Для чего нужны элеваторы в системе отопления?
Виды элеваторов отопления
Как ни странно, но об элеваторах отопления знают даже не все сантехники, обслуживающие многоэтажные дома. В лучшем случае, они имеют представление о том, что этот прибор устанавливается в системе. Но как он устроен и какую функцию выполняет, известно далеко не всем, не говоря уже о простых людях.
Поэтому давайте ликвидируем подобный пробел в знаниях об отопительных системах и разберем это устройство подробнее.
Что такое элеватор?
Если говорить простым языком, то элеватор — это специальное устройство, относящееся к отопительному оборудованию и выполняющее функцию инжекционного или водоструйного насоса. Ни больше, ни меньше.
Его основная задача — повысить давление внутри отопительной системы. То есть, увеличить прокачку теплоносителя по сети, что приведет к росту его объема. Чтобы было понятнее, приведем простой пример. Из подающего водопровода забирается 5-6 кубометров воды в качестве теплоносителя, а в систему, где расположены квартиры дома, попадает 12-13 кубометров.
Как такое возможно? И за счет чего происходит увеличение объема теплоносителя? Данный феномен основан на некоторых законах физики. Начнем с того, что если в системе отопления установлен элеватор, значит, эта система подключена к центральным сетям отопления, по которым горячая вода движется под давлением из большой котельной или ТЭЦ.
Так вот температура воды внутри трубопровода, особенно в сильные холода, достигает +150 С. Но разве это может быть? Ведь температура кипения воды +100 С. Вот тут-то и вступает в силу один из законов физики. При такой температуре вода закипает, если она находится в открытой емкости, где отсутствует какое-либо давление. Но в трубопроводе вода движется под давлением, которое создается работой подающих насосов. Поэтому она и не закипает.
Идем дальше. Температура +150 С считается очень высокой. Подавать такую горячую воду в систему отопления квартир нельзя, потому что:
- Во-первых, чугун не любит больших перепадов температур. И если в квартирах установлены чугунные радиаторы, они могут выйти из строя. Хорошо, если они просто дадут течь. Но их может разорвать, поскольку под действием высоких температур чугун становится хрупким, как стекло.
- Во-вторых, при такой температуре металлических элементов отопления не составит большого труда получить ожог.
- В-третьих, для обвязки отопительных приборов сейчас часто используют пластиковые трубы. А максимально, что они смогут выдержать, это температура +90 С (к тому же при таких цифрах производители гарантируют 1 год эксплуатации). Значит, они просто расплавятся.
Поэтому теплоноситель необходимо остудить. Вот здесь и потребуется элеватор.
Для чего служит элеваторный узел
Схема присоединения элеваторного узла
Вот мы и подошли к вопросу о том, для чего нужны элеваторы в системе отопления?
Эти приборы предназначены для того, чтобы понизить температуру подводимой воды до необходимой. И уже охлажденная она подается в систему отопления квартир. То есть, в элеваторе происходит охлаждение теплоносителя. Каким образом?
Все достаточно просто. Это устройство состоит из камеры, где происходит смешение горячей перегретой воды и воды, поступающей из обратного контура отопительной системы. То есть, смешиваются теплоноситель из котельной с теплоносителем из обратки этого же дома. Так можно, не забирая много горячей воды, получить нужный объем теплоносителя необходимой температуры.
Теряем ли мы температуру? Да, теряем, и здесь нельзя отрицать очевидное. Но теплоноситель подается через сопло, которое намного меньше диаметра трубы, поставляющей в дом горячую воду. Скорость в этом сопле настолько большая за счет давления внутри трубопровода, что теплоноситель очень быстро распределяется по всем стоякам. Поэтому независимо от того, где расположена квартира, близко или далеко от распределительного узла, температура в отопительных приборах будет одинаковой. Равномерное распределение, таким образом, обеспечивается на все 100%.
А знаете, что иногда делают сантехники-всезнайки? Они убирают сопло и устанавливают металлические заслонки, тем самым стараясь регулировать вручную скорость подачи теплоносителя. Хорошо, если устанавливают. А в некоторых домах заслонки вообще отсутствуют, и тогда начинаются проблемы.
В квартирах, расположенных ближе к элеваторному узлу, будет климат Африки. Здесь даже в самые лютые морозы всегда открыты форточки. А в дальних квартирах, особенно угловых, люди ходят в валенках и включают электрические отопительные приборы или газовую плитку. Они ругают все на свете, не подозревая, что в этом виноваты компании, обслуживающие их дом. Вот вам результат незнания и простой некомпетентности.
Как же работает элеватор?
Принцип работы элеватора
Принцип работы элеватора
Элеваторный узел представляет собой достаточно объемную емкость, чем-то похожую на горшок. Но это не сам элеватор, хотя его так и называют. Это целый узел, в состав которого также входят:
- Грязеуловители — ведь вода из трубы поступает не совсем чистая.
- Сетчато-магнитные фильтры — узел должен обеспечить определенную чистоту теплоносителя, чтобы не забивались батареи и трубы.
Очистившись, горячая вода поступает через сопло в камеру смешения. Здесь она движется с большой скоростью, в результате чего подсасывается вода из обратного контура, который присоединен к камере смешения сбоку. Процесс подсасывания, или инжекции, происходит самопроизвольно. Теперь понятно, что изменяя диаметр сопла, можно регулировать и объем подаваемого теплоносителя, и его температуру на выходе из элеватора.
Как вы понимаете, для системы отопления элеватор — это насос и смеситель одновременно. И что важно — никакой электроэнергии.
Есть еще один момент, на который специалисты обращают внимание — это соотношение напора внутри подающего трубопровода и сопротивление элеватора. Этот показатель должен быть равен 7:1. Только такое соотношение обеспечивает эффективность работы всей системы.
Но это еще не все, что касается эффективности. Обратите внимание на тот факт, что давление внутри системы — а это подающий контур и обратный — должно быть одинаковым. Допустимо, если в обратке оно будет немного меньше. Но если разница существенна, например, в подающем трубопроводе 5,0 кгс/см2, а в обратке ниже 4,3 кгс/см2, это означает, что трубопроводная система и отопительные приборы забиты грязью.
Схема включения регулируемого элеватора водоструйного типа
Возможна и другая причина — при проведении капитального ремонта были изменены диаметры труб в меньшую сторону. То есть, подрядчик таким образом сэкономил.
Можно ли регулировать температуру теплоносителя? Можно, и для этого лучше использовать регулируемый элеватор водоструйного типа.
В конструкции такого прибора установлено сопло, диаметр которого можно изменять. Иногда диапазон регулировки, и это относится больше к зарубежным аналогам, достаточно большой, что не так уж и необходимо. Отечественные элеваторы имеют сдвиг диапазона меньше, но, как показала практика, этого достаточно на все случаи жизни.
Правда, регулируемые элеваторы редко устанавливают в жилых зданиях. Намного эффективнее их монтаж в общественных или производственных помещениях. С их помощью можно сэкономить расходы на отопление до 25% только за счет того, что они позволяют снижать температуру в ночное время, а также в выходные и праздничные дни.
Элеваторный узел отопления — что это такое и как работает
Элеваторный узел отопления
Сегодня невозможно представить свою жизнь без отопления. Еще в прошлом столетии самым популярным было печное.
В наше время его используют не многие. Самым главным недостатком печного отопления является холодный пол. Весь воздух поднимается вверх, и, таким образом, пол не обогревается.
Технический прогресс продвинулся далеко вперед. И теперь самым выгодным и популярным является система водяного отопления. Безусловно, для обеспечения комфорта в доме, тепло имеет огромное значение.
В не зависимости от того квартира это, или частный дом. Однако нужно помнить, что вид обогрева зависит именно от типа и категории жилища. В частных домах устанавливают индивидуальное отопление.
Но большинство жителей квартир все еще пользуются услугами централизованной отопительной системы, которая требует не меньшего внимания.
Элеваторный узел является одним из главных составляющих системы. Однако не многие знают о том, какие функции он выполняет. Давайте рассмотрим его функциональное предназначение.
Что это такое и для чего используется
Рабочее устройство в подвале
Самый простой способ узнать о том, что же такое элеваторный узел — побывать в подвале обычного многоэтажного дома.
Среди множества деталей отопительной системы будет несложно отыскать этот важный компонент.
Рассмотрим простую схему. Каким образом в дом поступает тепло? Существует два трубопровода: подающий и обратный. По первому осуществляется подводка горячей воды к дому. С помощью второго в котельную попадает уже холодная вода из системы.
Тепловая камера осуществляет подачу горячей воды в подвальное помещение дома. Обратите внимание на то, что на входе необходимо установить запорную арматуру.
Это может быть простая задвижка, или же шаровые стальные краны. Температура теплоносителя определяет то, как он будет работать дальше. Различают три основных уровня тепла:
Если температура теплоносителя не выше 95° С, то остается только распределить тепло по всей отопительной системе. Здесь пригодиться коллектор с балансировочными кранами.
Однако все становится не так просто, если температура теплоносителя выходит за пределы норма 95° С. Такую воду нельзя запускать в отопительную конструкцию, поэтому нагрев нужно делать меньшим. Именно в этом и заключается важная функция элеваторного узла.
Принцип и схема работы
Схема и принцип работы
Элеватор способствует охлаждению перегретой воды до температуры, соответствующей норме.
Затем теплоноситель подает ее в отопительную систему жилых помещений. В тот момент, когда горячая вода в элеваторе из подающего теплопровода смешивается с охлажденной из обратного трубопровода, и происходит охлаждение.
