19.03.2010 00:00:00

«Мембрана - это либо тончайшая плёнка, которая ламинирована (приварена или приклеена по особой технологии) к верхней ткани, либо специальная пропитка, жёстко нанесённая на ткань горячим способом при производстве. С внутренней стороны плёнка или пропитка может быть защищена ещё одним слоем ткани».

Отсюда можно сделать вывод о важном свойстве мембранной одежды - она очень легкая.

Категории мембран по строению

По строению мембраны ткани делятся по принципу, какая мембрана используется: беспоровая, поровая и комбинированная.

Беспоровые мембраны работают по принципу осмоса (не космоса, а осмоса - вспоминайте уроки физики и химии в школе).

Система такая: испарения попадают на внутреннюю часть мембраны, осаживаются на ней и посредством активной диффузии быстро переходят на наружную сторону мембраны. (Опять же, только если есть движущая сила - разница в парциальных давлениях водяных паров).

В чем преимущество беспоровых мембран? Они мега долговечны, не требуют бережного ухода, исправно работают в широком диапазоне температур. Такие мембраны обычно используются в топовых (дорогих и самых функциональных) изделиях.

В чем недостатки ? Поначалу может показаться, что изделия промокают, но это, как раз те самые испарения, которые скапливаются на внутренней части изделия. Т. е. они начинают дышать медленнее, но продвинутые беспоровые мембраны, «раскочегарясь», иногда по дышащим свойствам превосходят поровые.

Поровые мембраны - это, грубо говоря, мембраны, которые работают по следующему принципу: капли воды, которые попадают на мембранную ткань снаружи, пройти через поры мембраны внутрь не могут, так как эти поры слишком малы. Молекулы пара, образующиеся, когда Вы потеете, с внутренней части мембранной ткани свободно выводятся наружу через поры мембраны (так как молекула пара в тысячи раз меньше капли воды, то может свободно проникнуть через поры мембраны). В результате получаем водонепроницаемость мембранной ткани снаружи изделия и дышащие (пароотводящие) свойства изнутри изделия. Вместе с тем, капля воды в такое отверстие просочиться не сможет. Но, как (спросите вы), дырявая одежда будет противостоять ветру? Ведь молекулы ветра также существенно меньше капли воды! В этом случае мембрана работает по-другому. Ветер, попадая в длинные и узкие поры, начинает завихряться и не проходит насквозь.

В чем преимущество поровых мембран? Они «быстро» начинают дышать, т. е. выводят испарения, как только Вы начинаете потеть (при условии, что есть разница в парциальных давлениях водяного пара внутри и снаружи куртки. Т. е., когда есть движущая сила).

В чем недостатки ? Эта мембрана достаточно быстро «умирает», т. е. теряет свои свойства. Поры мембраны забиваются, что сильно снижает дышащие свойства. При неправильной стирке куртка может начать протекать. Особенно сильно этот недостаток может проявиться, если Вы не особый любитель ухаживать за своими вещами (использовать специальные DWR спреи, моющие средства для мембранных тканей и т. д.).

Комбинирование мембраны - все очень круто. Система такая: ткань верха покрыта с внутренней стороны поровой мембраной, а поверх поровой мембраны имеется еще тонкое покрытие (т.е. беспоровая полиуретановая мембранная пленка). Эта волшебная ткань имеет все преимущества поровых и беспоровых мембран, избегая недостатков. Но за высокие технологии приходится дорого платить. Очень немногие фирмы используют данную мембрану в своих изделиях…

Как «работает» мембрана?

Если вы стали обладателем мембранной одежды, то не стоит надевать ее на хлопчатобумажную футболку и пускаться на пробежку в двадцатиградусный мороз. Так мембрана не «работает». Смысл в том, чтобы сохранить тепло внутри, выводя влагу наружу и не давая ей впитываться в одежду.
Классическая схема защиты от влаги и холода состоит из трех элементов-слоев, и мембрана - лишь один из них, самый последний.

Первый слой одежды - это термобелье (специальная тонкая одежда, которая сохраняет тепло, выделяемое телом). Хлопка следует избегать, так как он жадно впитывает влагу, а, следовательно, ни о каком тепле речи быть не может.

Второй слой - шерстяная одежда (с примесью синтетических тканей, отводящих влагу) или одежда из искусственных материалов типа флиса (Fleece) или полартека (Polartec). Немаловажно, чтобы второй слой был объемным и задерживал тепло.

И только третий, внешний слой - тонкая мембранная куртка.
Если мороз слабенький, то можно обойтись лишь первым и третьим слоями, что обеспечит вам мобильность и подвижность.

