Розширювальний бак та гідроакумулятор
Отже, мембранний розширювальний бак (гідроакумулятор, гідробак, експансомат) - супутник усіх насосних систем водопостачання, систем гарячого водопостачання, систем опалення, геліосистем, загалом усіх систем у нашому будинку, в яких відбувається теплове розширення рідини або існує необхідність у скороченні кількості пусків насос. Природно, надійність та довговічність кожного вузла в інженерних системах та комунікаціях наших будинків обмежена та знижується з часом. Закон Мерфі-Чізхолма, присвячений аеронавтиці та системам комунікацій у нашому домі, говорить: «Все, що може зламатися – ламається. Все, що не може зламатися ніколи - ламається теж». Розширювальні баки та гідроакумулятори не є винятком з цього правила.
Розглянемо способи визначення несправностей розширювальних баків, стосовно трьох основних областей їх застосування - гідроакумулятор в контурі холодного водопостачання, багатофункціональний бак в контурі гарячого водопостачання і розширювальний бака в контурі опалення.
Малюнок 1 . Конструкція розширювальних баків зі змінною мембраною та фіксованою діафрагмою.
1. Гідроакумулятор у системі водопостачання будинку.
Візуальні ознаки несправності гідроакумулятора:
- манометр показує стрибкоподібну зміну тиску - стрілка манометра різко відхиляється і різко падає до нульової позначки.
Перелічені симптоми однозначно вказують на несправність або неправильну роботу гідроакумулятора – у баку відсутня повітряна подушка. Наша послідовність дій має бути спрямована на виявлення та локалізацію джерела проблеми. Знаходимо пневмоклапангідроакумулятора та, спостерігаючи за показаннями манометра, короткочасно натискаємо на золотник, перевіряючи наявність повітря. Якщо стрілка манометра на насосі або трубопроводі швидко падає вниз, значить об'єм стисненого повітря в баку вкрай малий і його недостатньо для правильної роботи. Утримуємо повітряний клапан у відкритому стані, скидаючи залишки повітря з гідроакумулятора - якщо з пневмоклапану після залишків повітря або одразу ллється вода, отже, гумова розділова мембрана зруйнована (розірвана). Пошкоджену мембрану потрібно замінити та наповнити бак за допомогою компресора або повітряного насоса стисненим повітрям. Якщо вода через золотник пневмоклапана не витікає, це означає, що межа поділу двох середовищ (води та повітря), як і раніше, існує - розділова мембрана ціла. Компресором нагнітаємо стиснене повітря до проектного значення. Перевіряємо герметичність бака і, при необхідності, усуваємо можливі витоку повітря через пневмоклапан. Іноді закачати тиск у бак через пневмоклапан не представляється можливим через те, що мембрана балонної форми щільно прилягає, «приклеїлася» до стінок, а тонкий струмінь стисненого повітря не здатний його відірвати від стінок через велику площу поверхні прилягання. В цьому випадку відкручуємо фланець, вручну відокремлюємо мембрану від стінок бака, встановлюємо фланець на місце і закачуємо необхідний тиск повітря в бак. Якщо мембрана візуально має явну деформацію, подовження або сумніви в її динамічній довговічності - її краще відразу замінити.
2. Розширювальний бак (експансомат) у системі опалення будинку.
Якщо так було «спочатку і завжди», причину слід шукати в недостатньому обсязі розширювального бака. У правильно налаштованій та укомплектованій розширювальним баком достатнього обсягусистеми опалення зміни тиску повинні відбуватися повільно і в дуже вузькому діапазоні (скажімо так, в діапазоні 0,5 - 1 бар між тисками «холодної» і «гарячої» системи). Якщо ж такий симптом з'явився нещодавно, можлива і найбільш ймовірна проблема втраті розширювальним баком повітряної подушки або в значному скороченні її обсягу. Для перевірки цієї гіпотези слід швидко натиснути на золотник пневмоклапана бака. Якщо повітря відсутня і з пневмоклапану витікає вода системи опалення, мембрана (а найчастіше фіксована, незмінна) зруйнована. Здійснюємо заміну мембрани (за технічної можливості) або самого розширювального бака. Якщо повітря в баку немає зовсім або виявляється в зневажливо малій кількості - нагнітаємо необхідний тиск повітря в повітряну камеру бака і перевіряємо можливі місця витоків (наприклад, пневмоклапан) на герметичність.
P.S. Процес витоку повітря може спостерігатися навіть у повністю герметичних конструкціях розширювальних баків із каучуковими мембранами. Тому контроль над попереднім тиском повітря в розширювальному баку повинен здійснюватися з певною періодичністю. Процес втрати повітря розширювальними баками характеризується фізичними явищами дифузії газів та газопроникністю мембран, залежить від складу та властивостей каучуку, а також температури. З таким явищем часто стикаються монтажники-початківці, які намагаються пристосувати «китайський» розширювальний бак з мембраною з натурального каучуку в систему опалення для контакту з нагрітим теплоносієм. Не маю нічого проти якісного натурального каучуку в цілому, але, зокрема, зазначу, що навіть найкращий натуральний каучук має обмежену газопроникність, яка значно збільшується зі зростанням температури.Дешеві натуральні каучуки, що застосовуються для мембран дешевих китайських баків, містять великі обсяги різноманітних наповнювачів, серед яких часто трапляється крейда (при температурі води в 50 о С така «крейдова» мембрана умовно є ситом для лову повітря) і сажа (для надання зовнішньої схожості) із синтетичним каучуком). Але це вже питання до початкової комплектації, до обману та самообману.
3. Багатофункціональний бак або гідроакумулятор у системі гарячого водопостачання.
Візуальні ознаки несправності:
- у режимі нагрівання води виявляється аварійне зростання тиску в контурі ГВП або скидання води через запобіжний клапан водонагрівача.
Для перевірки функціональності бака слід повторити діагностику наявності повітря та цілісності мембрани, описану вище для розширювального бака системи опалення. У разі пошкодження мембрани її необхідно замінити. Врахувати потрібно при заміні той факт, що мембрани в розширювальних баках систем гарячого водопостачання виконані з гуми гумової на відміну від технічної гуми розширювальних баків для опалення. На відміну від мембран гідроакумуляторів для холодної води на термін служби мембран багатофункціональних баків додатково впливає вища температура.
Заміна мембрани в гідрокумуляторі або розширювальному баку - процес не трудомісткий і ґрунтується на простих операціях з гайковими ключами. Слід викрутити всі болти кріплення (Б) фланця (А), викрутити зовнішню гайку тримача мембрани (тільки для гідроакумуляторів об'ємом від 100л), витягнути пошкоджену мембрану і встановити нову, закріпивши її фланцем (і тримачем мембрани при необхідності) у зворотній послідовності. Внутрішню поверхню бака слід просушити, щоб уникнути розвитку корозії.Обробляти стіни маслом не можна - матеріали мембран не маслостійкі!
Малюнок 2. Гідроакумулятори та розширювальні баки зі змінною мембраною. Заміна.