Для чего нужен анод в водонагревателе аристон

Назначение элемента

Когда работает водонагреватель, в воде происходят химические реакции. Благодаря катодной защите, все посторонние вещества оседают на пассивном аноде. Для этого и требуется водонагревателю магниевый анод. Он способствует:

  • защите бака и всех его деталей от коррозии;
  • препятствию возникновения накипи на стенках нагревательного элемента;
  • снижению жесткости воды.

Когда магниевый электрод долго работает, он постепенно разрушается. При этом уровень химических элементов в составе воды не уменьшается. Это говорит о том, что применять его абсолютно безопасно. По этой причине необходимо регулярно заменять эту деталь в бойлере. Для проведения такой процедуры реже, нужно следить за тем, какое качество воды. Важно отметить, что чем чаще человек использует бойлер, тем быстрее выходит из строя анод.

Важно! Возможно эксплуатировать водонагреватель без этого элемента. Тогда бойлер быстро поломается. Кстати, приобретая новую деталь, необходимо обращать на ее качество. Электрод с дешевым магнием быстро выходит из строя. Во время его использования вода становится по запаху сероводородной.

Во время работы водонагревателя в воде происходит выделение веществ в результате химических реакций. Катодная защита подразумевает оседание всех посторонних веществ на пассивном аноде. Для этого и нужен в водонагревателе этот элемент. Он выполняет следующие задачи:

  • защищает бак и его детали от коррозии;
  • препятствует возникновению накипи на нагревательном элементе;
  • снижает жесткость воды.

При длительной работе магниевого электрода происходит постепенное его разрушение, но при этом химический состав воды не изменяется. Это говорит о том, что его применение абсолютно безопасно для здоровья человека.

Поэтому очень важно вовремя проводить замену этой детали. Чтобы такую процедуру совершать реже, необходимо следить за качеством воды. Частота использования бойлера также влияет на продолжительность работы анода.

В зависимости от всех факторов это устройство может прослужить от 1 до 7 лет. Возможна эксплуатация водонагревателя без анода, но тогда очень быстро бойлер выйдет из строя. Кстати, при приобретении нового элемента следует обращать внимание на качество продукта.

Когда менять анод протекторной защиты бойлера

Анод для защиты водонагревателя от коррозии
Электрохимическая коррозия разрушает металл анода — специального защитного покрытия из цинка, или электрода из магния, алюминия или того же цинка. При отсутствии защитного электрода, анодом будет являться и разрушаться металл сварных швов бака водонагревателя.

Водопроводная вода с растворенными в ней солями является проводником электрического тока — электролитом. Из школьного курса физики известно, что если в электролит поместить два электрода из разных металлов, то образуется гальванический элемент. Один из электродов получает положительный потенциал — анод, другой — отрицательный, катод.

В баке водонагревателя всегда есть детали, изготовленные из разных металлов — бак из стали, ТЭН из меди. Медь в этой паре будет катодом, а стальной бак — анодом.

Если даже все детали в баке сделаны из нержавейки, то сварные швы имеют отличия в составе металла. Совсем небольшие примеси на поверхности металла сварного шва образуют с металлом бака гальванический элемент и создают условия для электрохимической коррозии металла шва. Металл шва в этом гальваническом элементе является анодом и будет постепенно разрушаться.

Для защиты металла бака и сварного шва от электрохимической коррозии, в электролит помещают электрод, изготовленный из металла с большим отрицательным потенциалом. Такой электрод будет иметь потенциал анода, как с металлом стального бака, так и сварного шва. А защищаемый металл будет выступать в роли катода. В результате, металл анода будет корродировать и медленно разрушаться, а металл катода (бак и сварные швы) не будет страдать от ржавчины.

Такой способ защиты называют протекторной защитой от коррозии, а сам электрод называют анодом протекторной защиты. Анод иногда выгодно делать в виде покрытия одного металла другим. Например, сталь часто покрывают слоем цинка и получают оцинкованную сталь. Слой цинка в которой служит анодом.

К металлу, используемому в качестве материала протектора, предъявляются следующие основные требования:

  • Электродный потенциал материала протектора должен быть существенно более отрицательным, чем потенциал защищаемого металла;
  • Количество электричества, получаемое при электрохимическом растворении единицы массы протектора, должно быть как можно большим.

Этим требованиям, для протекторной защиты стальных и медных деталей, лучше всего соответствуют, и чаще всего используются электроды из магния, алюминия или цинка. Ионы цинка, Zn2  , токсичны. Поэтому, по санитарным соображениям оцинкованную сталь и  цинковые аноды в водонагревателях не применяют.