И, наконец, важно понимать, за счет чего влага будет отводиться наружу. За счет разницы между давлениями воздуха под мембранной курткой и снаружи. Поэтому если вы вздумаете сидеть без движения в сугробе, надеясь на «волшебную» мембрану, есть реальный шанс основательно простудиться. Однако это вовсе не означает, что нужно носиться как угорелому в ожидании разницы давлений, чтобы мембрана «заработала». Достаточно просто более или менее активно двигаться (на всякий случай: ходьба - это тоже движение).

Характеристики мембранной ткани

Охарактеризовать мембрану можно не только по структуре и принципу работы (с порами или без), но и по двум ее основным параметрам: водонепроницаемости и способности выпускать пар.

Водостойкость (или водонепроницаемость), waterproofness (миллиметры водного столба, мм вод. ст., mm H2О) - высота столба воды, который мембрана (ткань) выдерживает не промокая. Фактически этот параметр указывает давление воды, выдерживаемое без промокания. Чем выше водостойкость мембраны, том более интенсивные осадки она может выдержать, не пропустив через себя воду.

Паропроницаемость (г/м2, g/m2) - количество паров воды, которое способен пропустить квадратный метр мембраны (ткани). Применяются и другие термины: Moisture Vapour Transfer Rate(MVTR), moisture permeability. Чаще всего указывается усредненная, за длительный промежуток времени, величина g/(m2.24h) - количество паров воды, которое способен пропустить квадратный метр мембраны (ткани) за 24 часа. Чем она выше, тем комфортнее одежда.

Базовый уровень - это обычно 3.000мм/3000г/м2/24 часа.
Мембрана среднего уровня обычно имеют характеристики 8.000мм/5.000г/м2/24 часа или около того.
Водонепроницаемость тканей высокого класса обычно не менее 20.000мм водного столба, а дышащие свойства не менее 8.000г/м?/24 часа.

О проклейке швов

Проклеенные швы позволяют избежать проникновения влаги через швы, и, как результат, чувствовать себя сухо и комфортно.
Надпись «all seams are sealed » означает, что все швы в данном изделии проклеены.

Если на этикетке написано «critical seam sealing», это означает, что в изделии проклеены только основные швы, что может обернуться подтеканием в некоторых местах, а может и не обернуться. Стоит заметить, что в изделиях, позиционируемых брендом как полугородские, такой вариант очень даже приемлем (обычно это изделия с утеплителем). Тут уж, каждый покупатель волен выбирать то, что он хочет, и что подходит лично для него.

Водоотталкивающее покрытие - DWR

Посмотрите - капельки на ткани не впитываются, а лежат на ткани, скатываясь в шарики! Это DWR (Durable Water Reppelence) покрытие, не позволяющее воде проходить даже через верхний слой ткани (то есть впитываться в нее). На ткани с DWR покрытием вода, скатывается в шарики и легко скатывается. DWR, кстати, штука не долговечная, и со временем исчезает (смывается), а на ткани появляются мокрые пятна (при контакте с водой). Это вовсе не значит, что изделие промокает, так как мембрана все равно воду не пропустит, но некоторый дискомфорт присутствовать может. Образовавшийся слой воды сверху не даст работать мембране, какой бы крутой она не была. Кроме этого, в поровых мембранах, в этом случае, возможно прохождение воды через мембрану. Избежать умирания DWR Вам поможет специально разработанные средства с этим самым DWR покрытием (NIKWAX, WOLY, salamander), продающиеся в магазинах, торгующих экстремальной одеждой.

Плюсы и минусы мембранной одежды

Плюсы:

• она легкая и удобная: ребенок может двигаться на улице и получать удовольствие от прогулки, а не сидет в коляске имея возможность шевелить только головой.
• вы не тратите кучу нервов, натягивая и застегивая очередной слой одежды «потеплее»
• ребенок не взопреет, пока вы одеваетесь и выходите на улицу.
• хорошо защищает от дождя и снега, прочная и легкая;
  опять же, ваши нервы спокойны и не надо бежать домой после очередного падения в лужу.
• она не продувается ветром и хорошо отводит испарения тела наружу;
  она подходит как для не очень холодной ветреной погоды, так и для морозной;
• под нее надо надевать меньше одежды, чем обычно.
• грязь очень легко удаляется, можно забыть о стирке через день и выбирать яркие расцветки.

Минусы:

• мембранная одежда достаточно дорогая
• требует особого ухода
• относительно недолговечна
• одежда под нее должна быть особым образом подобрана;
• не подходит для любителей всего натурального.

