Виды и характеристики мембран
Классифицировать мембрану для гидроаккумулятора можно по назначению. Она может предназначаться для систем водоснабжения или отопления. В случае с применением изделия для системы водоснабжения стоит выделить следующие его характеристики:
- оно изготавливается из каучука;
- температура среды варьируется в диапазоне от 0 до +70°С;
- его максимальное рабочее давление составляет 7 атмосфер;
- оно не боится бактерий.
Мембрана, предназначенная для установки в систему отопления, отличается следующими показателями:
- она изготавливается из резины особого состава;
- имеет температуру среды от 0 до +99°С;
- выдерживает рабочее давление до 8 атмосфер.
Вне зависимости от назначения мембрана для гидроаккумулятора имеет ряд недостатков, а именно:
- не переносит частых и резких перепадов температур;
- боится превышения дозволенной температуры;
- негативно воспринимает превышение максимально позволительного давления;
- портится при частом или резком сжатии.
Условия, при которых используются системы водоснабжения и отопления, зачастую не позволяют избежать негативного влияния внешних факторов. В некоторых ситуациях расход воды в доме может значительно превышать норму, что неизбежно приведет к быстрому сливу воды из бака. Поэтому срок службы мембраны бака водоснабжения зачастую не превышает и пяти лет.
В целях профилактики рекомендуется один раз в год проверять изделие на целостность, и при обнаружении дефектов производить замену. Классификация мембран может происходить и по вместительности емкости. Современные баки выпускаются в разных объемах, начиная с 8 л и заканчивая 2000 л.
Роль в системе водоснабжения
Прежде чем останавливаться на параметрах давления в аккумуляторе, необходимо рассмотреть его основную роль в водопроводе. Первым предназначением этого объекта является поддержка, а также постепенная смена уровня давления жидкости, присутствующей в системе.
Кроме того, гидроаккумулятор выполняет и такие важные функции, как:
- обеспечивает надежную защиту от гидроудара (в данном варианте подразумевается изменение в давлении жидкости, которое было вызвано очень быстрым изменением ее скорости);
- отвечает за наличие минимального водяного запаса;
- ограничивает повторно-кратковременный запуск насоса.
Из освещения перечисленных функций можно сделать вывод, что гидравлический аккумулятор дает возможность пользоваться реле давления, а также автоматизировать процесс подачи жидкости. Если в системе не будет присутствовать гидроаккумулятор, то реле не сможет функционировать правильно, так как быстрое изменение давления в системе будет провоцировать его частое срабатывание.
Преимущества гидроаккумулятора
Гидробак, правильно встроенный в систему водоснабжения частного дома, выполняет несколько задач:
- стабилизирует давление в водопроводе;
- защищает трубы с водой от гидроударов при пуске насосного оборудования;
- увеличивает продолжительность эксплуатации насоса, поскольку ограничивает запуск и отключение последнего;
- обеспечивает компенсацию утечек воды из водоснабжающей магистрали.
Таким образом, гидроаккумулятор – очень важная конструктивная составляющая автономного водопровода.
Как устроен агрегат
Стандартный гидробак состоит из трех элементов:
- металлический корпус;
- мембрана из резины;
- снабженный клапаном фланец.
В устройстве гидробака ключевое значение имеет мембрана, и за состоянием этой мембраны нужно следить.
Какую мембрану купить для гидроаккумулятора?
В зависимости от целей эксплуатации такие мембраны бывают двух видов. Первые используют для отопительных систем, вторые – для водопроводных.
Изделия для гидробаков водоснабжения белые, выпускаются из натурального каучука, устойчивого к воздействию бактерий и отвечающего гигиеническим нормам.
Рабочая температура таких мембран для гидроаккумулятора насосной станции находится в диапазоне от 0 до 70 °C. Предельно допустимое для них давление составляет 7 bar.
- Изделия для гидроаккумуляторов отопления бывают черного цвета, выпускаются из специальной резины EPDM, стойкой к скачкам давления и высоким температурам в системах отопления.
- Рабочая температура мембран – в диапазоне от -10 до 99 °C.
- Максимально допустимое для них давление – 8 bar.
Сегодня на рынке насосов производители обычно предлагают мембраны для гидроаккумуляторов двух типов – баллонного и диафрагменного. Изделия второго типа плоские.
Баллонная мембрана
Эти изделия представляют собой емкости из резины объемом от 5 литров, похожие на медицинскую грелку или стандартную банку. Модели большего объема – мембраны гидроаккумулятора 24 л и более – по форме грушевидные.
Работает баллонная мембрана следующим образом:
- вода с помощью насоса нагнетается в резиновый баллон;
- при выключении насоса возникающее между стенками мембраны и корпусом гидроаккумулятора избыточное давление выталкивает воду в водопроводную магистраль.
