Элеваторный узел системы отопления — устройство, назначение, расчеты
Что такое элеватор отопления
При централизованном теплоснабжении горячая вода, прежде чем попасть в радиаторы отопления многоквартирных домов, проходит через тепловой пункт. Там она доводится до необходимой температуры с помощью специального оборудования.
С этой целью в подавляющем большинстве домовых тепловых пунктов, построенных во времена СССР, установлен такой элемент, как элеватор отопления. Рассказать, что он собой представляет и какие задачи выполняет, призвана данная статья.
Назначение элеватора в системе отопления
Теплоноситель, выходящий из котельной или ТЭЦ, имеет высокую температуру – от 105 до 150 °С. Естественно, что подавать в систему отопления воду с такой температурой недопустимо.
Нормативными документами эта температура ограничена пределом 95 °С и вот почему:
- в целях безопасности: можно получить ожоги от прикосновения к батареям;
- не всякие радиаторы могут функционировать при высоких температурных режимах, не говоря уже о полимерных трубах.
Снизить температуру сетевой воды до нормируемого уровня позволяет работа элеватора отопления.
Вы спросите – а почему нельзя сразу направить в дома воду с требуемыми параметрами? Ответ лежит в плоскости экономической целесообразности, подача перегретого теплоносителя позволяет передать с одним и тем же объемом воды гораздо большее количество тепла. Если температуру снизить, то придется увеличить расход теплоносителя, а следом существенно вырастут диаметры трубопроводов тепловых сетей.
Итак, работа элеваторного узла, установленного в тепловом пункте, состоит в снижении температуры воды путем подмешивания в подающий трубопровод остывший теплоноситель из обратки.
Следует отметить, что данный элемент считается устаревшим, хотя до сих пор повсеместно используется.
Сейчас при устройстве тепловых пунктов применяются смешивающие узлы с трехходовыми клапанами либо пластинчатые теплообменники.
Как функционирует элеватор?
Если говорить простыми словами, то элеватор в системе отопления – это водяной насос, не требующий подведения энергии извне. Благодаря этому, да еще простой конструкции и низкой стоимости, элемент нашел свое место практически во всех тепловых пунктах, что строились в советское время. Но для его надежной работы нужны определенные условия, о чем будет сказано ниже.
Чтобы понять устройство элеватора системы отопления, следует изучить схему, представленную выше на рисунке.
Агрегат чем-то напоминает обычный тройник и устанавливается на подающем трубопроводе, своим боковым отводом он присоединяется к обратной магистрали.
Только через простой тройник вода из сети проходила бы сразу в обратный трубопровод и прямо в систему отопления без снижения температуры, что недопустимо.
Стандартный элеватор состоит из подающей трубы (предкамеры) со встроенным соплом расчетного диаметра и смесительной камеры, куда подводится остывший теплоноситель из обратки. На выходе из узла патрубок расширяется, образуя диффузор. Агрегат действует следующим образом:
- теплоноситель из сети с высокой температурой направляется в сопло;
- при прохождении через отверстие малого диаметра скорость потока возрастает, из-за чего за соплом возникает зона разрежения;
- разрежение вызывает подсасывание воды из обратного трубопровода;
- потоки смешиваются в камере и выходят в систему отопления через диффузор.
Как происходит описанный процесс, наглядно показывает схема элеваторного узла, где все потоки обозначены разными цветами:
Непременное условие устойчивой работы узла заключается в том, чтобы величина перепада давления между подающей и обратной магистралью сети теплоснабжения было больше, чем гидравлическое сопротивление отопительной системы.
Наряду с явными преимуществами данный смесительный узел обладает одним существенным недостатком. Дело в том, что принцип работы элеватора отопления не позволяет регулировать температуру смеси на выходе.
Ведь что для этого нужно? Изменять при необходимости количество перегретого теплоносителя из сети и подсасываемой воды из обратки. Например, чтобы температуру снизить, надо уменьшить расход на подаче и увеличить поступление теплоносителя через перемычку.
Этого можно добиться только уменьшением диаметра сопла, что невозможно.
Проблему качественного регулирования помогают решить элеваторы с электроприводом. В них посредством механического привода, вращаемого электродвигателем, увеличивается или уменьшается диаметр сопла.
Это реализовано за счет дроссельной иглы конусной формы, входящей в сопло изнутри на определенное расстояние.
Ниже изображена схема элеватора отопления с возможностью управления температурой смеси:
1 – сопло; 2 – дроссельная игла; 3 – корпус исполнительного механизма с направляющими; 4 – вал с зубчатым приводом.
Примечание.
Появившийся относительно недавно регулируемый элеватор отопления позволяет производить модернизацию тепловых пунктов без кардинальной замены оборудования. Учитывая, сколько еще подобных узлов функционирует на просторах СНГ, подобные агрегаты приобретают все большую актуальность.
Расчет элеватора отопления
Следует отметить, что расчет водоструйного насоса, коим является элеватор, считается довольно громоздким, мы постараемся подать его в доступной форме. Итак, для подбора агрегата нам важны две главных характеристики элеваторов – внутренний размер смесительной камеры и проходной диаметр сопла. Размер камеры определяется по формуле:
Здесь:
- dr – искомый диаметр, см;
- Gпр – приведенное количество смешанной воды, т/ч.
В свою очередь, приведенный расход вычисляется таким образом:
В этой формуле:
- τсм – температура смеси, идущей на отопление, °С;
- τ20 – температура остывшего теплоносителя в обратке, °С;
- h3 – сопротивление отопительной системы, м. вод. ст.;
- Q – потребный расход тепла, ккал/ч.
Чтобы подобрать элеваторный узел системы отопления по размеру сопла, надо его рассчитать по формуле:
Здесь:
- dr – диаметр смесительной камеры, см;
- Gпр – приведенный расход смешанной воды, т/ч;
- u – безразмерный коэффициент инжекции (смешивания).
Первые 2 параметра уже известны, остается только отыскать значение коэффициента смешивания:
В этой формуле:
- τ1 – температура перегретого теплоносителя на входе в элеватор;
- τсм, τ20 – то же, что и в предыдущих формулах.
Примечание. Для расчета сопла надо взять коэффициент u, равный 1.15u’.
Опираясь на полученные результаты, осуществляется подбор агрегата по двум основным характеристикам. Стандартные размеры элеваторов обозначены номерами от 1 до 7, принимать надо тот, что ближе всего к расчетным параметрам.
Заключение
Поскольку реконструкции всех тепловых пунктов произойдут нескоро, элеваторы еще долго будут служить там в качестве смесителей. Поэтому знание их устройства и принципа действия будет полезным определенному кругу людей.
Источник: //cotlix.com/elevator-otopleniya
Элеваторный узел системы отопления: назначение, схема, размеры :
Элеваторный узел системы отопления используется для подключения дома к внешней тепловой сети (источнику теплоснабжения) при необходимости снижения температуры теплоносителя посредством подмешивания к нему воды из обратного трубопровода.
Функции и характеристики
При правильной установке элеваторный узел системы отопления выполняет циркуляционную и смесительную функции. Данное устройство имеет следующие преимущества:
- Отсутствие подключения к электрической сети.
- Эффективность работы.
- Простота конструкции.
Недостатки:
- Невозможность регулирования температуры на выходе.
- Требуется точный расчет и подбор.
- Между обратным и подающим трубопроводом необходимо соблюдать перепад давлений.
Элеваторный узел системы отопления: схема
Конструкцией данного устройства предусмотрено наличие следующих элементов:
- Сопло.
- Камера разряжения.
- Струйный элеватор.
Дополнительно элеваторный узел системы отопления комплектуется манометрами, термометрами и запорной арматурой.
В качестве альтернативы данному устройству можно использовать оборудование с автоматическим регулированием температуры. Оно экономичнее, более энергосберегающее, но стоит значительно дороже. А главное, что это оборудование не способно работать при отсутствии электричества.
По этой причине установка элеватора на сегодняшний день является актуальной. Для него характерен ряд неоспоримых преимуществ, и он будет еще долгое время использоваться коммунальными предприятиями.
Роль элеваторного узла
Обогрев отечественных многоквартирных домов осуществляется за счет централизованной отопительной системы. Для этой цели в маленьких и больших городах возводятся небольшие ТЭЦ и котельные. Каждый из этих объектов вырабатывает тепло для нескольких домов или микрорайонов. Недостатком такой системы является существенная потеря тепла.