Виды мембран

Лучшей считается микропоровая мембрана Gore-Tex, разработанная в 60-х годах 20 века для костюмов астронавтов. Для горнолыжной одежды используется, как правило, двухслойный Gore-Tex, который легче и мягче трехслойного, из которого делают, в основном, куртки для туризма и альпинизма.

Водонепроницаемость двухслойной мембраны 15000 мм, а влагоиспаряемость - 12000 г/м2/24 час.

Примерно на одном уровне с Gore-Tex держатся беспоровые мембраны Triple-Point и Sympatex, ULTREX, и другие ткани под общим названием hi-pora. Их показатели водонепроницаемости несколько ниже - примерно 12000 мм, но этого вполне достаточно для того, чтобы не промокнуть даже под сильным дождем или снегопадом. Дышат эти мембраны также очень хорошо. Sympatex, помимо того, что применяется в чистом виде, входит в состав технологии Omni-Tech, которая включает в себя мембрану, специальное водоотталкивающее покрытие и ветрозащитный слой.

Гораздо более дешевыми являются мембраны Ceplex и Fine-Tex, которые сейчас очень активно используются в производстве спортивной одежды. Основной недостаток Ceplex - его недолговечность.

Если одежда с Gore-Tex, Triple-Point или Sympatex при аккуратном обращении прослужит 4-5 лет, то Ceplex редко выдерживает больше одного-двух сезонов активного использования и начинает промокать. Fine-Tex же, напротив, не промокает, но дышит при этом немного лучше полиэтилена. Зато сами эти мембраны и одежда с ними стоят на порядок меньше аналогов из Gore-Tex, Triple-Point и Sympatex.

Мембрана Ceplex используется в производстве одежды марки Vaude.
Мембрана Fine-Tex, Sympatex - в марках Bolik, COOLAIR.
Мембраны hi-pora - в марках Commandor (Hi-Pora™/Evapora™), Lowe Alpine (Triple Point Ceramic), Columbia (Sympatex)

Мембранна, утеплитель, верхняя ткань и погодные условия, подведем итог на обывательском уровне создав обзор по торговым маркам, представленным на сегодняшний день в Украине.

Зимнюю мембранную одежду в среднем можно начинать носить с +5+7 оС (для нежарких детей). Мембранный комбинезон или комплект, одетый на малыша при осеннем дождике или во время весенней оттепели сохранит нервы маме (но не окружающим) и подарит ребёнку много радости от общения с водой. Если же активной возни в луже не предвидится - вполне хватит ткани с пропиткой DWR.

Очень неплохо, если швы в изделии будут проклеены. Под такие условия подойдут Reima tec (для нежарких детей, если же ребёнок активный и не мерзлячий - лучше обойтись демисезонной одеждой), Huppa (куртка без утеплителя на флисе или с колличеством утеплителя 80 г, брюки на флисе). Под комбинезон - минимум одежды, в идеале - термобельё. Ибо, как показывает практика, когда вокруг много луж, малышне сложно гулять неактивно.

Когда градусник показывает 0…-5 оС можно или добавлять 1 слой, или же менять верхнюю одежду. Как вариант - Reima tec (можно на термобельё добавить флисовую кофточку или смесовый гольфик), Huppa (куртка без утеплителя на флисе или с колличеством утеплителя 80, 130 г, брюки на флисе или полукомбинезон 100 г), Lenne (изделия с кол-вом утеплителя не более 150 г), Bambino, TCM, H&M.

На температуру -5…-15оС подойдут Reima tec (под комбинезон желательно пододеть термобельё или др. нательный слой и флисовый комбинезон), Huppa (куртки с колличеством утеплителя 130, 160, 200 г, полукомбинезон 100 г, комбинезон 200 г), Lenne (изделия с утеплителем 150 г, 330 г), при ниже -10 оС можно одеть пуховик (О`Hara, Chicco, Geox) или комбинезоны Кiko, Donilo, Gloria Jeans, Lemmi, Шалуны, Gusti, Bambino, TCM, H&M.

15 оС и ниже - многие мамы при такой температуре отменяют прогулки. Если вы к таким не относитесь - позаботьтесь, чтобы ребёнок на улице не сидел на месте (тогда и шуба мало поможет), а, значит, не был одет в толстую одежду и мог свободно двигаться.

15-20 оС не страшны будут, если малыш будет ездить с горки, лепить снежную бабу, играть в снежки (не верите - попробуйте сами!). Подойдут Reima tec (не всем, зависит от ребёнка), Huppa (куртки с колличеством утеплителя 130, 160, 200 г, полукомбинезон 100 г, комбинезон 200 г), Lenne (изделия с 150 и 330 г утеплителя), пуховик (О`Hara, Chicco, Geox), комбинезоны Кiko, Donilo, Gloria Jeans, Lemmi, Шалуны, Gustі, Bambino, TCM, H&M.

