Hallo, wenn ich in einem Heizwasserkreislauf, wie in einem Wohnhaus mit Edelstahlkessel, Kupferleitungen, Edelstahlradiatoren und anderen Metallen (Messing, Aluminium) eine Magnesiumopferanode (leitend) in den Kessel setze, werden die anderen Komponenten dadurch auch positiv beeinflusst (Korrosionsschutz)? Zwischen Kupfer und Magnesium herrscht (in diesem Fall) die elektrochemisch größte Potentialdifferenz. Da der Kessel leitend mit dem Magnesium und dem Elektrolyt (Wasser) verbunden ist, wird sich das unedlere Magnesium zersetzen (opfern) und den Kessel weitestgehend vor Korrosion bewahren. Was aber passiert mit den restlichen Heizkörpern, die sich ebenfalls in dem Elektrolyt befinden? Bilden diese ebenfalls eine Zelle mit dem Magnesium und werden so auch geschützt oder hat das (edlere) Kupfer nach wie vor Einfluss auf den Edelstahl, bzw. oxidiert dieser unbeeinflusst weiter? Ich habe die gleiche Geschichte nochmal in ähnlicher Form in klein (PC Wasserkühlung mit Kupfer und Aluminiumausgleichsbehälter). Dort möchte ich keine Korrosionsinhibitoren (chemische Zusätze, besonders Autofrostschutz) mehr einsetzen und überlege, wie ich dort eine Magnesiumanode anbringen könnte. Einfach ein Stück Magnesium in den Alubehälter legen reicht wahrscheinlich nicht aus, oder? Eine saubere, leitende Verbindung ist das ja nicht gerade, wobei ich nicht sicher bin, ob man das überhaupt leitend verbinden muss.
Die Opferanode kenne ich nur im Brauchwasserkessel. Gibt es die auch im Heizkreis? Die Anode muss leitend mit dem Kessel verbunden sein. Alternative: Netzgerät und isolierte Anode https://www.mikrocontroller.net/search?query=opferanode&sort_by_date=1 Beitrag "Fremdstromanode selbstgebaut"
Im Heizkreis gibt es keine Opferanode, weil das ein geschlossener Kreislauf ist. Der für eine Oxydation nötige Sauerstoff ist längst gebunden und es kommt kein neuer hinzu. Im Brauchwasser ist Sauerstoff gelöst, da braucht man die Anode. Gruß - Werner
Stefan L. schrieb: > Hallo, > wenn ich in einem Heizwasserkreislauf, wie in einem Wohnhaus mit > Edelstahlkessel, Kupferleitungen, Edelstahlradiatoren und anderen > Metallen (Messing, Aluminium) eine Magnesiumopferanode (leitend) in den > Kessel setze, werden die anderen Komponenten dadurch auch positiv > beeinflusst (Korrosionsschutz)? > Das hat keinen (nennenswerten) Einfluß ausserhalb des Warmwasserboilers Deines Kessels. > Was aber passiert mit den restlichen Heizkörpern, > die sich ebenfalls in dem Elektrolyt befinden? Bilden diese ebenfalls > eine Zelle mit dem Magnesium und werden so auch geschützt Nein, > > Ich habe die gleiche Geschichte nochmal in ähnlicher Form in klein (PC > Wasserkühlung mit Kupfer und Aluminiumausgleichsbehälter). Dort möchte > ich keine Korrosionsinhibitoren (chemische Zusätze, besonders > Autofrostschutz) mehr einsetzen und überlege, ..) Wenn Deine PC-Wasserkühlung zw. 15 udn 45 Grad Celsius eingesetzt wird, kannst du dir den Aufwand sparen. Frostschutz wäre mehr bei "Eiskalt" zu erwägen. Gibt aber auch Profiforen dafür, www.eiskaltmacher.de um diese Fragen zu klären --> Solltest du dort mal erfragen.
