Каждый владелец накопительного водонагревателя знает о том, что периодически надо проводить очистку внутреннего бака бойлера от ржавчины и накипи. В большинстве случаев при проведении профилактических работ требуется заменить магниевый анод – самый недолговечный элемент водонагревателя.
Необходимость в установке новой детали возникает довольно часто – как минимум один раз в два года, поэтому поговорим о том, зачем производители устанавливают в свои изделия магниевый анод и какие функции он выполняет.
Назначение магниевого анода
Прежде всего, вспомним о том, что основным материалом, из которого изготавливаются внутренние баки водонагревателей, является сталь. Как известно, сталь является сплавом железа с углеродом, поэтому именно этот фактор является решающим в вопросе долговечности бойлера. В воде всегда присутствует определенное количество кислорода, который активно начинает выделяться при ее нагревании. При взаимодействии стальных стенок емкости с этим окислителем происходит образование оксидов железа, которые мы называем ржавчиной.
Обычно так выглядит ТЭН водонагревателя перед началом работ по чистке
Если бы производители не защищали внутреннюю поверхность баков слоем эмали или стеклокерамики, то их изделия не смогли бы выстоять и треть своего срока службы.
Однако идеальных покрытий не существует. В процессе эксплуатации постоянные температурные перепады приводят к появлению микротрещин в защитном слое, и металл бака оказывается безоружным перед окисляющей водной средой.
Конечно, есть некоторые модели бойлеров, внутренняя емкость которых изготовлена из нержавеющей стали, но это также не является гарантией длительной работы. Все дело в том, что по требованиям к приборам такого типа, да и с целью снизить стоимость изделий, производители используют пищевые нержавеющие стали, которые не обладают достаточной стойкостью.
В процессе работы они также корродируют, правда для этого требуется более длительное время. Проблема с такими баками подкрадывается с другой стороны – при их изготовлении используется сварка. Именно сварные швы и являются слабым звеном нержавеющих баков, так как при нагревании до температуры плавления из сплава выгорают лигатуры – добавки, обеспечивающие те самые антикоррозионные способности. Течь таких баков по швам происходит чаще всего.
Для того чтобы дополнительно защитить металлическую поверхность бака от вредного воздействия кислорода, производители устанавливают в емкость магниевый анод. Этот элемент представляет собой стальной стержень, покрытый толстым слоем магниевого сплава. Внутри бака водонагревателя анод закреплен благодаря резьбовой части и чаще всего размещается рядом с ТЭНом.
Место для крепления магниевого анода
Механизм защиты водонагревателя
Итак, мы разобрались, для чего нужен магниевый анод. Самое время узнать, каким образом он защищает металл от коррозии. Для этого вспомним школьный курс химии.
Во время работы железо, из которого изготовлен бак, взаимодействует с кислородом воды. При этом каждый его атом теряет пару электронов, превращаясь в позитивно заряженный ион Fe++. В дальнейшем этот ион из-за разности потенциалов покидает кристаллическую решетку металла, образуя оксид железа FeO. В данном случае железо, принимая электроны кислорода, является анодом.
На фото – новый и б/у магниевый анод
Устанавливая магниевый элемент в бак, производители этим «убивают двух зайцев»:
- Магний является химическим элементом с электродным потенциалом, гораздо меньшим, нежели у железа, поэтому он намного легче отдает электроны из своих атомов. Можно сказать, что железо просто не успевает взаимодействовать с кислородом. В этом процессе магний является самым настоящим протекторным анодом. Такой метод защиты металлов известен давно и представляет собой типичный случай катодной защиты.
Так как во время химических реакций, которые протекают в емкости, реагирует не железо, а магний, то внутренняя поверхность бака остается нетронутой.
-
Нагревательная группа в сборе
Водопроводная вода «богата» не только кислородом, но еще и растворенными солями кальция CaCO3, которые в виде твердой накипи осаждаются на внутренних элементах водонагревателя. Настоящим кальциевым камнем эта накипь становится при взаимодействии с разогретой поверхностью ТЭНа. При этом значительно снижается теплопроводность нагревателя, в результате чего он выходит из строя. Применение магниевого анода позволяет решить и эту проблему – его электроны замещают ионы кальция в составе накипи, в результате чего она представляет не твердую соль, а рыхлое вещество гидроксид магния MgOH3 и мягкую соль MgCO3, которые нетрудно удалить с внутренних элементов бойлера.
В процессе работы защитный электрод быстро разрушается, поэтому его надо периодически менять. Если этого не сделать, то срок службы водонагревателя будет зависеть только от состояния внутреннего покрытия, материала и толщины стенок емкости, а также температурного режима и качества воды.
Магниевый анод требует замены при износе более 60%. Обычно это происходит через каждые 15 – 18 месяцев эксплуатации.
К этому сроку стержень покрывают глубокие кратеры, он становится рыхлым и легко крошится. Заменять элемент надо стержнем с такими же геометрическими параметрами. Разобрав водонагреватель, не поленитесь заодно удалить накипь и грязь с внутренней поверхности бака и ТЭНа. Это значительно продлит срок его службы и улучшит качество горячей воды.
На последок – видео-инструкция по замене анода и чистке водонагревателя:
