Одной из последних новаций на рынке современных кровельных материалов является мембранная кровля. Технология ее укладки позволяет выполнить монтаж кровельного покрытия без швов, что дает кровле наилучшие гидроизоляционные характеристики. Рынок предлагает различные мембраны, которые различаются между собой составами и способами укладки.

Среди этого многообразия возможно подобрать вариант для любого типа. Рассмотрим, что представляет собой мембранная кровля и познакомимся с технологией ее укладки на различные поверхности.

В этой статье

Типы мембранной кровли

Производство мембранного покрытия базируется на полимерах и искусственных каучуках, которые и сообщают этому виду кровельного покрытия его эластичность. Существует три типа данного материала.

На основе поливинилхлорида

Мембраны ПВХ на основе поливинилхлорида, который является основой многих изоляционных кровельных материалов. Эластичность подобному покрытию придает летучий пластификатор, а гибкость – армирующая сетка из полиэфиров. Подобные характеристики позволяют применять ПВХ мембраны на крышах сложных конструкций.

Способ укладки данной мембраны исключает наличие швов, что в разы повышает ее устойчивость к протечкам. Кроме того, данные мембраны выпускаются в различных цветах, в том числе светлых, что позволяет крыше отражать солнечные лучи и не нагреваться в жаркую погоду. Монтируется при помощи теплосварки.

Данный тип мембранной кровли при своих достоинствах обладает приемлемой стоимостью, что делает его популярным материалом для обустройства крыш.

Мембрана ЭПДМ на основе искусственного каучука с армированием

Мембрана ЭПДМ на основе искусственного каучука с армированием при помощи полимерной сетки. Для улучшения прочностных характеристик в нее добавляются эфирные добавки. Гидроизоляция ЭПДМ мембраны высока из-за высокой адгезии к битумным поверхностям. Монтируется клеевым способом.

Недостатком кровли является ее высокая стоимость, которая окупается длительным сроком службы – более полувека.

Мембрана ТПО – новинка отечественного кровельного рынка. Материал производится на основе разных видов каучука, в которые для повышения прочности, эластичности и огнеупорности добавляют различные стабилизирующие добавки. В основе этого термопластичного материала лежат различные виды поливинилхлорида, а не резина. Монтируется теплосваркой.

Сфера применения

Кровля из мембраны, как правило, монтируется на . Удобством данного вида кровельных материалов является тот факт, что они могут быть уложены на старое кровельное покрытие без его демонтажа, что значительно экономит время и средства на благоустройство крыши или ее ремонт.

При использовании мембран на плоских крышах можно создать эксплуатируемую поверхность, на которой можно размещать различные объекты, в том числе с большой проходимостью. Это удобно при создании крыши над подземным гаражом или паркингом, при обустройстве кафе на крыше офисного или торгового центра.

Мембранные кровли активно задействованы в сферах многоэтажного и промышленного строительства, в то время как их использование в секторе частных домов только набирает обороты.

Важным преимуществом использования мембранных материалов является отсутствие дополнительной гидроизоляции в кровельном пироге.

Основные моменты при выборе и работе с мембранными покрытиями

Есть мнение, что мембранные кровельные материалы применимы только на плоских бетонных крышах. Опровергнем это мнение: мембраны можно монтировать на любые и особенно удобно применять для ремонта старых кровельных конструкций.

Расчет применения мембранной кровли должен основываться на следующих правилах:

• Необходимо учитывать нагрузку на стропильную систему или стены здания. Если они надежны, то есть возможность балластного крепления мембраны. Если уверенности в прочности дома нет, то лучше выбрать сварочный или клеевой метод фиксации мембран;
• При расчете количества материала, необходимого для покрытия крыши, нужно учитывать нахлесты в 5 см, а также необходимость монтирования мембраны на все виды примыканий.

Главное достоинство мембранной кровли – отсутствие швов – может быть в одночасье разрушено неверной технологией укладки. Не поленитесь проверить герметичность выполненных швов: после их остывания проведите по шву отверткой и убедитесь в отсутствии отверстий.

Монтаж

Технология кровли из мембраны зависит от типа выбранного покрытия и основания под кровлю. Рассмотрим основные методы монтажа.

Клеевой метод

Данным способом монтируется мембрана ЭПДМ. Для этого применяются специальные двухсторонние клеевые ленты, которыми проклеиваются стыки полотен мембранного материала. Подобная технология монтажа удобна в частном строительстве, так как не требует применения специализированного оборудования. Склеивание полотен производится достаточно быстро и не требует особой подготовки.

Однако, данный метод не дает долговечного герметичного покрытия. На месте стыков клеевая лента с течением времени начинает отходить и пропускать влагу под кровлю.

Метод теплосварки

Сварка стыков мембран делается при помощи нагретого воздуха. Этим методом укладываются мембраны ПВХ, ТПО. Используется сварочный аппарат, который поставляет струю воздуха температурой 600°. Может применяться строительный фен с возможностью разогрева воздуха до минимум 550°.

Полотна мембраны укладываются с нахлестом друг на друга, края нагреваются горелкой и склеиваются между собой. После того как материал остыл, образуется единое полотно с прочно запаянными швами. Швы после использования горелки полностью герметичны и обладают той же эластичностью, что и остальное полотно.

Правила укладки

Технология укладки ПВХ мембран содержит ряд правил:

• Перед запаиванием швов важно очистить поверхность мембраны от любых загрязнений, в том числе от жира и химических веществ;
• Полотна укладываются свободно, без натяжки. Величина нахлеста двух соседних полотен должна составлять не менее 5 см;
• Важно достаточно быстро проводить сварочный аппарат, не задерживаясь долго на одном месте и не занижая рекомендуемые значения температур. При очень толстом шве есть большая вероятность разрыва полотна в месте около шва;
• При слишком высокой температуре сварочного аппарата мембрана будет гореть и не склеиться;
• Оптимальная ширина шва – не менее 2 см. При меньшем значении необходимо установить сверху шва круглую заплатку из мембраны.

При использовании строительного фена необходимо следом за насадкой, разогревающей стык полотен, проводить по ним валиком. При использовании сварочного аппарата этого не требуется, так как аппарат самостоятельно прикатывает свариваемую поверхность.

Балластный метод

В отличие от сварки, метод крепления мембраны балластом не требует использования специальной аппаратуры, что делает его приемлемым в условиях монтажа своими руками. Балластный метод возможен на плоских крышах и кровлях с уклоном до 15°.

Данная технология подразумевает наличие крепких несущих конструкций, так как закрепление ПВХ мембраны балластом связано с большим весом.

Монтаж заключается в следующем:

• Раскат рулонов мембраны на основании;
• Закрепление материала по периметру и в местах примыканий клеящей лентой;
• Засыпание поверх мембраны балласта: не меньше 50 кг на 1 кв. м.

Для балласта подойдет щебенка, галька, блоки бетона или тротуарная плитка. Важно учитывать, что если балласт имеет острые углы, которые могут повредить поверхность мембраны, то необходимо предварительно укрыть кровельное покрытие нетканым материалом.

Балластное крепление ПВХ мембран удобно возможностью обустройства .

Монтаж мембранного покрытия на профнастил

Достаточно распространен вариант укладки мембраны на крыши из профнастила, благодаря чему крыша из профлиста утепляется и звукоизолируется.

Монтаж в данном случае следует по данному алгоритму:

• На профнастил укладывается пароизоляция с нахлестом полотен;
• Поверх пароизоляции укладываются плиты утеплителя в два слоя. Важно соблюдать перекрытие верхним слоем стыков нижнего;
• Крепление утеплителя к основанию производится саморезами;
• На утеплитель укладывает мембранное покрытие, швы которого запаиваются специальным оборудованием;
• В местах примыканий делаются наложения из мембраны.

Мы последовательно покажем процесс замены неисправной мембраны гидроаккумулятора. Когда наш гидроаккумулятор вышел из строя, пространство между мембраной и корпусом наполнилось водой. Назначение нижнего фланца – удерживать резиновую мембрану в корпусе гидроаккумулятора. Когда мы открутили фланец, вода из корпуса потекла наружу.

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.

Установка в корпус новой мембраны

Вставляем новую мембрану в корпус гидроаккумулятора через нижнее отверстие в корпусе.

Проталкиваем мембрану до её выступов в нижней части.

Теперь наша задача – расправить мембрану внутри корпуса и попасть резьбовым штуцером в отверстие в его верхней части. Для более крупной модели можно использовать специальные приспособления или заранее привязать к штуцеру верёвку и протянуть её через отверстие.

Закручиваем на резьбовой штуцер гайку.

Внутри штуцера предусмотрена выемка под шестигранник. Разводным ключом слегка подтягиваем гайку. Если на гидроаккумулятор не планируется устанавливать регулирующую автоматику, манометр или клапан для выпуска воздуха, то верхнее отверстие во фланце можно заглушить металлическим колпачком подходящего диаметра. В качестве уплотнения можно использовать фум-ленту или лён.

Наматываем 5-6 оборотов фум-ленты и устанавливаем колпачок.

Сначала закручиваем его от руки, затем подтягиваем разводным ключом.

Устанавливаем нижний прижимной фланец на корпус. Этот фланец фиксирует мембрану на корпусе, прижимая её края. Устанавливать и закручивать болты на фланце следует по тем же правилам, по которым закручиваются колёса автомобиля. В зависимости от количества болтов можно использовать схему “крест-накрест” или “звёздочка”. Надо стараться устанавливать и поджимать болты с противоположных сторон – так мы добьёмся равномерного прижатия фланца и мембраны. Когда все болты установлены, подтягиваем их поочерёдно торцевым ключом.

Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения

Подсоединяем гидроаккумулятор с помощью прокладки и накидной гайки к системе водоснабжения. Здесь достаточно усилий от руки.

До запуска гидроаккумулятора необходимо создать дополнительное воздушное давление. Для этого откручиваем пластиковую крышку с ниппеля и подключаем насос.

По манометру следим за ростом давления в баке. Обычно на табличке гидроаккумулятора указана величина предварительного воздушного давления. В нашем случае она составляет 1,5 бара.

Если значение не указано, установите давление 1,5 – 2 бара. После этого можно открывать кран и подавать воду в гидроаккумулятор.

Все права на видео принадлежат: DoHow

13.03.2017

Все сегодняшние насосные станции, функционирующие практически в каждом частном доме, требуют водоснабжения, которое, в свою очередь, включает в себя две составляющие. Это, прежде всего, насос, предназначающийся для закачки воды, и гидроаккумулятор, накапливающий ее и поддерживающий требуемое давление в сети. К слову, гидроаккумулятора вполне можно устанавливать и отдельно от насосного оборудования, но в данном случае объем емкости должен быть большим.

Самой важной, пожалуй, детальную этого резервуара является мембрана для гидроаккумулятора – о том, что она собой представляет, для чего используется и какой может быть, пойдет речь в сегодняшней статье.

