Если емкости для хранения воды на объекте недостаточно, можно подключить необходимое количество устройств. Для этого на входе первого агрегата устанавливается тройник, вход насоса соединяется с первым выходом, а накопительный бак — со вторым.
Мембраны для гидроаккумуляторов: разновидности изделий и причины износа
Водоснабжение жилого помещения является важным элементом для комфортного проживания. Насосные станции используются для обеспечения бесперебойной подачи воды в системах различной конструкции и из различных источников. Принцип работы насосной станции заключается в подъеме воды с помощью насоса и создании необходимого давления с помощью аккумулятора давления. Мембрана аккумулятора давления является одним из основных компонентов устройства, что позволяет ему работать с минимальной электрической нагрузкой.
Особенности
Для минимизации энергопотребления и колебаний давления современные аккумуляторные насосы оснащаются специальным разделительным элементом — мембраной.
Форма мембранного элемента зависит от объема бака и выпускается в двух вариантах:
Основа изготавливается из резины или специальной резины. Материал мембраны должен соответствовать всем гигиеническим нормам и санитарным стандартам. Специальная резина, устойчивая к плесени, выдерживает высокое давление и широкий диапазон температур.
Производители предлагают два типа мембран:
Различные типы мембран выполняют одну и ту же функцию и технически не отличаются.
Устройство
Мембрана водоема — это элемент, который позволяет разделить водоем на воздушное и водное пространство. На корпус резервуара надевается эластичная мембрана, образующая две независимые камеры.
Мембранная конструкция цилиндра заполнена водой, а полость между ее стенками и корпусом резервуара для воды содержит воздух под высоким давлением. Плоская мембрана крепится к стенкам резервуара и образует две изолированные камеры.
Вода закачивается в устройство через надземные системы до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное давление. Необходимый уровень устанавливается специалистами с помощью реле в корпусе устройства.
Принцип работы
Аккумулятор давления работает за счет закачивания воды в мембрану. Давление, необходимое для работы всей системы водоснабжения, создается в полости между стенками мембраны и крышкой аккумулятора.
При достижении значения, установленного в реле, насосная система автоматически отключается, поддерживая внутреннее давление. Это предотвращает колебания давления и обеспечивает стабильную работу системы. Как только давление падает до минимального значения, насосная система автоматически начинает перекачивать воду и снова качает воду.
Виды
Накопительный бак — это специальная емкость, в которой хранится определенное количество воды. Основная функция мембранного расширительного бака — набирать воду и перекачивать ее под определенным давлением.
Производители выпускают различные типы резиновых мембранных расширительных баков:
Небольшие мембранные типы объемом до 100 литров напоминают резиновую грелку или стеклянный сосуд. Модели объемом более 100 литров похожи на грушу или бутылку.
На полках специализированных магазинов можно найти два типа мембранных расширителей:
- 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 водонакопительных баков объемом от 10 литров. Для бытового водоснабжения наиболее популярны баки объемом 24, 50, 60 и 80 литров. В жилых домах с большим количеством людей устанавливаются мембраны объемом 100, 150 и 300 литров.
Для бесперебойной работы систем отопления в помещениях различного типа и назначения специалисты рекомендуют устанавливать расширительные баки Wester, которые контролируют давление в трубах и при необходимости автоматически снижают его до допустимого уровня.
Материал
Одним из важнейших критериев выбора подходящей мембраны является тип материала, из которого изготовлена арматура. Поскольку резиновый компонент постоянно контактирует с водой, материал мембраны должен соответствовать всем санитарным нормам и требованиям.
Современные производители предлагают пять различных материалов:
- натуральная резина;
- искусственная бутиловая резина;
- искусственный материал EPDM;
- материал для систем отопления типа SBR;
- материал для масла и горючих веществ типа Nitril.
Для систем с бытовой водой можно использовать любой тип материала мембраны.
Характеристики
Технические характеристики и свойства мембранных материалов зависят от типа системы, в которой они будут использоваться. Производители выпускают мембраны для систем отопления и водоснабжения.
Технические характеристики 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.
Виды мембраны для гидроаккумулятора назначение и разновидности, инструкция по замене- Обзор +Видео
В автономной системе водоснабжения загородного дома не должно отсутствовать два самых важных узла — накопительный бак для воды и насос. Эти два компонента очень важны для водоснабжения здания. Но если о насосах, подающих воду из колодца или скважины в здание, существует много информации, то о резервуарах для хранения воды — очень мало.