Для защиты от коррозии стальных баков электроводонагревателей, их производители, обычно применяют аноды из магния. Электроды из алюминия создают в электролите меньшую разность потенциалов с другими металлами, чем аноды из магния. На рынке можно найти алюминиевые аноды для водонагревателей сторонних производителей.

Таблица.Некоторые электрохимические свойства магния и алюминия

Электроды анодов делают из специальных сплавов основного металла.

Образование плотной окисной пленки препятствует прохождению тока у технически чистого алюминия и обычных технических сплавов металлов. Введение в сплавы специальных добавок позволяет получить электроды с более отрицательными, чем у основного металла, потенциалами. Протекторы из сплавов остаются активными, равномерно корродируют и не становятся пассивными в среде, где они используется.

Магниевый анод может содержать какой-то процент алюминия,  а в сплав алюминиевого электрода обязательно добавляют цинк и магний. Кроме того, для улучшения свойств, в состав металла часто добавляют другие элементы, например, редкоземельный индий. У каждого производителя состав и свойства анодов могут быть другими.

Предлагаем ознакомиться  Крепление поддона к стене

Каждый протектор имеет свой радиус защитного действия, который зависит как от размеров и свойств анода, так и от параметров электролита и защищаемого металла. Размеры анода, а также количество электродов в баке, выбирают в зависимости от площади поверхности защищаемого металла и наличия электроизолирующих покрытий (краска, стеклоэмаль и т.п.) на его поверхности. Чем больше поверхность открытого, без защитных покрытий, металла в баке, тем больше должны быть размеры анода или/и их число.

Скорость разрушения, эрозии анода, также зависит от состава металла электрода и электропроводности воды. Протекторы из магния должны эксплуатироваться в воде с рН 9,5 – 10,5. Если рН воды меньше, то увеличивается скорость растворения магниевого электрода. При выборе анода рекомендую руководствоваться указаниями заводской инструкции.

Все металлические детали в баке водонагревателя должны иметь электрический контакт с анодом. Нельзя анод просто положить в бак, или прижать пластиковыми стяжками к трубкам датчиков, как советуют некоторые «специалисты».

О том, что магниевый анод в водонагревателе работает в режиме перезащиты, говорит наличие одновременно двух факторов:

    • Быстрое растворение магниевого электрода, требуется его замена чаще, чем один раз в два года.
    • Интенсивное выделение водорода. Газ скапливается вверху бойлера и при открытии крана горячая вода, особенно в самом начале, идет с бульканием. Выделение водорода иногда приводит к появлению запаха сероводорода из воды (подробнее об этом в конце статьи).

Если у Вас присутствуют эти факторы, то рекомендую заменить магниевый анод на алюминиевый. Размеры алюминиевого анода следует выбрать примерно в 1,5 раза больше, чем были у магниевого.

На поверхности магниевого анода через год эксплуатации видна коррозия — окислы, которые осыпаются и постепенно растворяют, разрушают электрод . В результате, длина и диаметр анода уменьшились.

По мере эрозии, аноды подлежат регулярной замене. Критерии, по которым определяют необходимость замены анода, обычно указаны в заводской инструкции. Производители электроводонагревателей рекомендуют через один год с начала эксплуатации выполнить осмотр и оценку степени износа анода и величины отложений накипи на ТЭНах. По результатам оценки определяют периодичность замены анода и чистки от накипи.

Анод протекторной защиты  оказывает незначительное влияние на образование накипи на ТЭНах водонагревателя. Увеличение интенсивности электрохимических процессов на поверхности металла способствует некоторому разрыхлению слоя накипи. Камень из солей жесткости становится менее плотным и легче отделяется от металла.

Интересные плюсы различных производителей

Производители магниевых электродов стараются усовершенствовать линейку своей продукции.

К примеру, компания Атлантик проводила эксперименты с товарами. Ставила аноды на разные бойлеры и смотрела, как они продлевают срок их эксплуатации. В результате, был сделан вывод о том, что в два раза увеличивался срок работы бака оборудования.

«Горение»

Компания Горения также проводила эксперименты. Она ставила на старые водонагреватели современные виды анодов. В результате выявила тот факт, что электроды положительно влияли на оборудование. Коэффициент полезного действия его увеличивался. В итоге, вода быстрее нагревалась.

Thermex

Фирма Термекс сегодня выпускает приборы, отличающиеся большим сроком работы, поскольку они покрыты стеклокерамикой. Агрегаты не бояться плохой воды. В результате, они крайне редко ломаются по причине жесткости воды и накипи.