Плоская мембрана
Изделие герметично крепится в корпусе гидроаккумулятора, деля последний на две части – «влажную» и воздушную.
В данном случае мембрана срабатывает таким образом:
- когда включается насос. вода нагнетается в агрегат, и мембрана сжимается, создавая в воздушном отсеке давление;
- когда давление в гидробаке достигает определенного уровня, реле отключает насосное оборудование, и скопившуюся жидкость мембрана выталкивает в водопровод;
- когда давление достигает минимального значения, насос снова включается, и процесс циклически повторяется.
Благодаря использованию диафрагменной мембраны экономится электричество и энергоресурс насоса.
Устройство и назначение гидробака
Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, – это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.
При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно фиксируется реле, которое планомерно подает команду на отключение насоса.
Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила.
Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.
Вода в мембранный бак попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.
В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ
Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.
Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.
Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 – резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса
Износ мембраны
К факторам износа мембраны относятся:
- трение изделия о стенки корпуса устройства;
- температурные скачки в гидроаккумуляторе;
- непрерывный процесс растяжения и сжатия изделия;
Все это приводит к изнашиванию мембраны. О ее скором отказе можно судить по следующим признакам:
- гидроаккумулятор начинает работать рывками;
- показания манометра нестабильны – резко увеличиваются и быстро падают;
- кран словно «плюется» водой;
- насос запускается чаще обычного, через небольшие временные интервалы;
В подобных ситуациях становится очевидным, что гидроаккумуляторную мембрану нужно менять.
Замена мембраны в гидроаккумуляторе
Самостоятельно заменить изношенную мембрану несложно – достаточно последовательно выполнить следующие действия:
- отсоединить гидробак от водопроводной системы;
- убрать давление воздуха в агрегате через ниппель;
- слить из гидробака оставшуюся воду;
- открутить крышку с манометром;
- вытянуть отслужившую мембрану из специального отверстия в нижней части корпуса;
- установить новую мембрану в обратном порядке;
- поставить фланец с клапаном на свое место.
Чтобы получить наглядное представление об этапах монтажных работ, посмотрите видео о замене в гидроаккумуляторе мембраны:
Потребителю на заметку
- Если потребуется замена мембраны, в гидроаккумуляторе, цена на изделие доступна, а найти его можно в магазине сантехники или стройматериалов, поскольку это востребованный расходный материал. О наличии подходящей мембраны можно узнать у производителя гидробака или у поставщика.
- При замене и ремонте мембран гидроаккумулятора необходимо учитывать, что изделия разных производителей не являются взаимозаменяемыми. Часто они отличаются диаметром горловины.
- Следует периодически проверять давление воздуха в изделии и контролировать его стабильность, чтобы мембрану не приходилось часто менять.
Теперь вы знаете, почему гидроаккумулятор может выйти из строя, из чего состоит агрегат, и какое значение имеет мембрана для гидроаккумулятора, как ее заменить.
Воспользовавшись нашими рекомендациями, вы легко замените мембрану дидробака, если в этом возникнет необходимость.
Устройство и особенности эксплуатации
С помощью насосной станции можно решить несколько задач, относящихся к водоснабжению:
- организовать автоматическое поступление воды из источника к водопроводной системе дома;
- отрегулировать напор воды в водопроводе, доведя его до приемлемого уровня;
- предохранить водопроводную систему от гидроударов;
- создать некоторый запас воды на случай проблем с водоснабжением.
Можно приобрести насосную станцию в уже готовом виде, что немного облегчит ее монтаж, или собрать самостоятельно, подобрав отдельные элементы в зависимости от собственной ситуации.
Например, если в качестве источника воды используется глубокая скважина, имеет смысл заменить поверхностный насос подходящей погружной моделью.
На этой схеме наглядно представлено устройство обычной насосной станции: гидроаккумулятор, соединенный с поверхностным насосом и реле давления
Понимание принципов работы насосной станции поможет понять особенности ремонта этого прибора. Ее немаловажная часть – гидробак – емкость со встроенным резиновым вкладышем. С помощью насоса в мембранную часть этой емкости поступает вода. По другую сторону от мембраны находится воздух (иногда в гидробаки подают чистый азот, но это бывает редко).
Такое сочетание создает определенное давление внутри емкости. С одной стороны емкости установлен обычный автомобильный ниппель, через который можно стравить избыточный воздух или подкачать недостающий.
Гидробак соединяют с водопроводом дома. Когда открывают воду, бак опустошается, и давление внутри емкости уменьшается. Когда оно достигает установленного значения, насос автоматически включается, и вода поступает в гидроаккумулятор до тех пор, пока он не заполнится, и значение давления не дойдет до установленного максимального уровня.
