Какую роль играет анод в водонагревателе

Необходимость магниевого анода в водонагревателе

Многие обладатели емкостных водонагревателей понятия не имеют, для чего нужен магниевый анод в водонагревателе и какие функции он выполняет. Дело в том, что бойлерный бак в процессе эксплуатации требует регулярной очистки продуктов окисления металла и накипи. Следует знать, как бороться с этими негативными процессами и обеспечить длительный срок службы бойлера.

Функции анода в бойлере

Поскольку сталь, из которой изготовлен внутренний бак накопительного водонагревателя, является сплавом железа с углеродом, этот фактор является определяющим для срока эксплуатации агрегата. Кислород, входящий в состав воды, взаимодействует с материалом стенок бака, вызывая образование коррозионных отложений.

Как защищается внутренняя поверхность бойлера?

Внутренняя поверхность баков защищается изготовителями, с нанесением стеклофарфорового или стеклокерамического покрытия. Но оно не способно прослужить и третей части нормативного срока службы водонагревателя. Разрушается покрытие по причине температурных колебаний – постепенно образуются микроскопические трещины, их количество и величина возрастают. Как итог – материал внутренних стенок полностью лишается защиты поверхности.

Применение нержавеющих сплавов не способно гарантировать долгосрочную эксплуатацию, потому что пищевая сталь, которая регламентирована к изготовлению в данном случае, не имеет необходимой устойчивости. Она подвержена коррозии, хотя и способна прослужить несколько дольше.

Основные проблемы водонагревателей, изготовленных из нержавейки, связаны с необходимостью использования сварки. При ее выполнении, нагрев металла способствует выжиганию добавок, обеспечивающих защиту материала от коррозии, в результате чего возникают утечки именно по сварным швам.

Функции магниевого анода

Магниевый анод как раз и является дополнительной защитой внутренней поверхности бойлера от коррозии.

Помимо защиты корпуса, этот узел позволяет продлить продолжительность эксплуатации, ТЭНа. В связи с образованием солевых отложений, ТЭН может вскоре выйти из строя. Анод из магния не может предотвратить подобного воздействия, но вследствие его применения эти отложения приобретают менее плотную структуру, поэтому легче удаляются при профилактических работах, не вызывая разрушения защитного покрытия нагревательного элемента.

Этот элемент представляет собой стальной стержень, имеющий покрытие из магниевого сплава. Крепление этого элемента выполняется посредством резьбового соединения. Он располагается рядом с ТЭНом.

Принцип действия магниевого анода

Представим, что происходило бы при отсутствии такой защиты.

Подобная ситуация вызывает образование так называемой гальванической пары. Это явление было открыто еще в восемнадцатом веке. Железо вступает в реакцию с кислородом, входящим в состав воды. Поверхностный слой стали разрушается, с образованием оксида. Таким образом, он постепенно разрушается. Это происходит, потому что материал стенок водонагревателя характеризуется значительно меньшим электрохимическим потенциалом, нежели остальные детали бака.

При установке магниевого анода, он принимает на себя все окислительные процессы, потому что обладает гораздо меньшим электрохимическим потенциалом, нежели корпус.

Почти все модели водонагревателей включают в свою конструкцию этот элемент. Изначально поверхность данной детали имеет ровный серебристый цвет. В результате длительной эксплуатации, на ней появляются явственные следы коррозионных отложений, но обеспечивается целостность стенок бойлера.

Жертвенный анод производится из магния, потому что этот металл обладает слабым электрохимическим потенциалом. Кроме того, невысокая стоимость магниевого сплава не приводит к значительному удорожанию готового изделия, поэтому целесообразно использование именно этого компонента. Использование его в качестве расходного материала гораздо выгоднее, чем если бы происходил коррозионный износ стенок водонагревателя. Соли, содержащиеся в воде, оседают на поверхности магниевого анода, не оказывая негативного воздействия на другие детали.

