Элеваторный узел отопления: что это такое, принцип его работы

Элеваторный узел системы отопления. Что это такое?

Элеваторный узел – элемент системы отопления, который позволяет снизить температуру поступающего с ТЭЦ теплоносителя до оптимального уровня. Элеватор отопления перемешивает высокотемпературный теплоноситель с ТЭЦ и охлажденный теплоноситель из обратной магистрали отопительной системы многоквартирного дома. Путем регулирования объема теплоносителя в двух потоках достигается оптимальная температура для системы отопления дома.

Температура теплоносителя во внешних трубопроводах отопления достигает +130°С — +150°С (если подача воды идет от крупных ТЭЦ), или +95°С — +105°С (от небольших ТЭЦ, локальных котельных).

Использование воды такой температуры невозможно, в силу нескольких причин:

  • Температура воды в тепломагистралях, идущих от ТЭЦ высока. Но при плохой теплоизоляции системы и резком понижении температуры воздуха возможны ее резкие перепады.
  • Такие перепады отрицательно сказываются на сроке эксплуатации внутренней системы отопления жилых домов. Например, чугунные радиаторы, которые часто используются во внутреннем контуре отопительных систем, от резкого перепада температур могут дать трещины;
  • Последнее время в системах отопления жилых домов широко используются полипропиленовые трубы. Пластиковые трубы при температурах выше +95°С деформируются, и также протекают или дают трещины. (Пропилен может выдерживать температуру и в +100°С, но при условии, что такая температура держится недолго);
  • Прикосновение к трубам, прогретыми более +90°С может вызвать ожоги.

Элеваторный узел отопления в подвале дома.

Поэтому для отопления жилых домов редко применяется зависимая схема подключения, по которой теплоноситель из тепловой сети входит напрямую в домовую систему отопления. В большинстве случаев это просто невозможно.

Чаще мы имеем дело с двухконтурной системой, так называемой независимой схемой подключения.

В таком случае, вода из ТЭЦ или котельной поступает в теплообменник, в котором за счет смешения воды внешнего контура и внутреннего последняя прогревается до температуры, приемлемой для использования.

Именно здесь используется элеваторный узел отопления, в качестве устройства смешивающего горячий и холодный поток до приемлемой температуры необходимой и достаточной для эксплуатации во внутренней системе.

Элеваторный узел, несмотря на простоту конструкции, выполняет 2 функции – под воздействием перепадов давления работает как насос и смеситель воды. Поэтому в некоторых источниках данное устройство носит название водоструйный элеватор отопления или смесительный насос.

Устройство элеваторного узла

Элеватор состоит из 4 элементов:

  • Конусообразного сопла, через которое с большой скоростью проходит горячий поток теплоносителя, идущего от тепломагистрали;
  • Камеры всасывания, в которую из обратной магистрали поступает охлажденный теплоноситель;
  • Смесительного конуса и горловины, где происходит смешение горячего и охлажденного теплоносителя;
  • Диффузора.

Схема элеваторного узла отопления.

Чаще всего, описывая систему отопления с элеваторным узлом, предполагается невозможность регулирования выходной температуры во внутренний контур.

Однако в последнее время приобретают популярность усовершенствованные модели. Внутри сопла помещается конусообразный стержень, который в зависимости от его положения может изменять пропускную способность сопла. Положение стержня может меняться ручным и автоматическим способом. При установке узла с автоматическим регулированием требуется подключение устройства к источнику питания.

Установка элеваторного узла требует точности расчетов. Лучше, если эту часть работы выполнит профессионал. Однако, параллельно проверить правильность выбранной модели можно самостоятельно, рассчитав требуемые размеры устройства.

И для обычного пользователя, не знакомого с формулами вычисления коэффициента смешения и диаметра сопла существуют простейшие программы, которые помогут выполнить расчёты.

Для вычислений понадобятся:

  • температура на входе и на выходе внешнего контура (температура воды в тепломагистрали) и температура внутренней сети (системы отопления дома);
  • расход теплоносителя;
  • сопротивление системы отопления.

Принцип работы элеваторного узла.

Преимущества системы с элеваторным узлом

  • Низкая стоимость.
  • Энергонезависимость. Элеваторный узел отопления работает при наличии необходимого перепада давлений на внутреннем и внешнем контуре;
  • Простота устройства и монтажа (при правильном выборе устройства, точных расчётах диаметра сопла).
  • Независимость работы узла от кратковременных перепадов давления и температур внешней тепломагистрали.