В чем преимущества применения гидроаккумулятора?

Если вмонтировать гидробак скажем, в водопроводную систему автономного типа, то он будет выполнять приведенные ниже немаловажные функции.

• Он будет поддерживать требуемое давление в магистрали.
• Он продлит эксплуатационный срок насоса, поскольку ограничивает его активацию/деактивацию.
• Будет компенсировать утечки жидкости из водопроводной сети.
• Защитит магистраль от гидравлических ударов во время включения насоса.

Очевидно, что гидробак – это крайне важная составляющая любой автономной системы водоснабжения, а потому от того, насколько стабильно он будет работать, зависит функциональность всей водопроводной сети.

Из чего состоит гидроаккумулятор?

Данное приспособление включает в себя следующие конструктивные элементы:

• фланец с клапаном;
• корпус из металла;
• собственно, мембрану.

Обратите внимание! Мембрана в данном случае является самым важным элементом, а значит, ей всегда должна отводиться особая роль!

Как устроена мембрана для гидроаккумулятора?

Внешне она очень напоминает простую медицинскую грелку, если речь идет о гидробаке незначительных размеров (не более 100 литров). Если же резервуар более крупный (объемом свыше 100 литров), то описываемое изделие формой будет больше напоминать бутылку либо грушу.

Но это никак не влияет на суть: вне зависимости от того, каков объем гидроаккумулятора, мембрана всегда изготавливается из эластичного материала. Ее помещают внутрь железного корпуса так, что она как бы разделяет его на две части. В первой (то есть внутри самой мембраны) располагается вода, а во второй – воздух, который закачан внутрь приспособления. Дл чего все это нужно? А для того, чтобы насос после включения закачивал жидкость внутрь мембраны – та будет наполняться до определенного момента, то есть до того, когда давление в системе не достигнет предельно допустимого значения (если сеть бытового назначения, то это, как правило, 1,8-3 атмосферы). Этот показатель заранее выставляется на реле давления.

После этого насосное оборудование отключается. Жидкость же будет по-прежнему находиться по давлением, а потому сможет идти из кранов сантехнического оборудования с нормальным напором. И неудивительно, ведь она будет уже под воздействием сжатого воздуха, находящегося внутри гидробака.

Обратите внимание! Все это позволит сэкономить на электроэнергии и заметно продлить эксплуатационный срок оборудования (сам насос будет включенным гораздо меньше времени). Более того, применение гидробака в водопроводной системе хорошо и тем, что минимизирует резкие перепады давления, которые неизбежно сопровождают включение насосного оборудования.

Основные разновидности мембран для гидроаккумулятора

Классификаций несколько, рассмотрим вкратце каждую из них. Так, по своему предназначению мембрана для гидроаккумулятора может быть:

• для водопроводных систем;
• для отопительных систем.

Ознакомимся детальнее с каждой из разновидностей. Итак, мембраны для гидроаккумулятора, которые используются в системах водоснабжения, обладают такими характеристиками:

• они изготовлены из каучука;
• рассчитаны на давление не более 7 атмосфер;
• невосприимчивы к бактериям;
• могут применяться при температуре в пределах 0-70 градусов.

Что же касается изделий, предназначающихся для отопительных систем, то такие имеют несколько другие характеристики:

• 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.

У описываемой в данной статье мембраны для гидроаккумулятора, как и у любого другого устройства или элемента, имеются свои недостатки. Речь, прежде всего, о ее неустойчивости 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).

Тем не менее, вообще избежать негативного воздействия почти нереально. Так, в вечернее время увеличивается расход воды – все мы по приходу домой хотим приготовить ужин, принять душ и прочее. Из-за этого вода, накопленная в баке, быстро расходуется. Аналогичная ситуация наблюдается и в утреннее время. А потому, невзирая на то, что производители уверяют в пятилетнем гарантированном срок службы мембраны, в действительности она требует более частой замены (детальнее об этом поговорим в конце статьи). В идеале ее целостность следует проверять минимум раз в год.

Обратите внимание! Отдельного внимания заслуживает объем гидробака, что неудивительно, ведь, по сути, это ключевая характеристика. Современные модели производятся объемом от 8 литров.

Для бытового использования чаще всего приобретаются изделия на 24-80 литров (самые большие варианты могут вмещать до 2 000 литров, однако для обычного частного дома это неактуально по вполне очевидным причинам). Кроме того, немалой популярностью пользуются изделия на 100-200 литров (в частности, для домов, где проживает по 4 или 5 человек).

Классификация мембран по варианту исполнения

В соответствии с этой классификацией изделие может быть:

• плоским;
• баллонным.

Рассмотрим каждую из разновидностей более детально.

Плоские изделия

Каждая такая мембрана для гидроаккумулятора фиксируется внутри резервуара, деля его, как мы уже рассказывали выше, на мокрую и сухую зоны. Когда насосное оборудование включается, вода начинает закачиваться внутрь, из-за чего мембрана сжимается и образует чрезмерное давление в сухом отсеке. Когда это давление доберется до определенного уровня, насос будет отключен, а мембрана, в свою очередь, начнет выталкивать накопленную жидкость в трубопровод. Когда же напор опустится до минимально допустимого значения, насосное оборудование снова включится и цикл повторится.

Как видим, электроэнергия действительно экономится, равно как и ресурс самой насосной станции.