Замена анода

Поскольку анод для бойлера является расходным элементом, он нуждается в периодической замене. Данная процедура не требует значительного времени и особенной квалификации. Для этого потребуется:

1. Купить эту деталь в магазине или сервисном центре.
2. Демонтировать нижнюю крышку бака.
3. Демонтировать фланец и термический датчик, к которым после этого откроется доступ.
4. Извлечь ТЭН, слегка расшевелив. Препятствовать его демонтажу могут образовавшиеся отложения. Следует выполнять эту процедуру осторожно, чтобы не повредить узел.
5. Снять отработавший жертвенный анод.
6. Если замена не производилась достаточно давно, вместо целого изделия может присутствовать лишь его стержень. Это связано с полным разрушением слоя магниевого сплава.
7. ТЭН очищается и устанавливается на место. В случае необходимости, можно его заменить.
8. Установить новый анод и собрать водонагреватель в обратной последовательности.

Замена анода не представляет большого труда. Необходимо периодически очищать внутренний бак водонагревателя от образовавшихся отложений и своевременно производить замену магниевого анода. Это обеспечит длительную эксплуатацию бойлера.

Зачем в водонагревателе нужен магниевый анод?

В инструкции к бойлеру вы можете увидеть такой элемент, как магниевый анод (МА). Какую роль он выполняет, для чего вообще нужен магниевый анод в водонагревателе – расскажем в этой статье. Для начала разберёмся с особенностями конструкции.

Для чего нужен анод в водонагревателе?

Само название «анод» говорит о способности элемента притягивать анионы – отрицательно заряженные частицы. Магниевый анод, благодаря химическим свойствам магния, притягивает кислотные остатки солей из водопроводной воды, не давая им повторно раствориться. В этом случае отложения на стенках бака и других элементах появляются гораздо позже, ТЭН не перегревается, бойлер работает бесперебойно. Но сам анод, естественно, разрушается.

Защита ТЭНа от коррозии – это главное, зачем нужен магниевый анод в водонагревателе. Если МА разрушен, ток со временем находит другое «проводимое» место, обычно это оболочка ТЭНа. Заряд истончает оболочку нагревательного элемента, в него попадает вода. Это приводит к тому, что бойлер может начать бить током, а сам ТЭН выходит из строя. Чтобы избежать таких проблем, МА нужно вовремя заменять.

Более выносливыми считаются медные нагревательные элементы. Из-за хорошей токопроводимости блуждающий ток частично уходит на корпус бака и прожигает ТЭН равномерно, а не в одном месте, как в случае с нержавеющей сталью.

Где находится анод в водонагревателе и как он работает?

Накопительный водонагреватель представляет собой бак из нержавеющей стали, который теплоизолирован от внешнего корпуса. Внутри находится «начинка» из разнообразных деталей, самая важная из которых – ТЭН, трубчатый электронагреватель. Магниевый анод водонагревателя выглядит как продолговатый стержень, который вкручивается поблизости от нагревательного элемента и служит ему «молниеотводом».

Во время работы ТЭНа нагретые потоки воды поднимаются вверх, а холодные опускаются вниз. Такое движение создаёт блуждающий ток, который ищет место для удара в корпус. МА становится приёмником удара, так как состоит из разнообразных токопроводящих сплавов магния – с алюминием, цинком и другими элементами. Принимая на себя удар, магниевый стержень при этом медленно разрушается.

Советы по использованию магниевого анода

Нужен ли анод в водонагревателе? Конечно. Но за ним нужно внимательно следить:

Зачем нужны аноды для водонагревателей

Для продления срока службы бойлера применяют нержавеющие сплавы, антикоррозионные покрытия и анодную защиту. Задача металлического (например, магниевого) анода для водонагревателя — снизить плотность накипи и предупредить разрушение стенок бака.

Магниевый анод препятствует возникновению накипи на стенках бойлера.

Что такое анод для нагревателя воды

Чтобы понять, что такое анод и как работает эта деталь, необходимо представлять электрохимические процессы, которые происходят внутри бойлера. В водной среде магниевый стержень становится положительным (корродируемым) элементом, а стенки емкости нагревателя — отрицательным.

Назначение анода для водонагревателя

Для чего нужен анод:

• активной защиты бака от коррозии;
• профилактики растрескивания эмалевого покрытия;
• увеличения срока службы оборудования (ТЭН, стенок емкости бойлера);
• разрыхления слоя накипи, который оседает при эксплуатации нагревателя;

Конструкция анодного стержня

Стандартный анод для водонагревателя представляет собой резьбовой стержень, на который нанесен слой магниевого сплава. Толщина покрытия составляет около 10 мм. Наиболее распространенным анодным материалом является сплав AZ63. Аналогами этого протекторного сплава являются Н-1, МП-1 и МП-2. Магний наносится путем литья в кокиль.