Схема размещения элеватора позволяет более детально ознакомиться с его функциональными возможностями. Не сложно понять, что именно эта деталь отопительной системы обеспечивает эффективность ее работы.
Он работает одновременно как 2 устройства:
- Циркуляционный насос
- Смеситель
Конструкция элеватора довольно простая, но эффективная. Отличается приемлемой ценой. Для ее работы не нужно подключать электрический ток. Однако имеются и некоторые недостатки, на которые необходимо обращать внимание:
- Давление в трубопроводах прямой и обратной передачи необходимо поддерживать в пределах 0,8-2 Бар;
- Выходная температура не поддается регулировке;
- Каждый элемент элеватора нужно точно рассчитывать.
Можно с уверенностью сказать, что устройства получили широкое применение в коммунальной отопительной системе.
Принципиальная схема элеватора
На эффективность их работы не влияют колебания теплового и гидравлического режима в тепловых сетях. Кроме того, устройства не требуют постоянного наблюдения. Выбрав правильный диаметр сопла, осуществляется вся регулировка.
Основные элементы элеватора
Основные элементы узла
Основными составляющими устройства являются:
- Струйный элеватор
- Сопло
- Камера разрежения
Элеваторный узел отопления состоит из запорной арматуры, контрольных термометров, манометров. Его еще называют «обвязкой элеватора».
Новые технические идеи и изобретения стремительно внедряются в нашу жизнь. Теплофикация не является исключением.
На смену привычным элеваторным узлам приходят устройства, которые осуществляют регулировку теплоносителя в автоматическом режиме.
Их стоимость значительно выше, но, в то же время, эти устройства более экономны и энергомичны. Кроме того, для их работы обязательно требуется электропитание. Иногда необходима его большая мощность. Надежность с одной стороны и технический прогресс — с другой.
Что в итоге окажется важнее, узнаем со временем.
Что такое элеватор отопления и как он работает?
Элеватором отопления называют струйный насос, используемый в отопительных системах многоквартирных домов с централизованной подачей тепла.
Применение элеватора отопления позволяет решить одновременно несколько задач:
- оптимизировать процесс потребления тепловой энергии, поступающей от котельной
- обеспечить безопасный режим работы системы отопления, снизив температуру теплоносителя в подающем трубопроводе до безопасного уровня (95С и ниже)
- равномерно распределить тепло по всему многоквартирному дому
Решение перечисленных задач требуется только в случаях централизованной подачи тепла в жилые дома и строения. В частных домах и небольших отопительных системах, в которых температура нагрева воды позволяет подавать теплоноситель напрямую в радиаторы, струйные насосы не используются.
Основные особенности систем центрального отопления
Тепло от котельной потребителям передается с помощью нагретого теплоносителя, движущегося по трубопроводу от котлов к тепловым пунктам жилых домов. Как правило, домов много, а котельная одна, к тому же в большинстве случаев, расположенная на расстоянии нескольких километров или сотен метров от потребителя.
При одном и том же объеме теплоносителя, количество тепла, поступающее в дома, прямо пропорционально температуре его нагрева: чем она выше, тем больше тепла передано потребителям. При минусовой температуре воздуха теплоноситель может быть нагрет до 130-150 градусов Цельсия.
Для предотвращения процесса парообразования теплоноситель в системе отопления находится под давлением.
Чем больше число потребителей, тем больший объем теплоносителя необходимо нагревать и перекачивать. При этом энергетики должны не просто подать тепло в дома, но и обеспечить его безопасное потребление, что возможно только при температуре воды в радиаторах 60-70С. При более сильном нагреве приборов отопления контакт с их поверхностью может вызвать ожог.
Возникает ситуация, при которой со стороны котельной в дома под высоким давлением подается теплоноситель с температурой 130-150 С, а в квартиры поступает вода с температурой не выше предельно допустимого значения (для жилых домов 70-80С, для детских учреждений и больниц не выше 55-60С). Именно для решения этой задачи в подавляющем большинстве случаев в нашей стране используют элеватор отопления (он же струйный насос)
Как работает элеватор отопления?
Элеватор отопления состоит из корпуса сопла, сопла и смесительного тройника. Принцип действия элеватора отопления предельно прост: теплоноситель, движущийся от котельной под высоким давлением, подается в сопло, выходной диаметр которого меньше входного диаметра трубы. Сужение диаметра приводит к увеличению скорости движения жидкости и возрастанию ее кинетической энергии.
Затем жидкость с высокой скоростью поступает в смесительную камеру, размер которой намного больше выходного диаметра сопла, что приводит к резкому падению давления до уровня ниже атмосферного давления. Создается разрежение, за счет которого происходит подсос жидкости из обратного трубопровода, подведенного к камере смешения.
В результате нагретый теплоноситель «захватывает» часть обратной воды, движущейся к котлу, и увлекает ее в следующую камеру, где обе жидкости смешиваются, обмениваясь энергией, а затем поступают в подающий трубопровод отопительной системы дома, продолжая свое движение к отопительным приборам.
За счет смешения холодной обратной воды и горячего теплоносителя из подающего трубопровода удается получить нужную температуру теплоносителя и обеспечить его циркуляцию без использования дополнительных циркуляционных насосов .
При этом в систему отопления дома поступает весь теплоноситель от котельной и часть обратной уже остывшей воды, а ее оставшаяся часть, не «захваченная» элеватором, продолжает движение по обратному трубопроводу и движется к котельной, откуда, после нагрева, вновь повторяет движение к потребителю.
В результате удается уменьшить количество циркулирующей воды в теплотрассе между котельной и потребителями, что позволяет повысить эффективность всей отопительной системы в целом.
Преимущества и недостатки элеватора отопления
Конструкция элеватора отопления проста, а его стоимость невелика. Для его работы не нужно подключение к электрической сети – элеватор отопления энергонезависимое устройство. Оценивают эффективность работы элеватора по коэффициенту подсоса или безразмерному расходу среды. Как правило, КПД элеватора невелик и составляет в среднем 30%. но, несмотря на это отказываться от их применения преждевременно.
Недостатком струйного насоса в системе отопления считают отсутствие возможности управления температурой теплоносителя, но для решения этой проблемы можно использовать элеваторы с регулируемым диаметром сопла, что позволяет управлять скоростью движения потока, менять уровень разрежения в камере смешения и, следовательно, контролировать температуру воды.
Для изменения диаметра сопла в конструкцию элеватора включают электрический привод, а также датчик температуры и устройство автоматического контроля.
Элеваторный узел
Элеваторы отопления устанавливаются в составе элеваторного узла, включающего дополнительное оборудование:
- запорную арматуру
- манометры
- термометры
- фильтры (уловители грязи)
Схемы обвязки элеваторов являются частью проекта системы отопления и выполняются в соответствии с ним. Никакие самостоятельные действия посторонних лиц при этом недопустимы.
К сожалению, внешний вид элеватора, представляющий собой сужение трубопровода, часто вызывает недоумение не только у случайных граждан, но и у неграмотных сотрудников ЖЭУ.
Нередки случаи попыток «все исправить» и демонтировать элеватор или изменить его конструкцию (например, рассверлив сопло).
Результатом подобных действий бывает нарушение работы отопительной системы, при котором отопительные приборы, расположенные вначале системы перегреты, а последние радиаторы едва теплые.
Источники: http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/elevator-otopleniya-dlya-chego-nuzhny-1761, http://otoplenievdoma.ru/ehlevatornyjj-uzel-otopleniya-chto-ehto-takoe-i-kak-rabotaet.html, http://aquagroup.ru/articles/chto-takoe-elevator-otopleniya-i-kak-rabotaet.html
Автор Евгений Апрелев На чтение 3 мин. Просмотров 2k.
Практически каждый специалист, обслуживающий систему центрального обогрева многоквартирного дома, знаком с таким важнейшим ее элементом, как элеваторный узел. Всем, кого интересует назначение, конструкция и работа элеваторного узла системы отопления, будет полезна данная публикация.
Назначение и применение
Центральная система отопления (ЦСО) – это довольно сложная и разветвленная сеть, включающая в себя котельные, бойлерные, распределительные пункты и системы трубопровода, по которым теплоноситель поступает непосредственно потребителю. Чтобы доставить теплоноситель необходимой температуры потребителю, требуется поднять его температурные показатели.
Как правило, по магистральному трубопроводу подается теплоноситель с температурой от 130 до 150°С. Этого достаточно для сохранения тепловой энергии, но слишком много для потребителя. По санитарным нормам, температура теплоносителя в ЦСО дома не должна превышать 95°С. Другими словами: перед попаданием в систему отопления дома, воду необходимо охладить. За это и отвечает регулируемый элеваторный узел системы отопления, который смешивает горячую воду из котельной и холодную воду с обратного трубопровода ЦСО.
Назначение элеватора не ограничивается только регулировкой температуры теплоносителя: благодаря подмешиванию «обратки» в «подачу» увеличивается объем теплоносителя, что позволяет экономить службам на диаметре трубопровода и мощности насосного оборудования.
Конструкция и принцип работы
Конструкция элеватора проста, но от этого не менее эффективна. Устройство представляет собой чугунную или стальную конструкцию, состоящую из трех фланцев:
- К первому подключается подача перегретого теплоносителя.
- Ко второму – патрубок обратки ЦСО.
- К выходному патрубку подключается трубопровод, по которому происходит подача воды необходимой температуры к потребителю.