Изделия баллонного типа

Они также представляют собой емкость из резины, имеющую форму банки или груши. Принцип действия в данном случае не представляет собой ничего сложного и выглядит примерно следующим образом: вначале насос закачивает жидкость внутрь этого баллона, затем, когда между его стенками и стенками гидроаккумулятора образуется чрезмерное давление, оно будет выталкивать воду после того, как насос отключится, в водопровод.

Обратите внимание! Очевидно, что баллонные изделия значительно снижают негативное воздействие гидравлических ударов на водопроводную магистраль.

Популярные модели мембран для гидроаккумуляторов и средние цены

Сразу оговоримся, что различных моделей существует великое множество, равно как и производителей. А потому мы приведем небольшой рейтинг только самых популярных вариантов данного изделия. Для удобства наших посетителей все сведения ниже приведены в виде сводной таблицы.

Наименование, фото	Краткое описание	Среднерыночная стоимость, в рублях за штуку
1. UNIPUMP на 24 литра (EPDM)	Изделие отечественного производства, объем которого, как можно догадаться из названия, составляет 24 литра. Выполнено из эластичной резины (этилен/пропиленовой, синтетического происхождения).	2200
2. UNIPUMP на 5 литров (EPDM)	Характеристики в данном случае практически те же, за исключением объема – здесь он составляет всего 5 литров.	2100
3. «Джиллекс» на 24 литра	Эта гидроаккумуляторная мембрана также производится в России и способна вместить в себя до 24 литров.	2100
4. UNIPUMP на 300 литров (EPDM)	Описание и характеристики те же, что у двух первых вариантов, вот только вместительность достигает уже 300 литров.	9900
5. «Джиллекс» на 300 литров	Рассчитана на температуру воды не более 99 градусов, может вместить в себя до 300 литров воды.	8200

Как видим, несмотря на большое разнообразие, наибольшей популярностью в стране пользуется продукция именно двух упомянутых выше производителей. Что же, с особенностями и прочими вступительными моментами разобрались, а потому переходим к самому важному!

Проверка и диагностика неполадок гидробака

Начнем с того, что от работы гидроаккумулятора во многом зависит нормальная функциональность всей водопроводной системы. И если водоснабжение сбоит, то вы обязаны как можно раньше найти причину и произвести качественный ремонт. Иначе это может привести к появлению более серьезных поломок, из-за чего, в свою очередь, неизбежно выйдет из строя все оборудование. И наиболее распространенной причиной является именно мембрана для гидроаккумулятора.

Рассмотрим, как это выяснить, как выполнить диагностику и замену данного элемента.

Как правило, все неполадки легко устраняются своими руками. Ознакомимся с основными «симптомами» и с тем, что нужно предпринимать в той или иной конкретной ситуации.

Насос сбоит, часто включается/выключается

Скорее всего, вышла из строя мембрана. Чтобы диагностировать данную неисправность, отключите гидробак от водопроводной системы, после чего запустите слив жидкости. В случае если во время этого будет выходить воздух, значит, на мембране имеются механические повреждения. Проблему можно решить замену вышедшей их строя мембраны на новую.

Вода протекает из ниппеля

Это также является свидетельством поломки мембраны. Диагностика в данном случае та же, но замена поврежденного элемента может решить проблему.

Из крана вытекают прерывистые струи или за воздушным клапаном наблюдается течь

Здесь все то же самое, что и в предыдущих двух случаях.

Напор воды слабый

В данном случае существует сразу две возможные причины – выход из строя насоса либо неправильно подобранный объем гидроаккумулятора. В первом случае проблема решается установкой нового насоса, а во втором – проведением расчетов и заменой изделия на более подходящее.

В системе слишком низкое давление

Здесь все просто: либо ниппель сломался, либо в емкости попросту нет сжатого воздуха. Следовательно, для решения проблемы необходимо заменить ниппель или же накачать давление до требуемого показателя.

Течет вода из-под фланца

Причина, по всей видимости, заключается в нарушении герметичности соединений. Необходимо лишь подтянуть крепления или же заменить изношенный элемент.

Обратите внимание! Чтобы продлить эксплуатационный срок гидроаккумулятора, в обязательном порядке периодически осматривайте и диагностируйте основные узлы, а также мониторьте давление в водопроводной системе.

1. Каждый месяц осматривайте устройство, проверяйте, насколько его рабочие параметры соответствуют норме (последняя индивидуальна для каждой конкретной модели бака).
2. Если гидроаккумулятор не будет использоваться какое-то время, то его необходимо держать в сухом месте, заботясь о том, чтобы он не контактировал ни с какими нагревательными устройствами (в противном случае материал мембраны может высохнуть и разрушиться).
3. Проверяйте, не появились ли в местах соединений либо на корпусе ржавые пятна.
4. Приблизительно каждые шесть месяцев производите проверку мембраны на предмет ее целостности.
5. Кроме того, регулярно смотрите, нет ли на соединениях влажных поверхностей либо подтеков.
6. Наконец, если вы наблюдаете сбои в работе устройства или неисправности, устраняйте их незамедлительно!

Также вас наверняка интересует, как выполнить проверку начального давления внутри гидробака? Ничего сложного здесь нет – просто действуйте в соответствии с инструкцией.

Шаг первый . Вначале отключите гидроаккумулятор от магистрали.

Шаг второй . Слейте всю воду из него.

Шаг четвертый . Если показания манометра ниже тех, что были установлены по умолчанию, то, используя, к примеру, компрессор для автомобиля, накачайте давление до требуемого показателя.