При слишком продолжительном пути теплоносителя невозможно регулировать температуру перемещаемой жидкости. По этой причине каждый дом должен быть оборудован элеваторным узлом. Это позволит решить многие проблемы: существенно уменьшит расход тепла, предотвратит аварии, которые могут возникнуть в результате обесточивания или выхода из строя оборудования.
Этот вопрос особенно актуальным становится в осенний и весенний периоды года. Теплоноситель нагревается в соответствии с установленными стандартами, однако его температура зависит от наружной температуры воздуха.
Таким образом, в ближайшие дома, по сравнению с теми, что расположены дальше, поступает более горячий теплоноситель. Именно по этой причине так необходим элеваторный узел системы центрального отопления. Он разбавит перегретый теплоноситель холодной водой и тем самым компенсирует потери тепла.
Принцип действия
Элеваторный узел системы отопления функционирует следующим образом:
- Из магистральной сети теплоноситель направляется в суженное на выходе сопло, а затем благодаря перепаду давлений происходит его ускорение.
- Перегретый теплоноситель из сопла выходит с повышенной скоростью и с пониженным давлением. Таким образом создается разряжение и подсасывание жидкости в элеватор из обратного трубопровода.
- Регулирование количества перегретого и охлажденного обратного теплоносителя должно происходить таким образом, чтобы температура жидкости, выходящей из элеватора, соответствовала проектной величине.
Элеваторный узел системы отопления: размеры
Различают несколько категорий данных устройств, как правило, их обозначают цифрами. Категория зависит от диаметра горловины элеватора, его размеров и диаметра сопла.
| Номер | Расход теплоносителя | Диаметр горловины | Масса | Размеры | |||||
| L | l1 | l2 | h | Фланец 1 | Фланец 2 | ||||
| 0 | 0,1-0,4 т/час | 10мм | 6,4кг | 256мм | 85мм | 81мм | 140мм | 25мм | 32мм |
| 1 | 0,5-1 т/час | 15мм | 8,1кг | 425мм | 110мм | 90мм | 110мм | 40мм | 50мм |
| 2 | 1-2 т/час | 20мм | 8,1кг | 425мм | 100мм | 90мм | 110мм | 40мм | 50мм |
| 3 | 1-3 т/час | 25мм | 12,5кг | 625мм | 145мм | 135мм | 155мм | 50мм | 80мм |
| 4 | 3-5 т/час | 30мм | 12,5кг | 625мм | 135мм | 135мм | 155мм | 50мм | 80мм |
| 5 | 5-10 т/час | 35мм | 13кг | 625мм | 125мм | 135мм | 155мм | 50мм | 80мм |
| 6 | 10-15 т/час | 47мм | 18кг | 720мм | 175мм | 180мм | 175мм | 80мм | 100мм |
| 7 | 15-25 т/час | 59мм | 18,5кг | 720мм | 155мм | 180мм | 175мм | 80мм | 100мм |
Виды
Различают два вида этих устройств:
- Элеваторы, не поддающиеся регулированию.
- Элеваторы, регулирование работы которых осуществляется посредством электропривода.
В процессе установки любого из них очень важно соблюдать герметичность. Данное оборудование устанавливается в систему отопления, которая уже функционирует.
Поэтому перед монтажом рекомендуется изучить место, где планируется последующее размещение этого оборудования.
Данный вид работ рекомендуется доверить специалистам, которые способны разобраться в схеме, а также разработать чертежи и выполнить расчеты.
Источник: //www.syl.ru/article/216271/new_elevatornyiy-uzel-sistemyi-otopleniya-naznachenie-shema-razmeryi
Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения
Элеваторные узлы применяются в тепловых пунктах многоквартирных домов с середины прошлого века, отдельные экземпляры продолжают успешно работать до сих пор.
Жильцы не торопятся менять морально устаревшие элементы на новую арматуру, оборудованную современной автоматикой, причем это нежелание вполне обосновано.
Для прояснения сути вопроса предлагаем разобраться, что такое элеватор, его устройство и основные функции в системе отопления.
Назначение и функции узла
Вода в сетях централизованного теплоснабжения достигает температуры 150 °С и движется по наружным магистралям под давлением 6—10 Бар. Зачем поддерживаются столь высокие параметры теплоносителя:
- Чтобы высокотемпературные котлы либо другое теплосиловое оборудование функционировало с максимальным КПД.
- Для доставки нагретой воды в районы, отдаленные от котельной или ТЭЦ, сетевые насосы должны создавать приличный напор. Тогда на тепловых вводах близлежащих зданий давление достигает 10 Бар (опрессовка – 12 Бар).
- Транспортировка перегретого теплоносителя выгодна экономически. Тонна воды, доведенная до 150 градусов, содержит значительно больше тепловой энергии, нежели аналогичный объем при 90 °С.
Справка. Теплоноситель в трубах не обращается в пар, поскольку находится под давлением, удерживающим воду в жидком агрегатном состоянии.
Деталь незамысловатая — с виду обычный тройник с фланцами
Согласно действующим нормативным документам, температура теплоносителя, подаваемого в систему водяного отопления жилого либо административного здания, не должна превышать 95 °С. Да и напор 8—10 атмосфер слишком велик для внутридомовой теплосети. Значит, указанные параметры воды нужно подкорректировать в меньшую сторону.
Элеватор — это энергонезависимое устройство, понижающее давление и температуру входящего теплоносителя путем подмешивания охлажденной воды, поступающей из системы отопления. Показанный выше на фото элемент входит в состав схемы теплового узла, устанавливается между подающим и обратным трубопроводом.
Третья функция элеватора – обеспечить циркуляцию воды в домовом контуре (как правило, однотрубной системы). Вот почему данный элемент представляет интерес – при внешней простоте он совмещает 3 устройства – регулятор давления, смесительный узел и водоструйный циркуляционный насос.
Элеваторный элемент со сменным соплом
Принцип работы элеватора
Внешне конструкция напоминает большой тройник из металлических труб с присоединительными фланцами на концах. Как устроен элеватор внутри:
- левый патрубок (смотри чертеж) представляет собой сужающееся сопло расчетного диаметра;
- за соплом располагается смесительная камера цилиндрической формы;
- нижний патрубок служит для присоединения обратной магистрали к смешивающей камере;
- правый патрубок – это расширяющийся диффузор, направляющий теплоноситель в отопительную сеть многоэтажного дома.
На чертеже патрубок эжектируемого потока условно показан сверху, хотя обычно он располагается снизу
Примечание. В классическом исполнении элеватор не требует подключения к домовой электросети. Обновленный вариант изделия с регулируемым соплом и электроприводом присоединяется к внешнему источнику питания.
Стальной элеваторный узел подключается левым патрубком к подающей магистрали централизованной тепловой сети, нижним – к обратному трубопроводу.
С обеих сторон элемента ставятся отсекающие задвижки, плюс сетчатый фильтр – отстойник (иначе – грязевик) на подаче.
Традиционная схема теплового пункта с элеватором также включает манометры, термометры (на обеих линиях) и прибор учета потребленной энергии.
Теперь рассмотрим, как работает элеваторная перемычка:
- Перегретая вода из сети теплоснабжения проходит через левый патрубок к соплу.
- В момент прохождения сквозь узкое сечение сопла под высоким давлением течение потока ускоряется согласно закону Бернулли. Начинает действовать эффект водоструйного насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя в системе.
- В зоне смесительной камеры напор воды снижается до нормы.
- Струя, движущаяся с высокой скоростью в диффузор, создает разрежение в камере смешивания. Возникает эффект эжекции – поток жидкости с более высоким давлением увлекает через перемычку теплоноситель, возвращающийся из отопительной сети.
- В камере элеватора отопления происходит перемешивание охлажденной воды с перегретой, на выходе из диффузора получаем теплоноситель нужной температуры (до 95 °С).
Уточнение. Стоит отметить, что элеваторный узел также использует в работе принцип инжекции – смешивание двух струй с одновременной передачей энергии. Напор результирующего потока становится меньше, чем первоначального, но больше подсасываемого из обратки. Более понятно процесс показан на видео:
Главное условие нормальной работы элеватора – достаточный перепад давлений между магистральной подачей и обратной линией. Указанной разницы должно хватить на преодоление гидравлического сопротивления домового отопления и самого инжектора. Обратите внимание: вертикальная перемычка врезается в обратку под углом 45° для лучшего разделения потоков.