Hallo Stefan L., wie man die Grundmaterialien eines Recyclinghofes zu einem Heizwasserkreislauf zusammenbauen kann, entzieht sich meiner Vorstellungsgabe. Entschuldige bitte, aber ich glaube, da sind ein paar Fakten durcheinander geraten. Eine Opferanode benötigt man eigentlich nur in Systemen, die nicht abgeschlossen sind: Brauchwasseraufbereitung oder Schiffen im Ozean oder so... In Kühlkreisläufen habe ich so etwas bislang noch nicht gesehen, da ein Wassertausch nicht so häufig vorkommt. Selbst bei den Stromrichtern im Megawattbereich habe ich eine Opferanode noch nicht gesehen. Allerdings werden Inhibitoren in das Kühlwasser gegeben. Diese sorgen dafür, dass die Rohre schön heile bleiben. Aber hat sich das Gleichgewicht erst einmal eingestellt, braucht man nichts nachliefern. Außer, man wechselt das Kühlwasser. Dann muss man bis zum Gleichgewichtszustand wieder warten und ggf. nachliefern. Dazu reicht die Menge aus dem Inhibitor. Solltest Du wirklich das gesamte metallische Periodensystem in Deinem Wasserkreislauf verbaut habe, denke vielleicht einmal über eine Trennung der Kühlkreisläufe (Heizkreisläufe) mit Wärmetauschern und zusätzlichen Umlaufpumpen nach. Das macht man z.B. bei gemischten Systemen mit Radiatoren an der Wand und Fußbodenheizung. Viel Erfolg bei Deinen Experimenten. Bernd
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Ja, das ist ein gemischtes System und gasdicht ist das nicht. Es ist quasi kein geschlossenes System. Systemtrennung wäre wahrscheinlich unverhältnismäßig (+2 Pumpen/Kreise), verglichen mit einer Opferanode. Wenn es nicht anders geht, würde ich nur den Kessel schützen. Die Opferanode kann ich ja auch außerhalb/nahe des Kessels ins Elktrolyt setzen und elektrisch mit dem Kessel verbinden (PE, Flansch, o.ä.). Wobei sich dabei die Frage stellt: Ist der Kreislauf nicht bereits komplett leitend verbunden? Sei es über PE oder über die Anschlussstellen selbst (verlötet). Somit sind die Heizkörper doch auch leitend verbunden (lediglich mit größerem Abstand und über wechselnde Materialien hinweg). Im Gegensatz zu meinem zweiten, kleinen Kreislauf (mit Kunststoffschläuchen). Dort ist es schon schwieriger überhaupt eine Anode leitend anzubringen (Problematik Alu löten). Der Behälter ist auch nicht sonderlich groß (siehe Bild/Anhang). Momentan bilden sich großflächig kleine Gasbläschen (Wasserstoff?).
Stefan L. schrieb: > Im Gegensatz zu meinem zweiten, kleinen Kreislauf (mit > Kunststoffschläuchen). Dort ist es schon schwieriger überhaupt eine > Anode leitend anzubringen (Problematik Alu löten). Der Behälter ist auch > nicht sonderlich groß (siehe Bild/Anhang). Momentan bilden sich > großflächig kleine Gasbläschen (Wasserstoff?). Wenn sich da Gasbläschen bilden, läuft Wasserspaltung. Du kannst versuchen, dest. Wasser einzusetzen, weil das die geringste Leitfähigkeit hat. Wenn sich dann immer noch Gasbläschen bilden, steig um auf Öl. Weil damit der "Arsch ab ist" für jegliche Wasserspaltung. Natürlich hat Öl eine geringere Wärme-Aufnahme-/-Ableitungs-Kapazität als Wasser. Was sich aber dadurch relativiert, wenn Du im Wasser-Kreislauf auf zu kühlenden Flächen Gasbläschen "hocken" hast. Weil Du die nicht wegbringen kannst und sie als "Wärmeübertragungs-Sperrschicht" einzuordnen sind. Geh einfach mit Öl auf "Nummer-Sicher". Und setz im großen Heizungskreislauf einfach Inhibitoren ein. Ist alles Stand der Technik, und man muß das "Rad" nicht unbedingt "neu erfinden" wollen. :) Grüße
Stefan L. schrieb: > Im Gegensatz zu meinem zweiten, kleinen Kreislauf (mit > Kunststoffschläuchen). Dort ist es schon schwieriger überhaupt eine > Anode leitend anzubringen (Problematik Alu löten). Der Behälter ist auch > nicht sonderlich groß (siehe Bild/Anhang). Das es dort nicht nötig ist, etwas anzubringen hast Du verstanden? Erklärungen siehe diverse Posts oben. > Momentan bilden sich > großflächig kleine Gasbläschen (Wasserstoff?). Eher gelöste Gase im frisch befüllten System? Wasserstoff-Entstehung ist extrem unwahrscheinlich so wie Du den Aufbau beschreibst. > Wenn es nicht anders geht, würde ich nur den Kessel schützen. Die > Opferanode kann ich ja auch außerhalb/nahe des Kessels ins Elktrolyt.. Außerhalb ist die Wirkung verschwindend gering, also die Mühe des Einbaus nicht wert. "Elektrolyt" ist von Dir wohl Wasser gemeint -- dann bleib doc hbei der Bennenung.