Обратите внимание! Если ваша мембрана для гидроаккумулятора нуждается в замене, то в обязательном порядке приобретайте новое изделие с теми же характеристиками! Речь идет об объеме, габаритах, предельной температуре жидкости, диаметре горловины, материале, использованном при изготовлении, и прочем.

Во сколько обойдется замена?

Как уже отмечалось ранее, мембрана – это такой элемент описанного в статье оборудования, который ломается чаще всего. И неудивительно, ведь она постоянно растягивается и сжимается. Что же касается конкретной стоимости замены, то она зависит, прежде всего, от производителя, разновидности мембраны и самого гидробака.

Если по непрерывно пользуетесь водопроводной системой, то рекомендуем вам отдать предпочтение более дорогостоящей мембране, способной выдержать большое количество эксплуатационных циклов. Также заметим, что мембрана импортного производства будет стоить примерно так же, как половина нового гидробака. Зато срок службы такого изделия в несколько раз превышает аналогичный для более дешевых вариантов.

Пошаговая инструкция по замене мембраны

Итак, для начала отправьтесь в магазин инженерного сантехнического оборудования и приобретите новую мембрану. Идеальный вариант – вы снимете старух мембрану и возьмете ее с собой в магазин. Заметим, что мембраны могут отличаться в зависимости от конкретного производителя, причем в первую очередь – именно диаметром горловины. После прихода в магазин покажите старую мембрану и попросите, чтобы вам подобрали такую же новую. Если объем вашего резервуара составляет 24 литра, то вам выдадут такую же мембрану – то же на 24 литра. Аналогичная ситуация с гидробаком на 100 литров.

Важная информация! Большие модели гидроаккумуляторов имеют по паре входных/выходных отверстий, следовательно, мембраны для них также должны быть разными.

После покупки подходящего изделия можете приступать непосредственно к процедуре замены.

Для начала открутите шесть болтов фланца (есть вероятность, что в вашем гидробаке их количество будет большим). Извлеките предыдущую мембрану – та, по всей видимости, будет изношенной и порванной, а потому ее необходимо либо сразу отправить на свалку, либо использовать для изготовления чего-то полезного в хозяйстве.

Удалив предыдущую, приступайте к установке новой мембраны внутрь гидробака. При этом важно, чтобы края горловины изделия располагались точно на горловине гидроаккумулятора.

При установке фланца будьте предельно аккуратны, иначе горловина мембраны может съехать и потребуется повторно все разбирать. Далее осторожно прикрутите болты (рекомендуется делать это в различных местах, чтобы равномерно прижать изделие к гидробаку). Можете очень сильно их не затягивать.

После прикручивания фланца к гидробаку начинайте закачивать вокруг мембраны воздух. Возьмите для этих целей уже упомянутый выше насос для автомобиля, к примеру, и накачивайте. В данном примере насос накачивает приблизительно до трех атмосфер, а потому внутреннее давление вокруг мембраны составило около двух атмосфер.

Но вначале желательно накачать только одну атмосферу, чтобы давление внутри водопровода (а это три атмосферы) вдавило изделие внутрь гидробака, невзирая даже на то, что фланец прижимал края горловины. К слову, именно по этой причине в данном примере мастера решили закачивать более высокое давление, дабы мембрана не вытягивалась внутрь резервуара под воздействием напора воды.

Особенности заклеивания поврежденной мембраны

Для ремонта описываемого изделия может быть применен метод вулканизации. Благодаря последнему, эксплуатационный срок мембраны можно продлить еще на пару-тройку недель – этого должно хватить на поиск, приобретение и установку новой модели. Тем не менее, любые ремонтные работы в данном случае – это лишь временная мера, потому новую мембрану все равно придется приобретать.

А как насчет гидробака без мембраны?

Помимо стандартных гидроаккумуляторов промышленного производства, существует еще один альтернативный вариант – изготовить подобное устройство своими руками. По сути, гидробак без мембраны будет представлять собой простой резервуар для воды, поскольку именно она (мембрана) и «занималась» поддержанием давления в водопроводной системе. Тем не менее, в разы проще приобрести уже готовый гидробак – пусть и самый недорогой.

Для собственноручного изготовления такого гидробака вам потребуется следующее оборудование и материалы:

• фитинги;
• емкость, объем которой составляет минимум 30 литров;
• ниппель;
• шаровый кран;
• прокладки, выполненные из резины;
• кран на 1/2 дюйма;
• герметик для уплотнения;
• гайки и шайбы для крепежей.

После подготовки всего необходимого можете приступать непосредственно к рабочему процессу. Последний ничего сложного собой не представляет, а алгоритм необходимых действий представлен ниже.

Шаг первый. Вначале проделайте в резервуаре отверстия – в нескольких местах (сбоку, на днище либо крышке).

Шаг второй. В то отверстие, что расположено на крышке, установите кран на 1/2 дюйма, при этом в обязательном порядке используйте герметик и резиновые прокладки для уплотнения соединения, а в конце надежно зафиксируйте шайбами.

Шаг третий. Насадите на этот кран тройник.

Шаг четвертый. Возьмите запорный кран на 3/4 с надетым тройником и установите его в нижнее отверстие.

Шаг пятый. Осталось только отверстие сбоку – сюда устанавливайте шаровый кран.

Обратите внимание! Еще раз отметим, что все соединения следует обработать герметиком для более надежной фиксации.

В итоге еще раз подчеркнем, что при неисправном гидробаке водопроводная система не сможет нормально функционировать. И причина неисправности, это, как правило, мембрана для гидроаккумулятора. Но если будете следовать нашим советам и инструкциям, то с легкостью устраните любую возникшую проблему!

