Замена мембраны в гидроаккумуляторе: признаки износа, подготовка и этапы ремонта

Гидроаккумулятор без мембраны

Кроме типовых гидробаков заводского изготовления можно изготовить такое устройство самостоятельно. Гидроаккумулятор без мембраны — это обычный бак для воды т.к. именно мембрана способствует поддержанию давления в системе. Гораздо проще купить недорогой готовый гидроаккумулятор.

Для того чтобы соорудить гидроаккумулятор самостоятельно необходимы следующие материалы:

бак (емкость) объемом не менее 30 л;
запорная арматура;
шаровой кран;
полдюймовый кран;
крепежные детали (шайбы и гайки);
уплотнитель (герметик);
резиновые прокладки;
ниппель;
фитинги (тройник, черверник).

Порядок изготовления:

В емкости проделать отверстия (на крышке и дне, сбоку).
Установить полдюймовый кран в верхнем отверстии (на крышке), уплотнить место соединения прокладками и герметиком, зафиксировать шайбами.
На кран насадить тройник.
В нижнем отверстии зафиксировать запорный ¾ кран, на который надеть тройник.
На боковое отверстие установить шаровой кран.

Для надежного закрепления все соединения необходимо заделать герметиком.

Неисправность гидроаккумулятора может влиять на работу всей системы водоснабжения. Применяя советы и методы, описанные в статье, легко устранить неисправности в домашней водопроводной системе. Своевременная профилактика может предупредить серьезные поломки и преждевременный выход из строя гидробаков и всей системы в целом.

Вначале теория

Автономная система водоснабжения с гидроаккумулятором

Если в водонапорной башне давление воды создается за счет силы тяжести — и чем выше расположена емкость, тем оно больше, то в гидроаккумуляторе для этого используется внешнее давление на жидкость. Поэтому для этих устройств не важна высота, да и место тоже.

Классификация гидроаккумуляторов

Они делятся на две группы:

Механические, в которых давление создается усилием сжатой пружины, упругой мембраны или грузом.
Пневматические — в них на воду давит газ, который тоже находится под давлением. Для разделения воды и газа используются гибкие мембраны из резины или подобных материалов.

В небольших системах автономного водоснабжения используется именно последняя разновидность, так как она проще по конструкции и дешевле в обслуживании. В дальнейшем и пойдет разговор именно о них.

Гидроаккумуляторы это компактная замена водонапорных башен

Водоснабжение с гидроаккумулятором вполне может обеспечивать небольшой поселок, в котором проживают до 1-2 тысяч жителей. Автор этих строк, работая в коммунальной сфере, переделал более 10 сельских водопроводов подобным образом.

Причем, стоимость покупки и монтажа гидроаккумулятора на порядок меньше, чем замена полностью изношенной (в основном из-за коррозии) башни Рожновского на новую.

Устройство гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор в разрезе

Как мы уже говорили, речь будет идти о пневматических гидроаккумуляторах (еще одно название — гидропневмоаккумулятор). Конструкция их крайне простая, фактически он состоит из нескольких деталей.

Корпус, как правило, металлический. В него закачивается воздух (в промышленных аккумуляторах для специальных жидкостей это может быть и азот, но для сравнительно небольших объемов воды это просто воздух).
В корпусе закреплена мембрана, она представляет собой резиновый мешок (грушу). Он соединен патрубком с водопроводом, и в него закачивается вода под давлением насоса из водопровода. Как известно, она, в отличие от воздуха, несжимаема, поэтому сжимается последний. При разборе воды, воздух, расширяясь, вытесняет ее.
Для того чтобы закачивать воздух, в объем между корпусом и грушей устанавливается патрубок с золотником. В большинстве случаев он полностью аналогичен тем, которые применяются на автомобильных шинах.
Дополнительно на гидроаккумулятор могут быть установлены манометры для контроля давления и датчики реле.