На подаче из теплосети давление самое высокое, при выходе из диффузора – среднее, в обратной магистрали — наиболее низкое. То же самое в элеваторе происходит с температурой воды
Технические характеристики стандартных изделий
Линейка элеваторов заводского изготовления состоит из 7 типоразмеров, каждому присвоен номер. При подборе учитывается 2 основных параметра – диаметр горловины (камеры смешения) и рабочего сопла. Последнее представляет собой съемный конус, который при необходимости меняется.
Размеры составных элементов изделия смотрите ниже в таблице
Замена сопла производится в двух случаях:
- Когда проходное сечение детали увеличивается в результате естественного износа. Причина выработки – трение абразивных частиц, содержащихся в теплоносителе.
- Если необходимо изменить коэффициент смешивания – повысить либо снизить температуру воды, подающейся в домовую систему теплоснабжения.
Номера стандартных элеваторов и основные размеры приведены в таблице (сопоставляйте с обозначениями на чертеже).
Обратите внимание: в технических характеристиках не указывается проходное сечение сопла, поскольку этот диаметр рассчитывается отдельно. Чтобы подобрать номер готового элеваторного тройника под конкретную отопительную систему, необходимо также вычислить потребный размер смесительно-инжекционной камеры.
Расчет и подбор элеватора по номеру
Сразу уточним порядок действий: первым делом рассчитывается диаметр смешивающей камеры и выбирается подходящий номер элеватора, затем определяется размер рабочего сопла. Диаметр инжекционной камеры (в сантиметрах) вычисляется по формуле:
Участвующий в формуле показатель Gпр – это реальный расход теплоносителя в системе многоквартирного дома с учетом ее гидравлического сопротивления. Величина рассчитывается так:
- Q – количество теплоты, расходуемое на обогрев здания, ккал/ч;
- Тсм – температура смеси на выходе из элеваторного тройника;
- Т2о – температура воды в обратной линии;
- h – сопротивление всей разводки отопления вместе с радиаторами, выраженное в метрах водного столба.
Справка. Чтобы вставить в формулу непонятные килокалории, нужно знакомые ватты умножить на коэффициент 0.86. Метры водного столба преобразуются в более распространенные единицы: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.
Пример подбора номера элеватора. Мы выяснили, что реальный расход Gпр составит 10 тонн смешанной воды за 1 час. Тогда диаметр смесительной камеры равен 0.874 √10 = 2.76 см. Логично взять смеситель №4 с камерой 30 мм.
Теперь выясняем диаметр узкой части сопла (в миллиметрах) по следующей формуле:
- Dr – определенный ранее размер инжекторной камеры, см;
- u – коэффициент смешивания;
- Gпр – наш расход готового теплоносителя на подаче в систему.
Хотя внешне формула кажется громоздкой, но в действительности расчеты не слишком сложные. Остается неизвестным один параметр – коэффициент инжекции, вычисляемый так:
Все обозначения из данной формулы мы расшифровали, кроме параметра Т1 – температуры горячей воды на входе в элеватор. Если предположить, что ее величина составляет 150 градусов, а температура подачи и обратки 90 и 70 °С соответственно, искомый размер Dc выйдет 8.5 мм (при расходе 10 т/ч воды).
Когда известна величина напора Нр на входе в элеватор со стороны централи, можно воспользоваться альтернативной формулой определения диаметра:
Замечание. Результат вычисления по последней формуле выражается в сантиметрах.
В заключение о недостатках элеваторных смесителей
Положительные моменты использования элеваторов в домовых теплопунктах мы выяснили ранее – энергонезависимость, простота, надежность в работе и долговечность. Теперь о недостатках:
- Для нормального функционирования системы нужно обеспечить значительный перепад напора воды между обраткой и подачей.
- Требуется индивидуальный подбор узла к конкретной отопительной сети, основанный на расчете.
- Чтобы изменить параметры выходящего теплоносителя, нужно пересчитать диаметр отверстия форсунки под новые условия и заменить сопло.
- Плавная регулировка температуры на элеваторе не предусмотрена.
- Узел не может применяться в качестве циркуляционного насоса локальной схемы (например, в частном доме).
Уточнение. Существуют усовершенствованные модели элеваторов с регулируемым проходным сечением. Внутри предкамеры установлен конус, перемещаемый шестеренчатой передачей, привод – ручной либо электрический. Правда, теряется главное преимущество узла – независимость от электроэнергии.
Домовые однотрубные системы, действующие совместно с элеваторами, довольно сложно запускать в работу. Нужно сначала выдавить воздух из обратного стояка, затем из подающего, постепенно открывая магистральную задвижку. Подробнее об инжекционных узлах и способе запуска расскажет мастер – сантехник в видеосюжете:
Источник: //otivent.com/chto-takoe-jelevator-otoplenija
Предназначение элеватора — Школа по утеплению дома
Отопление в домеПредназначение элеватора
04.11.2014
Отопление является важнейшей системой в доме, но некоторые его составные элементы известны далеко не всем сантехникам. К одному из них относится элеваторный узел отопления, который выполняет важную роль в процессе обеспечения требуемым в зимний период теплом.
Элеватор представляет специальное устройство, которое выполняет функцию насосного оборудования. Увидеть его можно спустившись в подвальное помещение многоэтажного дома.
Основная задача элеватора – обеспечить оптимальное распределение давления внутри системы отопления и установить требуемую температуру теплоносителя. По сути, увеличивается объем теплоносителя, который поступает по с котельной по трубам, до 2-х раз. Если на входе водопровода подается 6 кубометров жидкости, в систему дома попадет до 12 кубометров.
Добиться подобных показателей возможно только в случае, если вода будет находиться в закупоренной емкости, в которой создано высокое давление. Появляется возможность избежать кипения воды при достижении ее температуры 100 градусов. Ее разогревают значительно больше (до 150 градусов).
Однако по ряду причин подавать теплоноситель в квартиры, который разогрет до температуры свыше 95 градусов, нельзя. К ним следует отнести:
- Распространенное использования труб на основе пластика, которые не способны долго функционировать при температурах свыше 100 градусов и спустя 1-2 года начнут протекать, потребуется дорогостоящее переоборудование отопительной системы
- Во многих домах устанавливаются чугунные радиаторы отопления, большие перепады температуры для которых будут губительными, существенно сокращая жизненный срок. Становясь хрупкими, они могут разбиться при незначительном физическом воздействии
- Если трубы будут разогреваться до высоких температур, появляется высокая вероятность получить ожоги при соприкосновении с ними
Если температура на входе в дом не превышает 90 градусов, в подвале можно расположить классический коллектор с несколькими балансировочными кранами. Если этот показатель значительно выше, придется смонтировать элеваторный узел отопления, который обязан охлаждать теплоноситель без потери давления.
Читайте так же, о том как сделать обвязку котла своими руками. Узнать подробнее
Подробнее об элеваторном узле
Если рассматривать схему элеваторного узла более подробно, он будет состоять из следующих составных элементов:
- Элеватор (чаще устанавливают оборудование водоструйного типа)
- Камера, которая соединяет между собой входной и выходной трубопроводы
- Сопло
- Обвязка – включает в себя располагающиеся рядом термометры, контрольные манометры, запорную и регулирующую аппаратуру
Таким образом, чтобы получить необходимый объем теплоносителя, поступающего в квартиры, нет необходимости отправлять его с котельной по трубным магистралям, проложенным в земле. Часть жидкости можно отобрать на месте из обратной трубы.
Читайте так же, про организацию отопления в производственных помещениях — тут
Принцип работы элеваторного узла
Если взглянуть на элеваторный узел, можно увидеть большую емкость, напоминающую внешне классический горшок. Дополнительными его составляющими являются различные фильтра, которые должны обеспечивать очистку теплоносителя, поступающего в отопительную систему. Наиболее распространенными очистителями являются:
- Сетчато-магнитные фильтра – должны очищать теплоноситель, поступающий непосредственно в дом
- Грязеуловители – устанавливаются перед элеватором и удаляют наиболее крупные примеси
Когда из жидкости удалятся засорения, она перенаправляется в камеру смешивания. Благодаря высокой скорости движения горячий теплоноситель успевает подхватить с собой части холодного, который поступает по контуру обратки, присоединенному сбоку камеры смешивания.
Процесс инжекции (его также называют подсасыванием жидкости), как правило, происходит самопроизвольно. Если температуру жидкости на выходе элеватора необходимо изменить, достаточно настроить необходимый диаметр сопла.