Hier am Institut laufen eine Menge an Chillern (kleine Kälte/Kühlmaschinen) für Versuchsaufbauten und Laser. Die Systeme mit "offenen" Vorratstank werden entweder mit der passenden Chemie versetzt - als Korrosionsschutz und gegen Algen/Pilze - und dann zwischen 3 - 6 Monaten gereinigt, gespült und mit neuer Lösung angesetzt. Bei einigen System umspült das Kühlwasser direkt einen Kristall, dort können dann keine Zusätze im Wasser eingesetzt werden - stattdessen wird einmal im Monat das Wasser gewechselt, das System gespült und dann wieder mit frischen Wasser gefüllt. Für alle System wird nut demineralisiertes Wasser verwedent.... Opferanoden gibt es in keinen der Systeme.... trotz unterschiedlichster Materialien - V2A, Kupfer, Kunststoff usw...
Hallo Stefan L., nachdem immer mehr Inhalte zu Deiner Anfrage bekannt werden, jedenfalls lese ich sie - die Inhalte - erst jetzt, vermute ich, dass Du einige grundsätzliche Dinge nicht vor Augen hast. Die Opferanode in der Brauchwasseraufbereitung im Wohnhaus sorgt nur dafür, dass wenn die Emaille-Beschichtung im Wasserkessel kleine Risse hat, die Kesselwand nicht durchgefressen wird. Sofern keine Risse vorhanden sind, findet auch kein Abtrag der Opferanode statt. Die Heizungsanlage in einem Wohnhaus ist seit vielen Jahren nicht mehr offen, sondern geschlossen, und man verwendet Druckausgleichsgefäße, die früher verwendete Vorratsbecken auf dem Dachboden abgelöst haben. Unterschiedliche Materialen im Wasserkreislauf zu verwenden ist sicher nicht optimal. Kunststoffe als Leitung und Muffen benötigen keine Opferanode. Gasbläschen würden mich auch wundern, können aber CO2 oder Chlor oder sonst was sein. Ich glaube nicht, dass Ihr Wasserstoff erzeugt, es sei denn, Ihr habt etwas mit Radioaktivität am laufen. Dann ist das hier das falsche Forum. Dann müsst Ihr mit ganz anderen Leuten sprechen! Inhibitoren erfüllen folgende Aufgaben: Frostschutz verbessern, Siedepunkt erhöhen, Algen-/Bakterienwachstum vermindern oder unterdrücken, sog. Korrosion abwenden/vermindern. Destilliertes Wasser gibt es günstig im Baumarkt in 5 Liter Gebinden oder im Chemikalienhandel. Dann noch ein Punkt: Wenn Ihr solche ein kompliziertes System habt, mit vielen "Extras", warum wendet Ihr Euch nicht direkt an den Hersteller oder Lieferanten? Die erstellen Euch auch alle notwendigen Sicherheitsdatenblätter und Gebrauchsanweisungen mit Wartungsterminen. Gruß Bernd
L. H. schrieb: > Wenn sich da Gasbläschen bilden, läuft Wasserspaltung. > Du kannst versuchen, dest. Wasser einzusetzen, weil das die geringste > Leitfähigkeit hat. Selbst mit demineralisiertem Wasser kommen die Bläschen. Läuft aber erst 48h. Ich bin mir nicht sicher, ob es sich abschwächt, bzw. ob sich eine neue Alu-Oxidschicht bildet. https://abload.de/img/agb-eloxal10qui9.jpg https://abload.de/img/agb-eloxal2o3u4o.jpg L. H. schrieb: > Wenn sich dann immer noch Gasbläschen bilden, steig um auf Öl. > Weil damit der "Arsch ab ist" für jegliche Wasserspaltung. Das würde die Sache ad absurdum führen. Im Prinzip will ich das Wasser so sauber wie möglich halten. Schon