Ключевым звеном данного устройства является сопло, благодаря сужению сечения которого создается разряжение в смешивающей камере и подсос воды из обратного трубопровода. Принцип работы элеваторного узла системы отопления основан на законе Бернулли.
Основной проблемой данного устройства является возможное засорение сопла. Для защиты конуса от взвешенных частиц применяется фильтр-грязевик. Для проведения профилактических работ по замене сопла и чистки фильтрующего элемента, в конструкции смесителя предусмотрена запорная арматура. Для диагностики параметров теплоносителя и контроля работы СО в элеваторный модуль входят термодатчики и манометры давления, которые и являются его обвязкой.
Достоинства и недостатки
Широчайшее распространение элеваторов в сетях теплоснабжения обусловлено устойчивой работой данных элементов даже при изменении теплового режима подачи теплоносителя. Кроме этого, основным плюсами использования элеваторов являются:
- Простота конструкции.
- Надежность в работе.
- Энергонезависимость.
Кроме того, элеваторы в ЦСО практически не требуют обслуживания. Корректность работы зависит исключительно от грамотного монтажа и правильно подобранного диаметра сопла.
Важно! Расчет элеваторного узла системы отопления, который включает в себя подбор диаметров труб, сечения сопла и размеров самого устройства, выполняется только в профильной проектной организации.
Способы регулировки
Для упрощения задачи подбора необходимого температурного режима СО без замены сопла были созданы регулируемые элеваторы:
- С ручным изменением диаметра сопла.
- С автоматической регулировкой.
Принцип регулирования сечения конуса предельно прост: в элеватор устанавливается задвижка, вращая которую меняется проходное сечение сопла.
В ручном варианте, вращение задвижки осуществляется ответственным работником, который меняет эксплуатационные характеристики теплоносителя, основываясь на показаниях манометров и термометров. Схема элеваторного узла системы отопления с автоматическим смесительно-регулировочным модулем, основана на сервоприводе, который вращает шток задвижки. Управляющим органом выступает контроллер, который принимает показания от датчиков давления и температуры, установленных на входе и выходе элеваторного узла.
Совет: несмотря на простоту конструкции смесительного устройства, его созданием и монтажом в ЦСО многоквартирного дома должны заниматься исключительно профессионалы, имеющую соответствующую компетенцию. Устройства кустарного производства могут стать причиной аварии.
что это такое и схема в многоквартирном доме
В тепловых пунктах, обслуживающих многоквартирные дома прошлых времен, можно встретить особое оборудование, которое обеспечивает быструю передачу тепловой энергии во все точки системы. Как правило, элеваторный узел устанавливался несколько десятилетий назад, но продолжает исправно работать и сегодня. Хоть такое оборудование и является устаревшим, его не спешат менять по причине его эффективности. Но, несмотря на преимущества, есть у таких узлов и свои недостатки.
Элеваторный узел и что это?
Элеваторный или тепловой узел – это приспособление, одновременно выполняющее функции инжекционного насоса. Главное предназначение такой конструкции заключается в повышении давления в отопительных сетях и увеличении прокачки и объема теплового носителя в магистрали.
Элеватор отопления позволяет транспортировать по магистрали теплоноситель с температурой +150°С, что повышает энергоэффективность системы отопления. Если сравнить теплоотдачу определенного объема жидкости с температурой +90°С с таким же объемом жидкости с температурой 150 градусов, то количество транспортируемой тепловой энергии во втором случае будет значительно больше.
Описывая элеваторный узел системы отопления и что это такое, стоит отметить, что такие устройства позволяют быстро перемещать по магистрали теплоноситель с температурой выше точки кипения без преобразования жидкости в пар. Это достигается благодаря тому, что в сети постоянно поддерживается высокое давление.
Схема и принцип работы
Схема элеваторного узла отопления довольно простая. Внешне конструкция напоминает громоздкий тройник из металлических труб, каждая из которых на конце имеет соединительный фланец.
Типовая схема элеваторного узла отопления выглядит следующим образом:
- Левый патрубок напоминает сопло, которое сужается до необходимого расчетного диаметра.
- После него следует цилиндр камеры смешивания.
- Снизу находится патрубок для присоединения обратного трубопровода.
- С правой стороны есть еще один патрубок. Это специальный диффузор с расширением, направляющий нагретый теплоноситель в отопительную систему.
Рассмотрев устройство элеватора теплового узла, стоит разобраться в его подключении. К левому патрубку подключается подающая магистраль отопительной централизованной сети. К нижнему патрубку подключается трубопровод с обраткой. С двух сторон устанавливаются отсекающие задвижки и сетчатые фильтры грубой очистки.
Рекомендуем к прочтению:
Важно! Конструкция теплового узла обязательно дополняется датчиками температуры, манометрами и тепловыми счетчиками.
Если рассматривать тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы устройства заключается в следующем:
- При прохождении теплоносителя через патрубок с соплом его скорость увеличивается за счет повышенного давления жидкости в магистрали. Это позволяет добиться эффекта инжекционного насоса. Благодаря соплу обеспечивается более эффективная циркуляция жидкости в трубопроводах.
- При попадании воды в смесительную камеру напор уменьшается. При прохождении струи через диффузор в камере смешивания среда разрежается. Благодаря эффекту инжекции жидкость с большим давлением увлекает за собой воду из обратной магистрали.
- Охлажденные и нагретые потоки перемешиваются в камере элеватора. В итоге при выходе из диффузора теплоноситель имеет температуру в пределах 95 градусов.
Важно! Для эффективной работы элеваторного узла разница давлений в подающей и обратной магистрали должна быть в определенных пределах, чтобы преодолевать гидравлическое сопротивление жидкости.
Плюсы и минусы теплового узла
Элеваторный узел системы отопления имеет следующие преимущества:
- Приемлемая стоимость и простота конструкции делают элеватор востребованным, несмотря на его внушительный «возраст».
- Это энергонезависимое устройство не нуждается в электроснабжении для работы.
- Благодаря наличию элеватора отопления сечение магистрального трубопровода можно сделать меньше, что позволяет сэкономить на его устройстве.
Минусы этого приспособления заключаются в невозможности регулировки температуры теплоносителя. Однако этот недостаток можно нивелировать использованием приборов для регулировки диаметра сопла. В таком случае контроль над температурой осуществляется управлением скоростью потока, что сказывается на степени разрежения в смесительной камере.
Расчет элеваторного узла
Для проведения расчета элеваторного узла сначала вычисляют диаметр камеры смешивания и подбирают соответствующий номер элеватора. После этого высчитывают диаметр рабочего сопла.
Для расчетов пригодятся следующие формулы:
Расчет сечения инжекционной камеры ведется в сантиметрах. Для определения этого числа нужно знать расход нагретого теплоносителя в сети с учетом гидравлического сопротивления.
Рекомендуем к прочтению:
Это значение можно найти, используя приведенную в таблице формулу, где:
- Q – это объем тепловой энергии, измеряемый в ккал/ч, расходующейся на обогрев всего сооружения;
- Tсм – температура теплового носителя в выходном патрубке после элеваторного тройника;
- T2о – температура обратки;
- h – сопротивление водяного столба жидкости, которое измеряется в метрах (этот показатель учитывается в разводке всего контура, в том числе и в радиаторах).
По отдельной формуле рассчитывается диаметр узкой части сопла. Для этого нужно знать габариты инжекторной камеры в сантиметрах и коэффициент смешивания. По отдельной формуле находится коэффициент инжекции. Для расчета нам понадобится температура теплоносителя на входящем патрубке.
Когда мы будем знать напор на трубопроводе, идущем от магистрали централизованного отопления, можно вычислить диаметр сопла. Для этого необходимые параметры системы переводят в сантиметры.
После проведения расчетов мы получаем необходимые данные, на основании которых можно подобрать подходящую модель элеваторного узла и определить условия для его правильной и бесперебойной работы. Иными словами, мы можем определить необходимую производительность системы, зная объем циркулирующего теплоносителя, который прокачивается через элеватор за единицу времени, а также минимальный напор жидкости. Основными параметрами при выборе подходящей модели прибора является сечение горловины камеры смешивания и сопла элеватора.
Важно! Диаметр сопла округляем в меньшую сторону до сотых долей миллиметра. Но минимальное значение не может быть меньше трех миллиметров, потому что сопло быстро засорится.
Распространенные поломки и методы их устранения
Несмотря на простоту конструкции, элеватор может выйти из строя. Поломки возникают по разным причинам, но чаще всего к этому приводят загрязнения, выход из строя арматуры и регуляторов, сбившиеся настройки, неправильный диаметр сопла или засорившиеся грязевики.
В зависимости от поломки существуют разные способы ремонта элеватора:
- Если причиной неисправности стало засорившееся сопло, то его нужно снять и прочистить.
- Если диаметр сопла изменился из-за коррозии или размывания водой, то деталь заменяют новой. При выборе нового сопла важно точно подобрать его диаметр. Иначе это вызовет разбалансировку системы и сильный перегрев радиаторов отопления на первом этаже дома на фоне уменьшения теплоотдачи приборов на последних этажах.
- Когда засоряются грязевики, об этом можно догадаться по увеличенной разнице давления на подающем и обратном трубопроводе. Чтобы контролировать давление до фильтров и после них, устанавливаются манометры. Для устранения засора открывают спускной кран на самом грязевике. Он расположен в нижней части устройства. Если эти действия не приведут к желаемому результату, то придется разбирать грязевик и прочищать его составляющие детали по отдельности.