Таким образом элеваторный узел объединяет в себе смеситель и насос. Однако для его функциональности нет необходимости подводить электрическую сеть.
Как регулируют теплоноситель на выходе
Регуляция теплоносителя на выходе элеватора может обеспечиваться одни из двух методов:
- Подача жидкости посредством сопла меньшего диметра
- Установка ручных заслонок
Если теплоноситель поступает в квартиры через сопло определенного диаметра, его скорость движения по трубам значительно возрастает. Жидкость попадает во все стояки сравнительно быстро, обеспечивая равномерное распределение тепла по дому.
Когда сантехники решаются устанавливать металлические заслонки, которые настраиваются в ручную, добиться равномерного распределения теплоносителя крайне сложно. В случае неправильного регулирования в квартирах, которые располагаются на нижних этажах ближе к элеваторному узлу, будет значительно жарче, чем на верхних. Придется вызывать мастера и предпринимать определенные меры.
Другие особенности
Обустраивая элеваторный узел отопления, особое внимание необходимо обратить на соотношение сопротивления элеватора и напора, который создан внутри подающей трубы. Оптимальное значение этой величины – 1 к 7. Если его не учесть, работа всей системы будет считаться неэффективной.
Значительное влияние на эффективность оказывает разница давлений в обратном и подающем контурах. Работоспособной система будет считаться в случаях, когда эти показатели совпадают.
Допускается, когда по трубам обратки теплоноситель движется с меньшим давлением, но не более чем на 0.5 кгс/куб. см.
Если эта разница значительно выше, трубопровод необходимо почистить, так как велика вероятность его засорения грязью.
Большинство элеваторных узлов работают при постоянных условиях на протяжении всего отопительного периода. Однако наиболее эффективным считается регулируемое оборудование, позволяющее уменьшить или увеличить подачу тепла в квартиры в зависимости от условий.
Основное сопло в регулируемых элеваторах имеет возможность менять выходной диаметр. Зарубежным установкам характерен большой диапазон изменяемых значений, однако в наших условиях, когда зимы продолжительные и холодные, в нем нет необходимости.
Наибольшее распространение регулируемые элеваторы получили в производственных или общественных зданиях с местными котельными. Снижая температуру в ночное время и выходные дни, когда посетителей и работников в них нет, удается добиться экономии на отопление до 30%.
Несмотря на многочисленные преимущества, которые предоставляют элеваторные узлы отопления, отмечают несколько недостатков:
- Сложность монтажа
- Необходимо рассчитать каждый из элементов узла, иначе их несоответствие друг другу негативно скажется на эффективности
- Необходимо обеспечить минимальную разницу давлений в обратном и прямом трубопроводах, которая не превысит 0.5 бар
- Выходной температурный режим не поддается регулировке
Как обнаружить неисправность элеватора
Самый простой способ убедиться в исправной работе элеваторного узла – сверить показатели температур на входе и выходе из него. Возможно развитие событий по одному сценарию:
- Показатели соответствуют норме – никаких действий предпринимать не нужно, так как оборудование работает нормально
- Если показатели примерно равны, значит элеватор засорен или необходимо уменьшить диаметр сопла
- Если показатели очень сильно разнятся, значит элеватор неисправен и требует более тщательного осмотра
Наибольшее число поломок связано с соплом. Если оно засорено, необходимо демонтировать данный элемент узла и прочистить. Со временем оно растачивается под действием примесей в жидкости и требует замены.
Проверить на исправность элеваторный узел необходимо в случаях, когда квартиры на последних этажах тепла недополучают, внизу наоборот его с переизбытком. Любые неисправности ликвидировать самостоятельно не рекомендуется, следует обратиться к специалистам.
Перед очередным отопительным сезоном придется проверять элеватор на работоспособность. Особое внимание уделяют грязевику, который собирает весь скопившийся в теплоносителе ссор. Разница давлении на входе и выходе должна практически отсутствовать, иначе можно говорить о его засорении.
Подводим итоги
В большинстве подвалов больших жилых и производственных зданий по-прежнему устанавливается классический элеваторный узел отопления, придуманный много лет назад. Однако технологии не стоят на месте.
Сегодня рынком предлагаются современные устройства, регулирующие температуру в автоматическом режиме. Они считаются более энергономичными и экономичными, однако их работоспособность невозможна без подключения к электрической сети.
Вам может понравиться
Источник: //v-teplo.ru/elevatornii-yzel.html
Элеваторный узел системы отопления дома: назначение и сфера применения
Практически каждый специалист, обслуживающий систему центрального обогрева многоквартирного дома, знаком с таким важнейшим ее элементом, как элеваторный узел. Всем, кого интересует назначение, конструкция и работа элеваторного узла системы отопления, будет полезна данная публикация.
Назначение и применение
Центральная система отопления (ЦСО) – это довольно сложная и разветвленная сеть, включающая в себя котельные, бойлерные, распределительные пункты и системы трубопровода, по которым теплоноситель поступает непосредственно потребителю. Чтобы доставить теплоноситель необходимой температуры потребителю, требуется поднять его температурные показатели.
Как правило, по магистральному трубопроводу подается теплоноситель с температурой от 130 до 150°С. Этого достаточно для сохранения тепловой энергии, но слишком много для потребителя.
По санитарным нормам, температура теплоносителя в ЦСО дома не должна превышать 95°С. Другими словами: перед попаданием в систему отопления дома, воду необходимо охладить.
За это и отвечает регулируемый элеваторный узел системы отопления, который смешивает горячую воду из котельной и холодную воду с обратного трубопровода ЦСО.
Назначение элеватора не ограничивается только регулировкой температуры теплоносителя: благодаря подмешиванию «обратки» в «подачу» увеличивается объем теплоносителя, что позволяет экономить службам на диаметре трубопровода и мощности насосного оборудования.
Конструкция и принцип работы
Конструкция элеватора проста, но от этого не менее эффективна. Устройство представляет собой чугунную или стальную конструкцию, состоящую из трех фланцев:
- К первому подключается подача перегретого теплоносителя.
- Ко второму – патрубок обратки ЦСО.
- К выходному патрубку подключается трубопровод, по которому происходит подача воды необходимой температуры к потребителю.
Ключевым звеном данного устройства является сопло, благодаря сужению сечения которого создается разряжение в смешивающей камере и подсос воды из обратного трубопровода. Принцип работы элеваторного узла системы отопления основан на законе Бернулли.
Основной проблемой данного устройства является возможное засорение сопла. Для защиты конуса от взвешенных частиц применяется фильтр-грязевик.
Для проведения профилактических работ по замене сопла и чистки фильтрующего элемента, в конструкции смесителя предусмотрена запорная арматура.
Для диагностики параметров теплоносителя и контроля работы СО в элеваторный модуль входят термодатчики и манометры давления, которые и явл
Что такое элеватор отопления?
Виды элеваторов отопленияКак ни странно, но об элеваторах отопления знают даже не все сантехники, обслуживающие многоэтажные дома. В лучшем случае, они имеют представление о том, что этот прибор устанавливается в системе. Но как он устроен и какую функцию выполняет, известно далеко не всем, не говоря уже о простых людях.
Поэтому давайте ликвидируем подобный пробел в знаниях об отопительных системах и разберем это устройство подробнее.
Что такое элеватор?
Если говорить простым языком, то элеватор — это специальное устройство, относящееся к отопительному оборудованию и выполняющее функцию инжекционного или водоструйного насоса. Ни больше, ни меньше.
Его основная задача — повысить давление внутри отопительной системы. То есть, увеличить прокачку теплоносителя по сети, что приведет к росту его объема. Чтобы было понятнее, приведем простой пример. Из подающего водопровода забирается 5-6 кубометров воды в качестве теплоносителя, а в систему, где расположены квартиры дома, попадает 12-13 кубометров.
Как такое возможно? И за счет чего происходит увеличение объема теплоносителя? Данный феномен основан на некоторых законах физики. Начнем с того, что если в системе отопления установлен элеватор, значит, эта система подключена к центральным сетям отопления, по которым горячая вода движется под давлением из большой котельной или ТЭЦ.
Так вот температура воды внутри трубопровода, особенно в сильные холода, достигает +150 С. Но разве это может быть? Ведь температура кипения воды +100 С. Вот тут-то и вступает в силу один из законов физики. При такой температуре вода закипает, если она находится в открытой емкости, где отсутствует какое-либо давление. Но в трубопроводе вода движется под давлением, которое создается работой подающих насосов. Поэтому она и не закипает.