Для чего предназначены гидроаккумуляторы

Олин из вариантов установки гидроаккумуляторов в системах водоснабжения

Систему автономного водоснабжения можно построить и без них. Для этого нужно: либо чтобы насос работал постоянно, либо он включался при разборе (падении давления в водопроводе). Но такой подход невыгоден, так как снижает его ресурс и увеличивает потребление электроэнергии. Поэтому ставят гидроакуумуляторы, которые позволяют насосам включаться только периодически.
Эти агрегаты, регулируя давление в водопроводе, компенсируют гидроудары приводящие к разрушению труб и других деталей системы.

Гидроудар и его последствия

Регулировка давления обеспечивает еще и стабильную работу смесителей. Если в системе напор резко скачет, то тяжело выставить нужную температуру на точках разбора.
Для исключения «сухого хода» насоса. При запуске без воды в корпусе крыльчатка резко раскрутившись, так как нет сопротивления, может сорваться с вала. Для того чтобы вода не уходила, до насоса ставят обратный клапан, гидроаккумулятор же обеспечивает наличие жидкости после насоса.

Последствия «сухого хода» насоса

Для создания запаса воды в случае перебоев с электроэнергией. Однако нужно отметить, что в небольших автономных системах емкость гидроакуумуляторов редко превышает 10-20 литров (по этому параметру они уступают напорным емкостям). Так что принять душ или помыть посуду при отсутствии электроэнергии не получится. Но никто не мешает поставить аккумулятор большей емкости.

Гидроаккумуляторы большой емкости могут долго подавать воду при отключенном насосе

О работе гидроаккумулятора в системах водопровода можете также посмотреть видео в этой статье:

Как отремонтировать

Анализируя функции, выполняемые гидробаком, невольно можно прийти к выводу, что от стабильной работы этого устройства, в целом зависит функционирование всей системы водоснабжения.

Поэтому, немаловажным фактом является то, что в случае возникновения различного рода неисправностей и сбоев, их в срочном порядке нужно будет исправить.

Среди возможных неисправностей гидроаккумулятора можно выделить ряд следующих моментов:

1. Повреждена мембрана. Факторы, указывающие на этот вид повреждения, заключаются в следующих причинах:
  - насос включается достаточно часто;
  - из-под воздушного клапана протекает вода;
  - через ниппель капает жидкость;
  - вода из крана течет рывками.
  Устранение неисправности гидробака в этом случае вполне логично – необходимо заменить мембрану.

Важный момент: чтобы выявить дефект мембраны или «груши», необходимо отключить гидробак от системы и слить воду, при этом, если из сливного крана выходит воздух, то вывод в этом случае однозначен: пробита мембрана.

1. Давление воды падает постоянно. Причины этого сбоя заключаются в следующих моментах:
  - отсутствует сжатый воздух в гидроаккумуляторе;
  - неисправность ниппеля.

Для устранения неполадки этого рода стоит при помощи обыкновенного насоса подкачать необходимый уровень давления в гидробаке, а в случае неисправности ниппеля – заменить этот элемент.

Из-под фланца сочится вода. Устранение этой неисправности заключается в том, что нужно поджать крепления или просто заменить фланец.
Низкий напор воды. В этом случае, как правило, дело не в гидроаккумуляторе, а в насосе. Скорее всего, неправильно подобран насос по мощности.

Примите во внимание: чтобы уберечь гидробак от преждевременного износа, нужно, как минимум, раз в полгода делать ревизию агрегата этого вида, иначе говоря, проверять на наличие внешних повреждений, а также следить за уровнем давления в гидроаккумуляторе.Таким образом, в этой статье мы указали основные неисправности гидробака, которые непосредственно влияют на функциональность всей системы водоснабжения. Надеемся, что воспользовавшись нашими советами и рекомендациями, вы без особого труда устраните все неисправности в вашей автономной водопроводной сети

Надеемся, что воспользовавшись нашими советами и рекомендациями, вы без особого труда устраните все неисправности в вашей автономной водопроводной сети.

Основное назначение гидроаккумулятора – снизить количество включений и отключений насоса, установленного в автономную систему водоснабжения частного дома. Также его функция – удерживать определенный объем воды, который требуется на время ремонта насосной станции или отсутствия электропитания. Со временем гидробак изнашивается и дает сбои. Причин неисправностей немного.

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.

Принцип работы

С помощью мембраны происходит разделение на две камеры — воздушную и водяную.