Недостатки

  • Температура на выходе не всегда поддаётся регулировке. Например, при низкой температуре теплоносителя в тепломагистрали после смешения с остывшей водой (обратки) в трубы внутреннего контура изначально будет поступать вода, температура которой недостаточно для обогрева помещения. Данная проблема в настоящее время решается установкой регулируемых узлов. Регулировка может осуществляться ручным способом (вращением задвижки) или автоматическим (регулировка происходит благодаря движению стержня, установленного внутри сопла, движение происходит за счет подключения сервопривода, соединенного с датчиками);
  • Для стабильного функционирования системы с элеваторным узлом необходим точный подбор конструкции;
  • Одним из недостатков некоторые пользователи считают материальные вложения, которые требуются для приобретения дополнительного оборудования и монтажа элеваторных узлов отопления. Но при правильном монтаже качественного оборудования даже система с автоматическим регулированием пропускной способности сопла окупается в течение 3-5 лет (за счет экономии на плате за отопление).

Схема плановой проверки состояния работы элеваторного узла

Одним из достоинств системы считается простота эксплуатации. Устройство не требует круглосуточного контроля, достаточно проводить плановые осмотры. Такого рода обследование лучше выполнять по следующему алгоритму:

  1. Проверка целостности труб;
  2. Сверка приборов, подстройка датчиков давления и термометров;
  3. Расчет потерь давления при прохождении воды через сопло;
  4. Расчет коэффициента смещения. Данную величину необходимо учитывать при настройке системы, так как даже безупречно смонтированный и установленный узел и трубопровод со временем изнашиваются.

После проведения плановой проверки система опечатывается, чтобы зафиксировать ее настройки и предотвратить несанкционированные изменения.

Установка элеваторного узла

Как правило, монтаж элеваторного узла отопления осуществляется в подвальных помещениях. Использование такого места возможно при условии соблюдения ряда требований:

  • Это должно быть крытое помещение с плюсовой температурой (выше 0°)
  • На трубах во влажном помещении в силу большой разности температур оседают капельки воды (образуется конденсат). Это ведет к быстрому износу оборудования. Чтобы поддерживать трубы в сухом состоянии необходимо установить систему вытяжной вентиляции.
Читать еще:  Электрическое отопление в квартире: виды отопительных систем

В системах с автоматическим элеватором отопления, для бесперебойной подачи электроэнергии предусматривается установка независимого источника питания. Автономное питание обеспечит работу устройств даже при отключении электроэнергии.

Элеваторный узел системы отопления многоэтажного дома

Отопительная система — это ключевой момент, от которого напрямую зависит комфортное нахождение в доме или квартире.

В квартирах отопление — централизованное, а владельцы частных домов отдают предпочтение системам отопления автономного типа. Знать, каким образом устроена отопительная система и что представляют ее ключевые узлы необходимо. В данной статье речь пойдет об элеваторном узле отопления.

Элеваторный узел отопления — что это такое?

В отопительной системе элеватор — это специальное устройство, главной функцией которого является обеспечение оптимальных показателей давления внутри самой системы. Помимо этого, он еще задает максимально допустимый температурный режим воды ( теплоносителя ).

Посредством элеваторного узла увеличивается объём циркулирующей жидкости.

Для того, чтобы более четко для себя представить работу элеватора, можно спуститься в подвал любой многоэтажки. Вы сможете увидеть все детали теплового узла и отыскать требуемый элемент.

Для лучшего понимания рассмотрим пример:

  • из основного водопровода для теплоносителя движется примерно 5 м³ жидкости;
  • в рабочую среду попадает вдвое больше этой жидкости;
  • увеличенный объем обусловлен обычными законами физики;
  • элеватор в тепловой системе – это подключение к центральным тепловым сетям, где действует главная ТЭЦ под давлением или в котельной.

Конструктивные особенности и принцип функционирования

В устройстве элеваторного узла имеются такие детали как:

  • струйный элеватор;
  • сопло;
  • камера разрешения.

Также еще один составной элемент элеваторного узла — «обвязка элеватора», в комплектацию которой входят контрольные манометры , термометры и запорная арматура .

Ежегодно разработчиками придумываются новые идеи на счет того, как сделать отопительные системы более продуктивными, и теперь на рынке есть элеваторы, которые снабжены электроприводом, отвечающим за регулировку диаметра сопла.

Подобные изделия позволяют осуществлять автоматическую регулировку температуры циркулирующей по трубам жидкости, попадающее в отопительную систему. Однако, пока подобные вариации элеваторов не нашли широкого распространения. Обусловлено это тем, что они не могут похвастаться высокими показателями надежности.

Элеватор способствует снижению температуры перегретой воды до расчетной, после этого уже подготовленный теплоноситель движется в отопительные агрегаты. Суть принципа, по которому построено действие элеваторного узла, состоит в том, что здесь происходит процесс смешивания перегретого теплоносителя из подающего трубопровода с холодной водой из обратки.