Эта подробная схема позволяет понять устройство и принцип работы гидробака. Давление воздуха в емкости следует поддерживать на уровне около 1,5 атм, чтобы предотвратить повреждение мембраны (+)
Включением и отключением насоса управляет реле давления. Это небольшое устройство, соединенное и с гидроаккумулятором, и с насосом. И на состоянии водопроводной системы, и на работе насоса наличие такой станции сказывается исключительно благоприятно.
Гидробак служит буфером, который защищает водопровод от внезапных гидроударов. Реле давления сводит количество включений и отключений насоса до нужного минимума, что продлевает срок работы техники.
Хотя небольшое количество воды внутри гидробака находится постоянно, не стоит рассматривать его как основное место для хранения большого запаса воды. Чем больше объем гидробака, тем выше его цена.
Если нужно запастись солидным объемом воды, лучше дополнить систему недорогой пластиковой емкостью подходящего объема. А с защитой от гидроударов и небольшой гидробак справится вполне удовлетворительно.
Кроме того, важно грамотно подобрать насосную станцию, ориентируясь на характеристики источника воды и местоположение точек водоразбора
Неполадки с гидроаккумулятором
Проверить давление в гидроаккумуляторе можно автомобильным манометром
Самая распространенная неисправность – снижение давления внутри водопроводной сети. Причина одна – упало давление между резиновой мембраной и стальными стенками гидроаккумулятора. В заводских условиях внутрь гидробака закачивают азот под давлением 1,5 атм. Оно создает напор внутри водопроводной сети путем давления на мембрану, в которую насосом закачивается вода из скважины или колодца.
Снижается давление азота по разным причинам, но чаще за счет слабой удерживающей способности ниппеля. Решить эту проблему несложно самостоятельно. Для этого используют автомобильный манометр, который проверяют давление, установив его на ниппель. Последний расположен с противоположной стороны от входного патрубка гидробака.
- Снимают защитную крышку ниппеля, изготовленную из пластмассы.
- Устанавливают манометр, проверяют давление внутри емкости.
- Если параметр занижен, через тот же ниппель обычным автомобильным насосом закачивают воздух до нужного значения.
- Закрывают ниппель крышкой.
Даже если после этого быстро падает давление в используемом гидроаккумуляторе, причину нужно искать в другом. Чаще это подтеки в стыках водопроводной системы. Поэтому надо в первую очередь исследовать всю систему водопровода. Обычно проверяют стыки между трубами, места соединений с фитингами, с запорной арматурой, с фильтрами разного назначения, с потребителями и прочими изделиями, установленными в водопроводную систему частного дома. Если подтеки были выявлены, их надо устранить.
Есть еще две причины, по которым гидроаккумулятор не держит требуемое давление. Это все также касается снижения давления азота внутри бака.
- Со временем на стыке соединения фланец-ниппель появляются участки неплотностей. Через них происходит утечка газа. Чтобы решить данную проблему, необходимо выкрутить ниппель, удалить старый фланец и установить вместо него новый. Запасные части и детали от гидробаков продаются во всех строительных магазинах.
- То же самое касается стыка фланца и резиновой грушевидной мембраны. Иногда эта проблема решается простым подтягиванием крепежных болтов (их шесть в конструкции емкости).
При неправильной настройке давления мембрана быстро изнашивается
Иногда в гидроаккумуляторе мембрана просто рвется из-за износа. Чтобы заменить резиновую грушу, нужно разобрать устройство:
- отключается насос от питания;
- открывается один из потребителей, сливается вода из водопроводной сети;
- откручиваются гибкие шланги, соединяющие гидроаккумулятор с водопроводом;
- откручиваются гаечным ключом шесть болтов, соединяющих фланец с мембраной;
- снимается фланец, вытаскивается груша;
- емкость промывается и высушивается;
- устанавливается новая мембрана;
- монтируется фланец, который поджимается крепежными болтами;
- со стороны ниппеля закачивается внутрь емкости воздух с помощью автомобильного насоса до давления 1,5 атм.;
- подключается гидроаккумулятор гибкими шлангами к водопроводу;
- настраивается реле давление на включение и отключение насосного агрегата с учетом паспортного давления гидробака.
Такой ремонтный процесс может занять несколько часов. В сервисном центре это сделают за полчаса. Но так как процедуры несложные, их можно провести своими руками.
В гидробак не попадает вода
Если в гидробак не попадает вода, следует проверить фильтры
Эта причина нерабочего состояния гидробака встречается часто. Все дело в степени загрязненности воды, которая качается из колодца или скважины. Перед насосом и входом в дом устанавливаются фильтры, которые периодически засоряются. Это приводит к тому, что гидроаккумулятор не набирает воду.
С первым фильтром у насоса проблем меньше всего. Он редко забивается, потому что имеет сетчатую структуру с большими ячейками. Его задача – не пропустить внутрь насосного агрегата камни и мусор.