Недостатки анодной протекторной защиты от коррозии

Если сдвиг потенциала анода в отрицательную сторону превысит определённое значение, возможна так называемая перезащита, которая приводит к выделению водорода на катоде, к изменению состава приэлектродного слоя и к другим процессам.  Все эти процессы способствуют отслаиванию защитного (изоляционного) покрытия в баке и ускорению коррозии защищаемого металла.

Чтобы исключить перезащиту и не допустить недозащиту, величина разности потенциалов  анода и катода должна находиться в определенных пределах в зависимости от целого ряда факторов, которые могут меняться. Причем, в случае значительного изменения этих факторов необходимо менять и величину потенциала анода. То есть, величину разности потенциалов между анодом и катодом необходимо измерять, контролировать и регулировать.

В водонагревателях высокой ценовой категории применяют более совершенную, регулируемую катодную защиту от коррозии. Сдвиг потенциала защищаемого металлического объекта осуществляется с помощью внешнего источника постоянного тока. Разность потенциалов между титановым анодом и баком водонагревателя регулируется электроникой по заданной программе.

Практика эксплуатации бюджетных водонагревателей с протекторной защитой свидетельствует о том, что не всегда удается исключить перезащиту, используя, рекомендуемый производителем, магниевый анод.

Для чего нужен анод в водонагревателе аристон

Для простого, протекторного способа защиты водонагревателей, единственный способ не допустить перезащиту и уменьшить потенциал — это заменить магниевый анод на электрод из алюминия.

В целом, оправдано будет перекладывать вину за слабое противостояние коррозии резервуара на плечи производителя. Ведь именно он отвечает за соблюдение всех технических характеристик и должен продумать каждый аспект. Более того, если разработчик был недобросовестным и сэкономил на материалах — это может привести к образованию микротрещин. После их возникновения процесс уже невозможно повернуть вспять.

Заглянув в таблицу электрохимических потенциалов можно увидеть, что может начаться при подобном процессе. Но недобросовестные компании не тратят на это времени. Как следствие экономии или тривиального непонимания химических процессов, в производстве нагревателей применяются разнообразные материалы, не способные выдержать нагрузку. Не стоит и говорить о том, что такие бойлеры довольно скоро перестанут работать.

Но не только лишь производители ответственны за это. Химический состав воды, определяющий ее качество, в некоторых регионах очень далек от идеального. А ведь именно она постоянно взаимодействует с нагревательным элементом и стенками бойлера. Именно для компенсации неблагоприятных включений в воде и необходим магниевый анод в водонагревателе.

Коррозия бака

Другие примеры

Аноды делятся на виды из-за покрытия. Бывает магниевое, титановое, алюминиевое и цинковое покрытие. Далее даны описания только трех разновидностей, поскольку алюминиевые устройства не годятся для работы в бойлере. Они придает воде сероводород.

Предлагаем ознакомиться  Полки для ванной комнаты — советы по выбору, лучшие дизайнерские решения и оптимальные материалы для полок (130 фото и видео)

Титановый

Титановый анод является измерительным и питающим электродом. Ток подается с помощью источника напряжения, который расположен снаружи, и осуществляется регуляция его с помощью внешнего электроуправления. Спустя некоторое время ток подается с помощью источника напряжения, которое располагается снаружи, и регулируется он тоже с помощью внешнего электрического управления.

Электрический водонагреватель (бойлер)

Спустя некоторое время ток перестает подаваться и тогда титановый анод начинает анализировать состояние внутреннего корпуса. Он занимается выявлением разновидности нарушения за представленное время и тогда с большой точностью регулируется возможная сила подачи, для того чтобы восстанавливались разрушения.

Анод, имеющий титановое покрытие, не подвергается процессу разрушения, по этой причине совсем ему не нужна замена. Он может работать на протяжении всего срока эксплуатации данной конструкции. Наибольший спрос идет на нагревательные устройства на 50 литров жидкости, которые дополнены подобным анодом.

Дополнительная информация! Для того чтобы узнать является устройство титановым или нет, можно по магниту. Этот материал обладает слабым магнитным полем, поэтому намагнитить его нельзя.

Алюминиевый

Это магниевый анод, покрытый алюминием. Это обычный стержень в виде прута, внутри которого представлена стальной вид шпильки с резьбой. Сами шпильки бывают с разными диаметрами и с разной длиной. Необходимо на это обратить внимание при приобретении нового устройства, поскольку от размера будет зависеть тот факт, что он может не влезть в дырку бака.

Анодный алюминиевый стержень обладает очень большим размером. Длиной он занимает метр. По этой причине его заменить будет сложно там, где низкие потолки. Поскольку водонагреватель обладает двухметровой высотой, плюс в него нужно поставить еще и прут. Для подобных задач стали выпускаться различные многосекционные виды защитных магниевых анодов. Поскольку развивается промышленная сфера каждый день, то постоянно появляются новинки в виде пластиковых гибких анодов.