В этой статье вы узнаете подробное описание строения гидроаккумулятора, функциональное назначение изделия в автономном водоснабжении и важность наличия в нем сменной мембраны для хранения воды.
- 1 Преимущества гидроаккумулятора
- 1.1 Как устроен агрегат
- 1.2 Какую мембрану купить для гидроаккумулятора?
- 1.3 Баллонная мембрана
- 1.4 Плоская мембрана
- 2.1 Замена мембраны в гидроаккумуляторе
- 2.2 Потребителю на заметку
Преимущества гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор, правильно интегрированный в систему частного бытового водоснабжения, 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.
Например, гидроаккумулятор является очень важным компонентом системы автономного водоснабжения.
От стабильной работы гидроаккумулятора в значительной степени зависит функциональность всей системы водоснабжения.
Как устроен агрегат
Типичный гидроаккумулятор состоит из трех элементов:
- металлический корпус;
- мембрана из резины;
- снабженный клапаном фланец.
Мембрана имеет решающее значение для структуры гидроаккумулятора, и состояние этой мембраны должно контролироваться.
Какую мембрану купить для гидроаккумулятора?
В зависимости от области применения, существует два типа мембран. Первая используется для систем отопления, вторая — для систем водоснабжения.
Изделия для водяных баков имеют белый цвет и изготавливаются из натурального каучука, который устойчив к бактериям и соответствует гигиеническим стандартам.
Рабочая температура этих мембран для напорного бака насосной станции составляет от 0 до 70 °C. Максимально допустимое давление для них составляет 7 бар.
- 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.
На современном рынке насосов производители обычно предлагают два типа мембран для аккумуляторов — цилиндрического и мембранного типа. Второй тип является плоским.
Баллонная мембрана
Эти изделия представляют собой резиновые емкости объемом от 5 литров, похожие на медицинский термометр или стандартный сосуд. Более крупные модели — мембраны для сбора воды объемом 24 литра и больше — имеют грушевидную форму.
Цилиндрическая мембрана работает следующим образом:
Износ мембраны
К факторам износа мембраны относятся:
- трение изделия о стенки корпуса устройства;
- температурные скачки в гидроаккумуляторе;
- непрерывный процесс растяжения и сжатия изделия;
Все эти факторы приводят к износу мембраны. Следующие признаки могут быть использованы для определения приближающейся поломки:
- 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 таких случаях очевидно, что мембрана бака для хранения воды нуждается в замене.
Замена мембраны в гидроаккумуляторе
Заменить изношенную мембрану самостоятельно 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.
Этих простых действий достаточно, чтобы восстановить работоспособность бака и заменить мембрану бака для хранения воды самостоятельно.
Чтобы получить общее представление об этапах установки, посмотрите это видео о том, как заменить мембрану напорного бака:
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 бак для хранения воды может выйти из строя, из чего состоит это устройство, насколько важна мембрана бака для хранения воды и как ее заменить.
Воспользовавшись нашими советами, вы сможете легко заменить мембрану бака для хранения воды в экстренной ситуации.
Что делать при износе мембраны для гидроаккумулятора: какую лучше выбрать и принцип работы: Советы- Обзор +Видео
Насосные станции являются частью системы водоснабжения дома. Они используются повсеместно. Независимо от типа конструкции или источника воды, насосная станция является ее частью. Насос всасывает воду в систему, а аккумулятор помогает поддерживать необходимое давление. В состав аккумулятора входит такой важный компонент, как мембрана. Она участвует во всех процессах.
Насос с водяным резервуаром без мембраны работает с повышенной нагрузкой. Он включен постоянно, когда требуется вода. Это также увеличивает потребление энергии. Не исключены колебания давления.
Принцип работы
Мембрана разделена на две камеры — воздушную и водяную.
Их также называют мокрой и сухой камерами. Вода закачивается в мембрану. В пространстве между ее стенками и рубашкой водяного резервуара создается область высокого давления. Это создает необходимое давление в системе водоснабжения.
Мембраны имеют вытянутую или продолговатую форму, в зависимости от вместимости резервуара. Обычно они изготавливаются из резины или специальной резиновой смеси. В обоих случаях материал отвечает требованиям гигиены и чистоты и устойчив к воздействию микроорганизмов. Специальная резина выдерживает более высокое давление и используется в более широком диапазоне температур.
Мембрана может быть плоской или цилиндрической.