Эти рекомендации подходят для маленьких пешеходов. Если же малыш ходит, но ещё ездит в коляске - можно, одев его для пешей прогулки, в коляске усадить его в конверт. Тогда и в коляске не замёрзнет, и, бегая, не вспотеет.

Для малышей же первого года жизни хорошо подойдут слитные комбинезоны - Huppa (200 г), Lenne (малышковые модели или комбинезоны-трансформеры), пуховики (Chicco), комбинезоны Кiko, Donilo, Gloria Jeans, Lemmi, Шалуны, Gusti, овчинные комбинезоны. Также можно выбрать более лёгкие варианты, но в коляску класть меховой конверт, и гуляйте на здоровье…

Читайте по этой теме:

Детская мембранная одежда HUPPA
www.masipony.org.ua

2010 UAUA. Копирование статьи запрещено.

Мембранная ткань – это инновационный материал с избирательной проницаемостью. Обладает повышенными защитными свойствами. Используется для производства детской, спортивной одежды, экипировки приверженцев активного зимнего отдыха, представителей экстремальных профессий.

Зачем нужны мембранные ткани?

Мембранные ткани: образцы

Слово «мембрана» имеет древнее происхождение и означает «перепонка». В давние времена оно применялось в обыденном и биологическом смыслах. По мере развития науки термин обрел физическое, химическое, техническое значение. Сейчас мембранные технологии используются в легкой промышленности для производства одежды.

Одна из главных функций одежды – защитная. Раньше для защиты от дождя применяли резиновую обувь, полиэтиленовые плащи, накидки из других . От дождя, снега, ветра эти материалы некоторый период времени защищали хорошо. Долго в непромокаемых изделиях, изготовленных по старым технологиям, находиться невозможно.

Тело человека в среднем за сутки выделяет более полулитра влаги, которая накапливается на одежде изнутри, если нет выхода наружу. При активных движениях объем выделяющегося пота может достигать полутора литров.

Введение мембран в состав защитных тканей позволяет выводить пары воды, не допуская при этом попадание внутрь влаги, ветра, дождя, снега.

Строение и механизм действия мембран

Простейшим примером мембранного изделия является целлофановый пакет (не путать с полиэтиленовым). Если в целлофановый пакет налить, например, пересоленный раствор белка и подвесить его в емкость с чистой водой, то через некоторое время соль проникнет через поры целлофана в воду. Целлофан избирательно пропускает маленькие молекулы наружу, большие задерживает внутри, молекулы воды извне в пакет не просачиваются.

Принцип действия мембранной ткани

Подобным образом работает мембранный слой в тканях. Он пропускает маленькие молекулы наружу, не запуская ничего внутрь.

Мембраны, применяемые в легкой промышленности, принято делить на поровые (содержащие поры) и беспоровые (якобы не содержащие поры). Деление это условно, но широко распространено. Целесообразно его использовать.

• Мембраны с порами – это полимерные тонкие прослойки с очень маленькими отверстиями, через которые молекулы газообразной воды (пара) изнутри просочиться могут, а капли туда не помещаются. Напомним курс школы: в капле молекулы воды «слипаются» - находятся в виде ассоциированных групп. В парообразном состоянии молекулы воды одиноки, расстояние между ними не позволяет объединиться. Американская компания Gore-TeX делает из тефлона мембранные ткани, на 1 см 2 которых имеется около полутора миллиардов микроотверстий – пор.
• Мембраны без пор действуют иначе. Они также содержат множество микроячеек со сложной, извилистой формой, напоминающей структуру губки. Пар от кожи всасывается в ячейки, напитывает мембрану, превращается в конденсированную влагу и за счет разницы парциального давления (это понятие тоже из школьных курсов) выделяется наружу. Такой принцип выделения возможен потому, что внутри паров больше, чем снаружи. Если гипотетически владелец одежды попадет в ней в сауну или другое помещение с очень высокой влажностью, влага таким же образом поступит внутрь.

В некоторых материалах разные мембраны сочетают, снаружи укладывают слой без пор, внутри – с порами. Ткань эффективная, но дорогая.

Сравнение условий пользования

• Все мембранные ткани выводят пары из области повышенного давления в зону пониженного давления (как говорят специалисты по градиенту значений).
• При высокой влажности лучше выводят пары наружу мембраны с порами, особенно при наличии на одежде вентиляции. Мембраны без пор эффективны при относительно сухом воздушном окружении. Если влажность высока или открыта вентиляция, такая мембрана будет работать плохо.
• При низких температурах лучше работает мембрана с порами. При отрицательных температурах материала беспоровые мембраны просто замерзают.
• Мембрана с порами может засориться при неправильном уходе или ношении. Беспоровые мембранные ткани прочны, служат долго.