О поломках элеваторного узла можно догадаться по значительному перепаду температуры в трубопроводе до прибора и после него. Если разница температур не превышает 5°С, то причина поломки кроется в засорении устройства или изменении сечения сопла. Если разница превышает 5 градусов, то нужно провести диагностику узла для выявления неисправной детали и ее замены. Для ремонта элеватора, его диагностики или полной замены приглашают мастера с необходимыми инструментами и навыками проведения подобных работ.
Содержание:
Рассуждать о необходимости отопительной системы бессмысленно – это неотъемлемая составляющая комфортного проживания в любом доме или квартире – а вот об особенностях и конструктивных составляющих отопительных систем можно сказать очень много. Например, в частных домах чаще всего используется автономное отопление, а вот многоквартирные здания отапливаются централизованной системой, которая в большинстве случаев оснащается элеваторным узлом. Владельцы квартир обычно не знают, что такое элеваторный узел отопления, зачем он нужен и по каким принципам работает. В данной статье будет рассмотрен данный элемент и его особенности.
Схема отопительной системы с элеваторным узлом
Элеваторный узел отопления представляет собой специальную конструкцию, которая выполняет функцию инжектора или струйного насоса – а необходимость в данном элементе возникает только в централизованных системах, где разогретый теплоноситель подается из котельной под давлением. Отопительная схема элеваторного узла предназначена для того, чтобы давление в системе было повышенным. Реализуется данная потребность за счет увеличения количества теплоносителя, т.е. работают обычные законы физики.
Когда температура воздуха на улице достигает высоких отрицательных значений, температура теплоносителя может превышать +150 градусов. Разумеется, такое явление противоречит законам физики – в центральном отоплении для передачи тепла используется обычная вода, которая при нагреве до указанной температуры переходит в парообразное состояние. Другое дело, что паром вода становится только в открытых емкостях и при отсутствии давления – а центральная отопительная система этим условиям не соответствует, поэтому образования пара не происходит.
Что это такое и зачем нужно
Чрезмерно разогретый теплоноситель несет в себе несколько опасностей, и его подача в квартиры должна ограничиваться из-за следующих факторов:
- В многоквартирных домах чаще всего устанавливаются чугунные радиаторы, которые характеризуются очень плохой устойчивостью к перепадам температур. При условии большой разницы температур разогретого и остывшего теплоносителя радиатор через некоторое время обязательно станет протекать, а в самом худшем варианте развития событий чугун попросту начнет крошиться.
- Разогрев отопительных приборов до высокой температуры может стать причиной ожогов и травм для жильцов, находящихся в квартире.
- Если разводка отопительной системы выполнялась с использованием пластиковых труб, то превышение температуры свыше +90 градусов с очень большой вероятностью приведет к полному расплавлению пластика, и весь контур придется отключать для трудоемкого ремонта.
Все эти проблемы достаточно серьезны, поэтому их нужно избегать, не позволяя чрезмерно разогретому теплоносителю попадать в систему. Именно для этого используется элеваторный узел, который на сегодняшний день устанавливается в любой системе централизованного отопления. Использование данного элемента позволяет обеспечить стабильную работу отопления в условиях постоянных температурных перепадов.
Вместо элеваторного узла может устанавливаться автоматизированная система управления отопительной системой. Она в полной мере заменяет элеватор, но имеет два существенных недостатка – во-первых, она обходится гораздо дороже, а во-вторых, для ее работы требуется электричество. В любом случае, сначала нужно разобраться, что это такое – элеваторный узел системы отопления, а уже потом думать, насколько он важен для отопительной системы.
Конструкция и принцип работы элеваторного узла
Устройство теплового узла включает в себя три основных элемента:
- Струйный элеватор;
- Разжижающая камера;
- Сопло.
Чтобы тепловой элеваторный узел работал, помимо основных элементов необходимо также установить запорную арматуру, манометр и термометр. Для того, чтобы свести к минимуму контроль функционирования системы, используются приспособления с электрической регулировкой сопла, обеспечивающие автоматическую настройку расхода теплоносителя в отопительном контуре.
Принцип работы элеватора заключается в смешивании горячего и уже остывшего теплоносителя. В рабочей камере элеватора чрезмерно разогретая вода, проходящая по подающему контуру, соединяется с жидкостью, возвращающейся из обратного контура. В процессе работы элеватор не только смешивает теплоносители, подводя их к необходимой температуре, но и обеспечивает их принудительную циркуляцию.
В результате, несмотря на простоту конструкции элеватора, достигается высокая эффективность работы отопительной системы и обеспечивается ее безопасность. Элеваторный узел системы отопления обходится относительно недорого и не требует затрат в процессе эксплуатации, поскольку его не нужно подключать к электрической сети.
Элеваторные узлы имеют и несколько недостатков:
- Работа элеватора возможна только при условии того, что каждый его элемент будет предельно точно рассчитан и подобран;
- Для нормальной работы устройства разница давления в подающем и обратном контурах должна составлять не более 2 бар;
- Возможность настройки температуры на выходе из устройства отсутствует.
Недостатки не слишком значительны и без особых проблем нивелируются, поэтому элеваторные узлы используются в подавляющем большинстве многоквартирных домов для нейтрализации температурных и гидравлических изменений в системе.
Распространенные неполадки узла в системе отопления
Большая часть неисправностей элеваторного узла возникает по двум основным причинам – во-первых, из-за повреждений самого устройства, а во-вторых, из-за расширения внутреннего прохода сопла. Несколько реже причиной выхода элеватора из строя может быть засорение грязевика, повреждение элементов запорной арматуры или сбой настройки регулятора.
Чтобы диагностировать неисправность в элеваторном узле, необходимо измерить температуру теплоносителя на входе и выходе устройства. Если разница температур значительна, то проблема, скорее всего, возникла по причине засорения прибора или расширения сопла. В первом случае для ликвидации неполадки требуется очистка узла, а во втором – замена рабочего элемента. Впрочем, этой работой могут заниматься только специалисты соответствующего профиля – жильцам квартир обычно не требуется даже знать, что такое элеватор в системе отопления.
При увеличении внутреннего диаметра сопла из-за коррозии отопительная система станет несбалансированной – теплоотдача отопительных приборов на верхних этажах будет недостаточной, а на нижних – чрезмерной. Чтобы устранить это явление, нужно будет заменить сопло элеватора аналогичным.
Засоренные грязевики заявляют о себе не только изменением температурного режима, но и перепадами давления, которые отслеживаются по соответствующим датчикам. Для очистки обычно хватает простого сброса при помощи крана, установленного в нижней части грязевиков, но в некоторых случаях приходится выполнять очистку вручную.
Заключение
Элеваторный узел системы центрального отопления – это полезное и нужное устройство, повышающее надежность отопления и обеспечивающее его нормальную работу. Несмотря на существование более современных альтернатив, элеваторные узлы все еще остаются самыми популярными и достаточно эффективными устройствами, предназначенными для оптимизации работы отопительной системы в многоквартирных домах.
Элеваторный узел отопления
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.
Элеваторный узел оборудованный современной автоматикой
Именно в подвалах многоэтажных домов возможно увидеть элеваторный узел отопления и, собственно, понять специфику его работы и то, какие возможности даёт его использование.
СодержаниеЭлеваторный узел, что это такое?
Элеватором в системе отопления называют специальное устройство, основное назначение которого – обеспечение оптимального давления внутри системы, а также установление допустимой температуры воды (теплоносителя). Помимо этого, с помощью элеваторного узла происходит увеличение объёмов теплоносителя.
Дело в том, что в тепловой магистрали, зачастую, находится вода, температура которой равняется 130-150°С, а по санитарным нормам теплоноситель не должен превышать 95°С. Из этого следует, что воду необходимо охладить. Достичь этого возможно, используя элеваторный узел отопления.
к меню ↑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.
Базовая схема обвязки элеваторного узла
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.
Элеваторный узел отопления
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.
к меню ↑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.
Смесительный элеваторный узел
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.
к меню ↑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.
Демонтированные сопла для элеватора
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.
к меню ↑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.
Исходя из данных требований, различают три схемы подключения:
- С регулятором расхода воды. При этом расход теплоносителя остаётся неизменным. Это помогает избежать такого явления как поэтажная разрегулировка. Однако данная схема «регулятор расхода + элеватор» не в состоянии поддерживать температуру при отклонениях от нормального температурного графика.
- С регулируемым соплом. Благодаря вводимой в сопло игле происходит регулировка площади поперечного сечения. Это увеличивает коэффициент смешивания и позволяет уменьшить температуру после элеватора. Недостатком подобной схемы есть то, что количество поставляемого тепла уменьшается из-за гидросопротивления конуса.
- С регулирующим насосом. Монтаж насоса производится на линии смешения или же параллельно ей. Дополнительно устанавливаются регуляторы температуры теплоносителя и его расхода.
Наглядный пример элеваторного узла системы отопления
Данная схема является достаточно эффективной, так как позволяет:
- Регулировать температуру воды не только при плюсовой температуре наружного воздуха.
- Поддерживать циркуляцию теплоносителя во внутренней среде, даже если произойдёт остановка внешней.
Недостатком подобной является дороговизна и увеличение затрат на эксплуатацию за счёт применения насоса, для функционирования которого необходимо электричество.
к меню ↑Что такое элеваторный узел в системе центрального отопления? (видео)
Портал об отоплении » Водяное отопление
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:
- 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.
- 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.
- 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.
Рекомендуем к прочтению:
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:
Рекомендуем к прочтению:
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:
- Засорение сопла. Снять и прочистить прибор.
