Элеваторный узел отопления — что это такое? Схема и принцип работы
Никто не будет спорить, что система отопления является одной из наиболее важных систем жизнеобеспечения любого жилья, как частного дома, так и квартиры.
Если говорить о квартирах, то в них зачастую преобладает централизованное отопление, в частных же домах чаще всего встречаются автономные системы отопления. В любом случае устройство отопительной системы требует пристального внимания.
Например, в этой статье мы поговорим о таком важном элементе, как элеваторный узел отопления, о предназначении которого известно далеко не всем. Давайте разбираться
Что такое элеваторный узел отопления и для чего он используется?
Для того чтоб наглядно понять устройство и предназначение элеваторного узла можно зайти в обычный подвал многоэтажного дома. Там, среди остальных элементов теплового узла и можно найти нужную деталь.
Элеваторный узел отопления
Рассмотрим принципиальную схему подачи теплоносителя в систему отопления жилого дома. Горячая вода подается по трубопроводам к дому. Стоит отметить, что трубопроводов всего два, из которых:
- 1- подающий (подводит горячую воду к дому);
- 2- обратный (осуществляет отвод теплоносителя, отдавшего тепло, обратно в котельную);
Нагретая до определенной температуры воды из тепловой камеры попадает в подвал здания, где на вход в тепловой узел на трубопроводах установлена запорная арматура. Раньше в качестве запорной арматуры повсеместно устанавливались задвижки, теперь их постепенно вытесняют шаровые краны, изготовленные из стали. Дальнейший путь теплоносителя зависит от его температуры.
В нашей стране котельные работают по трем основным тепловым режимам:
- 95(90)/70 0С;
- 130/70 0С;
- 150/70 0С;
Если вода в подающем трубопроводе нагрета не более чем до 95 0С, то она просто распределяется по системе отопления при помощи коллектора, оснащенного регулировочными устройствами (балансировочными кранами).
В том случае, если температура теплоносителя выше 95 0С, то согласно действующим нормам такую воду нельзя подавать в отопительную систему. Нужно ее охладить. Именно здесь и вступает в работу элеваторный узел.
Стоит отметить, что элеваторный узел отопления является наиболее дешевым и простым способом охлаждения теплоносителя.
Принцип работы элеваторного узла отопления и схема
С помощью элеватора температура перегретой воды опускается до расчетной, после чего подготовленный теплоноситель направляется в приборы отопления. Принцип работы элеваторного узла основан на смешивании в нем перегретого теплоносителя из подающего трубопровода с остывшей водой из обратной трубы.
Приведенная ниже схема элеваторного узла наглядно показывает, что элеватор выполняет сразу 2 функции, что позволяет повысить общую эффективность функционирования системы отопления:
- Работает в качестве циркуляционного насоса;
- Выполняет функцию смешивания;
Схема элеваторного узла
Преимущество элеватора в его несложном устройстве и, несмотря на это, в высокой эффективности. Стоимость его невысока. Для работы ему не требуется подключения электрического тока.
Стоит упомянуть и недостатки этого элемента:
- Отсутствует возможность регулирования температуры воды на выходе;
- Перепад давления между подающим и обратным трубопроводом не должен выходить из диапазона 0,8-2 Бар;
- Только точный расчет каждой детали элеватора гарантирует его эффективную работу;
На сегодняшний день элеваторы все еще широко используются в тепловых узлах жилых домов, так как эффективность их работы не зависит от изменений тепловых и гидравлических режимов в тепловых сетях.
Кроме того элеваторный узел не требует постоянного присмотра, а для его регулировки достаточно правильно подобрать диаметр сопла.
Стоит помнить, что весь подбор элементов элеваторного узла стоит доверять только специалистам, имеющим соответствующие разрешения.
Схема элеватора
Из чего состоит элеваторный узел
- Струйный элеватор;
- Сопло;
- Камера разрешения;
Кроме того в состав элеваторного узла входит так называемая «обвязка элеватора», состоящая из контрольных манометров, термометров, запорной арматуры.
В последнее время появились элеваторы, оснащенные электроприводом для регулирования диаметра сопла. Такой элеватор позволяет автоматически регулировать температуру теплоносителя, поступающего в систему отопления.
Однако пока такие модели не получают широкого распространения ввиду невысокой степени надежности.
1 Элеваторный узел
Горячая вода, подающаяся по трубопроводу к домам, не сразу попадает в систему отопления многоквартирного строения. Любое здание снабжено собственным тепловым узлом, регулирующим уровень давления и температурного режима воды. Эти функции выполняются при помощи специальных устройств.