Магниевый анод сделан из стержня, внутри которого находится стальная шпилька с резьбой.

Конструкции анодов для различных моделей бойлеров различаются длиной и диаметром самого стержня, а также параметрами шпильки, которую применяют для закрепления детали внутри бака.

В некоторые современные модели водонагревателей устанавливают гибкие пластиковые пруты, наполненные гранулами магния.

Такая конструкция облегчает монтаж и позволяет восстанавливать функции анода путем добавления гранул.

Как работает анодный стержень из магния

При отсутствии анода внутри металлической емкости с водой образуются гальванические пары, которые приводят к постепенному разрушению стенок. Если поместить в эту систему деталь из более активного материала, чем железо, то она будет иметь гораздо более высокий потенциал для реакции. В этом случае анодом станет дополнительный стержень, а катодом, на котором будут оседать катионы активного металла, — стенки бойлера.

Помимо коррозии, проблемой при обслуживании прибора является и накипь. Слой солей-карбонатов оседает не только на стенках емкости, но и на элементе, который нагревает воду. При непрерывно происходящем электролизе и образовании солей магния накипь становится более пористой, мягкой и рыхлой, что позволяет легко счищать ее с поверхности ТЭН и бака.

Через год эксплуатации у магниевого анода видна коррозия — окислы, которые постепенно разрушают электрод.

Какие еще есть типы анодов

В водонагреватели устанавливаются также алюминиевые и титановые аноды. Они могут отличаться от магниевого стоимостью и конфигурацией.

Титановый

Титановый анод подключается к источнику напряжения, поэтому не подвергается коррозии, как магниевый. Деталь не нуждается в замене, поскольку защита бака происходит за счет параметров внешнего тока.

Титановый анод компактен и удобен в использовании.

При подключении неразрушающегося электрода периодичность обслуживания бойлера увеличивается до 1-1,5 лет.

Алюминиевый

Анод из алюминия имеет тот же принцип работы, что и магниевый. Из-за более низкой активности защитный эффект распространяется на меньшую площадь основного металла. Чтобы предупредить коррозию всего бака, необходимо установить анод с большой длиной и толщиной протектора. В крупные бойлеры и котлы помещают сразу несколько алюминиевых электродов.

Алюминиевый анод в водонагревателе обычно служит от трех до пяти лет.

Почему обычно выбирают магниевый стержень

Магниевые сплавы являются более дорогими, чем алюминиевые, однако применяются чаще. Это обусловлено электрохимическим потенциалом. По активности магний уступает только кальцию, барию и щелочным металлам, применение которых невозможно по технологическим причинам.

Алюминиевые стержни уступают магниевым в эффективности и прочности, а титановые, которые подключаются к положительному потенциалу, являются более дорогими.

Как определить возможность замены элемента

Производители бойлеров рекомендуют планово обслуживать прибор 1 раз в 6-9 месяцев. Если на поверхности корродируемого стержня появились глубокие рытвины или он сильно уменьшился в размерах, то нужно заменить его.

Средний срок службы активного электрода составляет 9-12 месяцев.

Производить замену анода рекомендуется при выработке более чем 70% покрытия. При отсутствии электрода включать нагреватель не рекомендуется. Во время планового сервиса рекомендуется также тщательно очистить поверхность ТЭН и бака от слоя накипи.

Благодаря регулярной чистке бойлера будет обеспечена его длительная работа.

Признаками загрязнения нагревательного элемента являются:

• появление тихого шипения во время работы;
• частое включение и выключение прибора;
• медленный нагрев воды.

Особенности анодов для водонагревателей

Анодные стержни для бойлеров имеют следующие особенности:

• изготавливаются из специальных протекторных сплавов;
• имеют большую длину, которая обеспечивает равномерность защиты от электрохимической коррозии;
• в большинстве случаев располагаются в нижней части водонагревателя, около ТЭНа.

Как продлить срок службы анода

Срок эксплуатации анода зависит от особенностей использования бойлера, жесткости воды и качества самого сплава, который применяется для защиты бака. Чтобы продлить ресурс его работы, нужно:

• включать водонагреватель на экономный режим;
• устанавливать оригинальные аноды при обслуживании прибора;
• использовать проточные фильтры для очистки воды от солей-карбонатов, хлора, грязи и других примесей.