Не забывайте при этом о своевременной профилактике – она поможет продлить срок службы гидробака и самого трубопровода!

Видео – Инструкция по замене мембраны гидробака

Один из важнейших элементов систем водоснабжения для частных домов это гидроаккумулятор. Благодаря этому устройству, поддерживается постоянное давление в водопроводе, а также осуществляется защита всего оборудования от гидравлических ударов.

Мембрана для гидроаккумулятора

Однако, ничего не вечно, поэтому нужно знать, как заменить мембрану в гидроаккумуляторе – без нее он не сможет работать.

Принцип работы мембраны в гидроаккумуляторе

На самом деле, сменная мембрана для гидроаккумулятора – это его самая важная часть. Без нее, это будет просто накопительный металлический бак. Мембрана представляет собой резиновую грушу, сделанную из каучука. В зависимости от размеров самого бака, она может быть разной емкости, однако от этого, принцип ее работы не меняется.

Мембрана внутри гидробака

Она вставляется внутрь бака и делит его на две части:

1. В одну насосом закачивается воздух.
2. Во вторую подается вода с системы водопровода.

Давление воздуха в баке составляет 1,5-2 атмосферы. Благодаря этому, в водопроводе поддерживается постоянное рабочее давление.

Кроме этого, сменная мембрана для гидроаккумулятора выполняет еще одну важную задачу – она предохраняет водопровод от гидроударов и защищает насос от слишком частых включений. Происходит это таким образом:

• например, мощность насоса составляет 3 м3\час, а кран потребляет 0,6 м3\час;
• получается, что когда открывается кран, то сразу же включается насос, однако, поскольку он подает воды значительно больше, чем нужно крану, он сразу же выключается. А как только давление в системе упадет – насос снова включится. Таким образом, он будет включаться и выключаться через каждую секунду – а это может привести к тому, что устройство просто сгорит;
• благодаря гидроаккумулятору, насос будет включаться только тогда, когда давление в мембране упадет ниже заданного.

Получается, что это устройство занимает важное место в системе водоснабжения. И желательно знать, как отремонтировать его своими руками. Тем более, это не так сложно.

Виды мембран

Существует 2 типа этих изделий:

1. Для отопления.
2. Для использования в водопроводах.

Различные виды мембран

Естественно, что между ними есть определенные различия:

• максимальная температура мембран для водопровода составляет 70 градусов, тогда как для отопительных – 99;
• изделия для водопровода изготавливаются из каучука, а для отопления из специального состава.

Отопительные мембраны выдерживают давление в 8 атмосфер, тогда как водопроводные – 7. Их объемы также бывают разными, однако наиболее популярные находятся в пределах 100 литров

Как определить, что мембрана пришла в негодность

Вообще, производители заявляют срок службы этих изделий равный 5 годам. Однако, на практике, такое случается редко. Ведь мембраны очень не любят:

• повышение температуры выше установленного;
• частые перепады давления;
• интенсивное сжатие.

На практике, редко удается избежать работы гидробака в жестком режиме, поэтому срок службы груши уменьшается до 3-х лет.

Как определить, что пора поменять мембрану в гидравлическом аккумуляторе:

• насос стал включаться слишком часто;
• не держится постоянное давление воды.

Это явные признаки повреждения мембраны, однако, это может указывать и на повреждения в корпусе гидроаккумулятора. Поэтому, перед тем, как разбирать емкость, желательно проверить состояние самого бака.

Замена мембраны

Если причина уже определена, то нужно приступать к ремонту. И первое, что нужно сделать, это приобрести новое изделие. Здесь важно не экономить и покупать оригинальные запчасти, т.к. дешевые подделки могут быстро выйти из строя. И получится такая ситуация, что через полгода придется делать все заново.

Подготовка

Когда новая мембрана куплена, нужно приготовить набор ключей и переходить к ремонту. Вначале, нужно слить воду из самой емкости. Для этого:

• перекрывается подача воды к гидроаккумулятору;
• с него стравливается воздух;
• сливается вода.

Важный момент – если при сливе воды из аккумулятора будет выходить и воздух, значит, резиновая груша повреждена. То же самое качается и ниппеля – если при стравливании воздуха будет выходить вода, это говорит о поломке.

Дело в том, что груша разделяет внутренность бака на две независимые камеры. Поэтому смешивание воды и воздуха исключается. Если же это происходит, значит внутренняя целостность нарушена.

Этапы ремонта

Когда вода с бака спущена, можно переходить непосредственно к ремонту. Замена мембраны в гидроаккумуляторе делается таким образом:

На этом сам процесс замены заканчивается. Теперь, нужно делать пробный пуск гидроаккумулятора. Для этого, он обратно подсоединяется к водопроводу. Но в начале, в него нужно накачать воздух до рабочего давления, оно составляет 1,5-2 атмосферы.

А после, включается подача воды. При этом, не стоит открывать кран подачи на полную мощность. Это может привести к разрыву мембраны, поэтому, вода набирается постепенно.

Таким образом, поменять мембрану своими руками довольно просто. И с этим без проблем можно справиться не привлекая специалистов. Тем более, стоимость замены в специализированном центре, может получиться довольно высокой.

Видео

Профилактика

Чтобы поломка гидроаккумулятора не застала врасплох, нужно проводить его периодическое обслуживание. Делать его несложно:

• один раз в 3-4 месяца бак осматривается на наличие повреждений;
• раз в полгода, нужно проверить работу манометра, реле давления, а также проверить уровень давления воздуха в баке.