- 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.
- 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.
Для того, чтобы любое жильё было максимально удобным, уютным и комфортным, требуется безупречная работа всех систем.
Но одной из самых важных, безусловно, является отопление.
Это касается всех видов жилья и частных домовладений, и многоквартирных «небоскребов».
О системе отопления
Если говорить про многоквартирные здания, то в них, зачастую, установлено централизованное отопление, которое поставляет тепло во все жилые помещения.
В загородных, частных домах, чаще встречаются автономные системы обогрева, сделанное, в некоторых случаях из труб из сшитого полиэтилена для отопления.
Но какая бы система подачи тепла у вас ни была, она требует правильного использования, ухода, внимательного отношения.
Одним из основных элементов отопительной системы, является элеваторный узел.
Большинство людей не знают о таком агрегате, но мы постараемся это исправить, предоставив в данной статье всю нужную информацию.
Данная деталь присутствует в любой системе отопления, включая и современные, с теплыми полами (видео монтажа труб из сшитого полиэтилена посмотрите здесь), элеватор можно увидеть, если зайти в подвал.
Но, чтобы оценить его предназначение, необходимо, понять схему подачи тепла в любой системе обогрева.
Так, основным источником тепла является горячая вода, она подаётся к дому по трубопроводу.
Трубопровод не один, а два, каждый из которых, выполняет свою важную функцию:
- один поставляет горячую воду к зданию из котельной к дому;
- также существует и обратный трубопровод, который поставляет использованный теплоноситель (остывшую воду) назад к котельной.
А что вы знаете про устройство крана Маевского? Его техническое описание, принцип работы в автоматическом и ручном режиме прочитайте в полезной статье.
Про установку титана на дровах своими руками написано на этой странице.
Только горячая вода может попасть в систему отопления здания из тепловой камеры котельной. На входе в тепловом узле стоит специальная запорная арматура или стальной шаровый кран.
Второй вариант является более надёжным и современным, в новостройках, обычно используется именно он.
Далее, горячая вода двигается, в зависимости от того, насколько она нагрета.
Существуют стандарты температуры воды, она должна иметь одну из вышеуказанных температур:
- 95/70 градусов;
- 130/70 градусов;
- 150/70.
В том случае, если теплоноситель будет нагрет на температуру ниже 95 С, то он будет направлен равномерно по всей системе.
Для этого существуют специальные коллекторы, которые и регулируют распределение воды при помощи балансировочных кранов.
Для чего нужен элеваторный узел
При нагреве воды в системе отопления на 95 С и более, теплоноситель не должен подаваться в систему отопления. Об этом говорят сегодняшние нормы.
Для того, чтобы подать подобный теплоноситель в систему отопления, его, предварительно, требуется охладить.
Как раз для данной цели и существует элеваторный узел.
Он считается, максимально, доступным, простым в использовании охлаждающим элементом, который встречается в отопительных системах.
Элеватор охлаждает теплоноситель до рекомендованного состояния, после чего вода попадает в отопительную систему здания.
Охлаждение происходит за счёт того, что внутри этого агрегата смешивается горячий теплоноситель и уже использованная, остывшая вода, которая берётся из обратной трубы (стальные, сварные, оцинкованные — описаны здесь) системы отопления.
Таким образом, элеваторный узел выполняет 2 важные для любой системы функции:
- как циркуляционный насос, который не даёт теплоносителю застаиваться;
- смешивает использованную и перегретую воду.
Из чего он состоит
Данный элемент системы отопления достаточно сложен по своему составу.
Он состоит из следующих основных частей:
- 2-х труб: подающей и обратной, в которых находятся горячая и остывшая вода, соответственно;
- водомер (как установить при помощи пресс-фитингов из нержавеющей стали, прочитайте здесь) для определения уровня теплоносителя;
- задвижки для обеспечения герметичности, препятствия обратному ходу теплоносителя;
- термометры;
- монометры;
- греющее устройство;
- сам элеватор.
А известна ли вам цена на обслуживание септиков Топас? Из чего складывается стоимость сервисных работ, прочитайте в полезной статье.
Про заливной шланг с аквастопом для стиральной машинки написано здесь.
На странице: http://ru-canalizator.com/santehnika/aksessuary/kran.html написано про старый кран Маевского для чугунных радиаторов.
Кажется, что компонентов достаточно много, но элемент отопительной системы, по своей сути, весьма простой, поэтому он и используется столь широко.
Преимущества и недостатки устройства
Именно, простота и высокая эффективность являются теми характеристиками, которые и обуславливают широкое распространение элеваторного узла.
Так как устройство не сложное и не затратное по своим материалам: большую часть всех элементов изготавливают из стали или чугуна (технология сварки электродами описана в этой статье), оно отличается и невысокой ценой, что делает конструкцию системы отопления более дешёвой.
Кроме того, большим плюсом является независимость от электричества, ток элеваторному узлу не нужен.
Но данный элемент, системы отопления имеют не только положительные черты, но и ряд негативных моментов, которые обусловлены достаточно давней разработкой.
Поэтому, некоторые современные проблемы, просто, не учтены.
К недостаткам можно отнести следующие факторы:
- температура воды, выходящей из узла, нерегулируема.
Аналогичные элементы более современного типа не имеют подобного недостатка;
- следует, постоянно следить за показаниями манометра, ведь перепад давления между подающей и выходной трубой должен быть минимальным.
Критической отметкой является 2 Бара;
- хоть сама конструкция элеваторного узла и не сложная, она требует точного расчёта габаритов каждой детали, чтобы внутри устройства было нужное давление, была обеспечена герметичность.
Хотя, пользователей данного элемента отопительной системы данная тонкость не касается, но следует следить, чтобы узел не был повреждён, деформирован.
Минусов у этого устройства немного, именно поэтому оно и пользуется широкой популярностью до сих пор.
Элеваторный узел не требует значительных усилий для поддержания его нормальное работы, не требуется постоянно следить за его состоянием.
Элемент теплосети, можно смело назвать надёжным.
Кроме того, элеватор автономен от остальных частей системы, поэтому неполадки, скажем, с батареями не потребует новой настройки узла или дополнительных процедур.
Принцип работы
Для того, чтобы регулировать работу данного элемента теплосистемы, требуется корректно подобрать сопло оптимальных размеров.
Сделать это могут лишь профессионалы.
Специалисты, которые имеют опыт работы с системами отопления.
Поэтому неквалифицированному человеку, лучше не браться за подобное дело.
Именно, сопло регулирует поток теплоносителя, выходящего из узла.
В последнее время, стали появляться более современные варианты сопел, которые не нужно подбирать, а достаточно, правильно отрегулировать при помощи электропривода.
Поэтому такой вид элеваторного узла даёт возможность не только охлаждать воду, но и контролировать температуру, которую получает теплоноситель перед попаданием в саму систему отопления.
Такой модернизированный элеватор, максимально удобен, и всё более надёжен, он применяется шире со временем.
Ведь до этого существовала серьёзная проблема с обеспечением надёжности агрегатов с регулируемым соплом.
Функциональные части
Мы уже рассматривали части элеваторного узла, но основными функциональными элементами элеватора являются следующие:
- зона разряжения, где находится вода из обратного трубопровода, которая храниться здесь, пока не направится в следующую часть элеватора;
- ею является смешивающая камера, где происходит смешивание перегретого и остывшего теплоносителя;
- сопло является той частью, которая выпускает получившийся теплоноситель в систему отопления всего здания.
- такие элементы, как термометр, манометр и т.д., которые помогают следить за давление, температурой и другими показателями — называют «обвязкой».
Так как они не несут функционального значения, лишь помогают контролировать состояние работы элеваторного узла.
Конструкция, проста и эффективна, именно это и даёт говорить о высокой степени надёжности и безопасности элемента системы обогрева.
Так что, не смотря на длительное пребывание в эксплуатации, узлы, практически, не утратили своих позиций, их с успехом применяют.
Конечно, развитие теплосистем не стоит на месте, появляются более эффективные аналоги, например, тепловые узлы, которые могут в автоматическом режиме контролировать уровень нагрева теплоносителя.
Но такие агрегаты не отличаются высокой надёжностью, а их стоимость, гораздо выше, чем цена элеваторного узла.
Кроме того, они требуют наличия электрического тока, зависимы от электроэнергии, что, при выключении света, повлечёт за собой и сбой в подаче тепла.
Элеваторный узел подобных недостатков не имеет, он менее удобен, но куда более надёжен, именно поэтому он всё ещё широко используется в отопительных системах, и такая тенденция в ближайшее время не нарушится.
Демонстрацию работы элеваторного узла отопления, посмотрите в предлагаемом видеосюжете.
Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.
Подписывайтесь на обновления по E-Mail:
Расскажите друзьям!
Отопление | процесс или система
Отопление , процесс и система повышения температуры закрытых помещений с основной целью обеспечения комфорта жильцов. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.
В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла — обычно работающий на угле, нефти или газе — используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления.Пар расширяется и вращает лопасти турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в котел. Encyclopædia Britannica, Inc.Историческое развитие
Самый ранний метод обеспечения внутреннего отопления был открытым огнем. Такой источник, наряду со связанными методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямой нагрев, потому что преобразование энергии в тепло происходит на участке, который должен быть нагрет.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное или косвенное отопление. Он состоит из преобразования энергии в тепло у источника, находящегося снаружи или отдельно от места или мест, которые должны быть нагреты; полученное тепло передается на площадку через текучую среду, такую как воздух, вода или пар.