Фильтры, устанавливаемые внутри дома в системе водоочистки, засоряются часто. Чем грязнее вода, тем быстрее происходит засор. Обычно меняют картриджи на новые. В паспортах этих изделий установлены нормативы срока эксплуатации приборов. Их и надо брать за основу профилактики.
Еще одна причина, по которой гидроаккумуляторы не наполняются водой, – резкое снижение напряжения в сети. Насос от этого работает некорректно. Падают такие его характеристики, как напор и производительность. Снижение напора – это падение давления самого водного потока. Он не может противостоять давлению азота внутри гидроаккумулятора. Закачанный в резервуар газ просто не дает жидкости проникнуть в резиновую грушу.
Проблема решается покупкой повышающего трансформатора, который устанавливается между точкой подключения и насосной станцией.
Третья причина – завоздушивание водопроводной магистрали. Это явление в автономных сетях встречается нередко, особенно если в них устанавливается поверхностный насос. На каком-то участке образуется воздушная пробка, которая стоит на месте и не дает воде перемещаться дальше.
Для этого обычно на всасывающем контуре монтируется тройник с установкой сливного крана или вентиля. При появлении такой ситуации надо просто открыть краник и спустить воду вместе с воздухом.
Причинами завоздушивания могут быть разные ситуации:
- деформация всасывающего шланга, появление на нем сквозных трещин или отверстий, в этом случае лучше шланг заменить новым;
- снижение уровня воды в скважине или колодце, из-за чего во всасывающий патрубок затягивается воздух, решается проблема легко – надо опустить шланг ниже.
Выбор мембранного бака со знанием дела
Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.
Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.
Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец
Особое внимание при выборе устройства стоит сосредоточить на фланце, который, как правило, изготавливают из оцинкованного металла. Толщина этого металла очень важна
При его толщине всего в 1 мм срок эксплуатации изделия составит не больше 1,5 года, так как в металле фланца непременно образуется прореха, которая выведет из строя всё устройство.
При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.
Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.
Варианты мембранных замкнутых емкостей
Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей, в числе которых:
- Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
- Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
- Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.
В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.
Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, – красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)
Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.
Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.
Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.
Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения
Виды
Мембранный бак – специальная емкость, в которой накапливается определенное количество воды. Основной функцией для расширительного мембранного бака является сбор воды и подача ее под установленным давлением.
Производители выпускают несколько видов мембран из резины:
- груша;
- шар;
- диафрагма;
- баллон.
Небольшие типы мембран объемом до 100 л похожи на резиновую грелку или стеклянную банку. Модели, имеющие объем более 100 литров, напоминают грушу или бутылку.
На полках специализированных магазинов можно приобрести два типа расширительны мембранных аппаратов:
- со сменной мембраной – имеет высокую цену, существует возможность своевременной замены детали при появлении разрывов и деформации;
- со стационарной мембраной – имеет низкий ценовой диапазон, отсутствует возможность замены поврежденных элементов и восстановления работы системы водоснабжения.
Современные производители выпускают широкий ассортимент мембран для гидроаккумуляторов, объем которых начинается от 10 л. Для систем домашнего водоснабжения наиболее востребованные баки объемом 24, 50, 60 и 80 литров. В жилых коттеджах с большим количеством людей устанавливают мембраны с объемом 100, 150 и 300 литров.
Для бесперебойной работы систем отопления в помещения разного типа и назначения специалисты рекомендуют устанавливать расширительные баки Wester, контролирующие давление в трубах и в случае необходимости автоматически снижающие его до допустимого уровня.
Материал
Одним из главных критериев при выборе необходимой мембраны является вид материала, из которого изготовлена деталь. В связи с тем, что резиновый элемент находится в постоянном контакте с водой, материал, из которого выполнена мембрана, должен соответствовать всем санитарным нормам и требования.
Современные производители предлагают пять типов материала:
- натуральная резина;
- искусственная бутиловая резина;
- искусственный материал EPDM;
- материал для систем отопления типа SBR;
- материал для масла и горючих веществ типа Nitril.
Характеристики
Технические характеристики и свойства мембран зависят от вида систем, в которых они будут эксплуатироваться. Производители выпускают мембраны для систем отопления и водоснабжения.
Технические особенности мембран для систем водоснабжения:
- выдерживают давление до 7 бар;
- эксплуатируются в температурном диапазоне от 0 градусов до 70 градусов выше нуля;
- основа – натуральный каучук, имеющий высокие экологические показатели и устойчивость к образованию микроорганизмов;
- цвет – белый.
Характеристики и свойства мембран для систем отопления:
- основа – специальная резина;
- имеет широкий температурный диапазон от -10 градусов до +100 градусов;
- выдерживает давление до 8 бар;
- цвет – черный.
Список источников
- sovet-ingenera.com
- stroy-podskazka.ru
- iseptick.ru
- StrojDvor.ru