Идем дальше. Температура +150 С считается очень высокой. Подавать такую горячую воду в систему отопления квартир нельзя, потому что:
- Во-первых, чугун не любит больших перепадов температур. И если в квартирах установлены чугунные радиаторы, они могут выйти из строя. Хорошо, если они просто дадут течь. Но их может разорвать, поскольку под действием высоких температур чугун становится хрупким, как стекло.
- Во-вторых, при такой температуре металлических элементов отопления не составит большого труда получить ожог.
- В-третьих, для обвязки отопительных приборов сейчас часто используют пластиковые трубы. А максимально, что они смогут выдержать, это температура +90 С (к тому же при таких цифрах производители гарантируют 1 год эксплуатации). Значит, они просто расплавятся.
Поэтому теплоноситель необходимо остудить. Вот здесь и потребуется элеватор.
Для чего служит элеваторный узел
Схема присоединения элеваторного узлаВот мы и подошли к вопросу о том, для чего нужны элеваторы в системе отопления?
Эти приборы предназначены для того, чтобы понизить температуру подводимой воды до необходимой. И уже охлажденная она подается в систему отопления квартир. То есть, в элеваторе происходит охлаждение теплоносителя. Каким образом?
Все достаточно просто. Это устройство состоит из камеры, где происходит смешение горячей перегретой воды и воды, поступающей из обратного контура отопительной системы. То есть, смешиваются теплоноситель из котельной с теплоносителем из обратки этого же дома. Так можно, не забирая много горячей воды, получить нужный объем теплоносителя необходимой температуры.
Теряем ли мы температуру? Да, теряем, и здесь нельзя отрицать очевидное. Но теплоноситель подается через сопло, которое намного меньше диаметра трубы, поставляющей в дом горячую воду. Скорость в этом сопле настолько большая за счет давления внутри трубопровода, что теплоноситель очень быстро распределяется по всем стоякам. Поэтому независимо от того, где расположена квартира, близко или далеко от распределительного узла, температура в отопительных приборах будет одинаковой. Равномерное распределение, таким образом, обеспечивается на все 100%.
А знаете, что иногда делают сантехники-всезнайки? Они убирают сопло и устанавливают металлические заслонки, тем самым стараясь регулировать вручную скорость подачи теплоносителя. Хорошо, если устанавливают. А в некоторых домах заслонки вообще отсутствуют, и тогда начинаются проблемы.
В квартирах, расположенных ближе к элеваторному узлу, будет климат Африки. Здесь даже в самые лютые морозы всегда открыты форточки. А в дальних квартирах, особенно угловых, люди ходят в валенках и включают электрические отопительные приборы или газовую плитку. Они ругают все на свете, не подозревая, что в этом виноваты компании, обслуживающие их дом. Вот вам результат незнания и простой некомпетентности.
Как же работает элеватор?
Принцип работы элеватора
Принцип работы элеватораЭлеваторный узел представляет собой достаточно объемную емкость, чем-то похожую на горшок. Но это не сам элеватор, хотя его так и называют. Это целый узел, в состав которого также входят:
- Грязеуловители — ведь вода из трубы поступает не совсем чистая.
- Сетчато-магнитные фильтры — узел должен обеспечить определенную чистоту теплоносителя, чтобы не забивались батареи и трубы.
Очистившись, горячая вода поступает через сопло в камеру смешения. Здесь она движется с большой скоростью, в результате чего подсасывается вода из обратного контура, который присоединен к камере смешения сбоку. Процесс подсасывания, или инжекции, происходит самопроизвольно. Теперь понятно, что изменяя диаметр сопла, можно регулировать и объем подаваемого теплоносителя, и его температуру на выходе из элеватора.
Как вы понимаете, для системы отопления элеватор — это насос и смеситель одновременно. И что важно — никакой электроэнергии.
Есть еще один момент, на который специалисты обращают внимание — это соотношение напора внутри подающего трубопровода и сопротивление элеватора. Этот показатель должен быть равен 7:1. Только такое соотношение обеспечивает эффективность работы всей системы.
Но это еще не все, что касается эффективности. Обратите внимание на тот факт, что давление внутри системы — а это подающий контур и обратный — должно быть одинаковым. Допустимо, если в обратке оно будет немного меньше. Но если разница существенна, например, в подающем трубопроводе 5,0 кгс/см2, а в обратке ниже 4,3 кгс/см2, это означает, что трубопроводная система и отопительные приборы забиты грязью.
Схема включения регулируемого элеватора водоструйного типаВозможна и другая причина — при проведении капитального ремонта были изменены диаметры труб в меньшую сторону. То есть, подрядчик таким образом сэкономил.
Можно ли регулировать температуру теплоносителя? Можно, и для этого лучше использовать регулируемый элеватор водоструйного типа.
В конструкции такого прибора установлено сопло, диаметр которого можно изменять. Иногда диапазон регулировки, и это относится больше к зарубежным аналогам, достаточно большой, что не так уж и необходимо. Отечественные элеваторы имеют сдвиг диапазона меньше, но, как показала практика, этого достаточно на все случаи жизни.
Правда, регулируемые элеваторы редко устанавливают в жилых зданиях. Намного эффективнее их монтаж в общественных или производственных помещениях. С их помощью можно сэкономить расходы на отопление до 25% только за счет того, что они позволяют снижать температуру в ночное время, а также в выходные и праздничные дни.
Элеватор отопления: первое знакомство — Учебник сантехника
В данной статье нам предстоит узнать, что такое элеватор в системе отопления и как он устроен. Кроме функций, мы изучим режимы работы элеваторного узла и методы его регулировки. Итак, в путь.
Что это такое
Функции
Говоря несложными словами, элеваторные узлы отопления — это необычные буферы между домовыми и теплотрассой инженерными системами.
Они совмещают пара функций:
- Преобразуют перепад давлений между нитками автострады (3-4 атмосферы) в нужные для работы отопительного контура 0,2.
- Помогают для запуска либо горячего систем водоснабжения и остановки отопления.
- Разрешают переключаться между различными режимами работы системы ГВС.
Уточним: температура воды в кранах не должна быть больше 90-95 градусов. Летом, в то время, когда температура воды в подаче автострады не превышает 50-55 С, ГВС запитывается как раз с данной нитки. В пик холодов горячее водоснабжение приходится переключать на обратный трубопровод.
Элементы
Несложная схема элеваторного узла отопления включает:
- Несколько входных задвижек на подающей и обратной нитках. Подача неизменно расположена выше обратки.
- Несколько домовых задвижек, отсекающих элеваторный узел от системы отопления.
- Грязевики на подаче и, реже, на обратке.
- Сбросники в контуре отопления, разрешающие всецело осушить его либо перепустить систему на сброс, выгнав из нее при запуске значительную часть воздуха. Сбросы считается хорошим тоном выводить в канализацию.
- Контрольные вентиля, разрешающие замерить давления и температуры подачи, обратки и смеси.
- Наконец, фактически водоструйный элеватор — снабженный фланцами тройник для труб с соплом в.
Как работает элеваторная система отопления? В базе принципа ее работы лежит закон Бернулли, утверждающий, что статическое давление в потоке обратно пропорционально его скорости.
Более тёплая и находящаяся под более большим давлением вода из подающего трубопровода впрыскивается через сопло в раструб элеватора и формирует там, как ни парадоксально это звучит, территорию разрежения, вовлекающую через подсос часть воды из обратного трубопровода в повторный цикл циркуляции.
Тем самым обеспечиваются:
- Громадной расход теплоносителя через контур при минимальном его расходе из автострады.
- Выравнивание температур ближних к элеватору и дальних от него отопительных устройств.
Как распределяются давления, измеренные на протяжении отопительного сезона? Приведем обычные параметры.
| Точка измерения | Давление, кгс/см2 |
| Подача по окончании входной задвижки | 6,0 |
| Обратка | 3,2 |
| Смесь по окончании элеватора | 3,4 |
назначение, схема, размеры :: SYL.ru
Элеваторный узел системы отопления используется для подключения дома к внешней тепловой сети (источнику теплоснабжения) при необходимости снижения температуры теплоносителя посредством подмешивания к нему воды из обратного трубопровода.
Функции и характеристики
При правильной установке элеваторный узел системы отопления выполняет циркуляционную и смесительную функции. Данное устройство имеет следующие преимущества:
- Отсутствие подключения к электрической сети.
- Эффективность работы.