Независимо от материала и типа, мембрана выполняет одни и те же функции.
Эластичная емкость вставляется в корпус бака, образуя два независимых пространства.
Цилиндрическая мембрана содержит внутри воду, а пространство между ее стенками и стенками гидробака заполнено воздухом.
Уровень крепится к стенкам резервуара и также образует две камеры. Насосы обеспечивают приток воды. Это происходит до тех пор, пока не будут достигнуты максимальные значения давления внутри конструкций. Эти значения регулируются контроллерами в реле. При достижении этого значения насос отключается. В то же время давление в самом резервуаре для воды поддерживается благодаря конструкции. Поэтому уровень воды не меняется во время использования. Когда давление достигает минимального значения, насос снова включается.
Изнашивание мембраны
Мембрана напорного бака является изнашиваемой деталью. Со временем она изнашивается и подлежит замене. Износ вызывается неравномерным давлением в системе, постоянным давлением и процессами натяжения, а также трением с другими компонентами. Регулярные и резкие перепады температуры, чрезмерное давление в системе также не продлевают срок службы.
Производители заявляют средний срок службы в 5 лет, но влияния негативных моментов трудно избежать.
Например, расход воды увеличивается утром и особенно вечером в будние дни. Поэтому мембрана бака для хранения воды нуждается в замене чаще.
При покупке мембраны для накопительного бака лучше всего выбирать того же производителя, что и сам накопительный бак. Тогда необходимые размеры и свойства совпадают.
Проверка мембраны.
Прежде чем купить мембрану для гидроаккумулятора в спб, необходимо убедиться, что причина поломки кроется именно в этом элементе.
Если манометр показывает, что при подаче воды давление либо увеличивается, либо уменьшается, то тонким перепадом, то с нормальной высотой — это явный признак нарушения целостности мембраны. Чтобы убедиться в этом, выключите насос и перекройте подачу воды в бак.
Затем слейте оставшуюся жидкость из бака. Обратите внимание на то, как выходит жидкость. Если она выходит с воздухом, мембрану в накопительном баке необходимо заменить.
Замена мембраны в гидроаккумуляторе своими руками
Мембрану накопительного бака можно отремонтировать самостоятельно. Это делается в несколько этапов.
Чтобы было проще заменить мембрану в накопительном баке для воды, можно посмотреть видео, где все наглядно показано и объяснено.
Помните, что мембрана гидроаккумулятора должна быть рассчитана на тот же объем, что и сам гидроаккумулятор. Если указано 24 литра, то вы должны купить мембрану на 24 литра.
Как устроена мембрана для гидроаккумулятора?
Если речь идет о небольшом (менее 100 литров) гидроаккумуляторе, то он очень похож на простую медицинскую грелку. Если же бак больше (более 100 литров), то описываемый продукт больше похож на бутылку или грушу.
Но это ничего не меняет: независимо от объема аккумулятора, мембрана всегда сделана из эластичного материала. Она расположена внутри железного корпуса таким образом, что делит его на две части. В первой части (т.е. внутри самой мембраны) находится вода, а во второй — воздух, закачиваемый в устройство. Для чего все это делается? Для того чтобы насос после активации закачал жидкость в мембрану, мембрана заполняется до определенного момента, т.е. пока давление в системе не достигнет допустимого значения (в бытовом водопроводе это обычно от 1,8 до 3 атмосфер). Это значение устанавливается на реле давления
Затем насосная система отключается. Жидкость все еще находится под давлением и поэтому может сливаться из кранов санитарных узлов при нормальном уровне. Это неудивительно, так как она уже находится под воздействием сжатого воздуха в напорном баке.
Обратите внимание! Все это позволяет экономить электроэнергию и значительно продлить время работы агрегата (сам насос включается гораздо реже). Кроме того, использование бака в системе водоснабжения также выгодно, поскольку сводит к минимуму резкие перепады давления, которые неизбежно сопровождают интеграцию насосного оборудования.
Основные разновидности мембран для гидроаккумулятора
Существует несколько классификаций, которые мы кратко рассмотрим. Например, мембрана для бака для хранения воды может быть разных типов в зависимости от ее назначения:
- для водопроводных систем;
- для отопительных систем.
Ознакомимся с каждым из вариантов более подробно. Например, мембраны для накопительных баков, используемых в системах водоснабжения, имеют следующие характеристики:
- они изготовлены из каучука;
- рассчитаны на давление не более 7 атмосфер;
- невосприимчивы к бактериям;
- могут применяться при температуре в пределах 0-70 градусов.