Основные характеристики

Мембранные ткани предназначены для защиты от непогоды и создания чувства комфорта носителям. Функции обосновывают важность основных показателей.

• Водонепроницаемость. При больших давлениях столба воды протекать начнет любая ткань. Для успешной эксплуатации важны значения максимально переносимых воздействий. Одежда, предназначенная для жестких условий, должна выдерживать давление от 20 000 мм водяного столба и выше. Значение в 10000 мм приемлемо для обычных условий дождливой погоды.
• Паропроницаемость характеризует массу пара в граммах, которую может вывести 1 м 2 материала в заданную единицу времени (обычно 24 часа). Часто встречающийся минимум паропроницаемости составляет 3000 г/м 2 , максимум – от 10000 г/м 2 . Иногда это свойство оценивают по способности сопротивляться транспортировке пара (RET). Если этот показатель равен 0, ткань полностью пропускает весь пар, при значении 30 – пропускание пара практически исключено.

Мембрана не выполняет утепляющие функции. Она сберегает от дождя, ветра, снега, обеспечивает «дыхание» телу, способствует обеспечению тепловых комфортных ощущений.

Структура тканей

Конструктивно мембранные ткани отличаются по исполнению.

• В двухслойных тканях мембрана зафиксирована с внутренней стороны полотна. Дополнительно она закрыта подкладкой, предохраняющей от повреждений, засорений.
• В трехслойных тканях воедино склеены: наружный слой, мембрана, внутренняя сетка. Необходимость в подкладочном слое отпадает. Материал очень удобный, стоит дороже.
• В некоторых модификациях на внутреннюю поверхность двухслойной ткани напылением нанесено специальное защитное покрытие.
• Существуют виды мембранных тканей с водоотталкивающим слоем (DWR), нанесенным сверху. Покрытие со временем может смываться. Оно легко восстанавливается специальными средствами.

Ведущие производители

Мембранная ткань в одежде

Самой авторитетной, исторически первой компанией-производителем мембранных тканей является Gore-TeX. Она делала одежду для астронавтов. Затем было предложено несколько видов продукции горнолыжникам, альпинистам, горным туристам.

Сравнима по качеству одежда с мембранами Triple-Point, Sympatex, ULTREX. Материал добротный, выпускается в нескольких модификациях. Цена высокая, соответствует свойствам изделий.

Доступную цену имеет продукция с мембранами Ceplex, Fine-Tex. Она рассчитана максимум на 2 сезона активного ношения, после истечения которых материал может начать немного пропускать воду.

Покупая одежду из мембранных тканей, обратите внимание на информацию о проклейке швов. В некоторых разновидностях проклеены абсолютно все швы, в других – только основные. Для ношения в городе достаточно проклеивания основных швов. Для занятий активными видами спорта, возможно, лучше выбрать изделия со всеми укрепленными швами. Выбор за потенциальным владельцем одежды.

Правила ухода за мембранными тканями

Материал специфичен по составу и структуре. Обычные приемы стирки к данной группе изделий применять не следует.

• Стирать ткань с мембранным слоем можно в машине, используя щадящий режим и мягкие специальные средства.
• Отжимать в машине нельзя.
• Сдавать в химчистку нельзя.
• Гладить нет необходимости, делать это не нужно.
• При желании можно стирать вручную.
• Можно оставить вещь в произвольном расправленном состоянии, чтобы с нее стекала вода.
• Ткань очень мало пачкается. После ношения, высыхания ее можно слегка почистить обычной щеткой.

Ткани с мембранными материалами позволяют чувствовать себя защищенным в любую непогоду при максимально активных видах деятельности.

Вся система бесперебойной подачи воды в частном доме может выйти из строя. Для минимизации такого исхода используются расширительные (мембранные) баки. Такие системы производятся различных размеров и эксплуатационных качеств, и перед тем как выбрать мембранный бак, нужно разобраться в их классификации и функциональности.

Как работает мембранный бак

В мембранном баке расположена диафрагма, она разделяет его на две рабочие части. В одной половине содержится воздух, который находится под избыточным давлением. Вторая предназначена для поступления излишек теплоносителя из системы. При работе и нагреве теплоноситель увеличивается в объеме, и его излишки поступают в бак. Воздушная подушка, в свою очередь, сжимается, и часть жидкости заполняет бак.

