Элеваторный узел системы отопления – принцип работы. Элеваторный узел системы отопления: назначение, схема, размеры Для чего служит элеватор в системе отопления

Многоэтажные здания, высотки, административные здания и множество различных потребителей обеспечивают теплом ТЭЦ или мощные котельные. Даже относительно простую автономную систему частного дома иногда трудно отрегулировать, особенно если допущены ошибки при проектировании или монтаже. А ведь система отопления большой котельной или ТЭЦ несравненно сложнее. От магистральной трубы отходит множество ответвлений, причем у каждого потребителя различное давление в трубах отопления и количество потребляемого тепла.

Протяженность трубопроводов разная, и система должна быть спроектирована так, чтобы самый отдаленный потребитель получал достаточное количество тепла. Становится понятным, зачем в системе отопления давление теплоносителя. Давление продвигает воду по контуру отопления, т.е. создаваемое центральной магистралью отопления оно играет роль циркуляционного насоса. Отопительная система должна не допускать разбалансировки при изменении потребления тепла каким-либо потребителем.

Кроме того на эффективность теплоснабжения не должна влиять разветвленность системы. Чтобы сложная централизованная отопительная система работала стабильно, на каждом объекте необходимо установить либо элеваторный узел, либо автоматизированный узел управления системой отопления, чтобы исключить взаимное влияние между ними.

Теплотехники рекомендуют применять один из трех температурных режимов работы котелен. Эти режимы вначале были рассчитаны теоретически и прошли многолетнее практическое применение. Они обеспечивают передачу тепла с минимальными потерями на значительные расстояния с максимальной эффективностью.

Тепловые режимы котелен можно обозначить как соотношение температуры подачи к температуре «обратки»:

В реальных условиях режим выбирается для каждого конкретного региона, исходя из величины зимней температуры воздуха. Следует отметить, что применять для отопления помещений высокие температуры, особенно 150 и 130 градусов нельзя, чтобы избежать ожогов и серьезных последствий при разгерметизации.

Температура воды превышает точку кипения, и она не кипит в трубопроводах благодаря высокому давлению. Значит нужно снизить температуру и давление и обеспечить необходимый отбор тепла для конкретного здания. Эта задача возложена на элеваторный узел системы отопления – специальное теплотехническое оборудование, расположенное в тепловом распределительном пункте.

Устройство и принцип работы элеватора отопления

В точке входа трубопровода тепловых сетей, обычно в подвале, в глаза бросается узел, который соединяет трубы подачи и «обратки». Это элеватор — смесительный узел для отопления дома. Изготовляется элеватор в виде чугунной или стальной конструкции снабженной тремя фланцами. Это обычный элеватор отопления принцип работы его основан на законах физики. Внутри элеватора находится сопло, приемная камера, смесительная горловина и диффузор. Приемная камера соединяется с «обраткой» с помощью фланца.

Перегретая вода поступает на вход элеватора и проходит в сопло. Вследствие сужения сопла скорость потока увеличивается, а давление уменьшается (закон Бернулли). В область пониженного давления подсасывается вода из «обратки» и смешивается в смесительной камере элеватора. Вода уменьшает температуру до нужного уровня и одновременно уменьшается давление. Элеватор работает одновременно как и смеситель. Таков вкратце принцип работы элеватора в системе отопления здания или сооружения.

Схема теплового узла

Регулировку подачи теплоносителя осуществляют узлы элеваторные отопления дома. Элеватор – основной элемент теплового узла, нуждается в обвязке. Регулировочное оборудование чувствительно к загрязнениям, поэтому в обвязку входят грязевые фильтры, которые подключаются к «подаче» и «обратке».

В обвязку элеватора входят:

грязевые фильтры;
манометры (на входе и выходе);
термодатчики (термометры на входе элеватора, на выходе и на «обратке»);
задвижки (для проведения профилактических или аварийных работ).

Это самый простой вариант схемы для регулировки температуры теплоносителя, но она часто используется как базовое устройство теплового узла. Базовый узел элеваторный отопления любых зданий и сооружений, обеспечивает регулировку температуры и давления теплоносителя в контуре.