Продукция, предназначенная для систем отопления, имеет несколько иные свойства:
- они выполнены из материала EPDM (специальной резины, которая производится по особой технологии);
- рассчитаны на давление не более 8 атмосфер;
- могут применяться при температуре не более 99 градусов.
Описанная в этой статье мембрана для накопителей воды, как и любое другое устройство или компонент, имеет свои недостатки. В основном это связано с ее устойчивостью к следующим негативным факторам:
- резкие температурные перепады;
- внезапное/частое сжатие;
- слишком высокая температура (более 70 или 90 градусов соответственно);
- слишком высокое давления (хотя данный момент не очень актуален для водоснабжения/отопления, поскольку рабочее давление бытовых насосов небольшое).
Однако избежать негативных последствий практически невозможно. Например, вечером расход воды увеличивается — все мы хотим приготовить ужин, принять душ и т.д., придя домой. Поэтому вода, которая накапливается в резервуаре, быстро расходуется. То же самое справедливо и для утра. Хотя производители обещают срок службы мембраны в пять лет, в реальности ее приходится менять чаще (подробнее об этом в конце статьи). В идеале целостность мембраны следует проверять не реже одного раза в год.
Примечание: Объем бака требует особого внимания, что неудивительно, ведь это действительно важная характеристика. Современные модели выпускаются объемом 8 литров.
Для бытового использования чаще всего покупают изделия на 24-80 литров (более крупные варианты могут вмещать до 2 000 литров, но для обычного частного дома это несовременно по понятным причинам). Кроме того, большой популярностью пользуются изделия на 100-200 литров (особенно для домов с 4 или 5 жителями).
Классификация мембран по варианту исполнения
Согласно этой классификации, изделие может быть:
Рассмотрим подробнее каждый из вариантов.
Плоские изделия
Каждая из этих мембран для хранения воды крепится внутри бака и, как уже говорилось выше, делит его на мокрую и сухую часть. При запуске насосной системы вода начинает перекачиваться, заставляя мембрану сжиматься и создавая избыточное давление в сухой части. Когда это давление достигает определенного уровня, насос отключается, а мембрана, в свою очередь, начинает выталкивать скопившуюся жидкость в трубу. Когда давление падает до минимально допустимого значения, насосная система снова включается, и цикл повторяется.
Как видите, не только экономится электроэнергия, но и продлевается срок службы самой насосной станции.
Изделия баллонного типа
Они также изготавливаются из резины и имеют форму банки или луковицы. Принцип работы в данном случае не сложен и выглядит примерно так: Сначала насос закачивает жидкость в этот цилиндр, а затем, когда между его стенками и стенками резервуара с водой создается избыточное давление, он выталкивает воду в водопровод после отключения насоса.
Примечание: Очевидно, что цилиндрические изделия значительно снижают негативное воздействие гидроудара на водопроводную сеть.
Принцип работы гидроаккумулятора
Лишь в редких случаях система артезианского водоснабжения может обойтись без гидроаккумулятора, если только она не оснащена точным немецким погружным насосом с частотным преобразователем, который обеспечивает очень плавный и равномерный пуск и повышение давления в системе водоснабжения. Более дешевым и надежным вариантом будет использование погружного насоса с накопительным баком для воды. Правильно подобранный объем и давление в воздушном пространстве резервуара для воды, установленное автоматическое реле для управления скважинным насосом не делают работу системы водоснабжения менее комфортной и, прежде всего, надежной.
Принцип работы гидроаккумулятора
Методически правильнее было бы назвать резервуар для хранения воды аккумулятором давления, так как это устройство конструктивно необходимо для уравновешивания и компенсации резких скачков давления, и только потом обеспечивает дополнительный расход воды для снижения частоты работы двигателя насоса.
Аккумулятор давления представляет собой резиновую оболочку или мембрану, в которой хранится определенный объем воды и которая окружена стальным корпусом. Для предотвращения разрыва эластичной мембраны под высоким давлением внутри бака предусмотрена компенсационная полость с избыточным давлением воздуха.
Стабильность накопительного бака и срок его службы зависят от следующих факторов:
- Качества мембраны или резиновой оболочки;
- Правильной регулировки верхнего и нижнего уровней давления включения автоматикой насоса;
- Рациональным выбором величины давления в воздушной полости гидроаккумулятора.