Стоит отметить, что что многосекционные защитные устройство выполнены из трубок пластика, которые имеют микропоры. Внутри них засыпаются магниевые гранулы. Преимущество подобной новинки это тот факт, что внутри не имеется ни единых осадков. Кроме того, магний можно прибавлять внутрь трубки, по мере того, как он вырабатывается. Магниевый порошок продается отдельно.

Обратите внимание! Высококачественный водонагреватель из алюминия не нуждается в дополнении. Однако при этом он очень много стоит. Обычный котел, который дополнен анодом, стоит дешево. При этом по функциональности он такой же.

Средний срок службы

Большинство водонагревателей не оснащены сменяемой системой. В них не предусматривается какая-то оповестительная система о том, что нужно заменить анод. Для проверки состояния водонагревателя, следует вначале сделать демонтаж бака, затем выкручивание анода и осмотр его внешнего вида. Если остаток магния меньше 20%, то необходима его замена.

Отзывы пользователей

Алла, Коломна: «Купили котел аристон без магниевого анода. Не знали, зачем он нужен и не стали переплачивать за него в магазине. Потом пожалели об этом. Знакомые нам рассказали, что через полгода наш накопительный тен уже не будет работоспособным. Поэтому срочно побежали покупать и устанавливать. Самое интересное, что после замены изменился вкус воды. Она стала похожа на ту, которую можно встретить в родниках. Очень здорово. Всем рекомендую».

Леонид, Астрахань: «Сразу пожалел после покупки водонагревателя электролюкс о том, что не взял предохранительный стержень с магнием. Буквально через полгода у меня котел просто почернел от налета соли и других отложений. Вызвал мастеров, они сказали, что это лечится, но поверхность эмали можно повредить.

Дмитрий, Волгоград: «Хочу всем порекомендовать обязательно купить в дом магниевый стержень. Это устройство, которое позволяет не выкидывать новый котел и постоянно его не чистить».

Дополнительная информация! В целом, магниевый анод — необходимая деталь в каждом двухконтурном котле или водонагревателе. Это небольшой стержень, защищающий его внутреннюю поверхность от солевых и других отложений. Благодаря ему срок службы котла продлевается в два раза. Однако, стоит помнить о том, что как и все детали, необходима частая смена устройства.

Почему горячая вода из бойлера пахнет сероводородом

Через какое-то время вода из бойлера может начать жутко вонять сероводородом. Причина — в размножении бактерий в баке водонагревателя. Особенно часто это происходит, если вода в водопровод подается из местной скважины или колодца. Вода из городского водопровода обычно специально готовится, сильно обеззараживается, хлорируется, и с ней такие случаи бывают редко.

Большие количества газа сероводорода (H2S) выделяются и накапливаются в результате жизнедеятельности сульфатредуцирующих (сульфатвосстанавливающих) бактерий в воде. 

Сульфатредуцирующие бактерии используют органические вещества (CH2O) или водород (H) в качестве донора электрона и сульфат (SO4) в качестве акцептора электрона при получении энергии

2CH2O SO42-  2H  ={amp}gt; 2CO2 H2S 2H2O

Проще говоря, существует две разновидности сульфатредуцирующих бактерий. Обеим разновидностям для жизнедеятельности необходимы сульфаты — соединения серы, а также водород.  Но одна разновидность бактерий добывает водород из органических веществ в иле. Другие бактерии используют молекулярный водород, который находят в воде.

Важно — развитие сульфатредуцирующих бактерий происходит в анаэробных условиях, при отсутствии свободного кислорода в воде.

Предлагаем ознакомиться  Каким домашним цветам не нужен свет

Сульфа́ты — соли серной кислоты H2SO4 ,например, сульфат калия K2SO4 , гидросульфат натрия NaHSO4 . Сульфаты широко распространены в природе, образуя целую группу минералов. Многие сульфаты растворимы в воде и входят в состав природной воды.

Чем опасен сероводород

Сероводород (H2S) плохо растворим в воде. Огнеопасен. Концентрационные пределы воспламенения в смеси с воздухом составляют 4,5—45 % сероводорода. 

Сероводород очень токсичен. Вдыхание воздуха с небольшим содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией приводит к коме, судорогам, отёку лёгких и даже к летальному исходу. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть.

Для чего нужен анод в водонагревателе аристон

При вдыхании воздуха с большой концентрацией из-за паралича обонятельного нерва запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться. Сероводород также используют в лечебных целях, например в сероводородных ваннах.