За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была самым ранним используемым топливом, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или труба, которая сначала была простым отверстием в центре крыши, а затем поднималась прямо из камина, появилась в Европе к 13-му веку и эффективно удаляла дым и пары огня из жилого пространства. Похоже, что закрытые печи использовались вначале китайцами около 600 г. до н.э. и в конечном итоге распространились через Россию в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел улучшенный дизайн, известный как печь Франклина. Печи гораздо менее растрачивают тепло, чем камины, потому что тепло от огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в помещении, а не пропускает дымоход в виде горячих газов сгорания.
Центральное отопление, кажется, было изобретено в древней Греции, но именно римляне стали главными инженерами отопления в древнем мире с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях мозаичные полы поддерживались столбцами ниже, которые создавали воздушные пространства или воздуховоды. На центральном участке всех обогреваемых помещений сжигались уголь, хворост, а в Британии — уголь, а горячие газы распространялись под полом, нагревая их. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление не было возобновлено примерно через 1500 лет.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняЦентральное отопление было вновь введено в эксплуатацию в начале 19-го века, когда промышленная революция привела к увеличению размеров зданий для промышленности, бытового использования и услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева заводов и мельниц с помощью пара, транспортируемого по трубам. Угольные котлы доставляли горячий пар в помещения с помощью стоящих радиаторов.Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за его очень холодной зимы. Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. Системы центрального отопления двадцатого века обычно используют теплый воздух или горячую воду для передачи тепла. Канальный теплый воздух вытеснил пар в большинстве недавно построенных американских домов и офисов, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар как предпочтительный метод отопления; теплый воздух никогда не был популярен там.Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.
Системы центрального отопления и топлива
Основными компонентами системы центрального отопления являются приборы, в которых топливо можно сжигать для выработки тепла; среда, транспортируемая в трубах или каналах для передачи тепла в отапливаемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выделения тепла конвекцией или излучением, или обоими способами. Распределение принудительного воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления.Лучистый нагрев, напротив, включает в себя прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; излучаемое тепло создает конвекционный цикл по всему пространству, создавая равномерно нагретую температуру внутри него.
Температура воздуха и воздействие солнечного излучения, относительной влажности и конвекции влияют на конструкцию системы отопления. Не менее важным фактором является количество физической активности, которое ожидается в определенных условиях.В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации температура воздуха поддерживается ниже для того, чтобы лишняя часть тела могла рассеиваться. Верхний температурный предел 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, в то время как нижний температурный предел 13 ° C (55 ° F) подходит для лиц, выполняющих тяжелую ручную работу.
При сгорании топлива углерод и водород вступают в реакцию с кислородом воздуха с образованием тепла, которое передается из камеры сгорания в среду, состоящую из воздуха или воды.Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется источником охладителя — , то есть циркуляцией. Если воздух является средой, оборудование называется печью, а если вода — средой, бойлером или водонагревателем. Термин «котел» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а к водонагревателю — к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже его температуры кипения.
Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах.Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и они обрабатываются полностью автоматическими горелками, которые могут термостатироваться. В отличие от их предшественников, угля и кокса, остаточный зольный продукт не остается для утилизации после использования. Природный газ не требует хранения вообще, в то время как нефть перекачивается в резервуары, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от нагревательного оборудования. Рост нагрева природного газа был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземной доставки и чистотой сгорания газа.Этот рост также связан с популярностью систем теплого воздуха, к которым газовое топливо особенно приспособлено и на которые приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем масло, пользователь не нуждается в резервуаре для хранения и оплачивает топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов автотранспорта. Газовые горелки, как правило, проще, чем те, которые требуются для масла, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа образуется вредный выхлоп, газовые обогреватели должны выходить наружу.В районах, находящихся за пределами досягаемости трубопроводов природного газа, сжиженный нефтяной газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в домашних условиях до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как и природный газ. Нефтегазовое топливо во многом связано с удобством автоматической работы их отопительной установки. Эта автоматизация опирается главным образом на термостат, устройство, которое, когда температура в помещении падает до заданной точки, будет активировать печь или бойлер, пока не будет удовлетворена потребность в тепле.Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что почти все возможные обстоятельства, которые могут быть опасными, предвидятся и контролируются.
,Вес в лифте — пример проблемы инерции
Когда вы стоите на весах, показание весов является мерой вашего веса. Это на самом деле запись нормальной силы, которую весы должны приложить, чтобы поддержать ваш вес. Когда вы и весы неподвижны относительно друг друга, эти силы уравновешиваются, и ваш вес равен нормальной силе. Что если вы и ваши весы в движении, как в лифте?
Если лифт остановлен, весы показывают то, что вы ожидаете, это ваш вес в лифте.То же самое верно, когда лифт движется с постоянной скоростью. Там лифт находится в равновесии. Вы можете заметить, что когда лифт начинает двигаться, ваш вес, кажется, меняется. Когда лифт начинает подниматься, вы чувствуете себя тяжелее. Когда лифт спускается, вы чувствуете себя легче. Давайте посмотрим, почему это происходит. Во-первых, давайте посмотрим на силы в действии, когда лифт начинает подниматься.
Давайте рассмотрим положительное направление «вверх». Когда лифт начинает ускоряться вверх, вы и ваши весы испытывают одинаковое ускорение.Пол лифта толкает вас и весы вверх. Это означает, что весы должны толкать человека с дополнительной силой, чтобы подтолкнуть вас и ваш вес тоже. Новая нормальная сила больше, чем просто ваш вес. Давайте сложим силы, действующие на вас.
Согласно второму закону Ньютона, действующие на вас силы:
ΣF = ma
Общее ускорение увеличено, поэтому ускорение положительное. В действии две силы: ваш вес вниз (-mg) и поддерживающая нормальная сила.
ΣF = N — мг
N — мг = ма
N = ма + мг
N = m (a + g)
Весы считывают нормальную силу, поэтому она сообщает, что ваш вес больше, чем был в состоянии покоя.
Теперь давайте посмотрим на ускорение лифта вниз. Мы установили отрицательное направление, поэтому сумма сил равна:
ΣF = -ma
Работают те же две силы, что и при ускорении лифта.
ΣF = N — мг
N — мг = -ма
N = мг — ма
N = м (г — а)
Шкала будет считывать нормальную силу, которая меньше, чем она была в состоянии покоя.
Пример задачи:
Человек на 75 кг стоит на весах в лифте. Когда лифт начинает подниматься, весы показывают 100 кг. Каково было ускорение факторов g?
Решение:
Шкала показывает нормальную силу. Используя найденное нами уравнение для подъемников:
N UP = mg + ma = 100 кг
В состоянии покоя нормальная сила была
N REST = mg = 75 кг
Разделим одно уравнение на другой, чтобы найти соотношение.
a = 1 ⁄ 3 г
Ускорение лифта составляет одну треть силы тяжести. Поскольку ускорение положительное, направление вверх.
Скачать Adobe Acrobat версия руководства Cdc-pdf [PDF — 6,65 МБ]
«Наш климат нагревается быстрее, чем когда-либо ранее».
D. Джеймс Бейкер
NOAA Администратор, 1993–2004
Введение
Приведенные ниже цитаты дают глубокий урок о необходимости жилья для защиты от жары и холода.
«Число погибших в результате сильной жары во Франции составило 14 802: число погибших во Франции в результате августовской волны сильной жары достигло почти 15 000, согласно опубликованному в четверг отчету по заказу правительства, превысив предыдущий показатель более чем на 3 000». USA Today, 25 сентября 2003 года.
«В исследовании Чикагской жары 1995 года наибольшим риском умереть от жары были люди с медицинскими заболеваниями, которые были социально изолированы и не имели доступа к кондиционированию воздуха». Еженедельный отчет Центров по контролю и профилактике заболеваний, заболеваемости и смертности, 4 июля 2003 г.
«3 смерти, связанные с холодом. , Сильный холод, охвативший северо-восток в выходные дни и обледеневший над дорогами, был обвинен по меньшей мере в трех смертельных случаях, в том числе в Филадельфии, найденной в доме без тепла ». Лексингтон [Кентукки] Вестник Лидер, 12 января 2004 г.
«Во многих странах с умеренным климатом показатели смертности в зимний период на 10–25% выше, чем летом». Всемирная организация здравоохранения, Сеть фактических данных о здоровье, 1 ноября 2004 г.
В этой главе представлен общий обзор отопления и охлаждения современных домов.Нагрев и охлаждение — это не просто вопрос комфорта, но и выживания. И очень холодные, и очень жаркие температуры могут угрожать здоровью. Чрезмерное воздействие тепла называется тепловым стрессом, а чрезмерное воздействие холода — холодным стрессом.
В очень жаркой среде самым серьезным риском для здоровья является тепловой удар. Тепловой удар требует немедленной медицинской помощи и может привести к летальному исходу или нанести непоправимый урон. Гибель от теплового удара происходит каждое лето. Тепловое истощение и обмороки являются менее серьезными заболеваниями.Как правило, они не смертельны, но они мешают человеку работать.
При очень низких температурах наиболее серьезной проблемой является риск переохлаждения или опасного переохлаждения организма. Другим серьезным эффектом воздействия холода является обморожение или замерзание открытых конечностей, таких как пальцы рук, пальцы ног, нос и мочки ушей. Гипотермия может привести к летальному исходу, если не будет оказана немедленная медицинская помощь.
