Подмес в системе отопления многоквартирного дома

Элеваторный узел системы отопления

       Здравствуйте! Внутренние системы отопления подразумевает под собой группу приборов, осуществляющих работу по снабжению теплом. В них входит оборудование: радиаторы, приборы контроля, приборы учета и регулирования, запорная и регулирующая арматура, фильтры и т.д.

      Эти системы подразделяются:

— по типу теплоносителя (воздушный, водяной или паровой);

— по способу разводки (верхняя или нижняя);

— по способу присоединения отопительных приборов (однотрубная или двухтрубная система).

      При верхней разводке подача теплоносителя из сети производится сверху вниз. Когда же наоборот снизу вверх, то это является нижней разводкой.

Способы присоединения отопительных приборов

      Сейчас самыми распространенными являются водяные однотрубные системы, с нижней вертикальной разводкой. При этом присоединение радиатора осуществляется с помощью подводок, потому как они легки в монтаже и хорошо гарантируют равномерный нагрев. Такая отопительная система требует четких расчетов числа секций у радиаторов, с учетом уровня охлаждения воды и, кроме того, тщательно отрегулированных отопительных приборов, поскольку вода в однотрубных системах проходит их все последовательно.

      Наиболее успешной концепцией отопления, по моему мнению, является двухтрубная система отопления. Принцип её работы предусматривает синхронную подачу горячей и сливание уже холодной воды по разным трубам. Помимо этого, данная концепция, облегчает подсчет индивидуального потребления.

     Элеваторная схема внутренней системы отопления была широко распространена в свое время в многоквартирных домах благодаря своей способности к сохранению устойчивости даже при изменениях давления и температуры. Элеватор не нуждается в постоянном наблюдении, поскольку контроль давления исполняет выбранный диаметр сопла. Современным жильцам МКД элеваторная схема досталась в «наследство» от советских времен.

      Механический элеватор в такой схеме предназначен для нормализации температуры и давления воды перед её поступлением во внутреннюю теплосеть. Но кроме несомненных достоинств у механического элеватора отопления есть и ряд существенных недостатков. И об этом я писал в этой статье.

Виды элеваторов отопления

      Они имеют целый типовой ряд, каждый подбирается исходя из должного обеспечения реализации определенной нагрузки. Различаются эти приборы в своем типовом ряде размерными шагами и дроссельными соплами, которые просчитываются и настраиваются под каждый конкретный вариант. Об этом я писал в этой статье.

Устройство системы отопления

       Тепловой узел является способом подсоединения домовой отопительной системы к магистральным сетям. В структуру теплового узла в типичном многоквартирном доме постройки советских лет входят: грязевик, запорная арматура, приборы контроля, сам элеватор и т.д.

      Размещают элеваторный узел в отдельном помещении ИТП (индивидуальный тепловой пункт). Непременно должно быть наличие запорной арматуры, чтобы при необходимости отключить внутридомовую систему от магистрального теплового обеспечения.

Во избежание закупорок и засоров в самой системе и приборов внутреннего домового трубопровода, необходима изоляция грязи, поступающей вместе с горячей водой из магистральной теплосети, для этого устанавливают грязевик.

Диаметр грязевика обычно от 159 до 200 миллиметров, в нем собирается и оседает вся поступающая грязь (твердые частицы, окалина). Грязевик, в свою очередь, нуждается в своевременной и регулярной очистке.

       Под приборами контроля подразумеваются термометры и манометры, измеряющие в элеваторном узле температуру и давление.

Принцип действия элеваторного узла

      Элеватор смешения служит прибором для охлаждения перегретой воды, полученной из теплосети, до стандартной температуры, перед подачей ее во внутридомовую отопительную систему. Принцип ее понижения заключается в произведении смешивания воды повышенной температуры из трубопровода подачи и остывшей из трубопровода обратки.

     Элеватор состоит из нескольких основных частей. Это всасывающий коллектор ( вход с подачи), сопло (дроссель), камера смешения (средняя часть элеватора, где смешиваются два потока и подравнивается давление), приемная камера (подмес с обратки ), и диффузор (выход с элеватора непосредственно в сеть с установившимся давлением).

     Сопло – это сужающее устройство, находящееся в стальном корпусе элеваторного устройства. Из него горячая вода на высокой скорости и с пониженным давлением, поступает в камеру смешения, где осуществляется смешивание воды из теплосети и обратного трубопровода, путем подсасывания.

Как непосредственно выглядит сопло механического элеватора можно увидеть на фото ниже.

      В современных модификациях элеватора технология управления изменением сечения сопла происходит автоматически с помощью электроники. В такой системе коэффициент смешивания горячей и охлажденной воды меняющийся, что снижает расходы на отопительную систему. Это так называемые погодозависимые или регулируемые элеваторы, и об этом я писал в этой статье.

      Такое строение элеватора имеет исполнительный механизм для обеспечения его стабильной работоспособности, состоящий из устройства направления и дроссельной иглы, которую приводит в движение зубчатый валик. Действие дроссельной иглы производит регулирование расхода теплоносителя.

Неполадки элеваторных узлов системы отопления

      Неполадки могут произойти по разным причинам. Это могут быть поломка арматуры, так и сбой настроек регулирующей арматуры. При засорах непосредственно сопла, его необходимо снять и прочистить. Если засор произошел в грязевике, еще до элеватора, то удаление происходит путем сброса скопившейся грязи с помощью сбросного крана (сбросника), находящегося в нижней его части. В том случае, если при таком способе очистки засорение не поддается удалению, то грязевик необходимо разобрать и произвести детальную очистку.

      При изменении непосредственно диаметра сопла в механическом элеваторе в результате деформации, происходит разбалансировка внутренней системы отопления. Подобная проблема требует немедленной замены самого сопла на новое.

Проверка состояния элеваторного узла системы отопления

      Такое обследование имеет четкую последовательность:

— проверка целостности труб;

— сверка показаний по приборам контроля (манометрам и термометрам);

— проверка потерь давления (внутреннего сопротивления системы отопления);

— расчет коэффициента смешения.

      После выполнения обследования, оборудование опечатывается с зафиксированными настройками, во избежание несанкционированных вмешательств.

      Неоспоримым преимуществом элеваторной системы является простота эксплуатации. Поскольку она не нуждается в круглосуточном контролировании, то вполне достаточно проводить плановые осмотры. Хотя, хотел бы добавить, что сам я не являюсь сторонником элеваторной схемы системы отопления, а особенно схемы с механическим элеватором. Она не современна, и досталась «в нагрузку» от прошлых времен. Тогда, лет 30 — 50 назад, монтаж таких схем отопления был вполне обоснован и оправдан. Но много воды утекло с тех пор.

Установка элеваторного узла системы отопления

      Место для его установки, во избежание проблем, должно соответствовать определенным параметрам. Необходимо полноценное помещение, в котором будет плюсовая температура, в элеваторных узлах с автоматической (погодозависимой) системой, во избежание перебоев подачи электроэнергии лучше предусмотреть автономный источник электропитания.

      Не так давно я написал и выпустил книгу «Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий». В ней на конкретных примерах я рассмотрел различные схемы ИТП, а именно схему ИТП без элеватора, схему теплового пункта с элеватором, и наконец, схему теплоузла с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном. Книга основана на моем практическом опыте, я старался писать ее максимально понятно, доступно.

Вот содержание книги:

1. Введение

2. Устройство ИТП, схема без элеватора

3. Устройство ИТП, элеваторная схема

4. Устройство ИТП, схема с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном.

5. Заключение

Просмотреть книгу можно по ссылке ниже:

Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий.

Источник: https://teplosniks.ru/teplosnabzhenie/elevatornyj-uzel-sistemy-otopleniya.html

Элеваторный узел тепловой для отопления в системе: что это такое и схема в многоквартирном доме

В многоквартирных домах старого типа встречается устройство, которое называется элеваторный узел. Оборудование исправно работает много десятков лет. Несмотря на его моральное устарение, жильцы не торопятся менять узел на новые агрегаты. Система отличается многими достоинствами, но практически не применяется сегодня. Разберемся, чем хороши тепловые узлы, что они собой представляют и как работают. Также рассмотрим возможные неполадки и способы их устранения.

Определение значения теплового узла

Элеватором называется энергонезависимое самостоятельное устройство, которое выполняет функции водоструйного насосного оборудования. Тепловой узел понижает давление, температуру теплоносителя, подмешивая охлажденную воду из системы отопления.

Оборудование способно передавать теплоноситель, нагретый до максимально высоких температур, что выгодно с экономической точки зрения. Тонна воды, прогретая до +150 С, обладает тепловой энергией намного большей, чем тонна теплоносителя с температурой всего в +90 С.

Важно! Применение узла помогает транспортировать теплоноситель в системе без преобразования нагретой воды в пар за счет поддержания уровня давления, которое предупреждает процесс преобразования жидкости.

Принципы работы и подробная схема теплового узла

Чтобы понять, как работает оборудование, надо разобраться с его устройством. Схема элеваторного узла отопления не отличается сложностью. Устройство представляет собой металлический тройник с соединительными фланцами на концах.

Конструктивные особенности такие:

• левый патрубок – это сопло, сужаемое к концу до расчетного диаметра;
• за соплом идет камера подмеса (смесительная) цилиндрической формы;
• нижний патрубок нужен для присоединения трубопровода обратной циркуляции воды;
• правый патрубок – это диффузор с расширением, транспортирующий горячий теплоноситель в сеть.

Несмотря на простое устройство элеватора теплового узла, принцип работы агрегата намного сложнее:

1. Прогретый до высокой температуры теплоноситель перемещается через патрубок в сопло, затем под давлением скорость транспортировки повышается, и вода быстро перетекает через сопло в камеру. Эффект водоструйного насоса поддерживает заданную интенсивность течения теплоносителя в системе.
2. При прохождении воды через камеру напор уменьшается, и струя проходит через диффузор, обеспечивая разрежение в камере подмеса. Затем под высоким давлением теплоноситель перемещает через перемычку жидкость, возвращенную из магистрали отопления. Давление создается эффектом эжекции за счет разряжения, которое поддерживает поток подаваемого теплоносителя.
3. В камере подмеса температурный режим потоков уменьшается до +95 С, это оптимальный показатель для транспортировки по системе отопления дома.

Понимая, что такое тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы элеватора и его возможности, важно поддерживать рекомендуемый перепад показателей давления в трубопроводе подачи и обратки. Разница необходима для преодоления гидравлического сопротивления сети в доме и самого прибора.

Интегрируется элеваторный узел системы отопления в сеть так:

• левый патрубок присоединяется к магистрали подачи;
• нижний – к трубам с обратной транспортировкой;
• отсекающие задвижки монтируются с обеих сторон, дополняются грязевым фильтром для предупреждения засорения узла.

Вся схема оснащается манометрами, счетчиками учета расхода тепла, термометрами. Для лучшего сопротивления потоков перемычка в трубопровод обратной подачи врезается под углом в 45 градусов.

Достоинства и недостатки тепловых узлов

Энергонезависимый элеватор отопления стоит недорого, не нуждается в подключении к сети питания, безупречно работает с теплоносителем любого вида. Эти свойства обеспечили востребованность оборудования в домах с центральным отоплением, куда подается теплоноситель высокой степени нагрева.

Важно! Устранение узла в домах приведет к полной замене трубопроводов магистрали на элементы большего диаметра, чтобы поддерживать циркуляцию теплоносителя на нормальном уровне. Поэтому, несмотря на сниженный КПД прибора, убирать его следует с крайней осторожностью.

Недостатки применения:

1. Поддержание перепада напора воды в трубопроводах обратного тока и подачи.
2. Каждая магистраль требует конкретных расчетов и параметров теплового узла. При малейших изменениях температуры жидкости придется подстраивать отверстия форсунок, устанавливать новое сопло.
3. Нет возможности плавно регулировать интенсивность и прогрев транспортируемого теплоносителя.

На заметку! В автономных системах отопления узел не используется, не может заменить циркуляционный насос.

В продаже предлагаются узлы с регулируемым проходным сечением ручным или электрическим приводом шестеренчатой передачи, расположенной в предкамере. Но в этом случае устройство теряет энергонезависимость.

Важно! Однотрубные сети с элеваторами сложно запускаются в работу. Сначала стравливается воздух из стояка обратной циркуляции, затем из стояка подачи с постепенным открытием магистральной задвижки.

Правила расчета элеваторного узла

Понимая, зачем нужен элеваторный узел системы отопления, что это такое, пользователь сталкивается с самой сложной задачей – расчетом схемы. Сначала просчитывается диаметр камеры подмеса и подбирается номер прибора, затем определяются размеры рабочего сопла.

Для расчета диаметра смесительного отсека используют формулу:

Расчеты ведутся в сантиметрах, Gпр – это общий объем расхода прогретого теплоносителя в сети с учетом гидравлического сопротивления потока.

Для расчета гидравлического сопротивления применяется формула:

Все буквенные обозначения определяются так:

• Q – объем тепла, расходуемого на прогрев сети, измеряется в ккал/ч;
• Tсм – температура теплоносителя на патрубке выхода из устройства элеватора;
• T2o – температура теплоносителя в трубопроводе обратного тока;
• h — параметр сопротивления жидкости, считается в метрах водяного столба.

Для расчета количества килокалорий ватты умножаются на 0,86. При расходе 10 тонн теплоносителя в час показатель диаметра камеры подмеса равен 2,76 см, потребуется смеситель №4 с диаметром камеры в 30 мм.

Таблица номеров и стандартных размеров элеваторов:

Чтобы рассчитать размер диаметра узкой части сопла, применяется формула (измерения в мм):

Все буквенные обозначения определяются так:

• Dr – размер камеры подмеса (инжекционного отсека) в см;
• u – коэффициент смешивания;
• Gпр – известный показатель.

Для расчета коэффициента инжекции пригодится формула:

Где показатели уже известны, кроме T1 – температуры горячего теплоносителя в патрубке подачи в элеватор. При условии, что температура подачи равна +150 С, а обратки +90 С и +70 С, показатель Dс при расходе воды в объеме 10 тонн/час составит 8,5 мм.

Последнее, что требуется просчитать, это уровень напора Hp в трубопроводе входа на узел со стороны центральной магистрали.

Чтобы найти размер диаметра сопла применяется формула:

Все вычисления в формуле в сантиметрах.

Понятная типовая схема элеваторного узла отопления – это плюс, некоторая сложность расчетов – минус. Точность определений должна быть идеальной, только так можно обеспечить работу сети в нормальном режиме. Если сеть отличается сложностью структуры, есть ответвления, подбор параметров узла лучше поручить специалистам или продумать иной вариант подержания нормальной циркуляции теплоносителя в автономной тепловой системе.

Основные поломки и методы их устранения

Ломается элеваторный узел системы отопления только при попадании грязи, появлении дефектов в регуляторах или изменениях условий подачи теплоносителя.

К самым распространенным дефектам относят:

1. Засорилось сопло. Его надо снять, прочистить и установить на место.
2. Засорились грязевые фильтры. Определяется проблема по увеличению перепада давления, контроль за которым осуществляется манометрами, установленными до фильтров. Промыть грязевики через кран спуска, он находится в нижней части схемы. Если не помогло, фильтры снять, прочистить и установить.
3. Если размер диаметра сопла увеличился, что бывает при появлении коррозии, деталь придется заменить. Главное, правильно подобрать нужный рабочий диаметр нового сопла. Увеличенный размер приведет к разбалансировке обменных процессов, в батареи на первом этаже теплоноситель будет поступать с максимальным перегревом, а к радиаторам верхних этажей вода поступит в охлажденном виде.

Если элеваторный узел сломался, то по перепаду температуры теплоносителя в трубе подачи и обратной циркуляции определяется тип дефекта. Например, разница не более 5 градусов обозначает засор сопла или увеличение диаметра, а если она превышает 5 градусов, проводится диагностика всего оборудования со сменой поломанных деталей.

Совет! Процесс ремонта, диагностики, обслуживания выполняется только специалистом, который обладает знаниями и опытом, имеет нужные инструменты. Тепловой узел – оборудование, которое давно уже не применяется в новых системах, самостоятельный ремонт только навредит.

Источник: https://build-experts.ru/elevatornyy-uzel/