Появление сероводорода в воде бойлера — это не только неприятный запах и опасность для здоровья. Раствор сероводорода в воде — очень слабая сероводородная кислота. Сероводород превращает воду в баке бойлера в кислоту, пусть и очень слабую. Увеличение кислотности воды ускоряет электрохимическое растворение магниевого анода протекторной защиты от коррозии.

Способы устранения запаха сероводорода из воды бойлера

Одна причина запаха

Питательной средой для некоторых разновидностей сульфатредуцирующих бактерий служит ил, который содержит органические соединения. Такие бактерии можно найти в природе, например, в отложениях ила на дне болот, озер. Или в искусственных сооружениях — в септике канализации, например. Или на дне колодца, или накопительного бака с водой, если там скапливаются органические загрязнения.

В баке бойлера со временем из воды оседает и накапливается слой ила, который может стать средой обитания сульфатредуцирующих бактерий.

Увеличьте температуру воды в бойлере до максимума, выше 70 оС и попользуйтесь горячей водой дня три. Микроорганизмы при такой температуре должны погибнуть, а накопленный в иле сероводород за это время уйдет с водой из бака. Если запах сероводорода исчез, то скорее всего причина запаха в деятельности бактерий, которые живут в слое ила.

Другие разновидности бактерий живут в воде. Для жизнедеятельности, таким бактериям, необходим молекулярный водород. Некоторые из них живут в природных источниках термальной воды при температуре 110 оС.

В баке водонагревателя молекулярный водород особенно интенсивно выделяется, если протекторная защита от коррозии работает в режиме «перезащиты» (подробнее о «перезащите» читайте в статье выше).

Если в баке водонагревателя вода содержит достаточно большое количество сульфатов, и протекторная защита работает в режиме «перезащита», с интенсивным выделением водорода, то  создаются условия для активного размножения сульфатредуцирующих бактерий в воде.

Определить причину не сложно – выньте протекторный анод из бака и включите водонагреватель в работу без анода. Если вода перестала отдавать тухлыми яйцами – причина найдена.

В баке водонагревателя могут присутствовать сульфатредуцирующие бактерии как в иле, так и в воде, одновременно. Но обычно, наиболее активной является какая-то одна разновидность бактерий. В зависимости от того, какая разновидность сульфатвосстанавливающих бактерий в баке бойлера является причиной запаха сероводорода, выбирают и способ избавления от запаха.

Бывает достаточно выполнить хотя бы одно из следующих мероприятий:

  • Проще всего поднять температуру воды выше 70 оС и попользоваться такой водой суток трое, до исчезновения запаха. В дальнейшем постоянно держать температуру воды в бойлере выше 55 оС. Периодически рекомендуется повышать температуру выше 70 оС.
  • Регулярно проводить чистку бойлера от накипи и отложений ила на дне.
  • Принять меры по снижению количества органических загрязнений в водопроводной воде. Для этого можно изменить горизонт забора воды — вместо колодца брать воду из скважины или углубить скважину. Установить фильтры по очистке водопроводной воды от механических и органических загрязнений.

Для подавления сульфатредуцирующих бактерий, живущих в воде бойлера, бывает достаточно выполнить:

  • Попробуйте поднять температуру воды выше 70 оС и попользоваться такой водой суток трое, до исчезновения запаха. В дальнейшем постоянно держать температуру воды в бойлере выше 55 оС. Периодически рекомендуется повышать температуру выше 70 оС. Но этот способ помогает не всегда. Бактерии, живущие в воде бойлера, часто бывают устойчивы к таким температурам.
  • Активность сульфатвосстанавливающих бактерий подавляется если снизить содержание молекулярного водорода в воде. Для этого, оптимизируют режим работы протекторной защиты.  Замена магниевого анода на алюминиевый, исключает «перезащиту», что снижает содержание водорода в воде. О замене анодов читайте в начале этой статьи.

Следующие меры способны подавить развитие бактерий как в воде, так и в иле:

  • Аэрация, насыщение воздухом, водопроводной воды приводит к увеличению содержания в воде свободного кислорода. В результате, анаэробная среда обитания бактерий меняется на менее благоприятную для их жизни.
  • Водопроводную воду обеззараживать способами, антибактериальное действие которых сохраняется длительное время после обработки — хлорирование и т.п. Обработка воды ультрафиолетом для этого не подходит.
  • Принять меры по снижению количества растворимых соединений серы в водопроводной воде. Для этого можно изменить горизонт забора воды — вместо колодца брать воду из скважины или углубить скважину.  Эти меры следует выбирать после анализа источника воды на содержание сульфатов.
Загрузка ...
Adblock detector