Привратник на пути горячей воды: функция и принцип работы элеваторного узла системы отопления

Давайте сперва разберемся с функционированием центральных теплосетей. Источником тепловой энергии в сетях являются котельные или ТЭЦ, где вода разогревается до нужной температуры.

После подогрева теплоноситель передается потребителю через трубы (потом этот же теплоноситель возвращается обратно в котельную или ТЭЦ по другим трубам).

И вот здесь начинают сложности. Дело в том, что котельные и ТЭЦ обеспечивают теплоносителем крупные территории, однако не всем потребителям подходит тот или иной теплоноситель. Например, котельная может отапливать определенную территорию в режиме 130/70 (первое число - это температура в магистрали подачи, второе число - температура в обратной магистрали), однако понятно, что 130 градусов — это высокая температура для отопления домов.

Поэтому в каждом доме придется установить специальную инженерную систему, которая будет охлаждать теплоноситель до нужной температуры. Функцию охлаждения теплоносителя и выполняет элеваторный узел.

Центральный элеваторный узел с камерой смешения: что это такое

Элеваторный узел устанавливается на пункте теплового распределения (в случае многоэтажных домов этот пункт находится в подвале).

Внешне устройство имеет вид Т-образной железной трубы, которая оснащена тремя фланцами. Дополнительно оно может оснащаться различными датчиками тепла и давления (так называемой "обмоткой").

Внутри элеватор состоит из сужающейся камеры для создания зоны разряжения, камеры смешивания, камеры-перемычки для подачи холодной воды и камеры-диффузора. Агрегат устанавливается непосредственно на магистраль подачи, а вертикальная перемычка прикрепляется к обратной магистрали.

Принцип работы элеваторного узла следующий:

• Перегретая вода из тепловой магистрали попадает во входной отсек элеваторного узла.
• Входной отсек на конце сужается. Из-за этого резко увеличивается скорость потока. Это приводит к созданию в центре элеватора зоны разряжения.
• Из-за этого эффекта более холодная вода из магистрали отдачи начинает поступать в камеру смешения внутри элеватора.
• Происходит смешение перегретой и холодной воды, что приводит к охлаждению перегретой воды до нужной температуры.
• После этого охлажденная до нужной температуры вода проходит через камеру-диффузор и попадает в магистраль подачи.
• После прохождения через все трубы теплоноситель возвращается по тепломагистрали отдачи обратно в котельную или на ТЭЦ. Температура теплоносителя в таких трубах заметно ниже температуры в магистрали подачи. Поэтому этот теплоноситель может использоваться для охлаждения основного теплоносителя в магистрали подачи.

Преимущества и недостатки элеватора

Элеваторный узел системы отопления обладает как преимуществами, так и недостатками. Начнем с преимуществ:

• Очень простая конструкция и высокий уровень надежности.
• Низкая цена.
• Для монтажа не используется специальное оборудование.
• Полная энергонезависимость (не требует подключения к электросети).
• Экономия теплоносителя (использование элеватора позволяет снизить расход теплоносителя на 20-30%).

Однако у элеваторных узлов есть и недостатки:

• Для обеспечения герметичности понадобится точно рассчитать габариты устройства и найти соответствующий элеватор.
• Должен быть перепад давления на входной и выходной магистрали, но при этом перепад давления должен составлять не более 2 Ба.
• Невозможно контролировать температуру воды на выходе (однако есть элеваторы, которые обладают системой регулировки).

Типы устройств

В зависимости от возможности контролировать температуру воды на выходе различают несколько типов устройств.

Без механизма контроля температуры воды на выходе

Такие элеваторы позволяют уменьшить температуру перегретой воды на фиксированную процентную величину, а возможность контроля температуры на выходе отсутствует. Такие элеваторы сегодня встречаются довольно редко, поскольку существуют недорогие устройства с механизмом контроля.

С механическим контролем

Такие агрегаты оборудованы толстой конусовидной иглой, которая расположена в камере подачи перегретой воды. Эта игла связана со специальным регулировочным валом, который позволяет изменить расположение иглы внутри камеры.

Фото 1. Элеватор с механическим контролем соотношения между горячей и холодной водой в камере разряжения.

При вращении вала игла перемещается в области сопла, что приводит к увеличению или уменьшению зазора между камерой перегретой воды и камерой разряжения. Благодаря этому осуществляется контроль соотношения между перегретой и холодной водой в камере разряжения, что позволяет уменьшить или увеличить температуру смеси. Вращением вала для контроля температуры должен заниматься человек.

Вам также будет интересно:

Одним котлом не обойтись! Выбор жидкости для отопления частного дома

Круглый год тепло как на курорте вместе с антифризом для системы отопления загородного дома!

Обеспечение полноценной работы системы: выбор диаметра трубы для отопления частного дома

С автоматическим блоком управления системой отопления

Такие устройства отличаются от вариантов с механическим контролем температуры тем, что дополнительно оборудованы электронным блоком и сервоприводом.

Фото 2. Таймер с конроллером электронного управления элеватором центрального отопления. Автоматизирует контроль температуры воды.

Все показания с температурных датчиков поступают на электронную плату контроля температуры воды; в случае необходимости запускается сервопривод, который перемещает иглу, что приводит к изменению температуры воды.

Проблемы при подключении к радиаторам

Любое инженерное устройство может начать работать неправильно. Основными проблемами, с которыми может столкнуться человек при подключении радиаторов и эксплуатации элеватора - это несоответствие температуры, неправильный расход воды, шум, засоры и так далее. Ниже мы рассмотрим эти основные неисправности более подробно.

Шум

В норме элеватор должен работать достаточно тихо. Появление шума обычно вызывается избыточным уровнем давления на входе устройства, растрескиванием или коррозией сопла, засорением элеватора, перекосом сопла и так далее.

Методы решения этой проблемы могут быть различными:

• Если шум появился из-за высокого уровня давления на входе, требуется отрегулировать напор на участке трубопровода перед элеватором (например, с помощью дросселирования).
• В случае засорения требуется разобрать и почистить устройство.
• Если шум появился из-за коррозии или растрескивания сопла, то требуется заменить сопло или элеватор целиком.

Несоответствие температуры

Также может сложиться такая ситуация, что вы провели все необходимые расчеты, купили элеватор, выполнили монтаж, а потом оказалось, что температура не соответствует расчетам. В чем же дело? Чаще всего эта проблема возникает из-за проблем с соплом или регулирующей иглой. Метод решения проблемы несоответствия температуры - замена сопла или иглы.

Неправильный учет и расход воды

Еще одной проблемой, с которой люди часто сталкиваются при работе с элеватором - это неправильный учет или расход воды.

Чаще всего эта проблема возникает из-за растрескивания и коррозии сопла, очень серьезном засорении элеватора, в таком случае также появляется шум.

Датчики давления на входе и выходе показывают разницу более 2 Ба, а также в случае неисправности регулятора давления на каком-либо участке трубы.

Эта проблема решается ремонтом или заменой поврежденных деталей и чисткой засоренного элеватора.

Неисправные элементы конструкции

Причины этого могут быть различными, а основными являются заводской брак элеватора или неисправность других элементов теплосети. Способ решения проблемы в первом случае - замена неисправной детали или прибора целиком; способ решения проблемы во втором случае - ремонт поврежденного элемента теплосети.

Засоры

Также очень часто неправильная работа элеватора наблюдается при засорении. Мусором могут быть частички земли и песка, частицы ржавчины, кусочки прокладки и так далее.

Дело в том, что весь мусор может прилипать к соплу в камере перегретой воды.

В таком случае прилипшие частички мусора сузят диаметр сопла, что со временем приведет к появлению массы проблем (перепады давления, неправильный расход воды, шум, несоответствие температуры и так далее).

Засорение может возникнуть от недостаточного уровня герметичности прибора, а также из-за коррозии труб, попадания в трубы мусора и так далее.

Решение проблемы будет таким:

• Прочистка элеватора.
• Установление грязевиков для сбора мусора на магистралях подачи и возврата воды. Грязевики при этом должны располагаться перед элеватором.
• Регулярное проведение профилактических мероприятий (не забывайте также прочищать грязевики).

Полезное видео

В видео рассказывается о том, по какому принципу работает элеваторный узел отопления.

Ремонт и устранение неисправностей

Ремонт элеватора требует полного отключения центральных магистралей теплоснабжения.

Также рекомендуется регулярно проводить профилактический осмотр оборудования, чтобы быстро выявить появившиеся проблемы. Ремонтом оснащения должен заниматься опытный мастер, который сможет определить причину неисправности, разобрать прибор, поменять поврежденные детали, установить новый элеватор и так далее.