На рисунке представлена схема элеваторного узла. Видно, что элеватор одновременно справляется с 2 функциями, что в целом способствует увеличению продуктивной работы системы обогрева.

Схема устройства элеваторного узла

Первая функция — данный элемент выступает как циркуляционный насос , а вторая функция — смешение жидкостей.

Данный элемент имеет ряд достоинств:

  1. Во-первых, устройство элеваторного узла очень примитивное, при этом эффективность очень высокая.
  2. Во-вторых, стоит такой узел недорого, поэтому в случае повреждения эта деталь подлежит замене.
  3. Для работы элеватору не нужна электрическая энергия.

Нельзя не учитывать и негативные стороны элеваторного узла отопления:

  1. Он не может регулировать температуру воды на выходе.
  2. Должен соблюдаться четкий баланс, перепад давления между подающей трубой и обраткой, должен находиться в промежутке 0,8-2 Бар.
  3. Эффективное функционирование данного узла будет только в том случае, если расчет произведен максимально точно.

Сегодня, элеваторы все также активно используются в тепловых узлах жилых домов, поскольку на производительности их работы не скажутся никакие погрешности тепловых и гидравлических режимов в тепловых сетях.

За работой узла не нужен постоянный контроль, а чтобы регулировать его функционирование достаточно просто подобрать нужный диаметр сопла.

Схема работы элеватора отопления

Неисправности

Зачастую все поломки в элеваторном узле связаны с тем, что деталь просто ломается. Происходит это по причине изменения диаметра сопла или его засорения.

Также может испортиться арматура, грязевики, а также очень часто происходит сбой настроек регуляторных элементов. Очень часто поломки и сбои происходят из-за перепадов температур до подключения к системе и после нее.

Если параметры значительно разнятся, то это уже явный звонок того, что в работе блока произошли недочеты. Если расхождение в показателях совсем незначительное, то вероятнее всего сложности кроются в обычном загрязнении сопла.

Чтобы избавить сопло элеваторного узла от загрязнений, необходимо его снять и хорошенько прочистить ветошью и щеткой. Если диаметр описываемого элемента изменился по причине появления ржавчины, работа все системы отопления будет прервана.

При этом температура в квартирах на нижних этажах будет слишком высокой, а в квартирах наверху, наоборот, — тепла будет недостаточно. Чтобы устранить проблему нужно просто установить новое сопло.

Манометры отопительной системы устанавливаются перед грязевиком и за ним. Если показания на приборах свидетельствуют о сильном перепаде давления, значит загрязнен грязеочистительный элемент. Чтобы очистить его от загрязнений, нужно удалить весь мусор через спусковые краны, которые располагаются в нижней части узла. В случае, если решить проблему таким способом не удается, грязевик нужно разобрать и почистить.

Подводя итог всего вышеописанного, стоит сказать, что элеваторный узел — один из важнейших узлов отопительной системы, качественная работа которого очень важна.

Что такое элеваторный узел в системе водяного 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.

Читать еще:  Электрокотел или электроконвектор: выбор

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.

1 Элеваторный 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.

1.1 Принцип и схема работы узла

Теплоноситель подаётся к дому по трубам. Трубопровода всего два:

  1. Подающий. Его основная функция подавать горячую воду в дом.
  2. 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:

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:

  1. Как смеситель.
  2. 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.

1.2 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.

2 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.

2.1 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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:

  1. Регулировать температуру воды не только при плюсовой температуре наружного воздуха.
  2. 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.

2.2 Что такое элеваторный узел в системе центрального отопления? (видео)

Элеваторный узел системы отопления — принцип работы и управление

Поскольку ни один дом или квартира в наших широтах не обходится без системы отопления, многим потребителям в общих чертах знаком принцип ее действия. Однако о том, что такое элеваторный узел системы отопления, знают не все. Вместе с тем это довольно важная ее составляющая. Для чего же она нужна и каков принцип ее работы?

Читать еще:  Энергосберегающее отопление: принцип работы, плюсы и минусы, монтаж оборудования

Что такое элеватор и как он используется

Согласно санитарным нормам, температура носителя, поступающего в отопительную систему дома, должна не превышать 95 град.С. А в магистральный трубопровод вода может подаваться и в пределах 130-150 град.С. Возникает необходимость понизить нагрев носителя до нужного значения. На это есть несколько причин:

  • если квартиры оборудованы чугунными радиаторами, они могут прийти в негодность. Чугун плохо переносит значительные перепады температур. Из-за высоких он может стать хрупким, что приводит к протеканию, а иногда даже к взрыву батарей;
  • люди из-за таких температур внутри металлических радиаторов и труб могут получить ожоги (особенно это касается детей);
  • пластиковые трубы, которые сейчас часто используются, выдерживают максимум 90 град. С, то есть при более горячем теплоносителе они могут расплавиться. Да и при своих максимальных нагрузках они имеют гарантию от производителя на один год.