- Простота конструкции.
Недостатки:
- Невозможность регулирования температуры на выходе.
- Требуется точный расчет и подбор.
- Между обратным и подающим трубопроводом необходимо соблюдать перепад давлений.
Элеваторный узел системы отопления: схема
Конструкцией данного устройства предусмотрено наличие следующих элементов:
- Сопло.
- Камера разряжения.
- Струйный элеватор.
Дополнительно элеваторный узел системы отопления комплектуется манометрами, термометрами и запорной арматурой.
В качестве альтернативы данному устройству можно использовать оборудование с автоматическим регулированием температуры. Оно экономичнее, более энергосберегающее, но стоит значительно дороже. А главное, что это оборудование не способно работать при отсутствии электричества.
По этой причине установка элеватора на сегодняшний день является актуальной. Для него характерен ряд неоспоримых преимуществ, и он будет еще долгое время использоваться коммунальными предприятиями.
Роль элеваторного узла
Обогрев отечественных многоквартирных домов осуществляется за счет централизованной отопительной системы. Для этой цели в маленьких и больших городах возводятся небольшие ТЭЦ и котельные. Каждый из этих объектов вырабатывает тепло для нескольких домов или микрорайонов. Недостатком такой системы является существенная потеря тепла.
При слишком продолжительном пути теплоносителя невозможно регулировать температуру перемещаемой жидкости. По этой причине каждый дом должен быть оборудован элеваторным узлом. Это позволит решить многие проблемы: существенно уменьшит расход тепла, предотвратит аварии, которые могут возникнуть в результате обесточивания или выхода из строя оборудования.
Этот вопрос особенно актуальным становится в осенний и весенний периоды года. Теплоноситель нагревается в соответствии с установленными стандартами, однако его температура зависит от наружной температуры воздуха.
Таким образом, в ближайшие дома, по сравнению с теми, что расположены дальше, поступает более горячий теплоноситель. Именно по этой причине так необходим элеваторный узел системы центрального отопления. Он разбавит перегретый теплоноситель холодной водой и тем самым компенсирует потери тепла.
Принцип действия
Элеваторный узел системы отопления функционирует следующим образом:
- Из магистральной сети теплоноситель направляется в суженное на выходе сопло, а затем благодаря перепаду давлений происходит его ускорение.
- Перегретый теплоноситель из сопла выходит с повышенной скоростью и с пониженным давлением. Таким образом создается разряжение и подсасывание жидкости в элеватор из обратного трубопровода.
- Регулирование количества перегретого и охлажденного обратного теплоносителя должно происходить таким образом, чтобы температура жидкости, выходящей из элеватора, соответствовала проектной величине.
Элеваторный узел системы отопления: размеры
Различают несколько категорий данных устройств, как правило, их обозначают цифрами. Категория зависит от диаметра горловины элеватора, его размеров и диаметра сопла.
| Номер | Расход теплоносителя | Диаметр горловины | Масса | Размеры | |||||
| L | l1 | l2 | h | Фланец 1 | Фланец 2 | ||||
| 0 | 0,1-0,4 т/час | 10мм | 6,4кг | 256мм | 85мм | 81мм | 140мм | 25мм | 32мм |
| 1 | 0,5-1 т/час | 15мм | 8,1кг | 425мм | 110мм | 90мм | 110мм | 40мм | 50мм |
| 2 | 1-2 т/час | 20мм | 8,1кг | 425мм | 100мм | 90мм | 110мм | 40мм | 50мм |
| 3 | 1-3 т/час | 25мм | 12,5кг | 625мм | 145мм | 135мм | 155мм | 50мм | 80мм |
| 4 | 3-5 т/час | 30мм | 12,5кг | 625мм | 135мм | 135мм | 155мм | 50мм | 80мм |
| 5 | 5-10 т/час | 35мм | 13кг | 625мм | 125мм | 135мм | 155мм | 50мм | 80мм |
| 6 | 10-15 т/час | 47мм | 18кг | 720мм | 175мм | 180мм | 175мм | 80мм | 100мм |
| 7 | 15-25 т/час | 59мм | 18,5кг | 720мм | 155мм | 180мм | 175мм | 80мм | 100мм |
Виды
Различают два вида этих устройств:
- Элеваторы, не поддающиеся регулированию.
- Элеваторы, регулирование работы которых осуществляется посредством электропривода.
В процессе установки любого из них очень важно соблюдать герметичность. Данное оборудование устанавливается в систему отопления, которая уже функционирует. Поэтому перед монтажом рекомендуется изучить место, где планируется последующее размещение этого оборудования. Данный вид работ рекомендуется доверить специалистам, которые способны разобраться в схеме, а также разработать чертежи и выполнить расчеты.
Элеваторный узел отопления
Отопительная система является одной из самых важных для жизнеобеспечения любого здания, особенно если речь идёт о жилых помещениях. В частных домах всё чаще встречаются системы автономного типа, а вот в многоквартирных домах ещё не ушли от центрального отопления.
Элеваторный узел оборудованный современной автоматикой
Именно в подвалах многоэтажных домов возможно увидеть элеваторный узел отопления и, собственно, понять специфику его работы и то, какие возможности даёт его использование.
СодержаниеЭлеваторный узел, что это такое?
Элеватором в системе отопления называют специальное устройство, основное назначение которого – обеспечение оптимального давления внутри системы, а также установление допустимой температуры воды (теплоносителя). Помимо этого, с помощью элеваторного узла происходит увеличение объёмов теплоносителя.
Дело в том, что в тепловой магистрали, зачастую, находится вода, температура которой равняется 130-150°С, а по санитарным нормам теплоноситель не должен превышать 95°С. Из этого следует, что воду необходимо охладить. Достичь этого возможно, используя элеваторный узел отопления.
к меню ↑Принцип и схема работы узла
Теплоноситель подаётся к дому по трубам. Трубопровода всего два:
- Подающий. Его основная функция подавать горячую воду в дом.
- Обратный. Он, в свою очередь, отводит остывший, отдавший своё тепло, теплоноситель обратно в котельную.
Базовая схема обвязки элеваторного узла
Когда вода (теплоноситель) подходит в подвал здания, её ожидает три пути в зависимости от того, какой температуры она будет. В нашей стране существуют три основных тепловых режима:
- до 95 °С;
- до 130 °С;
- до 150 °С.
Когда вода нагрета до 95 °С, то в данном случает она сразу распределяется по системе отопления. Если же она превышает эту отметку, её необходимо охладить (этого требуют санитарные нормы). И в данном случае в дело «вступает» элеваторный узел отопления.
Охлаждение происходит за счёт смешивания в элеваторе горячей воды из подающей трубы и остывшей из обратной. Таким образом, элеваторный узел работает сразу как два устройства:
- Как смеситель.
- В качестве циркуляционного насоса.
Перегретая вода попадает в сопло элеватора, в то время, как в зону разряжения попадает вода из обратного трубопровода. Затем эти два потока оказываются в смешивающей камере, где, исходя из названия, происходит смешивание. И вот уже смешанная вода попадает к потребителю.
Элеваторный узел отопления
Помимо того, что использовать такое устройство значит применить наиболее простой и экономный способ охладить теплоноситель, при этом элеватор может ещё и повысить общую эффективность всей системы.
Кроме всего прочего, именно за счёт элеваторного узла мы имеем возможность экономить. Забирая из тепловой сети определённое небольшое количество воды, разбавляем её водой из обратного трубопровода, за тепло которой уже заплатили, и производим повторную «отправку» в квартиры.
к меню ↑Составляющие элеваторного узла системы отопления
Устройство имеет достаточно несложную конструкцию. Выделяют три основные составляющие устройства:
- сопло;
- струйный элеватор;
- камера разряжения.
Также существует такое понятие как «обвязка». Это специальная запорная арматура, контрольные термометры и манометры. Именно эти компоненты и составляют элеваторный узел отопления.
Смесительный элеваторный узел
С функциональной точки зрения элеватор является смешивающим устройством, в который вода поступает, проходя через ряд фильтров. Эти фильтры находятся сразу после задвижки (входной) и очищают теплоноситель (воду) от грязи. По этой причине их часто называют грязевиками. Сама оболочка элеватора стальная.
к меню ↑Достоинства и недостатки подобного узла
Элеватор как и любая другая система имеет определённые сильные и слабые стороны.