Для получения консультации и покупки фильтра обращайтесь в компанию «Кванта+».

Важно учесть, что растворение анода является нормальным процессом. Происходящая коррозия — основной признак того, что ТЭН и бак защищены от разрушения. Если магниевый стержень существенно уменьшился в размерах или появились сбои в работе бойлера, нужно провести чистку емкости и заменить анод.

Если анод наполовину износился, значит, в скором времени его нужно будет заменить.

Демонтаж элемента в нагревателе воды

Магниевый электрод — это расходный элемент, поэтому проверять его состояние нужно регулярно. Для диагностики и замены детали необходимо:

1. Отключить бойлер, перекрыть вентиль.
2. Слить воду через кран или обратный клапан.
3. Отсоединить шланги, снять кожух с нижней части бака. В некоторых моделях нагревателей (например, с планкой и гайкой) демонтировать нижнюю часть можно только в перевернутом положении, поэтому прибор придется полностью снимать со стены.
4. Снять управляющий блок бойлера и фланец, предварительно сделав фото расположения проводов. Если фланец закреплен гайкой на 55 мм, то нужно аккуратно повернуть ее против часовой стрелки с помощью разводного или ступичного ключа.
5. Достать ТЭН. Толстый слой отложений может плотно зафиксировать его в пазе, поэтому перед демонтажем его нужно слегка покачать из стороны в сторону.
6. Извлечь из гнезда магниевый анод. Осмотреть его поверхность и измерить толщину остаточного активного слоя. При износе более чем на 60-70% заменить деталь на новую.
7. Собрать водонагреватель в обратном порядке.

В процессе обслуживания бойлера необходимо очистить бак и ТЭН от накипи.

Мифы о магниевом стержне

Распространение бойлеров с анодной защитой привело к появлению множества мифов. Главным предметом споров является его действительная эффективность в условиях высокой жесткости воды и в нержавеющем баке.

Помогает ли от накипи на самом деле

Накипь образуется из солей-карбонатов, которые содержатся в водопроводной воде. Концентрация этих соединений определяет ее жесткость. Присутствие магния не может повлиять на этот процесс, поскольку для растворения накипи нужна кислая среда.

Однако смесь солей кальция и магния, которая образуется в процессе электролиза, получается более рыхлой, чем накипь, оседающая в случае отсутствия анода.

Нужен ли в баке из нержавейки

Нержавеющие стали, которые содержат никель и хром, имеют повышенную коррозионную стойкость и не покрываются ржавчиной даже при постоянном контакте с водой и кислородом. Кроме этого, стенки бойлера дополнительно защищают антикоррозионными красками и эмалями.

Магниевый анод можно устанавливать в бойлеры из нержавеющей стали.

Однако магниевые аноды устанавливаются и в нержавеющие баки. Это обусловлено следующими причинами:

• состав сплава может быть неравномерным, что приводит к образованию гальванических пар и питтинговой (точечной) коррозии;
• емкость бойлера является не цельной, а сварной, и место соединения быстрее подвергается разрушению;
• за счет расширения металла при цикличном нагреве и охлаждении антикоррозионное покрытие постепенно растрескивается.

Магний является гораздо более активным, чем стали любого состава, поэтому при неравномерном распределении легирующих элементов нержавеющие сплавы не образуют гальванических пар. Ионы металла, которые отделяются во время реакции, частично заполняют трещины в эмали, препятствуя контакту бака с водой.

Вредит ли здоровью

Карбонаты магния не приносят вреда или пользы здоровью людей, которые пользуются горячей водой в бытовых целях. Поскольку количество этих солей является незначительным, они мало влияют на уровень жесткости воды.

Стоимость анода

Цена анода составляет от 180 до 1700 руб. Стоимость детали зависит от ее размеров, объема и марки бойлера.

Где продаются стрежни для водонагревателей

Приобрести новый анод можно в фирменных магазинах выбранной марки бойлера, интернет-магазинах и сервисных центрах бытовой техники.

Поскольку деталь является расходной, ее меняют исключительно за счет покупателя. Нерегулярная замена анода является нарушением правил эксплуатации прибора, поэтому может повлечь прекращение гарантии.