Сегодня часто прибегают к установке электронного оборудования, которое позволяет при помощи автоматики осуществлять контроль параметров и вносить изменения. Однако из-за высокой стоимости установок, зависящих от стабильности энергоресурса, предпочтение отдаётся надёжной старой схеме, регулирующей температуру теплоносителя на входе. Основной элемент подобной схемы — элеваторный узел системы отопления.
Перед тем как рассматривать устройство элеваторного теплового узла, нужно сказать, что назначение этого механизма заключается в соединении основных сетей с конечными точками потребления. Устройство входит в отопительную систему вместе с запорными приспособлениями и датчиками давления.
Схема теплового узла отопления выполняет несколько функций. Главной из них является распределение давления в системе для поставки воды требуемой температуры потребителям. Циркулируя по магистрали от котельной до квартир, объем воды увеличивается почти вдвое при наличии запаса её в отдельном закрытом резервуаре.
Кроме этого, оборудование не даёт возникнуть:
ожогу по неосторожности из-за слишком горячих батарей; разрыву контура отопления в результате длительного воздействия повышенной температуры. Если разводка системы выполнена из металлопластика или полипропилена, существует вероятность её разрушения из-за циркуляции горячего теплоносителя. Поэтому на теплоузле здания необходимо снижать температуру и давление до эксплуатационной нормы, чтобы обеспечить конкретный дом достаточным уровнем тепла
Это выполняется при помощи специального технического оборудования
Поэтому на теплоузле здания необходимо снижать температуру и давление до эксплуатационной нормы, чтобы обеспечить конкретный дом достаточным уровнем тепла. Это выполняется при помощи специального технического оборудования
Если разводка системы выполнена из металлопластика или полипропилена, существует вероятность её разрушения из-за циркуляции горячего теплоносителя. Поэтому на теплоузле здания необходимо снижать температуру и давление до эксплуатационной нормы, чтобы обеспечить конкретный дом достаточным уровнем тепла. Это выполняется при помощи специального технического оборудования.
Во время нахождения на тепловом распределительном пункте одного или нескольких зданий можно обнаружить узел с явной перемычкой между магистралями подачи и обратки. Именно в этом месте и установлен элеватор.
Общие краткие сведения о системах теплоснабжения
Чтобы правильно понять важность элеваторного узла, наверное, необходимо для начала кратко рассмотреть, как же работают центральные системы теплоснабжения. ТЭЦ с системой тепловых магистралей. ТЭЦ с системой тепловых магистралей
ТЭЦ с системой тепловых магистралей
Источником тепловой энергии являются ТЭЦ или котельные, в которых осуществляется разогрев теплоносителя до нужной температуры за счёт использования того или иного вида топлива (уголь, нефтепродукты, природный газ и т.п.) Оттуда теплоноситель прокачивается по трубам к точкам потребления.
ТЭЦ или крупная котельная рассчитана на обеспечение теплом определенного района, порой – с очень немалой территорией. Системы трубопроводов получаются весьма протяжёнными и разветвленными. Как минимизировать потери тепла и равномерно распределить его по потребителям, так, чтобы, например, наиболее удаленные от ТЭЦ здания не испытывали недостаточности в нем? Это достигается тщательной термоизоляцией тепловых магистралей и поддержанием в них определенного теплового режима.
На практике используется несколько теоретически рассчитанных и практически проверенных температурных режимов функционирования котельных, которые обеспечивают и передачу тепла на значительные расстояния без существенных потерь, и максимальную эффективность, и экономичность работы котельного оборудования. Так, к примеру, применяются режимы 150/70, 130/70, 95/70 (температура воды в магистрали подачи / температура в «обратке»). Выбор конкретного режима зависит от климатического пояса региона и от конкретного уровня текущей зимней температуры воздуха.
Упрощенная схема подачи тепла от ТЭЦ (котельной) к потребителям
1 – Котельная или ТЭЦ.
2 – Потребители тепловой энергии.
3 – Магистраль подачи разогретого теплоносителя.
4 – Магистраль «обратки».
5 и 6 – Ответвления от магистралей к зданиям – потребителям.
7 – Внутридомовые тепловые распределительные узлы.
От магистралей подачи и «обратки» идут ответвления в каждое здание, подключенное к данной сети. Но вот здесь сразу возникают вопросы.
- Во-первых, разным объектам требуется различное количество тепла – не сравнить, к примеру, огромную жилую высотку и небольшое малоэтажное здание.
- Во-вторых, температура воды в магистрали не соответствует допустимым нормам для подачи непосредственно на теплообменные приборы. Как видно из приведенных режимов, температура очень часто даже превышает точку кипения, и вода поддерживается в жидком агрегатном состоянии только лишь за счет высокого давления и герметичности системы.
Использование столь критичных температур в отапливаемых помещениях – недопустимо. И дело не только в избыточности поступления тепловой энергии – это чрезвычайно опасно. Любое прикосновение к разогретым до такого уровня батареям вызовет сильный ожог тканей, а в случае даже небольшой разгерметизации теплоноситель мгновенно превращается в горячий пар, что может повлечь очень серьезные последствия.
Таким образом, на локальном тепловом узле дома необходимо снизить температуру и давление до расчетных эксплуатационных уровней, обеспечив при этом требуемый отбор тепла, достаточный для нужд отопления конкретного здания. Эту роль выполняет специальное теплотехническое оборудование. Как уже говорилось, это могут быть современные автоматизированные комплексы, но очень часто отдается предпочтение проверенной схеме элеваторного узла.
Так может выглядеть простейший элеваторный узел в жилом доме
Если заглянуть на тепловой распределительный пункт здания (чаще всего они располагаются в подвале, в точке входа магистральных тепловых сетей), то можно увидеть узел, в котором явно видна перемычка между трубами подачи и «обратки». Именно здесь и стоит сам элеватор, об устройстве и принципе работы будет рассказано ниже.
Вероятные неполадки
Как правило, большинство неполадок в элеваторном узле возникает по следующим причинам:
- образование засора в оборудовании;
- изменения в диаметре сопла в результате эксплуатации оборудования – увеличение сечения усложняет регулировку температуры;
- засоры в грязевиках;
- выход из строя запорной арматуры;
- поломки регуляторов.
В большинстве случаев выяснить причину неполадок достаточно просто, поскольку они сразу отражаются на температуре воды в контуре. Если перепады и отклонения температуры от нормативов незначительны, что, вероятно, имеет место зазор или же сечение сопла несколько увеличилось.
Перепад в температурных показателях более 5 ℃ свидетельствует о наличии проблемы, решить которые могут только специалисты после проведения диагностики.
Если в результате окисления от постоянного контакта с водой или непроизвольного сверления возрастает сечение сопла, нарушается балансировка всей системы. Такой изъян нужно как можно быстрее исправить.
Стоит отметить, что в целях экономии финансов и использования отопления более эффективно, на тепловых узлах могут устанавливать электросчетчики. А приборы учета горячей воды и тепла дают возможность дополнительно снизить расходы на коммунальные платежи.
Виды и сфера использования зерновых элеваторов
В зависимости от объёма хранения зерна элеваторы подразделяются на:
• заготовительные,
которые ориентированы на приём и очистку зерна из хозяйств, его краткосрочное и среднесрочное хранение с дальнейшей отгрузкой на более крупные объекты (предназначены для 15-100 тысяч тонн зерна);
• элеваторы длительного хранения
– используются для хранения большого количества зерна (от 150 тысяч тонн), поддерживая его кондицию и периодически отгружая на переработку;
• производственные
– рассчитаны на 10-15 тысяч тонн зерна и ориентированы на его быструю отгрузку в производство и поддержание запаса рабочего материала;
• перевалочные (портовые)
– элеваторы, которые предназначены для приёма и перевалки зерна, имеющего разные сроки хранения, и возможностью его отпуска в вагоны, на суда, в транспортные средства.
Разные элеваторы проектируются и оснащаются тем или иным оборудованием согласно специфике хранения зерна и обеспечивающих операций. Всё это определяется во время подготовки проектировочного задания и обусловлено местными условиями и требованиями, предъявляемыми к тому или иному объекту.
Вероятные неполадки
Как правило, большинство неполадок в элеваторном узле возникает по следующим причинам:
- образование засора в оборудовании;
- изменения в диаметре сопла в результате эксплуатации оборудования – увеличение сечения усложняет регулировку температуры;
- засоры в грязевиках;
- выход из строя запорной арматуры;
- поломки регуляторов.
В большинстве случаев выяснить причину неполадок достаточно просто, поскольку они сразу отражаются на температуре воды в контуре. Если перепады и отклонения температуры от нормативов незначительны, что, вероятно, имеет место зазор или же сечение сопла несколько увеличилось.
Перепад в температурных показателях более 5 ℃ свидетельствует о наличии проблемы, решить которые могут только специалисты после проведения диагностики.
Если в результате окисления от постоянного контакта с водой или непроизвольного сверления возрастает сечение сопла, нарушается балансировка всей системы. Такой изъян нужно как можно быстрее исправить.