Жара и холод опасны, потому что жертвы теплового удара и переохлаждения часто не замечают симптомов.Это означает, что семья, соседи и друзья необходимы для раннего распознавания наступления условий. Выживание пострадавшего зависит от других, чтобы выявить симптомы и обратиться за медицинской помощью. Семья, соседи и друзья должны быть особенно прилежны во время жары или холода, чтобы проверить, кто живет один.
Хотя симптомы варьируются от человека к человеку, предупреждающие признаки теплового истощения включают спутанность сознания, обильное и длительное потоотделение. Человек должен быть удален от жары, охлажден и сильно увлажнен.Признаки и симптомы теплового удара включают внезапную и сильную усталость, тошноту, головокружение, учащенный пульс, легкомысленность, спутанность сознания, потерю сознания, чрезвычайно высокую температуру и горячую и сухую поверхность кожи. Человек, который выглядит дезориентированным или сбитым с толку, кажется эйфоричным или необъяснимо раздражительным, или страдает от недомогания или схожих симптомов, должен быть перемещен в прохладное место, и немедленно следует обратиться за медицинской помощью.
Предупреждающие признаки гипотермии включают тошноту, усталость, головокружение, раздражительность или эйфорию.Люди также испытывают боль в конечностях (например, в руках, ногах, ушах) и сильную дрожь. Людей, у которых проявляются эти симптомы, особенно пожилых и молодых, следует перевести в укрытие с подогревом, при необходимости следует обратиться за медицинской помощью.
Функцией системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) является обеспечение здоровья и комфорта человека. Система HVAC производит тепло, холодный воздух и вентиляцию и помогает контролировать пыль и влагу, что может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья.Переменными, которые необходимо контролировать, являются температура, качество воздуха, движение воздуха и относительная влажность. Температура должна поддерживаться равномерно по всей обогреваемой / охлаждаемой области. Существует разница в температуре от 6 до 10ºF (от -14ºC до -12ºC) при комнатной температуре от пола до потолка. Адекватность системы HVAC и воздухонепроницаемость конструкции или помещения определяют степень личной безопасности и комфорта в жилище.
Газ, электричество, нефть, уголь, древесина и солнечная энергия являются основными источниками энергии для отопления и охлаждения дома.Обычно используются такие системы отопления, как пар, горячая вода и горячий воздух. Жилищный инспектор должен иметь знания о различных видах топлива и системах отопления, чтобы определить их адекватность и безопасность при эксплуатации. Чтобы полностью охватить все аспекты системы отопления и охлаждения, необходимо учитывать всю площадь и физические компоненты системы.
Нажмите здесь для определения терминов, связанных с системами HVAC.
Отопление
Пятьдесят один процент домов в Соединенных Штатах отапливаются природным газом, 30% — электричеством, а 9% — мазутом.Остальные 11% нагреваются топливом в бутылках, древесиной, углем, солнечной, геотермальной, ветровой или солнечной энергией [1] . Любой дом, использующий сжигание в качестве источника отопления, охлаждения или приготовления пищи или имеющий пристроенный гараж, должен иметь надлежащим образом расположенные и обслуживаемые газоанализаторы окиси углерода (СО). По данным Комиссии по безопасности потребительских товаров США (CPSC), по данным, собранным в 2000 году, СО убивает 200 человек и ежегодно отправляет в больницу более 10 000 человек.
Стандартные виды топлива для отопления обсуждаются ниже.
Стандартное топливо
Газ
Более 50% американских домов используют газовое топливо. Газовое топливо — бесцветные газы. У некоторых есть характерный едкий запах; другие не имеют запаха и не могут быть обнаружены по запаху. Хотя газовое топливо легко обрабатывается в отопительном оборудовании, его присутствие в воздухе в значительных количествах становится серьезной опасностью для здоровья. Газы легко диффундируют в воздухе, что делает возможным взрывоопасные смеси. Часть воспламеняемого газа и воздуха сгорает с такой высокой скоростью, что создается взрывная сила.Из-за этих характеристик газового топлива необходимо принять меры предосторожности для предотвращения утечек, и следует соблюдать осторожность при освещении оборудования, работающего на газе.
Газ широко классифицируется как природный или промышленный.
Природный газ — Этот газ представляет собой смесь нескольких горючих и инертных газов. Это один из самых богатых газов, добываемый из скважин, обычно расположенных в нефтедобывающих районах. Содержание тепла может варьироваться от 700 до 1300 британских тепловых единиц (БТЕ) на кубический фут, при общепринятом среднем значении 1000 БТЕ на кубический фут.Природные газы распределяются по трубопроводам до места использования и часто смешиваются с промышленным газом для поддержания гарантированного содержания БТЕ.
Промышленный газ . Этот газ в распределенном состоянии обычно представляет собой комбинацию определенных пропорций газов, производимых из кокса, угля и нефти. Его значение BTU на кубический фут обычно строго регулируется, а затраты определяются на основе гарантированного BTU, обычно от 520 до 540 BTU на кубический фут.
Сжиженный нефтяной газ . Основными продуктами сжиженного нефтяного газа являются бутан и пропан.Бутан и пропан происходят из природного газа или нефтеперерабатывающего газа и химически классифицируются как углеводородные газы. В частности, бутан и пропан находятся на границе между жидким и газообразным состоянием. При обычном атмосферном давлении бутан представляет собой газ выше 33 ° F (0,6 ° C), а пропан — газ при -42 ° F (-41 ° C). Эти газы смешиваются для производства товарного газа, подходящего для различных климатических условий. Бутан и пропан тяжелее воздуха. Теплосодержание бутана составляет 3274 БТЕ на кубический фут, тогда как содержание пропана составляет 2519 БТЕ на кубический фут.
Газовые горелки должны быть оснащены автоматическим отключением на случай, если пламя погаснет. Запорные клапаны должны быть расположены в пределах 1 фута от соединения горелки и на выходной стороне расходомера.
Внимание: сжиженный нефтяной газ тяжелее воздуха; следовательно, газ будет накапливаться на дне ограниченных областей. В случае возникновения утечки следует позаботиться о проветривании прибора перед его освещением.
Электроэнергия
Электроэнергия приобрела популярность для отопления во многих регионах, особенно там, где затраты конкурируют с другими источниками тепловой энергии, с ростом потребления с 2% в 1960 году до 30% в 2000 году.При наличии электрической системы инспектор по корпусу должен полагаться в основном на электроинспектора для определения правильной установки. Однако есть несколько моментов, которые необходимо учитывать для обеспечения безопасного использования оборудования. Убедитесь, что устройства одобрены аккредитованным агентством по испытаниям и установлены в соответствии со спецификациями производителя. Большинство блоков конвекторного типа должны устанавливаться не менее чем на 2 дюйма выше уровня пола, не только для обеспечения того, чтобы через блок устанавливались надлежащие конвекционные токи, но и для обеспечения достаточной воздушной изоляции от любого горючего материала для пола.Инспектор по корпусу должен проверить наличие штор, которые расположены слишком близко к устройству, или свободные коврики с длинным ворсом, которые находятся слишком близко. Расстояние в 6 дюймов от пола и 12 дюймов от стен должно отделять коврики или шторы от прибора.
Тепловые насосы — это кондиционеры, содержащие клапан, который позволяет переключаться между кондиционером и обогревателем. Когда клапан переключается в одну сторону, тепловой насос действует как кондиционер; когда он переключается в другую сторону, он реверсирует поток хладагентов и действует как нагреватель.Холод — это отсутствие энергии или калорий тепла. Чтобы охладить что-либо, тепло должно быть удалено; чтобы что-то согреть, необходимо обеспечить энергию или калории тепла. Тепловые насосы делают оба.
Тепловой насос имеет несколько дополнений, помимо типичного кондиционера: реверсивный клапан, два тепловых расширительных клапана и два перепускных клапана. Реверсивный клапан позволяет агрегату обеспечивать как охлаждение, так и нагрев. Рисунок 12.1 показывает тепловой насос в режиме охлаждения. Блок работает следующим образом:
- Компрессор сжимает пары хладагента и подает их на реверсивный клапан.
- Реверсивный клапан направляет сжатый пар в поток во внешний теплообменник (конденсатор), где хладагент охлаждается и конденсируется в жидкость.
- Воздух, проходящий через змеевик конденсатора, отводит тепло от хладагента.
- Жидкий хладагент обходит первый тепловой расширительный клапан и поступает во второй тепловой расширительный клапан во внутреннем теплообменнике (испарителе), где он расширяется в испаритель и становится паром.
- Хладагент улавливает тепловую энергию из воздуха, обдувающего змеевик испарителя, и холодный воздух выходит с другой стороны змеевика.Холодный воздух направляется в занятое пространство как воздух с кондиционированным воздухом.
- Пары хладагента затем возвращаются в реверсивный клапан для направления в компрессор, чтобы снова начать цикл охлаждения.
Тепловые насосы [3] довольно эффективно используют энергию. Однако тепловые насосы часто замерзают; то есть, катушки в наружном воздухе собирают лед. Тепловой насос должен периодически растапливать этот лед, поэтому он переключается обратно в режим кондиционера, чтобы нагревать катушки.Чтобы избежать подачи холодного воздуха в дом в режиме кондиционера, тепловой насос также использует электрические полосовые нагреватели для нагрева холодного воздуха, который выкачивает кондиционер. Как только лед растает, тепловой насос снова переключится в режим нагрева и выключит горелки.