Охлаждение теплоносителя сопровождается потерей объёма. Когда он снизится до определённого уровня, воздух из мембранного бака возвращает часть теплоносителя в систему, не давая упасть ей ниже критической отметки, при которой возможны сбои в системе.

Разновидности мембранных баков

Производятся расширительные баки из обычной стали или нержавеющей. По объёму они бывают от 25 до 50 литров.

Объём бака, который подойдёт для вашей системы, рассчитывается исходя из протяжённости магистрали труб протянутых от места соединения стояка.

Мембраны бака могут быть несменные или сменные.

Фланцевые баки, которые имеют в своей конструкции сменные мембраны, изготавливают двух видов: вертикальные и горизонтальные. Главная особенность их конструкции заключается в том, что жидкость (теплоноситель) находится в центре мембраны и не контактирует с внутренней поверхностью. Поэтому внутренняя часть такого мембранного бака не требует дополнительной обработки специальными антикоррозийными покрытиями, а мембрана легко меняется через фланец, прикрученный несколькими болтами.

Несменные мембраны

Такая мембрана жёстко прикреплена внутри бака по всему периметру. Внутренние стенки покрыты эпоксидной краской, которая защищает бак от коррозии. В исходном положении мембрана полностью прижата воздухом к поверхности внутри бака. При нагревании теплоносителя увеличивается его объем, и он под давлением выжимается в расширительный бак, отжимая в сторону мембрану.

Недостаток такой конструкции заключается в невозможности замены мембраны, но при правильной эксплуатации они служат длительное время.

Открытый или закрытый бак?

Для надёжной компенсации температурных расширений в системе отопления до недавнего времени использовались расширительные баки открытого типа, они имели ряд недостатков.

• Открытая система, из-за этого может произойти его насыщение воздухом, и возникнут проблемы с циркуляцией по системе.
• Шум в трубопроводе и насосах.
• Испарение теплоносителя.
• Открытый бак можно устанавливать только верхней точке, для бесперебойной работы системы.

Баки закрытого типа (мембранные) лишены всех недостатков, а рабочая жидкость (теплоноситель) защищен от контакта с воздухом высокопрочной мембраной.

Итак, что нужно учесть при выборе мембранного бака.

Мембрана

Это один из главных элементов, от неё зависит качество работы, а именно назначение самой системы и определяет правильный выбор мембраны. Баки для водоснабжения и отопления очень похожи визуально, поэтому недобросовестные продавцы часто этим пользуются и продают вместо гидроаккумулятора, бак отопления. А ведь от правильного выбора мембраны на 95% зависит качество работы всей системы.

Главным критерием выбора мембраны для бака, который будет работать в системе отопления, считается стойкость материала к температуре и долговечность. В системе отопления дома или дачи расширение жидкости при нагреве происходит медленно, а значит, и нагрузка на неё будет незначительной. Но вот рабочая температура теплоносителя может доходить до 90 °С, поэтому материал, из которого сделана мембрана, должен иметь высокие характеристики износа.

В системе холодного водоснабжения на мембрану не оказывается никакого температурного давления. Главный критерий – это эластичность материала, потому что при частой нагрузке системы она может включаться до 15 раз за час. Следовательно, мембрана должна быть сделана из эластичного материала.

В случае использования бака для резервирования воды, мембрана должна быть максимально эластичной. Если мембранный бак используется для питьевого водопровода, то в составе материала мембраны не должны присутствовать химические вещества.

Для выбора мембранного бака наибольшую информацию содержат максимальное давление и рабочая температура. Как заверяют производители, в современных баках закрытого типа она может составлять до 110 градусов. А пиковое значение давления в отопительных бачках составляет 8-10 бар.

При нагреве теплоносителя на 10 градусов объём жидкости увеличивается на 0,3%. Это означает, что когда температура поднимется до +70°С, полный объём будет равен примерно 103%. Точно рассчитать необходимый объём бака можно по формуле, которая должна быть у продавца магазина.

При закрытой системе отопления необходимо использовать расширительный бак мембранный. Он начинает работать, когда вода, нагретая системой отопления, начинает расширяться, требуя дополнительного пространства. При увеличении температуры жидкости на 70°С, изначальный объем увеличивается на 3%.

Использование мембранного бака имеет следующие преимущества:

• из-за отсутствия контакта воды с воздухом общий срок эксплуатации радиатора и котла значительно увеличивается;
• так как бак располагается непосредственно с котлом, то не нужно специально выводить трубку на чердак;
• в верхнем радиаторе меньше образуются воздушные пробки, так как можно создавать дополнительное давление.