Важно! Кроме того, качество металла, из которого изготовлен корпус накопительного бака, играет не последнюю роль в надежности бака.
Логика работы автоматики системы водоснабжения такова, что при включении крана перепад давления передается с очень большой скоростью на маленькую эластичную мембрану в реле управления двигателем. Из-за относительно большого выходного отверстия давление в водопроводе падает очень резко, практически скачкообразно, вызывая гидроудар в самом чувствительном месте — мембране.
Резиновая оболочка аккумулятора давления поглощает эти удары, компенсирует резкие колебания и сглаживает их. В результате сильные гидравлические удары по маленькой мембране в автоматических клапанах преобразуются в относительно плавные изменения давления. Это увеличивает срок службы реле в аккумуляторе давления в десять раз, но самое главное — установленные давления включения и выключения остаются постоянными и требуют проверки только один или два раза в год.
Поэтому очень важно, чтобы накопительный бак находился как можно ближе к мембране реле автоматики, особенно если емкость бака относительно небольшая. В идеале, реле на выходе из накопительного бака должно находиться как можно ближе к мембране накопительного бака.
Мембрана для гидроаккумулятора
Срок службы аккумулятора зависит от прочности резиновой или каучуковой оболочки и стойкости корпуса. Одна из ошибок, которая может резко сократить срок службы, — это установка накопительного бака для воды с насосом в скважину сразу после завершения бурения. Грязь и песок проникают в мембрану бака для хранения воды и остаются в корпусе в течение длительного периода времени, изнашивая и загрязняя поверхность мембраны.
Как работает мембрана в гидроаккумуляторе
При включении насоса давление воды расширяет оболочку мембраны и одновременно сжимает воздух в полости цилиндра. Это происходит до тех пор, пока давление воздуха не сравняется с давлением воды. Теоретически мембрана может оставаться в таком положении долгое время без риска разрушения стенок. Когда кран включен, воздух и сжатые стенки мембраны выталкивают воду из корпуса.
Форма корпуса обычно напоминает грушу со срезанной верхушкой, поэтому в торговле вместо слова мембрана часто используется термин грушевидный резервуар для воды.
Материал для мембраны гидроаккумулятора
Для изготовления резиновых корпусов резервуаров для воды используются следующие материалы:
- Каучуковые полимеры на основе смеси синтетического и натурального каучуков. Чаще всего применяется для плоских мембран баков небольшого объема и резервуаров питьевой воды. Ресурс при полном растягивании составляет 10-15 тыс. сокращений, при двадцатипроцентном наполнении – 50 тыс. Оболочки из этого материала способны пропускать воду через крупные микропоры, что зачастую приводит к выпадению конденсата в воздушной каморе гидроаккумулятора;
- EPDM – этилен-пропиленовый каучук с очень высоким ресурсом, достигающим 100 тыс. сокращений. Используется только для технической воды. В некоторых марках резины при производстве мембран может дополнительно проводиться вулканизация поверхности для увеличения прочности стенок;
- Бутиловый каучук, позволяет изготовить мембраны с ресурсом в 50-60 тыс. сокращений. Менее склонен пропускать воду, но очень плохо переносит перегрузки при неправильной регулировке давления в воздушной камере гидроаккумулятора.
Важно! Грушевидные корпуса устанавливаются в полость и фиксируются накладным фланцем с отводным фитингом. Если превысить момент затяжки винта фланца, можно врезаться в стенку корпуса по краям резинового уплотнения, что приведет к разрушению «груши» внутри бака.
В некоторых случаях уплотнения гниют в месте контакта с резиной до разрушения уплотнения, поэтому более известные бренды используют гидроуплотнение из нержавеющей стали.
Проблемы эксплуатации мембран
Мембрана EPDM считается самой надежной. Однако высокая прочность и долговечность резины EPDM часто приводит к сильной коррозии металла стенки резервуара, поскольку вулканизированная мембрана на основе серы требует большого ухода. Если корпус резервуара изготовлен из черного металла и просто покрашен, резервуар может проржаветь в течение нескольких лет. Процесс ржавления может многократно усилиться, если давление в водопроводе превышает максимальное значение в 3 атм. Это происходит из-за того, что конденсат и соли вытесняются в воздушное пространство через стенку рубашки.
Бутилкаучуковые мембраны могут легко лопнуть в самом узком месте оболочки. Обычно это происходит из-за неправильно установленного давления воздуха в аккумуляторе или неисправности автоматического реле.