Inhibitoren (zumindest Autofrostschutz) sind eine schöne Sauerei. Die Schläuche sind jetzt leicht grün, selbst nach einer Spülung mit Natriumcarbonat/Essigsäure (als Fruchtsäureersatz, das ist in der SHK Branche (SanitärHeizungKlima) gängig). Sauber sieht das so aus: https://abload.de/img/copperplatetopxerj5.jpg So sieht erweiterter Lochfraß aus (durch Färbemittel). Das ist nicht mein Behälter. Das Zeug am Gewinde kommt durch den Frostschutz. Das setzt sich überall ab. https://abload.de/img/3hgc0s.jpg Bernd B. schrieb: > Die Heizungsanlage in einem Wohnhaus ist seit vielen Jahren nicht mehr > offen, sondern geschlossen Theroretisch ja, praktisch nein. Bei Fußbodenheizung mit nicht gasdichten Schläuchen (ohne Metallfolie) kommt immer neuer Sauerstoff in den Kreislauf. Auch sind sämtliche Ventile nie 100% dicht. Die Firmen gehen kein Risiko ein und kippen fast immer Inhibitoren rein. Das kann laut VDI2035, je nach verwendetem Stoff, aber auch eine eigene Risikoquelle sein (ggf. aggressiv gegen bestimmte Kunststoffe). Grundsätzlich geht es mir um das Funktionsprinzip der galvanischen Zelle (daher auch die Überschrift). Elektrochemische Reaktion/Redoxreihe, Kupfer 0.35V, Alu -1.66V, also fast 2V. https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe Da kein Eloxal mehr vorhanden ist (hat sich mit der letzten Wasserstoffperoxidspülung verabschiedet), liegen die Metalle, bzw. das Al blank. Es geht ums Prinzip, mehrere Metalle (Cu, Al, Mg) in einem gemeinsamen Elkrolyt/Wasser, wie sie sich untereinander verhalten und wie man die Zersetzung des Al verhindern kann. Es geht nicht um handwerkliche Traditionen oder gängige Praktiken. Ich kenne die angegeben Anwendungsfälle bereits. Die beiden Kreisläufe, die ich angegeben habe, kann man als praktische Referenz nehmen, muss man aber nicht. Ich hatte gehofft, dass die größere Potentialdifferenz (Cu, Mg) die kleinere (Cu, Al) aufheben würde. Das macht sie wohl auch, wenn man das Mg leitend an das Al verbindet (und sich im Elektrolyt befindet), was in meinem Fall (bauartbedingt) aber nahezu unmöglich umzusetzen ist. Meine erster Gedanke war, dass ich das Mg einfach nur in den Behälter lege. Dabei bilden sich aber (vermutlich) zwei unabhängige galvanische Zellen und die Stoffe oxidieren unbeeinflusst weiter. Ob das stimmt, darüber würde ich gerne diskutieren.
Stefan L. schrieb: > (Problematik Alu löten) Ist möglich, lötstelle mit Motor/Hydraulik-öl bedecken. Mit einem glasfaserpinsel wird dan unter ausschluss von sauerstoff (Also unter der Ölschicht) das Oxid aufgekratzt bzw. entfernt. Lötstelle wie gewohbt erhitzen und verlöten was du verlöten musst. Variante 2: Anode anschrauben. Loch in den Tank bohren, gewinde in die tankwand schneiden, mit der anode das gleiche. Beim zusammenschrauben von tank und anode soltest du mit hochfester schraubensicherung (gewinde im tank abdichten) oder teflonband arbeiten. Ich habe bei meiner Kühlung (PC) bis auf die radiatoren und kühlkörper nur kunststoff verwendet. Es braucht aber normalerweise auch keine opferanode. Habe ich zumindest noch nicht gehört.