Выбирая мембранный бак необходимо обратить особое внимание на материал, из которого сделана мембрана. Он должен быть настолько прочным, чтобы смог выдержать постоянные воздействия высоких температур. Конечно, на сегодняшний день еще не создан тот универсальный материал, который будет соответствовать всем требованиям. Поэтому крайне важно обратить внимание на некоторые, наиболее важные характеристики мембраны:

• долговечность;
• допустимый рабочий диапазон температур;
• стойкость к воздействию рабочей жидкости;
• динамичность работы;
• санитарно-гигиеническое соответствие.

Сам бак, его корпус так же должен быть изготовлен из прочного материала, и чем он прочнее, тем дольше будет срок эксплуатации устройства. Существуют следующие виды мембранных баков:

1. Бак с фиксированной мембраной - обычно устанавливается в отопительной системе небольших размеров. По периметру сечения прочно крепится диафрагмальная мембрана. Теплоноситель располагается в одной камере, а воздух - в другой. Сначала весь объем бака заполняется воздухом. Как только температура увеличивается, объем жидкости растет, увеличивается давление и вода переходит в расширительный бак. Главный недостаток фиксированного бака с мембраной заключается в том, что при разрыве мембраны или при ее влагопроницаемости невозможно провести замену.
2. Бак со сменной мембраной - имеет форму шара или груши. Такие баки выполняются из эластичных материалов, и довольно часто используются в отопительных системах. Вода в этом случае не контактирует с металлической поверхностью, так как расположена внутри мембраны. Именно поэтому внутренняя часть бака не требует нанесения водозащитного покрытия. Те же части бака, которые имеют постоянный контакт с водой, должны быть выполнены из нержавейки или иметь защитное покрытие. Крепится сменная мембрана вертикально или горизонтально.
3. Безнапорный бак - используется для работы в больших помещениях. Чтобы обеспечить теплом большой объект, необходимо разместить соответствующее оборудование, и зачастую это - целая проблема. Поэтому в таких помещениях устанавливают насосы и установки поддержания давления. При повышении температуры в системе, клапан начинает открываться, забирая из системы и направляя в бак все излишки теплоносителя.

При нагревании любой теплоноситель расширяется и увеличивается в размерах. В результате давление в закрытой системе отопления постепенно растет и достигает критической отметки. Мембранный расширительный бак системы отопления предназначен предотвратить разрушение узлов и трубопровода вследствие расширения теплоносителя.

Основной функцией расширительного бачка является оптимизация рабочего напора в системе обогрева. Закрытые системы отопления не могут нормально работать, если к ним не подключен мембранный бак для отопления.

Устройство мембранного расширительного бака

Хотя мембранные расширительные баки в зависимости от производителя и предназначения могут отличаться, но некоторые детали остаются неизменными в любой приобретаемой модели. А именно:

• Корпус из металла - обязательным условием производства баков является возможность выдерживать предельные нагрузки без нарушения герметичности.
• Мембрана - должна быть высокоэластичной и способной реагировать на изменяющееся давление, связанное с нагревом теплоносителя. Одновременно к мембране предъявляются высокие требования относительно прочности. Обычно при производстве мембраны используют резину.

Устройство мембранного бака отопления для закрытых систем отопления подразумевает использование баков со сменными и несменными диафрагмами. У каждой конструкции есть как свои преимущества, так и недостатки.

Как работает мембранный расширительный бак

Принцип работы мембранного расширительного бака-накопителя основан на использовании физических законов. После нагревания теплоносителя происходит следующее:

• Вода или антифриз начинает расширяться, в результате увеличивается его объем в системе.
• Конструкция расширительного бака мембранного типа подразумевает его наполнение газом.
• Мембрана является своего рода прослойкой между газом и теплоносителем.
• При нагревании жидкость, расширяясь и создавая давление, поступает в бачок и вытесняет воздух или газ.
• После того как давление теплоносителя падает газ выталкивает теплоноситель из бачка с помощью мембраны.
• Работа клапана безопасности в системе отопления с мембранным баком заключается в сбросе излишнего давления газа в случае большого расширения теплоносителя. Клапан сброса давления обеспечивает безопасность работы системы в случае перегрева жидкости или антифриза.

Для нормальной работы отопления в мембранном баке должно быть давление соответственное высоте верхней точки. Если бачок устанавливается в двухэтажный дом и максимальная высота от котла на первом этаже до радиатора на верхнем 7 метров, тогда в расчеты принимаем 0,7 и прибавляем к нему 0,5. Получаем первоначальное давление при подаче теплоносителя в системе. Полученный коэффициент для бачка должен быть ниже на 0,2. Получается, что норма давления в расширительном бачке мембранного типа в этом случае 1 атм.