Большое распространение такого элемента тепловой системы приобрело благодаря целому ряду достоинств, среди них:
- простота схемы устройства;
- минимальное обслуживание системы;
- долговечность устройства;
- доступная цена;
- независимость от электрического тока;
- коэффициент смешения не зависит от гидро-теплового режима внешней среды;
- наличие дополнительной функции: узел может выполнить роль циркуляционного насоса.
Демонтированные сопла для элеватора
Недостатками данной технологии являются:
- отсутствие возможности проведения регулировки температуры теплоносителя на выходе;
- достаточно трудоёмкая процедура расчёта диаметра насадки-конуса, а также размеров камеры смешения.
У элеватора есть также небольшой нюанс, который касается установки – перепад давления между подающей линией и обратной должен находится в пределах 0,8-2 атм.
к меню ↑Схема подключения элеваторного узла к отопительной системе
Системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) являются в некоторой степени взаимосвязанными. Как говорилось выше, для отопительной системы необходима температура воды до 95°С, а в ГВС –на уровне 60-65 °С. Поэтому здесь также требуется использование элеваторного узла.
Исходя из данных требований, различают три схемы подключения:
- С регулятором расхода воды. При этом расход теплоносителя остаётся неизменным. Это помогает избежать такого явления как поэтажная разрегулировка. Однако данная схема «регулятор расхода + элеватор» не в состоянии поддерживать температуру при отклонениях от нормального температурного графика.
- С регулируемым соплом. Благодаря вводимой в сопло игле происходит регулировка площади поперечного сечения. Это увеличивает коэффициент смешивания и позволяет уменьшить температуру после элеватора. Недостатком подобной схемы есть то, что количество поставляемого тепла уменьшается из-за гидросопротивления конуса.
- С регулирующим насосом. Монтаж насоса производится на линии смешения или же параллельно ей. Дополнительно устанавливаются регуляторы температуры теплоносителя и его расхода.
Наглядный пример элеваторного узла системы отопления
Данная схема является достаточно эффективной, так как позволяет:
- Регулировать температуру воды не только при плюсовой температуре наружного воздуха.
- Поддерживать циркуляцию теплоносителя во внутренней среде, даже если произойдёт остановка внешней.
Недостатком подобной является дороговизна и увеличение затрат на эксплуатацию за счёт применения насоса, для функционирования которого необходимо электричество.
к меню ↑Что такое элеваторный узел в системе центрального отопления? (видео)
Портал об отоплении » Водяное отопление
Элеваторный узел системы отопления: назначение и сфера применения
Практически каждый специалист, обслуживающий систему центрального обогрева многоквартирного дома, знаком с таким важнейшим ее элементом, как элеваторный узел. Всем, кого интересует назначение, конструкция и работа элеваторного узла системы отопления, будет полезна данная публикация.
Назначение и применение
Центральная система отопления (ЦСО) – это довольно сложная и разветвленная сеть, включающая в себя котельные, бойлерные, распределительные пункты и системы трубопровода, по которым теплоноситель поступает непосредственно потребителю. Чтобы доставить теплоноситель необходимой температуры потребителю, требуется поднять его температурные показатели.
Как правило, по магистральному трубопроводу подается теплоноситель с температурой от 130 до 150°С. Этого достаточно для сохранения тепловой энергии, но слишком много для потребителя. По санитарным нормам, температура теплоносителя в ЦСО дома не должна превышать 95°С. Другими словами: перед попаданием в систему отопления дома, воду необходимо охладить. За это и отвечает регулируемый элеваторный узел системы отопления, который смешивает горячую воду из котельной и холодную воду с обратного трубопровода ЦСО.
Назначение элеватора не ограничивается только регулировкой температуры теплоносителя: благодаря подмешиванию «обратки» в «подачу» увеличивается объем теплоносителя, что позволяет экономить службам на диаметре трубопровода и мощности насосного оборудования.
Конструкция и принцип работы
Конструкция элеватора проста, но от этого не менее эффективна. Устройство представляет собой чугунную или стальную конструкцию, состоящую из трех фланцев:
- К первому подключается подача перегретого теплоносителя.
- Ко второму – патрубок обратки ЦСО.
- К выходному патрубку подключается трубопровод, по которому происходит подача воды необходимой температуры к потребителю.
Ключевым звеном данного устройства является сопло, благодаря сужению сечения которого создается разряжение в смешивающей камере и подсос воды из обратного трубопровода. Принцип работы элеваторного узла системы отопления основан на законе Бернулли.
Основной проблемой данного устройства является возможное засорение сопла. Для защиты конуса от взвешенных частиц применяется фильтр-грязевик. Для проведения профилактических работ по замене сопла и чистки фильтрующего элемента, в конструкции смесителя предусмотрена запорная арматура. Для диагностики параметров теплоносителя и контроля работы СО в элеваторный модуль входят термодатчики и манометры давления, которые и являются его обвязкой.
Достоинства и недостатки
Широчайшее распространение элеваторов в сетях теплоснабжения обусловлено устойчивой работой данных элементов даже при изменении теплового режима подачи теплоносителя. Кроме этого, основным плюсами использования элеваторов являются:
- Простота конструкции.
- Надежность в работе.
- Энергонезависимость.
Кроме того, элеваторы в ЦСО практически не требуют обслуживания. Корректность работы зависит исключительно от грамотного монтажа и правильно подобранного диаметра сопла.
Важно! Расчет элеваторного узла системы отопления, который включает в себя подбор диаметров труб, сечения сопла и размеров самого устройства, выполняется только в профильной проектной организации.
Способы регулировки
Для упрощения задачи подбора необходимого температурного режима СО без замены сопла были созданы регулируемые элеваторы:
- С ручным изменением диаметра сопла.
- С автоматической регулировкой.
Принцип регулирования сечения конуса предельно прост: в элеватор устанавливается задвижка, вращая которую меняется проходное сечение сопла.
В ручном варианте, вращение задвижки осуществляется ответственным работником, который меняет эксплуатационные характеристики теплоносителя, основываясь на показаниях манометров и термометров. Схема элеваторного узла системы отопления с автоматическим смесительно-регулировочным модулем, основана на сервоприводе, который вращает шток задвижки. Управляющим органом выступает контроллер, который принимает показания от датчиков давления и температуры, установленных на входе и выходе элеваторного узла.
Совет: несмотря на простоту конструкции смесительного устройства, его созданием и монтажом в ЦСО многоквартирного дома должны заниматься исключительно профессионалы, имеющую соответствующую компетенцию. Устройства кустарного производства могут стать причиной аварии.
принцип работы, расчет, подбор, схема
Системы централизованной подачи тепловой энергии представляют сложные комплексы. Они осуществляют передачу по магистральным трубопроводам тепла от поставщиков к конечному потребителю. Нагретый теплоноситель подается через пункты распределения и не сразу наполняет внутри здания батареи отопления. Для выравнивания давления и стабилизации температуры используется специальный комплект оборудования — элеваторный узел системы отопления. Остановимся детально на конструкции, принципе функционирования элеватора, рассмотрим схему и возможные неисправности.
Элеваторный узел системы отопления — что это такое
Касаясь рукой горячих батарей в собственной квартире, мало кто задумывается, какой сложный путь проходит тепло от котельной или ТЭЦ, а также, каким образом поддерживается стабильная температура. Именно поэтому сложно получить четкий ответ на вопрос, что такое элеватор в системе отопления. Попробуем с этим разобраться. Рассмотрим укрупненную схему работы системы централизованного теплоснабжения.
Она включает:
- котельные или теплостанции, осуществляющие нагрев и прокачку теплоносителя;
- магистрали, предназначенные для подачи тепловой энергии;
- трубопроводы, по которым циркулирует «обратка»;
- многочисленных потребителей теплоэнергии;
- систему ответвлений от подающих магистралей к конкретным зданиям;
- тепловые узлы распределения, находящиеся внутри строений.
При равной температуре «возвратки», составляющей 70 градусов Цельсия, стандарты предусматривают различные режимы работы ТЭЦ. При этом степень нагрева носителя, подающегося по магистралям, должна соответствовать одному из стандартных значений — 95, 130 или 150 градусов Цельсия. Для безопасной подачи тепла по квартирным радиаторам возникает потребность стабилизировать давление, а также температуру воды в трубах. Это вызвано рядом факторов:
- различным объемом потребления тепловой энергии в каждом конкретном случае. Сложно сопоставить по этому показателю многоэтажный дом с множеством квартир и небольшой магазин;
- превышением температуры носителя в магистралях требования норм. Для подачи на теплообменные устройства необходимо уменьшить температуру, которая часто превышает порог кипения.