Stefan L. schrieb: > L. H. schrieb: >> Wenn sich da Gasbläschen bilden, läuft Wasserspaltung. >> Du kannst versuchen, dest. Wasser einzusetzen, weil das die geringste >> Leitfähigkeit hat. > Selbst mit demineralisiertem Wasser kommen die Bläschen. Läuft aber erst > 48h. Ich bin mir nicht sicher, ob es sich abschwächt, bzw. ob sich eine > neue Alu-Oxidschicht bildet. > https://abload.de/img/agb-eloxal10qui9.jpg > https://abload.de/img/agb-eloxal2o3u4o.jpg Magst Du vielleicht mal sagen, was Du da eigentlich zu betreiben gedenkst? Oder ist das alles "strengstens geheimstens"? :) Wenn der erste Link ca. zum Startzeitpunkt fotografiert wurde und der zweite später, fällt beim zweiten auf, daß die Bläschenbildung (flächig) inhomogen ist. Was völlig atypisch für elektrolytische Wasserspaltung ist, weil sich dabei an den beteiligten Elektroden (beidseits) gleichmäßig flächiger Gas-Bläschenbelag einstellt. Auf der Anode hocken dann Sauerstoff-Bläschen und auf der Kathode Wasserstoff-Bläschen (in doppelter Volumenmenge wie bei der Anode). Falls es sich wirklich um Wasserspaltung handeln sollte: - warum sollte sich das abschwächen? - und warum sollte sich an der Anode z.B. eine Al2O3-Schicht bilden? Wäre doch ein Widerspruch zum Anodenpolieren oder nicht? ;) Stefan L. schrieb: > L. H. schrieb: >> Wenn sich dann immer noch Gasbläschen bilden, steig um auf Öl. >> Weil damit der "Arsch ab ist" für jegliche Wasserspaltung. > Das würde die Sache ad absurdum führen. Im Prinzip will ich das Wasser > so sauber wie möglich halten. Wieso ad absurdum? Dachte, Du willst da kühlen können oder habe ich da etwas mißverstanden? Falls Wasserspaltung tatsächlich laufen sollte, kannst Du das Wasser gar nicht "sauber halten", weil es Dir die Anoden dabei unweigerlich "zerfrißt". Da Öl el. nichtleitend ist, kannst Du das damit sicher unterbinden. Oder was glaubst Du, warum zur Kühlung von Trafos nur Öle eingesetzt werden? Stefan L. schrieb: > Grundsätzlich geht es mir um das Funktionsprinzip der galvanischen Zelle > (daher auch die Überschrift). Elektrochemische Reaktion/Redoxreihe, > Kupfer 0.35V, Alu -1.66V, also fast 2V. Um welches Funktionsprinzip (genau) geht es Dir denn? Stefan L. schrieb: > Da kein Eloxal mehr vorhanden ist (hat sich mit der letzten > Wasserstoffperoxidspülung verabschiedet), liegen die Metalle, bzw. das > Al blank. Es geht ums Prinzip, mehrere Metalle (Cu, Al, Mg) in einem > gemeinsamen Elkrolyt/Wasser, wie sie sich untereinander verhalten und > wie man die Zersetzung des Al verhindern kann. Es geht nicht um > handwerkliche Traditionen oder gängige Praktiken. Ich kenne die > angegeben Anwendungsfälle bereits. Die beiden Kreisläufe, die ich > angegeben habe, kann man als praktische Referenz nehmen, muss man aber > nicht. Die Zersetzung von Anoden kannst Du prinzipiell gar nicht verhindern. Es ist auch ein weit verbreiteter Irrglaube, daß es dazu einer typischen Einzelzellenspannung von Bleiakkus, nämlich 2V, bedürfe. Solche Prozesse fangen je nach Material-Paarung an, auch weit unter 0,5V mit minimalen A zu laufen. Die Anoden-Zerstörung dauert halt dann nur länger. Stefan L. schrieb: > Meine erster Gedanke war, dass ich das Mg einfach nur in den Behälter > lege. Dabei bilden sich aber (vermutlich) zwei