Среди бытовых систем подготовки питьевой воды к употреблению относительно недавно появился новый вариант, который называют обратным осмосом. Этот набор фильтров и специальной мембраны стоит немало, но способен дать фору практически любому аналогу.
Имеет ли смысл раскошелиться? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нужно узнать как работает обратный осмос, а затем соотнести затраты и результат. С нашей помощью процесс ознакомления с передовой очистной системой пойдет гораздо быстрее и эффективней.
Мы собрали и систематизировали для вас всю полезную и достоверную информацию о мембранной установке очистки воды. Для полноты восприятия дополнили текстовый материал схемами, иллюстрациями и видео с рекомендациями будущим покупателям.
Процесс осмоса основан на свойстве воды выравнивать уровень содержания примесей в растворах разделенных мембраной. Отверстия в этой мембране настолько малы, что проходить через них могут только молекулы воды.
Если в одной из частей такого гипотетического сосуда увеличить концентрацию примесей, вода начнет перетекать туда до тех пор, пока плотность жидкости в обеих частях сосуда не выровняется.
Обратный осмос дает прямо противоположный результат. В этом случае мембрану используют не для выравнивания плотности жидкости, а для того, чтобы с одной ее стороны собрать чистую воду, а с другой – раствор, максимально насыщенный примесями. Именно поэтому такой процесс называют обратным осмосом.
Галерея изображений
Отдельные элементы системы
Наиболее дорогостоящим и основным элементом системы обратного осмоса является мембрана. Она представляет собой микропористый материал, скрученный в один или несколько слоев вокруг перфорированного пластикового сердечника. Сверху мембрана закрыта пластиковым защитным чехлом, который закреплен уплотнительными кольцами.
Вода поступает внутрь корпуса мембраны и проходит через пористый наполнитель. При этом молекулы чистой воды проникают через пористый сердечник и далее перемещаются в накопительный бак.
Но загрязнения с некоторым количеством воды не могут преодолеть мембранный барьер. Они выходят из противоположного конца мембранного блока и утилизируются.
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.
- долговечность;
- допустимый рабочий диапазон температур;
- стойкость к воздействию рабочей жидкости;
- динамичность работы;
- санитарно-гигиеническое соответствие.
- 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.
- 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.
- 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.
К преимуществам мембранных насосов можно отнести простоту конструкции, а именно: отсутствие деталей, которые совершают вращательные движения, отсутствие редуктора, двигателя и сальниковых уплотнений. Отсутствие торцевых уплотнений важно для пищевых производств, т.к. в данной отрасли особое значение имеет невозможность попадания смазочных материалов в продукт. Благодаря вышеописанным параметрам, данный агрегат является более стойким к износу и гарантирует безопасность от утечек. Кроме этого, насосные установки обладают малым весом и небольшими размерами, их применение универсально (работают с водой, вязкими веществами и веществами с фрагментами размером до 10 мм). Агрегаты неприхотливы (не требуют смазки механизмов), просты в обслуживании, экономичны, недороги (если сравнивать с кулачковыми и винтовыми насосами мембранные дешевле приблизительно на 30- 40%), безопасны для окружающей среды.
Основные достоинства мембранных насосов
- Самовсасывание и работа при “сухом ходе”
Отсутствие трущихся деталей в конструкции насоса значительно снижает влияние отрицательных эффектов работы “всухую”, так как не возникает точек локального нагрева, способных приводить к повреждению и разрушению отдельных деталей насоса. Способность перекачивать газовую среду обеспечивает наличие самовсасывания, высота которого может достигать 6 метров при отсутствии предварительной заливки, и 9-10 метров при наличии предварительной заливки.
- Компактность, простота конструкции и эксплуатации
Плотная компоновка деталей обуславливает малые габариты мембранных насосов, а отсутствие вращающихся и подверженных трению деталей (исключая мембрану) значительно упрощает конструкцию насоса в сравнении с другими типами. Эти преимущества в купе делают данный вид гидравлических машин простыми в ремонте и обслуживании, так как единственной подверженной сильным нагрузкам и износу деталью является мембрана. Кроме того, малые габариты и отсутствие громоздких приводов позволяют создавать мобильные мембранные насосы, которые не привязаны к точкам крепления. К примеру, бочковые насосы устанавливаются сразу на емкость, откуда будет происходить откачка содержимого, после чего их можно легко отсоединить.
- Отсутствие необходимости в смазке
Мембранные насосы лишены необходимости в дополнительной смазке, что значительно снижает количество ответственных деталей, вывод из строя которых может привести к поломке насоса. Основная причина этого - отсутствие в конструкции вращающихся элементов, подверженных трению.
- Возможность перекачивать высоко образивные среды
Мембранные насосы способны перекачивать жидкости с большим процентом (до 90%) твердых включений, размеры которых могут достигать 50 мм и более. Перекачивание может происходить без серьезного влияния на структуру включений. Важно отметить, что с ростом абразивного воздействия сто стороны перекачиваемой среды резко снижается срок службы мембраны ввиду ее повышенного износа, что диктует использование износостойких материалов для мембраны.
- Высокая степень герметичности
Поскольку в конструкции насоса отсутствуют подвижные детали, требующие уплотнения, а утечка перекачиваемой среды через корпус возможна только в случае его разрушения, потери жидкости в ходе работы практически невозможны. Однако стоит заметить, что значительные утечки возможны в случае разрушения мембраны, что приведет к попаданию перекачиваемой жидкости за мембранное пространство.
- Возможность перекачивать агрессивные среды
Высокая степень герметичности, а также высокая химическая стойкость корпуса и мембраны позволяет насосам эффективно перекачивать как агрессивные, так и пожаро и взрывоопасные среды. Полипропилен, значительно уступая в цене нержавеющей стали, в то же время обладает соизмеримой химической стойкостью. Химическая стойкость тефлона (PTFE) даже выше, чем у полиэтилена, поэтому его применяют при работе с наиболее сильными кислотами, однако его устойчивость к абразивному износу можно охарактеризовать как умеренною. Полиэтилен, напротив, обладая крайне высокой износоустойчивостью, менее стоек к химическому воздействию, чем тефлон, однако остается на уровне с полипропиленом.
Недостатки
- Повышенный износ мембраны
Мембрана, являясь основным рабочим органом насоса, также является и наиболее уязвимой его частью. Исключая клапаны, мембрана - единственная подвижная деталь в насосе, при этом она подвержена постоянным циклическим деформациям, что обуславливает ее недолгий срок службы. Кроме того, повреждение или разрыв мембраны не только приведет к поломке насоса, но и может повлечь за собой значительные утечки перемещаемой среды. Поэтому крайне важно следить за состоянием мембраны и производить своевременную ее замену с целью избегания выхода насоса из строя.
- Повышенные требования к клапанам
Стабильная и безошибочная работа обратных клапанов на входе и выходе из рабочей камеры насоса крайне важна для его правильной работы. Поэтому клапаны являются вторым по важности элементом в насосе после мембраны, от которого зависит способность гидравлической машины выполнять свои функции.
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.
Загрузка...