Их еще называют мокрой и сухой. Вода с помощью насоса попадает в мембрану. В пространстве между ее стенками и оболочкой гидроаккумулятора создается область высокого давления. Благодаря этому и происходит создание необходимого показателя давления в системе водоснабжения.

У мембран продолговатая или вытянутая форма, зависит от емкости бака. Обычно изготавливается из каучука или специализированного резинного состава. В обоих случаях материал соответствует гигиеническим и санитарным требованиям, справляется с влиянием микроорганизмов. Особая резина выдерживает более высокое давление, и используется при более широком диапазоне температур.

Мембрана бывает плоской и балонной.

Независимо от материала и вида, мембрана выполняет одни и те же функции.

Эластичная емкость размещается в корпусе бака, тем самым образует два независящих друг от друга пространства.

В балонной мембране внутри находится вода, а в пространстве между ее стенками и стенками гидроаккумулятора нагнетается воздух.

Плоская закрепляется на стенках емкости, также образуя два отдела. Насосы обеспечивают поступление воды. Это происходит до достижения максимальных значений давления внутри конструкций. Эти значения выставляются наладчиками на реле. Когда отметка достигнута, насос перестает работать. При этом давление на саму емкость с водой сохраняется, благодаря конструктиву. Поэтому нет изменения напора воды в процессе использованию. Когда давление достигает минимальной отметки, насос вновь включается.

Виды

На современном рынке насосного оборудования, как правило, предлагается два вида мембран для гидробаков:

диафрагменная плоская;
баллонный тип.

Остановимся более подробно на описании каждого типа мембран.

Плоская

Диафрагменная плоская мембрана закрепляется герметично внутри корпуса гидробака, при этом разделяет его на две части:

воздушную;
«мокрую».

Принцип действия в этом случае заключается в следующих моментах:

при включении насоса вода закачивается вовнутрь агрегата, при этом мембрана начинает сжиматься и создавать избыточное давление в воздушном отсеке;
при определенном уровне давления в гидроаккумуляторе реле отключает насос, а мембрана, накопившуюся жидкость непосредственно выталкивает в трубопровод;
при достижении минимального уровня реле давления воды снова включает насос, и весь процесс снова повторяется циклично.

Таким образом, как видим, происходит, как экономия электричества, так и энергоресурса самого насоса.

Баллонная

Принцип функционирования баллонной мембраны заключается в следующих важных моментах:

при помощи насоса вода закачивается вовнутрь резинового баллона;
появляется избыточное давление между стенками резиновой емкости и корпусом гидробака, которое при отключении насоса выталкивает воду в магистральный трубопровод.

Таким образом, баллонная мембрана в значительной степени снижает действие гидроударов на систему водоснабжения.

Как подключить гидроаккумулятор для отопления – правила расчета и схема

Для нормализации давления в системе отопления используется целых ряд устройств. Но важнейшим из них является расширительный бак или гидроаккумулятор. Его конструкция дает возможность в автоматическом режиме стабилизировать показатели давления теплоносителя при изменении температурного режима.

Назначение

Гидроаккумулятор устанавливается только для систем отопления закрытого типа. Они характеризуются высоким давлением воды, которое происходит вследствие ее нагрева. Поэтому при превышении допустимого показателя необходима система компенсации. Для этого и предназначен гидроаккумулятор.

Он представляет собой стальную конструкцию, которая внутри разделена на две камеры. Одна из них предназначена для заполнения водой из системы отопления, а вторая служит воздушным компенсатором. Для установки оптимального показателя давления в воздушной камере в гидроаккумуляторе предусмотрен клапан. С его помощью изменяют степень нагнетания воздуха, тем самым адаптируя устройство под параметры конкретной системы отопления.

Камеры разделяет эластичная мембрана или баллон из резины. При поднятии температуры воды в трубах выше критической происходит скачок давления. Жидкость, расширяясь, начинает давить на стенки разделительной мембраны. Она же, в свою очередь, под действием этой силы увеличивает объем заполнения водяной камеры. Это приводит к нормализации давления внутри всей системы.