Стоит отметить, что в целях экономии финансов и использования отопления более эффективно, на тепловых узлах могут устанавливать электросчетчики. А приборы учета горячей воды и тепла дают возможность дополнительно снизить расходы на коммунальные платежи.
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. Вал привода может снабжаться как рукояткой для управления вручную, так и электродвигателем, включаемым дистанционно.
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.
Элеваторный узел отопления — что это такое? Схема и принцип работы
Никто не будет спорить, что система отопления является одной из наиболее важных систем жизнеобеспечения любого жилья, как частного дома, так и квартиры.
Если говорить о квартирах, то в них зачастую преобладает централизованное отопление, в частных же домах чаще всего встречаются автономные системы отопления. В любом случае устройство отопительной системы требует пристального внимания.
Например, в этой статье мы поговорим о таком важном элементе, как элеваторный узел отопления, о предназначении которого известно далеко не всем. Давайте разбираться
Что такое элеваторный узел отопления и для чего он используется?
Для того чтоб наглядно понять устройство и предназначение элеваторного узла можно зайти в обычный подвал многоэтажного дома. Там, среди остальных элементов теплового узла и можно найти нужную деталь.
Элеваторный узел отопления
Рассмотрим принципиальную схему подачи теплоносителя в систему отопления жилого дома. Горячая вода подается по трубопроводам к дому. Стоит отметить, что трубопроводов всего два, из которых:
- 1- подающий (подводит горячую воду к дому);
- 2- обратный (осуществляет отвод теплоносителя, отдавшего тепло, обратно в котельную);
Нагретая до определенной температуры воды из тепловой камеры попадает в подвал здания, где на вход в тепловой узел на трубопроводах установлена запорная арматура. Раньше в качестве запорной арматуры повсеместно устанавливались задвижки, теперь их постепенно вытесняют шаровые краны, изготовленные из стали. Дальнейший путь теплоносителя зависит от его температуры.
В нашей стране котельные работают по трем основным тепловым режимам:
- 95(90)/70 0С;
- 130/70 0С;
- 150/70 0С;
Если вода в подающем трубопроводе нагрета не более чем до 95 0С, то она просто распределяется по системе отопления при помощи коллектора, оснащенного регулировочными устройствами (балансировочными кранами).
В том случае, если температура теплоносителя выше 95 0С, то согласно действующим нормам такую воду нельзя подавать в отопительную систему. Нужно ее охладить. Именно здесь и вступает в работу элеваторный узел.
Стоит отметить, что элеваторный узел отопления является наиболее дешевым и простым способом охлаждения теплоносителя.
Принцип работы элеваторного узла отопления и схема
С помощью элеватора температура перегретой воды опускается до расчетной, после чего подготовленный теплоноситель направляется в приборы отопления. Принцип работы элеваторного узла основан на смешивании в нем перегретого теплоносителя из подающего трубопровода с остывшей водой из обратной трубы.
Приведенная ниже схема элеваторного узла наглядно показывает, что элеватор выполняет сразу 2 функции, что позволяет повысить общую эффективность функционирования системы отопления:
- Работает в качестве циркуляционного насоса;
- Выполняет функцию смешивания;
Схема элеваторного узла
Преимущество элеватора в его несложном устройстве и, несмотря на это, в высокой эффективности. Стоимость его невысока. Для работы ему не требуется подключения электрического тока.
Стоит упомянуть и недостатки этого элемента:
- Отсутствует возможность регулирования температуры воды на выходе;
- Перепад давления между подающим и обратным трубопроводом не должен выходить из диапазона 0,8-2 Бар;
- Только точный расчет каждой детали элеватора гарантирует его эффективную работу;
На сегодняшний день элеваторы все еще широко используются в тепловых узлах жилых домов, так как эффективность их работы не зависит от изменений тепловых и гидравлических режимов в тепловых сетях.
Кроме того элеваторный узел не требует постоянного присмотра, а для его регулировки достаточно правильно подобрать диаметр сопла.
Стоит помнить, что весь подбор элементов элеваторного узла стоит доверять только специалистам, имеющим соответствующие разрешения.
Схема элеватора
Из чего состоит элеваторный узел
- Струйный элеватор;
- Сопло;
- Камера разрешения;
Кроме того в состав элеваторного узла входит так называемая «обвязка элеватора», состоящая из контрольных манометров, термометров, запорной арматуры.
В последнее время появились элеваторы, оснащенные электроприводом для регулирования диаметра сопла. Такой элеватор позволяет автоматически регулировать температуру теплоносителя, поступающего в систему отопления.
Однако пока такие модели не получают широкого распространения ввиду невысокой степени надежности.
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).
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:
