Элеваторный узел системы отопления: принцип работы элеваторного узла системы отопления, схема

Установка и проверка

Монтаж элеваторного узла выполняется только по предварительно составленному проекту с расчетами. При разработке проекта учитываются:

температура теплоносителя на входе внешнего контура;
температура теплоносителя на выходе внешнего контура;
температура в отопительной системе;
расход теплоносителя;
уровень сопротивления отопительной системы.

Все эти показатели необходимы, чтобы определить соотношение количества горячего и холодного теплоносителя для смешивания.

Как правило, элеватор устанавливается в подвале дома. Помещение должно отвечать следующим требованиям: температура – не ниже 0 градусов; наличие вентиляционной системы; защита трубопровода или жидкой теплоизоляцией, или специальными полиэтиленовыми трубами. Если используется элеваторный узел с автоматической регулировкой выходной температуры, в подвале должен быть установлен источник бесперебойного электропитания.

Совет. Расчеты и непосредственное подключение элеваторного узла желательно доверить профессионалу во избежание непреднамеренного нарушения работы всех отопительной системы.

После установки элеваторного узла и запуска системы оборудование нужно регулярно осматривать по такому плану:

проверка труб;
регулировка датчиков контроля температуры и давления;
проверка коэффициента смешивания;
замер диаметра сопла и его замена в случае стачивания.

Как видите, использование элеваторного узла более чем оправдано его важной ролью в системе отопления – он напрямую влияет на качество обогрева дома

К работе с устройством нужно отнестись максимально серьезно, так что примите во внимание все особенности функционирования элеватора и правила его монтажа, и только потом можете заняться вопросом подключения прибора к своей системе отопления

Принцип работы элеваторного узла

Принцип работы теплового элеваторного узла и водоструйного элеватора. В предыдущей статье мы с вами выяснили основное назначение теплового элеваторного узла и особенности эксплуатации, водоструйных или как их еще называют инжекционных элеваторов. Вкратце — основное назначение элеватора понижение температуры воды и одновременно увеличение объема прокачиваемой воды во внутренней системе отопления жилого дома.

Теперь разберем, как же все-таки работает водоструйный элеватор и за счет чего он увеличивает прокачку теплоносителя через батареи в квартире.

Теплоноситель поступает в дом с температурой соответствующей температурному графику работы котельной. Температурный график это соотношение между температурой на улице и температурой, которую котельная или ТЭЦ должны подать в теплосеть, и соответственно с небольшими потерями к вашему тепловому пункту (вода, двигаясь по трубам на большие расстояния, немного остывает). Чем холоднее на улице, тем большую температуру выдает котельная.

Например, при температурном графике 130/70:

при +8 градусах на улице в подающем трубопроводе отопления должно быть 42 градуса;
при 0 градусов 76 градусов;
при -22 градуса 115 градусов;

Если кого-то интересуют более подробные цифры, можете скачать температурные графики для различных систем отопления здесь .

Но вернемся к принципу и схеме работы нашего теплового элеваторного узла.

Пройдя входные задвижки, грязевики или сетчато-магнитные фильтра, вода поступает непосредственно в смешивающее элеваторное устройство — элеватор. который состоит из стального корпуса, внутри которого находится смешивающая камера и сужающее устройство (сопло).

Перегретая вода выходит из сопла в смешивающую камеру с большой скоростью. В результате в камере за струей создается разрежение за счет чего и происходит подсасывание или инжекция воды из обратного трубопровода. За счет изменения диаметра отверстия в сопле можно в определенных пределах регулировать расход воды и соответственно температуру воды на выходе из элеватора.

Элеватор теплового узла работает одновременно как циркуляционный насос и как смеситель. При этом он не потребляет электрическую энергию. а использует перепад давления перед элеватором или как еще принято говорить располагаемый напор в тепловой сети.

Для эффективно работы элеватора необходимо, что бы располагаемый напор в теплосети соотносился к сопротивлению системы отопления не хуже чем 7 к 1 . Если сопротивление системы отопления стандартной пятиэтажки 1м или это 0,1 кгс/см2 то для нормальной работы элеваторного узла необходим располагаемый напор в системе отопления до ИТП не менее 7 м или 0,7 кгс/см2.

Для примера если в подающем трубопроводе 5 кгс/см2 то в обратном не более 4,3 кгс/см2.

Обратите внимание на то, что на выходе элеватора давление в подающем трубопроводе не намного больше давления в обратном трубопроводе и это нормально, 0,1 кгс/см2 по манометрам заметить довольно сложно, качество современных манометров к сожалению на очень низком уровне, но это уже тема для отдельной статьи. А вот если у вас разница давлений после элеватора больше 0,3 кгс/см2 следует насторожиться, или у вас система отопления сильно забита грязью, или при капитальном ремонте вам очень сильно занизили диаметры разводящих труб. Выше сказанное не относится к схемам с терморегуляторами типа «Danfoss» на батареях и стояках, с ними работают только схемы смешения с применением регулирующих клапанов и смесительных насосов

Выше сказанное не относится к схемам с терморегуляторами типа «Danfoss» на батареях и стояках, с ними работают только схемы смешения с применением регулирующих клапанов и смесительных насосов

Кстати и применение данных регуляторов тоже в большинстве случаев весьма спорно, поскольку на большинстве отечественных котельных применяется именно качественное регулирование по температурному графику. Вообще массовое внедрение автоматических регуляторов стало возможным только благодаря хорошей маркетинговой у нас явление очень редкое, обычно мы все тепло недополучаем

Выше сказанное не относится к схемам с терморегуляторами типа «Danfoss» на батареях и стояках, с ними работают только схемы смешения с применением регулирующих клапанов и смесительных насосов. Кстати и применение данных регуляторов тоже в большинстве случаев весьма спорно, поскольку на большинстве отечественных котельных применяется именно качественное регулирование по температурному графику. Вообще массовое внедрение автоматических регуляторов стало возможным только благодаря хорошей маркетинговой у нас явление очень редкое, обычно мы все тепло недополучаем.

Возможные неисправности и ремонт

Невзирая на надежность оборудования, в некоторых случаях элеваторный отопительный узел может давать сбои. Горячий теплоноситель и повышенное давление быстро находят уязвимые участки и провоцируют выход из строя этого устройства. Это неизбежно происходит, если отдельные элементы имеют некачественную сборку, расчет размера сопла произведен неправильно, а также из-за появления засоров.

Шум в отопительном трубопроводе. Элеваторный узел отопления во время своей работы может создавать шум. Если это отмечается, это значит, на выходе сопла во время эксплуатации появились неровности или трещины.

Причина образования этих дефектов заключается в перекосах сопла, которые вызваны подачей горячей воды под высоким давлением. Это может случиться, если чрезмерный напор не дросселируется расходным регулятором.

Неверный температурный режим

Качественную работу отопительного элеватора можно поставить под сомнение, если температура на входном и выходном контуре значительно отличается от температурного графика. Вероятней всего, причиной для этого является завышенный размер сопла.

Неправильный расход теплоносителя

Неисправный дроссель может привести к изменению расхода теплоносителя в отличие от проектного показателя.

Это нарушение можно с легкостью определить за счет изменения температуры в подающей и обратной трубе. Проблему можно решить с помощью ремонта расходного регулятора.

Неисправные части узла

Если схема подключения системы отопления к наружной магистрали независима, то причину некачественной работы элеватора могут вызвать неисправные водонагревательные элементы, циркуляционные насосы, защитная и запорная арматура, различные утечки в оборудовании и трубах, выход из строя регуляторов.

К главным причинам, которые негативно влияют на принцип работы и схему насосного оборудования, относится разрушение эластичных мембран в соединениях валов электрического двигателя и насоса, износ подшипников и выход из строя посадочных участков под них, появление трещин и неровностей на корпусе, протекание сальников. Все вышеперечисленные поломки можно устранить только с помощью ремонта.

Некачественная работа водонагревателей может наблюдаться, если нарушена герметичность трубопровода, произошло слипание или разрушение трубного узла. Решить проблему можно только с помощью замены труб.

Засоры и загрязнения

Засоры являются одной из самых частых причин некачественного теплоснабжения. Их появление обусловлено попаданием грязи в отопительную систему, если грязевые фильтры не справляются со своей задачей. Увеличить проблему могут и наросты коррозий внутри трубопровода.

Уровень загрязнения фильтров можно узнать по данным манометров, которые установлены возле фильтра и за ним. Сильный перепад давления сможет подтвердить или опровергнуть предположение об уровне загрязненности. Для очистки фильтров необходимо вывести грязь через спускные клапаны, которые находятся внизу корпуса.

Любые неисправности работы в системе отопительного оборудования и труб необходимо исправить незамедлительно!

Любые замечания, которые не влияют на работу системы отопления, в непременном порядке должны быть зарегистрированы в специальной документации, ее необходимо включить в план капитальных или текущих работ по ремонту оборудования. Устранение неисправностей необходимо производить в летнее время перед сезоном отопления.

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.

Где поставить пункт обогрева квартиры?

Сделать пункт нагрева теплоносителя можно только в особом помещении. Есть определенные требования к бойлерной:

Площадь от 4 кв. м. Дверь в пункт должна иметь ширину от 0,8 м.
Наличие окна, которое смотрит на улицу.
В отдельных случаях наличие принудительной вентиляции.
Крепление котла к негорючей поверхности стены. В противном случае необходимо обеспечить надежную прослойку из негорючего материала.
Расстояние между бойлером и другим газовым и отопительным оборудованием должно быть не менее 0,3 м.

Соблюдение этих простых требований СНиП позволит избежать проблем с постановкой системы на учет. Поквартирный учет подачи тепла вам будет уже не важен.

Особенности элеватора отопления

Бесспорно, элеватор водоструйный увеличивает эффективность обогрева дома, но при устройстве и проектировании системы необходимо изучить некоторые особенности узла.

Основными моментами, которые позволяют детали работать, являются:

Использование регулируемых устройств — необходимо при нестабильном зимнем климате, а также при большой разнице потребления воды при объединении отопления с ГВС.
Для обеспечения равномерной подачи теплоносителя к точкам потребления требуется подключения гребенки.
Давление в подающей и обратной трубе должно сохраняться.

Использование манометров и температурных датчиков позволяет следить за правильностью работы системы, внося корректировки по мере необходимости.

Регулируемые устройства

Решение вопроса как регулировать элеваторный узел — это оснащение конструкции электроприводом, который увеличивает или уменьшает отверстие сопла при помощи специальной иглы.

Изделие эффективно для таких потребителей как:

многоквартирный дом;
дома, расположенные в районах с колеблющейся зимней температурой;
офисные и коммерческие здания.

Регулировка скорости движения теплоносителя в системе позволяет снизить температуру обогрева помещения при необходимости или повысить при резком похолодании.

Устройства позволяют установить в доме полностью автоматическую систему, настроенную на изменение температуры в определенные периоды суток.

К примеру, в торговом центре, неработающем ночью, не нужно поддерживать комфортную для человека температуру, тепловой узел позволяет экономить расходы на отопление.

Гребёнка

В многоэтажных постройках есть особенность распределения тепла — чем выше этаж, тем ниже давление. Поток теплоносителя постепенно теряет скорость движения и заметно охлаждается, достигая верхней точки потребления. Сделать подачу тепла в доме равномерной помогает подключение гребенки.

Что такое гребенка — это коллектор с множеством выходов. Поток, попадая в основную емкость, с одинаковым давлением распределяется по подключенным трубам — каждая точка потребления получает равное количество тепла.

Такая система снижает риск перегрева и прорыва трубопровода на нижних этажах, расположенных ближе к подающей трубе. Гребенка уравновешивает выходное давление элеватора и давление в системе дома.

Дополнительные элементы теплосистемы

Современное оборудование отличается экономичностью и эффективностью, но чувствительно к качеству теплоносителя и часто работает вкупе с электронными приборами.

Простая установка элеваторного узла системы отопления не дает высокого КПД, для экономии источника питания и эффективного обогрева дополнительно используют такое оборудование как:

запорную арматуру для регулировки подачи воды и диаметра отверстия сопла элеватора;
насосы для нагнетания давления — устанавливаются перед узлом;
водяные фильтры.

Водный фильтр выполняет несколько функций. В воду, так или иначе, попадают различные включения, которые на высокой скорости повреждают отверстие сопла, что приводит к преждевременному выходу из строя узла, а также батарей отопления, кранов и так далее.

Фильтр очищает теплоноситель, защищая элементы отопления и ГВС от поломок, и предоставляя возможность владельцам пользоваться очищенной водой.

Трёхходовой клапан

Для небольших частных домов в качестве элеватора иногда используют трехходовой клапан. Он также имеет три входных отверстия, но основной корпус гораздо меньшего размера.

Устройство используют и совместно с основным котельным узлом для распределения потока из выходной трубы по двум направлениям.

Также клапан служит для регулирования температуры отдельных точек потребления (батарей, теплого пола), квартир, комнат, корпусов и т.д.

Нагревание воды

Элеватор водоструйный перемешивает камере перегретую воду с охлажденной, что позволяет достичь нормальной температуры для безопасной подачи.

Здесь стоит отметить, что прочность, материалы изготовления и принцип работы рассчитаны не на температуру, а на высокое давление — это позволяет использовать элеватор отопления для нагрева воды.

К входному отверстию оборудования подключается подающая труба с холодной или прохладной водой, к которой подмешивается перегретая из котла. Принцип работы остается таким же, разница только в выходах подключения.

Выбор материала деталей элеватора ЭТА-П

При выборе материала для той или иной детали учитывают характер и величину нагрузки, действующей на деталь, способ изготовления, требования к износостойкости, условии ее эксплуатации и т.д

Особое внимание обращается на обеспечение статической и усталостной прочности, так как сроки службы деталей колеблются от 10 до 25 лет. Для изготовления элеваторов применяют углеродистые качественные конструкционные стали марок 30, 35, 40, 45, 40Х и 40ХН

Их используют в нормализованном состоянии для изготовления деталей, испытывающих сравнительно небольшие напряжения, а после закалки и высокого отпуска — для изготовления более нагруженных деталей

Стали марок 30 и 35 подвергают нормализации с температурой 880 — 900°С; закалку проводят в воде с температурой 860 — 880°С и отпуск при 550 — 660°С. Детали из сталей марок 40 и 45 подвергают нормализации при температуре 860 — 880°С или закалке в воде с температурой 840-860°С с последующим отпуском; температура отпуска назначается в зависимости от требуемых механических свойств

Их используют в нормализованном состоянии для изготовления деталей, испытывающих сравнительно небольшие напряжения, а после закалки и высокого отпуска — для изготовления более нагруженных деталей. Стали марок 30 и 35 подвергают нормализации с температурой 880 — 900°С; закалку проводят в воде с температурой 860 — 880°С и отпуск при 550 — 660°С. Детали из сталей марок 40 и 45 подвергают нормализации при температуре 860 — 880°С или закалке в воде с температурой 840-860°С с последующим отпуском; температура отпуска назначается в зависимости от требуемых механических свойств.

Возможные неисправности и ремонт

Невзирая на надежность оборудования, в некоторых случаях элеваторный отопительный узел может давать сбои. Горячий теплоноситель и повышенное давление быстро находят уязвимые участки и провоцируют выход из строя этого устройства. Это неизбежно происходит, если отдельные элементы имеют некачественную сборку, расчет размера сопла произведен неправильно, а также из-за появления засоров.

Шум в отопительном трубопроводе. Элеваторный узел отопления во время своей работы может создавать шум. Если это отмечается, это значит, на выходе сопла во время эксплуатации появились неровности или трещины.

Причина образования этих дефектов заключается в перекосах сопла, которые вызваны подачей горячей воды под высоким давлением. Это может случиться, если чрезмерный напор не дросселируется расходным регулятором.