Преимущества его применения для отопления больших объектов, домов и высоток:

Но при наличии бесспорных преимуществ использования элеватора для систем отопления следует отметить и недостатки применения этого прибора:

Элеватор с автоматической регулировкой

В настоящее время созданы конструкции элеваторов, в которых при помощи электронной регулировки можно изменять сечение сопла. В таком элеваторе имеется механизм, который перемещает дроссельную иглу. Она меняет просвет сопла и в результате меняется расход теплоносителя. Изменение просвета меняет скорость движения воды. В результате изменяется коэффициент смешивания горячей воды и воды из «обратки», чем достигается изменение температуры теплоносителя в «подаче». Теперь понятно, зачем в системе отопления нужно давление воды.

Элеватор регулирует подачу и давление теплоносителя, а его давление движет поток в контуре отопления.

Основные неисправности элеваторного узла

Даже такое простое устройство, как элеваторный узел, может работать неправильно. Неисправности можно определить путем анализа показаний манометров в контрольных точках элеваторного узла:

Распределительные устройства

Элеваторный узел со всей своей обвязкой можно представить как нагнетательный циркуляционный насос, который под определенным давлением подает теплоноситель в отопительную систему.

Если на объекте несколько этажей и потребителей, то самое верное решение – распределение общего потока теплоносителя каждому потребителю.

Для решения таких задач предназначена гребенка для системы отопления, которая имеет другое название – коллектор. Это устройство можно представить в виде емкости. В емкость с выхода элеватора втекает теплоноситель, который затем вытекает через несколько выходов, причем с одинаковым напором.

Следовательно, гребенка распределительная системы отопления позволяет отключение, регулировку, ремонт отдельных потребителей объекта без остановки работы контура отопления. Наличие коллектора исключает взаимное влияние ответвлений системы отопления. При этом давление в соответствует давлению на выходе элеватора.

Клапан трехходовой

При необходимости разделить поток теплоносителя между двумя потребителями применяется клапан трехходовой для отопления, который может работать в двух режимах:

Трехходовой кран устанавливается в тех местах контура отопления, где может возникнуть необходимость разделить или полностью перекрыть поток воды. Материал крана – сталь, чугун или латунь. Внутри крана находится запорное устройство, которое может быть шаровым, цилиндрическим или конусным. Кран напоминает тройник и в зависимости от подключения на системе отопления может работать как смеситель. Пропорции смешивания можно менять в широких пределах.

Применяется шаровой кран в основном для:

регулировки температуры теплых полов;
регулировки температуры батарей;
распределения теплоносителя на два направления.

Существуют два типа трехходовых кранов – запорные и регулировочные. В принципе они практически равнозначны, но запорными трехходовыми кранами труднее плавно регулировать температуру.

Системы теплоснабжения, применяемые в настоящее время, состоят из магистральных трубопроводов и теплопунктов, с помощью которых тепло распределяется по потребителям. Любой многоквартирный дом оснащен специальным тепловым узлом, в котором регулируется давление и температура воды. С этой задачей призваны справляться специальные устройства, называемые элеваторными узлами.

Элеваторный узел представляет собой модуль, с помощью которого любой многоквартирный дом подключается к общей теплосети. Теплоноситель часто имеет температуру, превышающую допустимые пределы. Сильно нагретая вода не должна поступать в радиаторы квартир. Для охлаждения воды в отопительных системах домов применяются элеваторные узлы.

Данные модули понижают температуру поступающего в подвалы домов теплоносителя из внешней теплосети путем добавления в него воды из обратной трубы. Элеваторы являются наиболее простыми вариантами охлаждения теплоносителей в жилых домах.

Устройство и принцип работы элеватора отопления

Элеватор системы отопления состоит из трех основных элементов:

смесительная камера;
сопло;
струйный элеватор.

Дополнительно в конструкции устройства предусматриваются различные термометры с манометрами. Элеваторы также оснащаются запорной арматурой.

Элеватор представляет собой устройство, сделанное из чугуна или стали. Устройство снабжено тремя фланцами. Принцип его работы заключается в следующем:

разогретая до высоких температур вода движется к элеватору и попадает в его сопло;
происходит усиление скорости потока теплоносителя при сужающемся сопле и уменьшении давления;
в то место, где возникло низкое давление, поступает холодная вода из обратного трубопровода;
обе жидкости (холодная и горячая) перемешиваются в смесительном узле элеватора.

Благодаря холодной воде, поступающей из обратной трубы, в отопительной системе снижается общее давление. Температура теплоносителя опускается до нужного показателя, после чего он распределяется по квартирам жилого дома.

По своей структуре элеваторный узел является устройством, одновременно выполняющим функции и смесителя, и циркуляционного насоса.

Основными достоинствами конструкции являются:

невысокая стоимость установки в многоквартирных домах;
несложность самой установки;
экономия используемого теплоносителя, достигающая 30%;
энергонезависимость данного оборудования.

Любой элеваторный узел требует обвязки. Нагретая вода движется по магистрали через трубопровод подачи. Ее возвращение происходит по обратному трубопроводу. От магистральных труб внутренняя система дома может отключаться благодаря задвижкам. Элементы теплового узла крепятся друг с другом фланцевым соединением.

Схема элеватора системы отопления

На входе в систему, как и на ее выходе, фиксируются специальные грязевики. Их функция сводится к сбору твердых частиц, которые попадают в теплоноситель. Благодаря грязевикам частицы не проникают дальше в отопительную систему, оседая в них. Используются грязевики прямого и косого типов. Данные элементы нуждаются в очищении от накопившихся в них осадков.

Обязательным элементом являются манометры. Данные контрольные приборы выполняют функцию регулирования показателей давления теплоносителя внутри труб.

При попадании в узел управления системой отопления теплоноситель может иметь давление, достигающее 12 атмосфер. На выходе из элеватора давление значительно снижается. Его показатель зависит от числа этажей в многоквартирном доме.

В системе предусматриваются термометры, регулирующие температуру внутритрубной жидкости.

Установка самого элеватора предусматривает особые правила монтажа:

наличие в системе свободного прямого участка длиной 25 см;
при помощи входного патрубка устройство соединяется с трубой подачи из централи (соединение происходит посредством фланца);
патрубком с противоположной стороны элеватор соединяется с трубой, являющейся частью внутридомовой разводки;
к обратной трубе элеваторный узел вместе с фланцем подключается при помощи перемычки.

Любая внутридомовая отопительная конструкция подразумевает присутствие задвижек и дренирующих элементов. Задвижки позволяют отключить элеватор от внутренней отопительной сети, а дренирующие элементы осуществляют слив теплоносителя из системы. Обычно это происходит в рамках плановых профилактических мероприятий или при авариях на теплосетях.

Элеватор с автоматической регулировкой

Используется два основных типа элеваторных узлов:

без регулировки;
устройства с автоматическим регулированием.

Второй тип устройств имеет свои особенности работы. Их конструкция позволяет электронными методами регулирования менять сечение сопла. Внутри такого элемента располагается специальный механизм, посредством которого происходит перемещение дроссельной иглы.

Дроссельная игла оказывает воздействие на сопло и меняет его просвет. В результате изменения просвета сопла существенно изменяются показатели расходования теплоносителя.

Изменение просвета не только оказывает влияние на расход жидкости внутри отопительных труб, но и на скорость ее перемещения. Все это становится результатом изменения коэффициента, при котором происходит смешивание холодной воды из обратного трубопровода и горячей воды, идущей по внешней магистральной трубе. Так происходит изменение температуры теплоносителя.

Посредством элеватора происходит регулировка не только подачи жидкости, но и ее давления. Давление самого устройства направляет поток теплоносителя в отопительном контуре.

Поскольку элеватор отчасти является циркуляционным насосом, то в его конструкцию удачно вписываются распределительные устройства. Это необходимо в многоэтажных домах, где проживает сразу несколько потребителей.

Основным распределительным устройством выступает коллектор или гребенка. В данную емкость попадает теплоноситель, выходящий из элеваторного узла. Жидкость выходит из гребенки через множество выходов, распределяясь по квартирам дома. При этом напор в системе остается неизменным.

Можно ремонтировать отдельных потребителей без необходимости остановки всего контура отопления.

Использование клапана трехходового

В качестве распределительного устройства используется клапан трехходовой. Механизм способен функционировать в нескольких режимах:

постоянном;
переменном.

Клапаны бывают чугунными, латунными, стальными. Внутри него имеется запорное устройство цилиндрического, шарового или конусного типа. По своей форме клапан напоминает тройник. Работая в отопительной системе, он выполняет функции смесителя.

Чаще используются клапаны шарового типа. Их назначение сводится к:

регулированию температуры радиаторов;
регулированию температуры внутри теплых полов;
направлению теплоносителя по двум направлениям.

Трехходовые клапаны, входящие в элеваторный узел, подразделяются на два вида - регулировочные, запорные. Оба вида во многом схожи по функционалу, но второй тип сложнее справляется с задачей плавной регулировки температурного режима.

Основные неисправности элеваторов

Среди достоинств устройства имеется несколько его недостатков, среди которых:

не допускается сильный перепад давления, который возникает в двух трубах (подающей и обратной);
допустимой нормой перепада давления является 2 Бар;
устройство не позволяет регулировать температуру теплоносителя на выходе из системы;
каждый элемент элеваторного узла нуждается в составлении расчетов, без чего невозможна точность их работы.

Среди частых случаев неисправностей, происходящих с данными устройствами, бывают:

засорение грязевиков;
засор всего оборудования;
выход из строя арматуры;
увеличение диаметра сопла, происходящее со временем и затрудняющее возможность регулировки температуры воды в отопительных трубах;
поломка регуляторов.

Один из примеров засорения грязевиков

Частыми причинами неисправностей являются различные засоры оборудования и увеличивающееся в диаметре сопло. Любая неисправность быстро дает о себе знать сбоем в работе узла. В системе возникает резкий перепад температуры теплоносителя. Серьезным перепадом является изменение температуры на 5 0 С. В подобных случаях требуется диагностика конструкции и проведение ее ремонта.

Сопло увеличивается в своем диаметре по двум главным причинам:

из-за непроизвольного сверления;
из-за коррозии в результате постоянного контакта с водой.

Проблема приводит к нарушению баланса в системе и регулировки температуры в ней. Ремонтные работы при этом должны быть проведены в кратчайшие сроки.

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 .

Именно в подвалах многоэтажных домов возможно увидеть элеваторный узел отопления и, собственно, понять специфику его работы и то, какие возможности даёт его использование.

1.1 Принцип и схема работы узла

Теплоноситель подаётся к дому по трубам. Трубопровода всего два:

Подающий. Его основная функция подавать горячую воду в дом.
Обратный. Он, в свою очередь, отводит остывший, отдавший своё тепло, теплоноситель обратно в котельную.

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:

до 95 °С;
до 130 °С;
до 150 °С.

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:

Как смеситель.
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.

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.

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 .

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.

Теплоноситель в системах центрального теплоснабжения проходит по тепловому пункту до того, как попасть непосредственно в секции радиаторов каждой квартиры и отдельного помещения. В таком узле вода приводится к расчетной температуре, а баланс обеспечивается благодаря тому, что правильно работает схема элеваторного узла отопления. В подвале любого многоэтажного дома, отапливаемого по центральной магистрали, можно найти такой элеватор.

Принцип работы узла

Разбираясь, что такое элеватор, стоит отметить необходимость этого комплекса для соединения с его помощью тепловых сетей и частных потребителей. Тепловой узел - это модуль, выполняющий функции насосного оборудования. Чтобы увидеть, что такое элеватор в системе отопления, необходимо опуститься в подвал практически любого многоквартирного дома. Там среди запорной арматуры и измерителей давления удастся обнаружить искомый элемент отопительной системы (схема указана на рисунке ниже).

Выясняя, элеватор, что это такое, стоит определить его функционал по выполняемым задачам. В их число входит перераспределение давления изнутри отопительной системы, при этом выдается теплоноситель с допустимой температурой. Фактически объем воды удваивается, перемещаясь по магистралям от котельной. Такой эффект достигается при наличии воды в отдельном герметизированном сосуде.

Температура теплоносителя, поступающего из котельной, обычно находится в пределах 105-150 0 С. Использовать его с данным параметром в бытовых условиях не представляется возможным по соображениям безопасности.

Нормативными документами регламентировано граничное температурное значение для теплоносителя, которое должно составлять не более 95 0 С.

Для справки. В настоящее время активно обсуждается вопрос о снижении температуры горячей воды с 60 0 С, предусмотренной СанПин, до 50 0 С, мотивируя это необходимостью экономить на ресурсах. Как отмечают эксперты, такую минимальную разницу потребитель не заметит, а для того, чтобы ежесуточно проводилась надлежащая дезинфекция воды в трубах, рекомендуется повышать ее до 70 0 С. Насколько эта инициатива рациональна и обдумана, пока рано судить. Изменения в СанПин еще не внесены.

Возвращаясь к теме элеватора системы отопления, отметим, что температуру в системе обеспечивает именно он. Благодаря данным действиям удается снизить риски:

с чрезмерно перегретыми батареями легко получить ожег;
радиаторы отопления не всегда способны выдерживать длительное время воздействие повышенной температуры теплоносителя под давлением;
разводка из полимерных или металлопластиковых труб не предусматривает их применение с таким горячими теплоносителями.

Чем удобен именно этот узел

Можно услышать мнение о том, что было бы удобнее не использовать элеватор отопления с таким принципом работы, а подавать напрямую воду меньшей температуры. Однако, это мнение ошибочное, ведь придется существенно повысить диаметры магистралей для передачи более холодного теплоносителя.

ВИДЕО: Элеваторный узел магистрали ЦО

Фактически, грамотная схема теплового узла отопления позволяет подмешивать в подающий объем воды часть объема из обратки, который уже остыл. Хотя в некоторых источниках элеваторный узел системы отопления относят к устаревшему гидравлическому оборудованию, но он доказал свою эффективность в работе. Более современными приборами, используемыми вместо схемы элеваторного узла, являются следующие типы:

пластинчатый теплообменник;
смеситель с трехходовым клапаном.

Функционирование элеватора

Рассматривая, элеваторный узел системы отопления, что это такое и как работает, стоит отметить, что у рабочей конструкции есть сходство с водяными насосами. Однако, эксплуатация не требует передачи энергии из других систем. Свою надежность он проявляет при определенных условиях.

Снаружи базовая часть аппарата внешне схожа с гидравлическим тройником, смонтированным на обратной ветке. Однако, сквозь стандартный тройник теплоноситель безболезненно проникал бы в обратку без прохождения по радиаторам. Такое поведение являлось бы бессмысленным.

Стандартная схема элеватора

В классической схеме элеваторного узла системы отопления присутствуют следующие составные части:

Предкамера, подающая труба, на конце которой расположено сопло определенного диаметра. В нее поступает теплоноситель из обратки.
В выходной части вмонтирован диффузор. Он передает воду потребителям.

Сегодня встречаются узлы, где диаметр сопла регулируется электрическим приводом. Это дает возможность оптимизировать температуру теплоносителя в автоматическом режиме.

Выбор узла с электроприводом основан на том, что можно изменять коэффициент смешения теплоносителя в пределах 2-5, что невозможно в элеваторах, где диаметр сопла не регулируется. Таким образом система с регулируемым соплом позволяет значительно экономить на отоплении, что возможно в домах, где установлены центральные счетчики.

Строение

Как работает схема теплового узла

В целом принцип работы можно описать таким образом:

вода перемещается по магистрали от котельной к входу в сопло;
во время прохода по небольшому диаметру существенно повышается скорость рабочего теплоносителя;
формируется район с небольшим разряжением;
за счет образовавшегося вакуума вода подсасывается из обратки;
турбулентные потоки однородной массой отправляются к выходу сквозь диффузор.

Более подробно можно все рассмотреть на рабочей схеме.

Для эффективной работы системы, в которой задействована схема элеваторного узла системы отопления, нужно обеспечить величину по значениям давления между подачей и обраткой больше, чем значение расчетного гидросопротивления.

Недостатки системы

Кроме позитивных качеств, тепловой узел или схема теплового узла имеют определенный недостаток. Он заключаются в следующем. Элеватор системы отопления не имеет возможности проводить регулировку выходной температурной смеси. В такой ситуации понадобится замерить разогретый теплоноситель из магистрали или от обратного трубопровода. Понижать температуру удастся лишь при изменении габаритов сопла, что конструкционно не получается сделать.

В некоторых случаях спасают элеваторы, имеющие электропривод. В их конструкцию входит механический привод. Данный узел приводится в действие с помощью электрического привода. Таким способом удается варьировать в диаметре сопла. Базовым элементом такой конструкции является дроссельная иголка, имеющая конусный вид. Она входит в отверстие по внутреннему диаметру конструкции. Перемещаясь на определенное расстояние, ей удается корректировать температуру смеси именно за счет изменения диаметра сопло.

На валу бывает смонтирован как привод ручной в виде рукоятки, так и запускаемый дистанционно электроприводной движок.

За счет таких модернизированных решений котельная в подвале не претерпевает значительных дорогостоящих переоборудований. Достаточно смонтировать регулятор, чтобы получить современный тепловой узел.

Неисправности

В большинстве случаев поломки вызваны следующими факторами:

засорение оборудования;
постепенное увеличение диаметра сопло в процессе эксплуатации, в результате чего температуру теплоносителя сложнее контролировать;
забитые грязевики;
поломка арматуры;
выход из строя регуляторов и т.д.

Определить поломку этого устройства несложно, она сразу сказывается на температуре теплоносителя и на ее резком перепаде. При незначительных отклонениях от нормы, скорее всего, речь идет о засорении или небольшом увеличении диаметра сопло. Если перепад очень значительный (более 5 градусов), тогда уже нужно проводить диагностику и вызывать специалиста для ремонта.

Диаметр сопло увеличивается либо в процессе коррозии при контакте с водой, либо в результате непроизвольного сверления. И то, и другое в итоге приводит к разбалансировке системы и должно быть устранено незамедлительно.

Нужно знать, что современные модернизированные системы могут эксплуатироваться с узлами учета потребления электроэнергии. При отсутствии данного устройства в цепи отопления тяжело добиться экономичного эффекта. Установка же счетчиков тепла и горячей воды позволяет существенно снижать коммунальные платежки.

ВИДЕО: Принцип работы узла

Системы централизованной подачи тепловой энергии представляют сложные комплексы. Они осуществляют передачу по магистральным трубопроводам тепла от поставщиков к конечному потребителю. Нагретый теплоноситель подается через пункты распределения и не сразу наполняет внутри здания батареи отопления. Для выравнивания давления и стабилизации температуры используется специальный комплект оборудования - элеваторный узел системы отопления. Остановимся детально на конструкции, принципе функционирования элеватора, рассмотрим схему и возможные неисправности.

Элеваторный узел системы отопления - что это такое

Касаясь рукой горячих батарей в собственной квартире, мало кто задумывается, какой сложный путь проходит тепло от котельной или ТЭЦ, а также, каким образом поддерживается стабильная температура. Именно поэтому сложно получить четкий ответ на вопрос, что такое элеватор в системе отопления. Попробуем с этим разобраться. Рассмотрим укрупненную схему работы системы централизованного теплоснабжения.

Она включает:

котельные или теплостанции, осуществляющие нагрев и прокачку теплоносителя;
магистрали, предназначенные для подачи тепловой энергии;
трубопроводы, по которым циркулирует «обратка»;
многочисленных потребителей теплоэнергии;
систему ответвлений от подающих магистралей к конкретным зданиям;
тепловые узлы распределения, находящиеся внутри строений.

При равной температуре «возвратки», составляющей 70 градусов Цельсия, стандарты предусматривают различные режимы работы ТЭЦ. При этом степень нагрева носителя, подающегося по магистралям, должна соответствовать одному из стандартных значений - 95, 130 или 150 градусов Цельсия. Для безопасной подачи тепла по квартирным радиаторам возникает потребность стабилизировать давление, а также температуру воды в трубах. Это вызвано рядом факторов:

различным объемом потребления тепловой энергии в каждом конкретном случае. Сложно сопоставить по этому показателю многоэтажный дом с множеством квартир и небольшой магазин;
превышением температуры носителя в магистралях требования норм. Для подачи на теплообменные устройства необходимо уменьшить температуру, которая часто превышает порог кипения.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации отопительных систем недопустима подача воды в парообразном состоянии и под повышенным давлением в нагревательные устройства. Ведь прикосновение к разогретым радиаторам может вызвать ожог, а выход пара при разгерметизации - повлечь непредсказуемые последствия.

Элеваторный блок располагается, в основном, в подвальных помещениях зданий. Он выполняет следующие функции:

охлаждает поступающую воду до требований норм;
выравнивает давление теплоносителя в трубах;
способствует стабильной работе централизованного отопления.

Узел монтируется между подающей трубой и отводной магистралью, которые соединены специальным образом. Обязательно устанавливаются элементы обвязки - приборы контроля давления, термометры, задвижки и вентили.

Принцип работы элеватора в системе отопления и его устройство

Принцип работы элеваторного узла системы отопления базируется на охлаждении перегретой воды до расчетного уровня путем смешивания с более холодной водой из возвратной магистрали. Затем устройство обеспечивает подачу носителя с необходимой температурой в отопительный контур здания.

Элеватор, предназначенный для повышения эффективности работы отопительной системы, выполняет следующие функции:

понижает температуру теплоносителя, который поступает по входной магистрали к потребителям;
способствует циркуляции горячей воды по конуру, не нуждаясь при этом в электрическом питании.

Устройство широко используется в распределительных пунктах для обеспечения безопасного и эффективного отопления крупных объектов жилого, производственного и административного назначения. Узел обладает рядом серьезных преимуществ:

безотказностью. Она связана с простотой конструкции, отсутствием элементов кинематики;
низкой ценой. Отсутствуют дорогостоящие комплектующие и легко осуществляется монтаж;
энергонезависимостью. Для функционирования нет необходимости обеспечивать подачу электроэнергии;
экономичностью. Применение элеваторного устройства совместно с приборами учета позволяет на треть снизить потребление теплоносителя;
долговечностью. Элеваторное устройство не нуждается в выполнении работ по регулировке.

Наряду с бесспорными достоинствами имеются определенные недостатки:

каждый отопительный контур требует индивидуального расчета для установки элеваторного узла;
функционирование осуществляется только при наличии перепада давления на входной и выходной магистралях;
проблематичность плавного изменения параметров отопительного контура, оснащенного нерегулируемым элеватором.

Несмотря на ряд недостатков, устройства достаточно широко используются в коммунальном хозяйстве. Они стабильно работают при колебаниях гидравлических и тепловых характеристик сети при правильно подобранном диаметре конического сопла.

Конструкция элеватора достаточно простая. Она представляет собой своеобразный тройник с фланцами, включает следующие элементы:

нагнетающее сопло, установленное на входной магистрали и подающее в узел перегретую воду;
камеру разрежения, находящуюся на выходе из сужающегося сопла и соединенную фланцем с линией «обратки»;
зону смешивания, в которой происходит объединение потоков и снижение температуры теплового носителя;
струйный патрубок конусообразной формы, по которому смешанная вода движется в отопительный контур.

Также узел комплектуется запорной арматурой и приборами контроля. Правильный расчет и подбор нерегулируемой конструкции позволяет объединять холодные и горячие потоки, при этом достигается коэффициент перемешивания, изменяющийся в диапазоне от двух до пяти.

Сегодня разработаны и эксплуатируются конструкции, позволяющие плавно регулировать рабочие характеристики с помощью электрического привода. Это позволяет изменять в автоматическом режиме температуру теплоносителя, за счет изменения параметров сопла. Регулируемый прибор состоит из следующих составляющих:

приводного механизма, осуществляющего перемещение дроссельной иглы;
корпуса, в котором имеется сопло конусообразной конфигурации;
дроссельной иглы, размещенной в конической части корпуса;
зубчатого валика, преобразующего вращательное движение в перемещение иглы.

Конструкция агрегата позволяет использовать ручной или электрический привод. Это позволяет плавно регулировать подачу воды и, соответственно, изменять температурные показатели. При регулировании поперечного сечения конической части изменяется скорость потока, что позволяет постепенно изменять температуру. Использование электропривода позволяет дистанционно управлять процессом регулировки параметров.

Методика расчета конической части устройства и его диаметра выполняется согласно требованиям строительных правил. Подробный алгоритм выполнения расчетов элеваторного устройство широко представлен в учебных пособиях по отоплению и специализированных сайтах. Он учитывает условия эксплуатации с учетом суммарного объема потребляемой тепловой энергии.

Для выполнения расчетов необходимо определить значения температуры на различных участках. Контролируемые зоны:

вход в элеваторное устройство;
возвратная труба теплоцентрали;
трубы внутри здания;
обратка внутреннего контура.

Также необходимо знать:

суммарное количество тепловой энергии, необходимой для поддержания комфортной температуры в конкретном здании;
комплекс параметров, характеризующих прокладку труб отопительного контура внутри дома.

На основании исходных данных, согласно приведенных в нормативном руководстве формул, выполняется расчет. Его методика достаточно сложная, поэтому для определения параметров ответственного устройства целесообразно воспользоваться услугами профессиональных проектантов.

Для самостоятельного выполнения расчетов можно использовать:

готовое программное обеспечение;
онлайн-калькулятор;
программу Excel, содержащую необходимые формулы.

При выполнении расчетов для определения искомого диаметра камеры необходимо вычислить корень квадратный из общего количества перемешанной воды и умножить полученное значение на коэффициент, равный 0,874. При подборе элеваторного устройства желательно подставить различные значения температуры, чтобы оценить, насколько изменятся его рабочие параметры.

Схема элеваторного узла отопления

Как показывает принципиальная схема, элеваторный узел системы отопления состоит из следующих элементов:

подающей магистрали, по которой с котельной или теплостанции поступает нагретый теплоноситель;
возвратного трубопровода, по которому циркулирует охлажденная вода, отдавшая тепловую энергию;
задвижек, позволяющих регулировать объем перемещаемого теплоносителя и необходимых для выполнения профилактических или ремонтных мероприятий;
счетчика, фиксирующего количество подаваемой воды и необходимого для осуществления оплаты за услуги;
манометров, контролирующих давление на различных участках магистрали и необходимых для осуществления контроля;
термометров, установленных на входе в элеваторное устройство, а также на выходном участке узла и на «обратке»;
грязевого фильтра, осуществляющего грубую очистку поступающей в контур воды от крупных примесей;
элеваторного устройства, производящего смешивание потоков и обеспечивающего циркуляцию носителя.

Элеваторный узел является главным звеном тепловой схемы. Он привязан к коммуникациям с помощью обвязочных элементов.

Элеватор в системе отопления - основные неисправности узла

Несмотря на простоту конструкции, в работе узла возможны непредвиденные сбои. Обращая внимание на значения манометров, установленных в контрольных зонах, а также температурные показатели можно диагностировать неисправности:

уменьшение сечения трубопроводов. Связано с засорением твердыми частицами или грязью. Неисправность определяется по снижению давления в отопительной системе;
засорение сопла. При этом возникают резкие скачки давления, которые достигают максимального значения при полном разрушении конической части;
засорение сетчатого элемента фильтра. Определяется по возрастанию давления в контуре, при котором отличаются показания манометров, установленных на входе и выходе грязевой фильтр;
коррозию конической части. Она вызывает изменение размеров сопла, проявляется в виде температурных перепадов. Их легко определить по показаниям термометра или температуре батарей.

При возникновении поломок следует провести профилактический осмотр, оценить состояние сопла. При наличии засорений, их следует удалить и прочистить трубы. Значительные отклонения размеров конической части устройства могут вызвать разбалансировку отопительного контура. При этом конический элемент подлежит замене на новое сопло, соответствующее расчетным размерам.

Подводим итоги - что такое элеваторный узел отопления и насколько он необходим

В заключительной части хочется подчеркнуть важность элеватора для правильной работы системы централизованного отопления. Необходимо обращать особое внимание на чистоту рабочей поверхности и соответствие размеров конуса, подверженного воздействию коррозионных процессов. Несоответствие характеристик нарушает процесс циркуляции теплоносителя. При этом отмечается падение температуры, возникает гидравлический шум. Эти факторы приносят жильцам серьезные неудобства.