unabhängige galvanische > Zellen und die Stoffe oxidieren unbeeinflusst weiter. Ob das stimmt, > darüber würde ich gerne diskutieren. Ist ein ganz interessanter Gedanke. Rein theoretisch müßten sich ja "Spannungs-Gefälle" auch dann aufbauen können, wenn in einem Kreislauf irgendwo etwas Metallisches "herumkugelt". Verifizieren könntest Du das vermutlich nur durch "Vergleichs-Messungen". Und damit das schneller geht, nimm ca. 30%ige KOH-Lösung, aber laß dabei bitte Al aus dem Kreislauf weg, weil das äußerst heftig in so konzentrierten KOH-Elektrolyten reagiert. Wie darin Mg (per se) reagiert, weiß ich nicht. Sei bitte jedenfalls vorsichtig mit hoch konzentrierten Laugen, wenn Du die versuchsweise als "schnellen" Elektrolyt einsetzen willst! :) Grüße
L. H. schrieb: > Magst Du vielleicht mal sagen, was Du da eigentlich zu betreiben > gedenkst? > Oder ist das alles "strengstens geheimstens"? :) PC Wasserkühlung. Variante 3, Ausgleichsbehälter innen lackieren. Wo keine leitende verbindung zwischen Alu und Kupfer ist....
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Danke für all die Tipps. Ich glaube, ich lasse den Kreislauf erst mal so (reines Wasser), spül den nach ein paar Tagen nochmal durch und schaue, wie er sich entwickelt. Ich hänge noch zwei Bilder der letzten 24h an. Das erste direkt nach dem Wasserwechsel, das andere 24h danach. Hat sich kupfern verfärbt. Warum, weiß ich auch nicht. Verchromt war der Behälter nicht. Edit: Es könnte einer der Inhibitoren sein, die mal drin waren. Den hatte ich zuvor mit H2O2 getestet. Der färbte sich auch rot (Bild3).
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Im Bild2 ist (im ruhenden Kreislauf?) schon ein beträchtlicher Gasbläschen-Besatz erkennbar. Und der ist natürlich jedenfalls kontraproduktiv bzgl. Wärme-Übertragung/-Abfuhr an das Kühlmittel. Kannst Du sagen ob die Gasbläschen durch das strömende Kühlmittel mitgerissen werden können? Und wo landen die dann? Abbau über Permanent-Entlüfter oder verbleiben sie im Kühlmittel? Was ja auch zu einer Minderung der Kühl-Leistung führen würde. Insgesamt ist natürlich anzustreben, daß sich möglichst gar keine Gasbläschen im Kühlkreislauf befinden. Weshalb ich Dir nur nochmal raten kann, evtl. auf Öl als Kühlmittel umzusteigen. Denn so schlecht ist die Wärmekapazität von Öl auch wieder nicht: Je nach Öl ca. 40 bis 50% der von Wasser. Insoweit kann es dann schon interessant sein, sich mal vergleichende Gedanken über im Einzelfall tatsächlich vorhandene Wärmekapazitäten von Kühlmitteln zu machen. V.a. dann, wenn die Wärmekapazität von Wasser durch Gasbläschenbildung mehr oder weniger unkalkulierbar ist. Dazu könntest Du natürlich auch einfach vergleichende Versuche machen. Dauerlauf der Kühlung mit Wasser oder Öl vergleichen. Grüße
Öl wird die Pumpe nicht schaffen. Die Gasbläschen sind im Betrieb vollständig entfernt. Es waren heute auch deutlich weniger vorhanden (als auf dem Bild). Muss ich länger beobachten.
Die Gasblasen sind in Wasser gelöste Luft, die beim Erwärmen frei wird. Kann man auch beim Erhitzen von Wasser in einem Kochtopf beobachten. Abhilfe: Abgekochtes Wasser verwenden oder Wasser mit Vakuum entgasen. Mann-O-Mann - Werner
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