Для обеспечения безопасных условий эксплуатации отопительных систем недопустима подача воды в парообразном состоянии и под повышенным давлением в нагревательные устройства. Ведь прикосновение к разогретым радиаторам может вызвать ожог, а выход пара при разгерметизации — повлечь непредсказуемые последствия.
Элеваторный блок располагается, в основном, в подвальных помещениях зданий. Он выполняет следующие функции:
- охлаждает поступающую воду до требований норм;
- выравнивает давление теплоносителя в трубах;
- способствует стабильной работе централизованного отопления.
Узел монтируется между подающей трубой и отводной магистралью, которые соединены специальным образом. Обязательно устанавливаются элементы обвязки — приборы контроля давления, термометры, задвижки и вентили.
Принцип работы элеватора в системе отопления и его устройство
Принцип работы элеваторного узла системы отопления базируется на охлаждении перегретой воды до расчетного уровня путем смешивания с более холодной водой из возвратной магистрали. Затем устройство обеспечивает подачу носителя с необходимой температурой в отопительный контур здания.
Элеватор, предназначенный для повышения эффективности работы отопительной системы, выполняет следующие функции:
- понижает температуру теплоносителя, который поступает по входной магистрали к потребителям;
- способствует циркуляции горячей воды по конуру, не нуждаясь при этом в электрическом питании.
Устройство широко используется в распределительных пунктах для обеспечения безопасного и эффективного отопления крупных объектов жилого, производственного и административного назначения. Узел обладает рядом серьезных преимуществ:
- безотказностью. Она связана с простотой конструкции, отсутствием элементов кинематики;
- низкой ценой. Отсутствуют дорогостоящие комплектующие и легко осуществляется монтаж;
- энергонезависимостью. Для функционирования нет необходимости обеспечивать подачу электроэнергии;
- экономичностью. Применение элеваторного устройства совместно с приборами учета позволяет на треть снизить потребление теплоносителя;
- долговечностью. Элеваторное устройство не нуждается в выполнении работ по регулировке.
Наряду с бесспорными достоинствами имеются определенные недостатки:
- каждый отопительный контур требует индивидуального расчета для установки элеваторного узла;
- функционирование осуществляется только при наличии перепада давления на входной и выходной магистралях;
- проблематичность плавного изменения параметров отопительного контура, оснащенного нерегулируемым элеватором.
Несмотря на ряд недостатков, устройства достаточно широко используются в коммунальном хозяйстве. Они стабильно работают при колебаниях гидравлических и тепловых характеристик сети при правильно подобранном диаметре конического сопла.
Конструкция элеватора достаточно простая. Она представляет собой своеобразный тройник с фланцами, включает следующие элементы:
- нагнетающее сопло, установленное на входной магистрали и подающее в узел перегретую воду;
- камеру разрежения, находящуюся на выходе из сужающегося сопла и соединенную фланцем с линией «обратки»;
- зону смешивания, в которой происходит объединение потоков и снижение температуры теплового носителя;
- струйный патрубок конусообразной формы, по которому смешанная вода движется в отопительный контур.
Также узел комплектуется запорной арматурой и приборами контроля. Правильный расчет и подбор нерегулируемой конструкции позволяет объединять холодные и горячие потоки, при этом достигается коэффициент перемешивания, изменяющийся в диапазоне от двух до пяти.
Сегодня разработаны и эксплуатируются конструкции, позволяющие плавно регулировать рабочие характеристики с помощью электрического привода. Это позволяет изменять в автоматическом режиме температуру теплоносителя, за счет изменения параметров сопла. Регулируемый прибор состоит из следующих составляющих:
- приводного механизма, осуществляющего перемещение дроссельной иглы;
- корпуса, в котором имеется сопло конусообразной конфигурации;
- дроссельной иглы, размещенной в конической части корпуса;
- зубчатого валика, преобразующего вращательное движение в перемещение иглы.
Конструкция агрегата позволяет использовать ручной или электрический привод. Это позволяет плавно регулировать подачу воды и, соответственно, изменять температурные показатели. При регулировании поперечного сечения конической части изменяется скорость потока, что позволяет постепенно изменять температуру. Использование электропривода позволяет дистанционно управлять процессом регулировки параметров.
Как рассчитать и подобрать элеватор системы отопления
Методика расчета конической части устройства и его диаметра выполняется согласно требованиям строительных правил. Подробный алгоритм выполнения расчетов элеваторного устройство широко представлен в учебных пособиях по отоплению и специализированных сайтах. Он учитывает условия эксплуатации с учетом суммарного объема потребляемой тепловой энергии.
Для выполнения расчетов необходимо определить значения температуры на различных участках. Контролируемые зоны:
- вход в элеваторное устройство;
- возвратная труба теплоцентрали;
- трубы внутри здания;
- обратка внутреннего контура.
Также необходимо знать:
- суммарное количество тепловой энергии, необходимой для поддержания комфортной температуры в конкретном здании;
- комплекс параметров, характеризующих прокладку труб отопительного контура внутри дома.
На основании исходных данных, согласно приведенных в нормативном руководстве формул, выполняется расчет. Его методика достаточно сложная, поэтому для определения параметров ответственного устройства целесообразно воспользоваться услугами профессиональных проектантов.
Для самостоятельного выполнения расчетов можно использовать:
- готовое программное обеспечение;
- онлайн-калькулятор;
- программу Excel, содержащую необходимые формулы.
При выполнении расчетов для определения искомого диаметра камеры необходимо вычислить корень квадратный из общего количества перемешанной воды и умножить полученное значение на коэффициент, равный 0,874. При подборе элеваторного устройства желательно подставить различные значения температуры, чтобы оценить, насколько изменятся его рабочие параметры.
Схема элеваторного узла отопления
Как показывает принципиальная схема, элеваторный узел системы отопления состоит из следующих элементов:
- подающей магистрали, по которой с котельной или теплостанции поступает нагретый теплоноситель;
- возвратного трубопровода, по которому циркулирует охлажденная вода, отдавшая тепловую энергию;
- задвижек, позволяющих регулировать объем перемещаемого теплоносителя и необходимых для выполнения профилактических или ремонтных мероприятий;
- счетчика, фиксирующего количество подаваемой воды и необходимого для осуществления оплаты за услуги;
- манометров, контролирующих давление на различных участках магистрали и необходимых для осуществления контроля;
- термометров, установленных на входе в элеваторное устройство, а также на выходном участке узла и на «обратке»;
- грязевого фильтра, осуществляющего грубую очистку поступающей в контур воды от крупных примесей;
- элеваторного устройства, производящего смешивание потоков и обеспечивающего циркуляцию носителя.
Элеваторный узел является главным звеном тепловой схемы. Он привязан к коммуникациям с помощью обвязочных элементов.
Элеватор в системе отопления — основные неисправности узла
Несмотря на простоту конструкции, в работе узла возможны непредвиденные сбои. Обращая внимание на значения манометров, установленных в контрольных зонах, а также температурные показатели можно диагностировать неисправности:
- уменьшение сечения трубопроводов. Связано с засорением твердыми частицами или грязью. Неисправность определяется по снижению давления в отопительной системе;
- засорение сопла. При этом возникают резкие скачки давления, которые достигают максимального значения при полном разрушении конической части;
- засорение сетчатого элемента фильтра. Определяется по возрастанию давления в контуре, при котором отличаются показания манометров, установленных на входе и выходе грязевой фильтр;
- коррозию конической части. Она вызывает изменение размеров сопла, проявляется в виде температурных перепадов. Их легко определить по показаниям термометра или температуре батарей.
При возникновении поломок следует провести профилактический осмотр, оценить состояние сопла. При наличии засорений, их следует удалить и прочистить трубы. Значительные отклонения размеров конической части устройства могут вызвать разбалансировку отопительного контура. При этом конический элемент подлежит замене на новое сопло, соответствующее расчетным размерам.
Подводим итоги — что такое элеваторный узел отопления и насколько он необходим
В заключительной части хочется подчеркнуть важность элеватора для правильной работы системы централизованного отопления. Необходимо обращать особое внимание на чистоту рабочей поверхности и соответствие размеров конуса, подверженного воздействию коррозионных процессов. Несоответствие характеристик нарушает процесс циркуляции теплоносителя. При этом отмечается падение температуры, возникает гидравлический шум. Эти факторы приносят жильцам серьезные неудобства.