Дело в том, что средний срок службы этих изделий редко превышает эту цифру. Поэтому лучше провести замену заранее – так можно заранее обезопасить себя от внезапной поломки.

Сразу хочу предупредить, что этот топик не совсем по тематике Хабра, но в комментариях к посту про разработанный в MIT элемент идею вроде бы поддержали, так что ниже я опишу некоторые соображения о биотоливных элементах.
Работа, на основе которой написан данный топик, выполнялась мной в 11 классе, и заняла второе место на международной конференции INTEL ISEF.

Топливный элемент – химический источник тока, в котором химическая энергия восстановителя (топлива) и окислителя, непрерывно и раздельно подаваемых к электродам, непосредственно превращается в электрическую
энергию. Принципиальная схема топливного элемента (ТЭ) представлена ниже:

ТЭ состоит из анода, катода, ионного проводника, анодной и катодной камеры. На данный момент мощности биотопливных элементов недостаточно для использования в промэшленных масшатабах, но БТЭ с небольшой мощностью могут использоваться для медицинских целей как чувствительные датчики поскольку сила тока в них пропорциональна количеству перерабатываемого топлива.
К настоящему времени предложено большое число конструктивных разновидностей ТЭ. В каждом конкретном случае конструкция ТЭ зависит от назначения ТЭ, типа реагента и ионного проводника. В особую группу выделяют биотопливные элементы, в которых используются биологические катализаторы. Важной отличительной чертой биологических систем является их способность к селективному окислению различных топлив при низкой температуре.
В большинстве случаев в биоэлектрокатализе используют иммобилизованные ферменты, т.е. ферменты, выделенные из живых организмов и закрепленные на носителе, но сохранившие при этом каталитическую активность (частично или полностью), что позволяет использовать их повторно. Рассмотрим на примере биотопливный элемент, в котором ферментативная реакция сопряжена с электродной при использовании медиатора. Схема биотопливного элемента на основе глюкозооксидазы:

Биотопливный элемент состоит из двух инертных электродов из золота, платины или углерода, погруженных в буферный раствор. Электроды разделены ионообменной мембраной: анодное отделение продувается воздухом, катодное - азотом. Мембрана позволяет пространственно разделить реакции, протекающие в электродных отделениях элемента, и в тоже время обеспечивает обмен протонами между ними. Подходящие для биосенсоров мембраны разных типов выпускаются в Великобритании многими фирмами (ВДН, ВИРОКТ).
Введение глюкозы в биотопливный элемент, содержащий глюкозооксидазу и растворимый медиатор, при 20 °С приводит к возникновению потока электронов от фермента к аноду через медиатор. По внешней цепи электроны идут к катоду, где в идеальных условиях в присутствии протонов и кислорода образуется вода. Результирующий ток (в отсутствие насыщения) пропорционален добавке скоростьопределяющего компонента (глюкозы). Измеряя стационарные токи, можно быстро (5с) определить даже малые концентрации глюкозы - до 0,1 мМ. Как сенсор, описанный биотопливный элемент, имеет определенные ограничения, связанные с присутствием медиатора и определенными требованиями к кислородному катоду и мембране. Последняя должна удерживать фермент и в тоже время пропускать низкомолекулярные компоненты: газ, медиатор, субстрат. Ионообменные мембраны, как правило, удовлетворяют этим требованиям, хотя их диффузионные свойства зависят от рН буферного раствора. Диффузия компонентов через мембрану приводит к снижению эффективности переноса электрона вследствие побочных реакций.
На сегодняшний день имеются лабораторные модели топливных элементов с ферментными катализаторами, которые по своим характеристикам не отвечают требованиям их практического применения. Основные усилия в ближайшие несколько лет будут направлены на доработку биотопливных элементов и дальнейшее применение биотопливного элемента будет связано большей степенью с медициной, например: вживляемый биотопливный элемент, использующий кислород и глюкозу.
При использовании ферментов в электрокатализе главной проблемой, требующей решения, является проблема сопряжения ферментативной реакции с электрохимической, то есть обеспечение эффективного транспорта электронов с активного центра фермента на электрод, что может достигаться следующими путями:
1. Перенос электронов с активного центра фермента на электрод с помощью низкомолекулярного переносчика - медиатора (медиаторный биоэлектрокатализ).
2. Непосредственное, прямое окисление и восстановление активных центров фермента на электроде (прямой биоэлектрокатализ).
При этом медиаторное сопряжение ферментативной и электрохимической реакции в свою очередь можно осуществить четырьмя способами:
1) фермент и медиатор находятся в объеме раствора и медиатор диффундирует к поверхности электрода;
2) фермент находится на поверхности электрода, а медиатор в обьеме раствора;
3) фермент и медиатор иммобилизованы на поверхности электрода;
4) медиатор пришит к поверхности электрода, а фермент находится в растворе.

В данной работе катализатором катодной реакции восстановления кислорода служила лакказа, а катализатором анодной реакции окисления глюкозы - глюкозооксидаза (ГОД). Ферменты использовались в составе композитных материалов, создание которых является одним из наиболее важных этапов создания биотопливных элементов, одновременно выполняющих функцию аналитического датчика. Биокомпозитные материалы в данном случае должны обеспечивать селективность и чувствительность определения субстрата и в тоже время обладать высокой биоэлектрокаталитической активностью, приближающейся к ферментативной.
Лакказа представляет собой Cu-содержащую оксидоредуктазу, основной функцией которой в нативных условиях является окисление органических субстратов (фенолы и их производные) кислородом, который при этом восстанавливается до воды. Молекулярная масса фермента составляет 40000 г/моль.