Как и все отопительное оборудование, мембранный бачок нуждается в обслуживании. В нем необходимо поддерживать соответствующее рабочее давление и заправлять газом или воздухом время от времени.

Виды расширительных бачков системы отопления

Каждый производитель вносит в конструкцию закрытого расширительного бачка нововведения. Но в основном все модификации можно разделить на несколько групп в зависимости от используемой мембраны. А именно:

• Мембрана расширительного бачка в виде диафрагмы. Такое устройство больше напоминает бочонок, разделенный подвижной резиновой перегородкой. Поступая в свой отдел жидкость, наполняет резервуар, а после под давлением начинает сжимать газ, постепенно двигая мембрану. Это устройство не всегда эффективно для домов с малой отапливаемой площадью.
• Круглые мембранные баки баллонного типа. В этом случае воздушная камера находится по периметру всего резервуара. Она окружает камеру для воды. Во время увеличения давления эта камера начинает расширяться подобно надуваемому резиновому шарику. Уникальность такого устройства состоит в том, что с его помощью удается более точно контролировать давление теплоносителя, даже в закрытых системах с небольшим объемом жидкости в трубопроводе.
• Несъемная мембрана. Диафрагма крепится по всему периметру. Предназначены несъемные мембраны для использования в частных системах отопления и для обогрева коттеджей. Допускается ограниченное использование и монтаж в небольших промышленных объектах.
• Бак со сменной мембраной. Представляют собой полую грушу. Съемные мембраны способны эффективно работать в системах с большой интенсивностью нагревания теплоносителя и высоким атмосферным давлением. Преимуществом такого устройства является возможность замены диафрагмы. Недостатком то, что к выполнению работ по смене мембраны предъявляются высокие требования. Не допускается перекоса мембраны при ее установке.

Роль расширительного бака в системе отопления не сводится исключительно к амортизации избыточного давления. Перед выбором подходящего устройства необходимо определить, с какой именно целью его планируют использовать.

Как рассчитать объем расширительного бака мембранного типа

Выбирая резервуар необходимо обращать внимание на следующие несколько показателей:

• Диапазон температур, считающихся рабочими для устройства.
• Эластичность мембраны.
• Диффузионная устойчивость.
• Динамические показатели.

Помимо этих четырех критериев важно произвести расчёт давления в отопительной системе с бачком мембранного типа. Данные о давление помогут подобрать наиболее подходящую модель бака. Требования к выполнению расчетов в сложных системах закрытого типа предъявляются высокие. Правильно сделать подсчеты можно по следующей формуле:

V=(V сис ×K)÷D

Объем расширительного бака для закрытой системы отопления составляет согласно этой формуле произведение объема системы V сис и коэффициента увеличения теплоносителя К (он составляет 4%) разделенное на эффективность самого бачка.

D=(Pmax-P нач)÷(Pmax+1)

P - в данном случае является сокращением обозначающим максимальное и начальное давление. С помощью этих двух формул можно легко выполнить расчет и подобрать необходимую модель.

Кроме стандартного круглого устройства можно приобрести прямоугольный расширительный бак мембранного типа, он более удобен в эксплуатации и имеет привлекательный внешний вид.

Как установить расширительный бак мембранного типа

Установка расширительного бака в закрытой системе отопления выполняется достаточно просто. Единственным условием для подключения является понимание основных принципов работы. Выполнить монтаж можно соблюдая следующие рекомендации:

1. Расширительный бачок лучше установить перед, а не после циркуляционного насоса, это поможет избежать скачков в напоре. Остальных ограничений относительно места установки не существует.
2. После установки необходимо проверить соответствует ли рабочее давление устройства с тем, которое необходимо. Сделать проверку можно достаточно просто, если при подключении установить датчик давления в баке. Датчик, измеряющий давление в баке устанавливается непосредственно на входе. Если существующие показатели не соответствуют требуемым, необходимо сбросить воздух и прокачать устройство заново, до тех пор, пока напор диафрагмы не будет соответствовать требуемому.
3. Расширительный бачок при закрытой системе отопления правильно монтируется таким образом, чтобы впускной клапан (водяной патрубок) был направлен вниз. Это позволит слить теплоноситель, даже в случае выхода мембраны из строя. Некоторые модели имеют указатель уровня теплоносителя, позволяющий определить, выполнен ли слив жидкости из системы полностью.

Установка мембранного бачка является обязательным условием для монтажа схемы отопления закрытого типа. Некоторые котлы уже укомплектованы таким устройством, в таком случае при необходимости допускается монтаж дополнительного резервуара.