Схема элеваторного узла системы отопления в многоквартирном доме

В тепловых пунктах старых многоквартирных домов можно увидеть элеваторный узел. Оборудование, установленное много десятков лет назад, продолжает исправно работать и обеспечивать передачу теплоэнергии по всем точкам. Почему не стоит торопиться менять морально устаревшее оборудование. Итак, что представляет собой узел и как работает – в этом следует разобраться подробнее.

Что такое элеваторный узел?

Элеваторный узел системы отопления – это устройство определенного типа, выполняющее функции инжекционного или водоструйного насоса. Основные задачи – повышение давления внутри отопительной системы, увеличение прокачки теплоносителя по сети, повышение роста объема.

Прочный тепловой узел может транспортировать значительно перегретый теплоноситель, что выгодно с экономической стороны. Например, одна тонна воды, нагретая до +150 С, содержит намного больше тепловой энергии, чем тот же объем с показателями +90 С. Применение теплового узла обеспечивает быстрое перемещение носителя по системе, при этом без обращения жидкой субстанции в пар – свойство объясняется постоянно поддерживаемым давлением, которое удерживает носитель в агрегатном жидком состоянии.

Принцип работы и схема узла

Алгоритм работы элеваторной перемычки:

1. Нагретый теплоноситель проходит через патрубок в направлении сопла, затем под давлением течение ускоряется и запускается эффект водоструйного насоса. Поэтому пока вода проходит через сопло, обеспечивается циркуляция носителя в системе.
2. В момент прохода жидкости через смесительную камеру уровень напора снижается до нормального и струя, попадая в диффузор, обеспечивает разрежение в камере смешивания. По эффекту эжекции теплоноситель с повышенным показателем давления увлекает через перемычку воду, которая возвращается из сети отопления.
3. Перемешивание охлажденного и нагретого потока происходит в камере элеватора отопления, поэтому при выходе из диффузора температура потока снижается до +95 С.

Рассмотрев, что такое тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы элеватора, следует знать, что для нормальной функциональности агрегата важно обеспечить должный перепад давлений в магистрали и обратной линии. Разница показателей нужна для преодоления гидравлического сопротивления отопительной системы в доме и самого прибора.

Совет! Для улучшенного сопротивления потоков перемычку в трубопровод обратного потока врезают под углом в 45 градусов.

Внешне элеватор выглядит как крупный тройник из металлических труб, оснащенный на концах соединительными фланцами. Но если смотреть на чертеж, то устройство элеватора теплового узла изнутри более сложное:

• левый патрубок выглядит как сопло, сужающееся до расчетного диаметра;
• сразу за соплом находится цилиндр смесительной камеры;
• присоединение обратной магистрали достигается за счет нижнего патрубка;
• патрубок справа представляет собой диффузор с расширением, который направляет горячую воду в отопительную систему.

Подробная схема элеваторного узла отопления необходима при подключении системы. Соединение осуществляется так: левый патрубок – к подающей магистрали центральной сети, нижний – к трубопроводу с подачей обратного потока. Отсекающие задвижки нужно ставить с обеих сторон, дополняя их сетчатым фильтром, который нужен для отсеивания крупных частиц и вкраплений. Также конструкция теплового пункта дополняется манометрами, термометрами и счетчиками учета тепла.

Преимущества и недостатки теплового узла

Несмотря на моральную устарелость оборудования, простота конструкции и невысокая стоимость объясняют востребованность элеватора отопления. Прибор не нужно подключать к электросети, он работает энергонезависимо. Многие пользователи утверждают, что схема нерациональна и при низком КПД (до 30%) прибора, следует снизить нагрев теплоносителя, отказавшись от узла.

Но если убрать элеватор отопления, то диаметр труб магистрали придется значительно увеличить, чтобы обеспечить нормальное течение теплоносителя с пониженной температурой, а это приведет к дополнительным расходам. Поэтому отказываться от струйного насоса преждевременно.

К недостаткам относят невозможность управления температурой воды, но при использовании приборов с регулировкой диаметра сопла минус нивелируется. Регулировка сопла поможет управлять скоростью подаваемого теплоносителя, изменять параметры разрежения в камере смесителя и, как следствие, контролировать температуру подачи воды.

Расчет элеваторного узла

Первое, что нужно сделать, это рассчитать размер диаметра смесительной камеры и подобать нужный номер прибора, а потом определить параметры рабочего сопла. Формула для расчетов диаметра инжекционной камеры следующая:

Расчет ведется в сантиметрах, а обозначение Gпр – объем расхода подогретой воды в отопительной системе дома уже с учетом гидравлического сопротивления жидкости.

Для расчета указанной величины пригодится следующая формула:

Где буквы обозначают:

• Q – это объем тепла (ккал/ч), которое расходуется на прогрев всей системы строения;
• Tсм – показатель температуры носителя при выходе из тройника элеватора;
• T2о – показатель температуры в линии обратного потока;
• h – уровень сопротивления, выражаемый в метрах водного столба.

Сопротивление учитывается по всей разводке системы отопления, включая радиаторы. А чтобы рассчитать количество килокалорий, необходимо ватты умножить на коэффициент 0,86.

Например, если реальный расход составляет 10 тонн воды в час, то диаметр камеры смесителя должен быть равен 2,76 см – итого требуется смеситель №4 с камерой равной 30 мм. Для выяснения показателя диаметра в самой узкой части сопла (расчет в мм) пригодится формула:

Обозначения: Dr – это параметры инжекторной камеры в см, u – коэффициент смешивания, а показатель Gпр уже известен.

Остается только найти коэффициент инжекции по формуле:

Тут известны все показатели кроме T1 – это температура горячей воды на входе в прибор элеватора. Предположим, что температура равна 150 С, а показатель температуры обратки 90 С и 70 С, получается, что искомый параметр Dc при расходе в 10 тонн в час составляет 8,5 мм.

Выяснив уровень напора Hр на входе в узел отопления со стороны центральной системы, определить диаметр сопла можно по формуле:

Важно учитывать, что в последней формуле итоговое выражение исчисляется сантиметрами. Теперь разобравшись, как рассчитать элеваторный узел системы отопления, поняв, что это такое, можно без труда подобрать прибор для замены.

Частые поломки и методы ремонта

Несмотря на то, что типовая схема элеваторного узла отопления проста, прибор может выйти из строя. Причины разные: засоры, увеличение диаметра сопла, забитые грязевики или нарушение настройки, поломка регуляторов, арматуры.

Рассмотрим варианты устранения неполадок:

1. Засорение сопла. Снять и прочистить прибор.
2. При увеличении параметров диаметра сопла из-за коррозии, сверления, сопло нужно менять на новое с показанным расчетным диаметром. В противном случае система быстро придет в негодность, собьется баланс обмена и приборы, установленные на нижних этажах дома, начнут перегреваться, а радиаторы на верхних этажах недополучат тепло.
3. Засорение фильтров (грязевиков). Неисправность определяется по увеличению перепада уровня давления. Контроль над перепадом осуществляется с помощью манометров, установленных до и после грязевиков. Засор убирается сбросом воды через кран спуска грязевика. Найти кран спуска можно в нижней части, но процедура не всегда эффективна, поэтому проще разобрать и очистить грязевик изнутри.

Поломка элеватора определяется по перепадам температуры носителя до и после прибора. Если разница в 5 градусов, то это засор или изменение диаметра сопла, при большей разнице следует сделать диагностику прибора и заменить неисправный элеватор. Выполнять процедуры диагностики и замены должен специалист с опытом и нужными инструментами.