К настоящему времени показано, что лакказа является наиболее активным электрокатализатором восстановления кислорода. В ее присутствии на электроде в атмосфере кислорода устанавливается потенциал близкий к равновесному кислородному потенциалу, и восстановление кислорода протекает непосредственно до воды.
В качестве катализатора катодной реакции (восстановления кислорода) использовали композитный материал на основе лакказы, ацетиленовой сажи АД-100 и нафиона. Особенностью композита является структура, обеспечивающая ориентацию молекулы фермента по отношению к электронпроводящей матрице, необходимую для прямого переноса электрона. Удельная биоэлектрокаталитическая активность лакказы в композите приближается к наблюдаемой в ферментативном катализе. Способ сопряжения ферментативной и электрохимической реакции в случае лакказы, т.е. способ переноса электрона от субстрата через активный центр фермента лакказы на электрод, – прямой биэлектрокатализ.

Глюкозокооксидаза (ГОД) – фермент класса оксидоредуктаз, имеет две субъединицы, каждая из которых имеет свой активный центр – (флавинадениндинуклеотид) ФАД. ГОД является ферментом, селективным по отношению к донору электронов – глюкозе, а в качестве акцепторов электронов может использовать многие субстраты. Молекулярная масса фермента составляет 180000 г/моль.

В работе использовали композитный материал на основе ГОД и ферроцена (Фц) для анодного окисления глюкозы по медиаторному механизму. Композитный материал включает ГОД, высокодисперсный коллоидный графит (ВКГ), Фц и нафион, что позволило получить электронопроводящую матрицу с высокоразвитой поверхностью, обеспечить эффективный транспорт реагентов в зону реакции и стабильные характеристики композитного материала. Способ сопряжения ферментативной и электрохимической реакций, т.е. обеспечение эффективного транспорта электронов от активного центра ГОД на электрод – медиаторный, при этом фермент и медиатор были иммобилизованы на поверхности электрода. В качестве медиатора - акцептора электронов – использовали ферроцен. При окислении органического субстрата – глюкозы, ферроцен восстанавливается, а затем окисляется на электроде.

Если кому-то интересно, я могу подробно описать процесс получения покрытия электородов, но за этим лучше пишите в личку. А в топике я просто опишу полученную структуру.

1. АД-100.
2. лакказа.
3. гидрофобная пористая подложка.
4. нафион.

После того, как электорды получены мы перешли непосредственно к экспериментальной части. Вот так выглядела наша рабочая ячейка:

1. электрод сравнения Ag/AgCl;
2. рабочий электрод;
3. вспомогательный электрод - Рt.
В опыте с глюкозооксидазой - продувка аргоном, с лакказой - кислородом.

Восстановление кислорода на саже в отсутствии лакказы происходит при потенциалах ниже нуля и происходит в две стадии: через промежуточное образование перекиси водорода. На рисунке представлена поляризационная кривая электровосстановления кислорода лакказой иммобилизованной на АД-100, полученная в атмосфере кислорода в растворе с рН 4,5. В этих условиях устанавливается стационарный потенциал близкий к равновесному кислородному потенциалу (0,76 В). При потенциалах катоднее 0,76 В на ферментном электрода наблюдается каталитическое восстановление кислорода, которое протекает по механизму прямого биоэлектрокатализа непосредственно до воды. В области потенциалов катоднее 0,55 В на кривой наблюдается плато, которое соответствует предельному кинетическому току восстановления кислорода. Величина предельного тока составила около 630 мкА/см2.

Электрохимическое поведение композитного материала, на основе ГОД нафиона, ферроцена и ВКГ, исследовали методом циклической вольтамперометрии (ЦВА). Состояние композитного материала в отсутствии глюкозы в фосфатно-буферном растворе контролировали по кривым заряжения. На кривой заряжения при потенциале (–0,40) В наблюдаются максимумы относящиеся редокс-превращениям активного центра ГОД – (ФАД), а при 0,20-0,25 В максимумы окисления и восстановления ферроцена.

Из полученных результатов следует, что на основе катода с лакказой, в качестве катализатора кислородной реакции, и анода на основе глюкозооксидазы для окисления глюкозы, существует принципиальная возможность создания биотопливного элемента. Правда на этом пути есть множество препятствий, например пики активности ферментов наблюдаются при разном pH. Это привело к необходимости добавлять в БТЭ ионообменную мембрану.Мембрана позволяет пространственно разделить реакции, протекающие в электродных отделениях элемента, и в тоже время обеспечивает обмен протонами между ними. В анодное отделение поступает воздух.
Введение глюкозы в биотопливный элемент, содержащий глюкозооксидазу и медиатор, приводит к возникновению потока электронов от фермента к аноду через медиатор. По внешней цепи электроны идут к катоду, где в идеальных условиях в присутствии протонов и кислорода образуется вода. Результирующий ток (в отсутствие насыщения) пропорционален добавке скоростьопределяющего компонента - глюкозы. Измеряя стационарные токи, можно быстро (5с) определить даже малые концентрации глюкозы - до 0,1 мМ.

К сожалению довести идею этого БТЭ до практического внедрения мне не удалось, т.к. сразу после 11 класса я пошёл учиться на программиста, чем усердно занимаюсь и сегодня. Спасибо всем, кто осилил.