Правила подключения, схема

При монтаже гидроаккумулятора следует руководствоваться определенными правилами. Прежде всего – необходимо выбрать участок в тепловой магистрали, где он будет установлен. Специалисты рекомендуют монтировать расширительный бак в обратную трубу с охлажденной водой. Но в то же время он должен быть установлен до насосного оборудования. Общая схема монтажа выглядит следующим образом.

Как видно, в качестве защиты магистрали от перепада давлений жидкости на выходе из отопительного оборудования установлен предохранительный клапан. Он выполняет те же функции, что и гидроаккумулятор, но рассчитан на более высокие скачки давления. Расширительный бак необходим для нормализации работы отопления при небольших перепадах давления.

Перед началом монтажа следует учесть следующие особенности:

Выбор места установки. Основным требованием к нему является свободный доступ к устройству. В особенности это касается регулировочного клапана воздушной камеры.
На участке между насосом и расширительным баком не должно стоять другой запорной или регулирующей арматуры. Она может внести существенные изменения в гидравлическом сопротивлении.
Температура в помещении, где устанавливается гидроаккумулятор, не должна быть ниже 0°С.
Его поверхность не должна испытывать механические нагрузки или внешние воздействия.
Срабатывание редуктора давления на выпуск воздуха из камер должно быть установлено согласно параметрам отопительной системы.

Руководствуясь этими правилами можно самостоятельно установить расширительный бак. Но при этом следует соблюдать правила подключения, использовать изделия из качественного материала и рассчитать оптимальный объем бака.

Для расчета необходимо знать общий объем системы отопления, оптимальную и максимальную величину давления в ней, а также коэффициент расширения воды. Формула для вычисления величины гидроаккумулятора мембранного типа:

е – коэффициент расширения воды – 0,04318;
С – общий объем системы отопления;
Pi – начальное давление;
Pf – максимальное давление.

Рассмотрим пример расчета для отопления с общим объемом 500 л, оптимальным показателем давления в 1,5 бар, а максимальным – 3 бар.

Эта методика позволит правильно выбрать и подключить расширительный бак для системы отопления закрытого типа.

Демонтаж неисправной мембраны

Сначала мы аккуратно отвинчиваем болты с фланца, снимаем фланец и дожидаемся, пока стечёт вода.

Слегка освободив края мембраны, удаляем остатки воды.

В данной модели гидроаккумулятора объёмом 150 литров крепёж мембраны предусмотрен и в верхней части.

Это резьбовой штуцер с наружной резьбой. Аккуратно свинчиваем с него гайку и вытаскиваем неисправную мембрану вместе с резьбовым штуцером через отверстие в нижней части корпуса.

После удаления мембраны в корпусе не остаётся ничего, поэтому на данном этапе рекомендуется хорошо вычистить внутреннюю поверхность корпуса.

Мембрана по форме напоминает грушу

Обратите внимание, что новая мембрана должна полностью соответствовать оригиналу. Не приобретайте дешёвые варианты с другой спецификацией, в конечном итоге это выйдет дороже

Возьмите в магазин старую мембрану в качестве образца или перепишите её спецификацию с таблички на корпусе гидроаккумулятора.

Полезный совет: новую мембрану перед использованием желательно вымыть в неагрессивном моющем растворе. Мы вставляем в мембрану резьбовой штуцер для крепления её сверху и не спеша закручиваем его в отверстие мембраны.

Проблемы с давлением

Такая проблема может быть вызвана рядом причин:

повреждение ниппеля – через него уходит воздух;
неправильная настройка реле давления;
повреждение корпуса бака.

Последовательность действий для ремонта:

вначале стоит проверить целостность самого корпуса – если он прогнил, то возможно потребуется замена гидроаккумулятора;
если с корпусом все в порядке, стоит проверить работу реле давления. Вполне возможно, что его настройки сбились;
для этого, стоит попробовать разные режимы работы для гидробака – если реле действует, значит нужно искать причину в другом месте;
теперь нужно проверить ниппель – он может стравливать воздух, если это так, то ремонт сведется к его замене.

Манометр может показывать неверные значения

Еще одна причина – в неисправности манометра. Т.е. он может показывать неправильные цифры. Этот момент также стоит учитывать.