В систему отопления дома носитель тепла подводится по подающему трубопроводу. А отдавшая тепло вода по обратному отводится назад в котельную. Носитель нагревается с определенным тепловым запасом, чтобы в морозы передавать тепло по трубам.

Из тепловой камеры он поступает в подвал дома, где на входе стоит запорная арматура. Она представляет собой задвижки либо шаровые стальные краны. Приобрести запорную арматуру можно далее по ссылке.

Если нагрев теплоносителя не превышает 95 град.С, он с помощью коллекторов и балансировочных кранов распределяется по трубам системы дома. Если же температура выше (130-150 град.С) – его нужно охладить. Поэтому узел управления отоплением включает в себя элеватор, в котором это и происходит.

Такое устройство является наиболее недорогим и простым средством для охлаждения воды, чтобы ее температура была приемлемой для системы внутри здания. В частном доме узел смешения отопления также является частью отопления. Например, при подаче воды для подогрева пола ее охлаждают с 70-80 град.С, поступающих от котла, до нужных 50-55 град.С.

Рассмотрим принцип работы

Суть работы элеваторного узла заключается в смешении теплоносителей с разными температурами. В камере элеватора горячая перегретая вода из магистрали перемешивается с уже успевшей остыть водой, возвращающейся из квартир. То есть, происходит смешение носителя тепла из котельной и носителя из обратного контура. Элеватор предназначен для выполнения сразу двух функций:

  • циркуляционного насоса;
  • резервуара для смешивания.

Плюсом элеватора является то, что при его несложной конструкции он весьма высокоэффективен. Также из преимуществ можно назвать невысокую стоимость и то, что он не нуждается в подключении электроэнергии. Однако недостатки также есть:

  • продуктивную работу элеватора может гарантировать лишь точный расчет каждой из его деталей;
  • между подающей обратной магистралью перепад давления должен находиться в границах от 0,8 до 2 Бар;
  • невозможно регулировать выходной температурный режим.

Это устройство широко используется в отопительной системе, что обусловлено стабильностью его работы при колебаниях теплового и гидравлического режима в тепломагистралях. Помимо этого, элеваторный узел не нуждается в постоянном наблюдении, так как для его регулирования просто нужно верно подобрать сечение сопла.

Основные элементы устройства

В состав элеватора входят такие части: сопло, камера всасывания и смешения, диффузор. Кроме того, сюда относится его обвязка, включающая измерительные термометры и манометры, запорную арматуру.

Производители также выпускают регулируемый элеваторный узел отопления, который способен менять диаметр сопла посредством электропривода. Это необходимо для управления нагревом носителя тепла. Коэффициент смешивания перегретой и остывшей воды в такой системе меняется, тогда как в обычном элеваторе это не предусмотрено. Благодаря этому снижаются теплопотери здания и, соответственно, расходы на его отопление.

Конструкция такого элеватора с автоматическим регулированием включает в себя исполнительный механизм, гарантирующий постоянство в работе системы отопления при невысоком расходе носителя тепла.

Строение конусообразного сопла состоит из направляющего устройства, зубчатого валика и дроссельной иглы. Движение валика обеспечивается посредством электромотора либо вручную. Валик сообщает движение дроссельной игле, изменяющей просвет элеваторного узла.

Благодаря этому появляется возможность изменять потребление теплоносителя. Следовательно, можно увеличивать потребление воды в пределах 15-45%, уменьшать его либо полностью перекрывать сопло.

Когда просвет сопла уменьшается, это приводит к тому, что скорость течения воды по трубам и коэффициент его смешения значительно увеличиваются. В результате чего температура теплоносителя уменьшается.

Следует отметить, что у зарубежных аналогов диапазон регулировки довольно большой. Однако это не столь необходимо. У отечественных элеваторов такой диапазон меньше, но при практическом применении его вполне хватает для различных случаев.

Альтернатива

Новые технологии также находят свое применение в коммунальной сфере, также и в отопительной системе. Автоматизированный узел управления системой отопления – это альтернатива обычному элеватору. Несмотря на то, что стоит дороже, он более эргономичен и экономичен.

Автоматизированный узел предназначен для управления температурой и расходом носителя тепла внутри системы в зависимости от температуры снаружи. Однако для его функционирования нужна электроэнергия, иногда и большой мощности.

Конечно, инновационные технологии демонстрируют больше преимуществ в обеспечении нужного температурного режима отопительной системы. Тем не менее, элеваторные узлы также широко востребованы в этой сфере.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector