Из чего сделаны баки для водонагревателей?

Представьте себе, вы смотрите на большую, невзрачную трубу, которая является вашим водонагревателем. Просто глядя на нее, немного сложно сказать, из чего она сделана. Внешняя часть окрашена, на дне есть горелка, и интуитивно вы чувствуете, что стенки бака толстые, слишком толстые, чтобы быть сделанными только из металла. Вы будете правы.

В этой статье мы подробно рассмотрим самые основные элементы водонагревателя: материал, из которого он изготовлен.

Большинство бытовых приборов изготавливаются из относительно тонкого металла, например, стали или меди. Подумайте о блоках предохранителей, стиральных машинах и водопроводных трубах. Трубы являются исключением, поскольку они сделаны либо из этих металлов, либо из специализированных пластиков, таких как PEX, ПВХ или АБС-пластик. Все эти материалы достаточно хорошо подходят для соответствующих приборов, но водонагреватели отличаются от всех них. Водонагреватели предназначены для двух целей: нагрева воды и поддержания ее горячей. Чтобы делать это хорошо, они должны служить долго и быть мастером изоляции. 

Мы рассмотрим три важных материала, используемых в конструкции водонагревателей: стекло, магний и сталь.

Начнем со стекла.

Стекловидное стекло

Хорошо, давайте перейдем к техническим вопросам. 

Вы можете представить стенки бака водонагревателя как слои, как пирог. Самый внутренний слой бака — это стекловидное покрытие. (Хотя иногда вместо него используется термопластик) Стекло — это не обычное стекло, которое вы видите в окне; это стекло называется «стекловидным стеклом». Стекловидное стекло больше похоже на эмаль, чем на традиционное стекло. Его наносят путем распыления порошкообразного стекла (называемого фриттой) на внутреннюю часть стального бака и труб. Затем все это обжигают при невероятно высоких температурах, чтобы связать порошкообразное стекло вместе и со сталью. Этот процесс создает связное покрытие, которое вы можете видеть на изображении внутренней части водонагревателя от Bradford White. Синий цвет — это покрытие VitraGlas. Слой стекла используется для предотвращения разрушения внутренней части стенки бака чрезвычайно едкой горячей водой. Стекло может выдерживать высокоедкую воду гораздо лучше, чем сталь. Стекловидное покрытие наносится на внутреннюю часть бака и любые детали бака, которых может коснуться горячая вода. Стоит также отметить, что некоторое количество воды в конечном итоге касается стенок бака и вызывает коррозию, но об этом мы поговорим позже.

Это порошкообразное стекло (называемое фриттой), используемое для покрытия внутренней поверхности резервуара перед его обжигом и превращением в прочное стеклянное покрытие.

Внутренняя часть водонагревателя Bradford White (голубой цвет внутри — это стеклянная облицовка)

Стекловидное стекло (или стекловидная эмаль) имеет огромное количество применений в мире. Теперь, когда вы знаете, что это такое, вы можете представить себе всевозможные места, где используется стекловидное стекло. Вот забавный факт: этот же вид стекла и процесс нанесения используется для декоративных столовых приборов и других, похожих стилей искусства. Для этого они формируют цветную фритту в замысловатые узоры, а затем обжигают блюдо, так же, как они делают с водонагревателями. Странно думать, что водонагреватель в вашем подвале имеет ту же технологию, что и тарелка в шкафу для посуды вашей бабушки…

‍

Анодный стержень

Внутри бака находятся всевозможные элементы, которые помогают водонагревателю выполнять свою работу, но одним из важнейших элементов для структурной целостности бака является анодный стержень.

Чтобы еще больше продлить срок службы водонагревателя и предотвратить коррозию стали, анодные стержни размещаются прямо внутри водонагревателя. Анодный стержень, часто называемый гальваническим анодом или даже жертвенным анодом, торчит из бака и находится прямо в воде. Они полностью погружены в водонагреватель. Единственная цель этих стержней — пожертвовать собой, чтобы стенки не подверглись коррозии. Серьезно. Их даже нужно заменять после износа. Ниже вы можете увидеть один из использованных. Все частицы, которые вызывают коррозию стали, притягиваются к анодному стержню — вместо того, чтобы корродировать ваша сталь, коррозирует анодный стержень.

Анодный стержень, который срочно нужно заменить. Вы можете увидеть, как он выглядит, когда он израсходован.

Чтобы понять, как работает анод, нужно понять в целом, как происходит процесс коррозии. Коррозия — это химическая реакция между водой и металлом. По сути, когда вода соприкасается с металлом, она «крадет» у него электроны, что приводит к образованию ржавчины и потере металла со стенок водонагревателя.

Анодный стержень вступает в игру, поскольку он имеет более высокое напряжение, чем металл на внутренней стороне стенки резервуара. Это более высокое напряжение означает, что коррозионная вода предпочтет его металлу стенок резервуара. В конечном итоге это приводит к тому, что вода в конечном итоге будет корродировать и «воровать» из анодного стержня, прежде чем она украдет из внутренней стороны стенок резервуара. 

Анодные стержни используются в таких местах, как лодки, двигатели и водонагреватели. В общем, они могут быть сделаны из магния, алюминия и цинка. Аноды в водонагревателях сделаны из магния, потому что он притягивает больше всего электронов и имеет лучшую прочность под воздействием тепла горячей воды.

Вы можете спросить: «А как насчет стекловидного покрытия?». Что ж, оно делает много для предотвращения коррозии, но в конечном итоге это не идеальное покрытие. Оно не предотвращает 100% коррозии стали, и крайне важно иметь другой механизм для продления срока службы вашего водонагревателя.

Анодный стержень настолько эффективен, что как только он полностью съеден, водонагреватель выйдет из строя гораздо быстрее. Поэтому убедитесь, что ваш анодный стержень все еще хорош!

Сталь

Хорошо, теперь вы знаете, что внутри бака находится анодный стержень, а самый внутренний слой водонагревателя — стекловидное стекло. Ну, а какой следующий слой снаружи? Это будет внешняя стальная оболочка. Честно говоря, о стали, из которой сделаны стенки водонагревателя, можно сказать гораздо меньше.

Сталь используется, потому что она прочная и долговечная. Стандартной толщины стали в стенках водонагревателя не существует. При этом все они имеют класс безопасности, чтобы выдерживать постоянное давление. Это бонус, потому что он дает вам относительную уверенность в том, что ваш водонагреватель не взорвется у вас на глазах, что приятно. 

Еще один интересный аспект стальной внешней оболочки заключается в том, что иногда прямо на внешней стороне водонагревателя устанавливается пенопластовая (или даже бетонная) оболочка. Эта пенопластовая оболочка поможет еще лучше изолировать бак, увеличивая эффективность водонагревателя и экономя энергию. Она не обязательно устанавливается на 100% баков, и ее необходимо правильно установить, чтобы обеспечить долговечность водонагревателя. Плохо установленная пенопластовая оболочка может привести к образованию плесени между баком и пеной или даже разрушить стенки бака из-за ржавчины.

Заключение

Вероятно, водонагреватели содержат больше информации, чем вы изначально думали. Мы даже не рассмотрели многие другие детали, такие как дымоходы и нагревательные элементы. Надеемся, это подробное руководство по основным элементам водонагревателей помогло вам оценить и понять ваш собственный водонагреватель. Водонагреватели невероятны. Ну, по крайней мере, мы так думаем, это все, что мы делаем.