Лучистое тепло согревает объекты непосредственно длинноволновой электромагнитной энергией. Нагревательные панели рассеивают лучи тепловой энергии по дуге 160º, равномерно распределяя тепло. Цель состоит в том, чтобы добиться разницы температур не более 4 ° F (-16 ° C) между уровнем пола и уровнем потолка.При правильной установке лучистое тепло обогревает помещение быстрее и при более низких настройках температуры, чем другие виды тепла. Необходимо соблюдать крайнюю осторожность для защиты от возгорания от предметов, находящихся в непосредственной близости от отражателей инфракрасного излучения. Инспекторы, работающие с этим источником тепла, должны пройти специальную подготовку. Лучистое отопление оштукатурено в потолке или стене в некоторых домах или в кирпичных или керамических полах ванных комнат. Если провода в штукатурке оголены, их следует рассматривать как открытые и открытые проводки.Инспектор должен быть осведомлен об этих системах, которые являются техническими и относительно новыми.
Мазут
Мазуты получены из нефти, которая состоит в основном из соединений водорода и углерода (углеводородов) и небольшого количества азота и серы. Отечественные мазуты контролируются жесткими спецификациями. Шесть марок мазута, пронумерованных от 1 до 6, обычно используются в системах отопления; Зажигалки двух сортов используются в основном для бытового отопления:
Сорт № 1 — летучее дистиллятное масло для использования в горелках, которые подготавливают топливо для сжигания исключительно путем испарения (масляные обогреватели).
класс № 2 — летучее дистиллятное масло умеренного веса, используемое для горелок, которые подготавливают масло к сжиганию путем сочетания испарения и распыления. Этот сорт масла обычно используется в бытовых отопительных печах.
Теплотворная способность масла варьируется от приблизительно 152 000 БТЕ на галлон для масла номер 6 до 136 000 БТЕ на галлон для масла номер 1. Нефть сегодня более широко используется, чем уголь, и обеспечивает более автоматический источник тепла и комфорта. Это также требует более сложных систем и элементов управления.Если запас масла находится в подвале или подвале, необходимо соблюдать определенные правила кодекса (, рис. 12.2, ), [4-7], . Не более двух 275-галлонных резервуаров могут быть установлены над землей в самой нижней части любого здания. IRC рекомендует максимальное хранение мазута 660 галлонов. Резервуар не должен быть ближе 7 футов по горизонтали к какому-либо котлу, печи, печи или пламени.
Топливопроводы должны быть встроены в бетонный или цементный пол или защищены от повреждений, если они пересекают пол.Каждый бак должен иметь запорный клапан, который останавливает поток, если в трубопроводе или в самой горелке возникает утечка. Герметичный вкладыш или поддон должны быть установлены под резервуарами и линиями, расположенными над полом. Они содержат потенциальные утечки, поэтому масло не распространяется по полу, создавая опасность пожара.
Резервуар или резервуары должны вентилироваться снаружи, а датчик, показывающий количество масла в резервуаре или резервуарах, должен быть герметичным и исправным. Срок службы стальных резервуаров, построенных до 1985 года, составлял 12–20 лет.Резервуары должны быть от пола и на устойчивом основании, чтобы предотвратить оседание или движение, которое может привести к разрыву соединений. Рисунок 12.3 показывает установку скрытого резервуара снаружи. В 1985 году было принято федеральное законодательство, согласно которому внешние компоненты подземных резервуаров (УЗТ), установленные после 1985 года, должны противостоять воздействию давления, вибрации и движения. Федеральные правила для UST исключают следующее: фермерские и жилые резервуары емкостью 1100 галлонов или менее; резервуары для хранения мазута, использованного в помещениях; резервуары на полу или над полом подвалов; септики; проточные технологические резервуары; все резервуары емкостью 110 галлонов или меньше; и резервуары аварийного разлива и переполнения [8] .Обзор местных и государственных норм должен быть завершен до установки подземных резервуаров, так как многие юрисдикции не допускают захоронения газовых или нефтяных резервуаров.
Уголь
Четыре вида угля: антрацит, битум, полубитуминоз и лигнит. Уголь готовят во многих размерах и комбинациях размеров. Горючими частями угля являются фиксированные угли, летучие вещества (углеводороды) и небольшие количества серы. В сочетании с ними негорючие элементы, состоящие из влаги и примесей, которые образуют золу.Различные типы отличаются по теплосодержанию. Содержание тепла определяется анализом и выражается в британских тепловых единицах на фунт.
Неправильная работа угольной печи может привести к крайне опасному и нездоровому дому. Вентиляция зоны, окружающей печь, очень важна для предотвращения накопления тепла и подачи воздуха для горения.
Солнечная энергия
Солнечная энергия приобрела популярность за последние 25 лет, поскольку стоимость установки солнечных батарей и аккумуляторных батарей снизилась.Усовершенствованные технологии с панелями, установкой панелей, трубопроводов и батарей создали намного больший рынок. Солнечная энергия в основном использовалась для нагрева воды. Сегодня в Соединенных Штатах более миллиона солнечных водонагревательных систем. Солнечные водонагреватели используют прямой солнечный свет для нагрева воды или теплоносителя в коллекторах [3] . Затем эту воду хранят для использования по мере необходимости с помощью обычной системы, обеспечивающей любой необходимый дополнительный нагрев. Типичная система снизит потребность в обычном нагреве воды примерно на две трети, сведя к минимуму стоимость электроэнергии или использования ископаемого топлива и, следовательно, воздействие на окружающую среду, связанное с их использованием.Департамент жилищного строительства и городского развития США и Министерство энергетики США (ИОО) инициировали внедрение новых солнечных технологий в американское жилье следующего поколения [3] . Например, Министерство энергетики США имеет инициативу «Миллион солнечных крыш», начатую в 1997 году для установки систем солнечной энергии в более чем 1 млн. Зданий в США к 2010 году.
Центральных отопительных агрегатов
Котел следует размещать в отдельном помещении, когда это возможно, что обычно требуется в новом строительстве.Однако в большинстве жилищных инспекций инспектор имеет дело с существующими условиями и должен максимально адаптировать ситуацию к приемлемым стандартам безопасности. Во многих старых зданиях печь расположена в центре подвала или подвала. Это место не подходит для практического преобразования в котельную.
Рассмотрим физические требования к котлу или печи.
Вентиляция — Для котельной требуется больше циркулирующего воздуха, чем для жилой комнаты, чтобы уменьшить накопление тепла, вызываемого котлом или печью, и подавать кислород для сгорания.
Степень противопожарной защиты — Как указано в различных кодах (пожарный кодекс, строительный кодекс и страховые андеррайтеры), в местах, окружающих котел или печь, должны строго соблюдаться правила пожарной безопасности. Этот минимальный зазор для котла или печи от стены или потолка показан на рисунках 12.4 и 12.5 .
Асбест использовался во многих местах печей для защиты зданий от пожара и предотвращения потери тепла. Рисунок 12.6 показывает нагревательные каналы с асбестовым покрытием, например. Если обнаружена асбестовая изоляция, с ней следует обращаться осторожно (средства защиты органов дыхания и защитная одежда), и следует соблюдать осторожность, чтобы предотвратить или сдержать выброс в воздух [10] .
Печь или котел затрудняют подачу воздуха и вентиляцию помещения. Там, где это разрешено правилами и местными властями, может быть более практичным размещать печь или котел на открытой площадке. Потолок над печью должен быть защищен на расстоянии 3 фута (914.4 мм) за пределами всех принадлежностей печи или котла, и в этой зоне не должно быть всего материала для хранения. Печь или котел должны находиться на прочном бетонном основании, если они находятся в подвале или подвале. Если коды разрешают установку печи на первом этаже, то необходимо проконсультироваться с ними для правильной установки и расположения.
Отопительные котлы
Термин «котел» применяется к единственному источнику тепла, который может подавать либо пар, либо горячую воду (котел часто называют нагревателем).
Котлы могут быть классифицированы по нескольким видам характеристик. Они обычно изготавливаются из чугуна или стали. Их конструкция может быть секционной, переносной, жаротрубной, водяной или специальной. Бытовые отопительные котлы, как правило, относятся к типу низкого давления с максимальным рабочим давлением 15 фунтов на кв. Дюйм для пара и 30 фунтов на кв. Дюйм для горячей воды. Все котлы имеют камеру сгорания для сжигания топлива. Автоматические топливные устройства помогают подавать топливо и контролировать горение.Ручной запуск осуществляется путем установки решетки, пепловой ямы и управляемых тяг для впуска воздуха под топливным слоем и через него через прорези в дверце обжига. Для контроля тяги дымохода требуется проверка тяги на соединении дымовой трубы. Газ поступает из камеры сгорания в дымоходы (дымовые трубы), предназначенные для максимально возможной передачи тепла от газа. Должны быть предусмотрены условия для очистки дымоходов.
Чугунные котлы обычно отгружаются секциями и собираются на месте.
Они обычно классифицируются как
- квадратные или прямоугольные котлы с вертикальными секциями; и
- круглые, квадратные или прямоугольные котлы с горизонтальными блинными секциями.
Большинство стальных котлов представляют собой сборные единицы со сварной стальной конструкцией и называются переносными котлами. Крупные котлы устанавливаются в огнеупорных кирпичах на месте установки. Над камерой сгорания группа трубок подвешена, обычно горизонтально, между двумя коллекторами.Если дымовые газы проходят через трубы и вода окружает их, котел обозначается как тип пожарной трубы. Когда вода течет по трубам, она называется водяной трубой. Жаровая является преобладающим типом.
Отопительные печи
Отопительные печи являются источниками тепла, используемыми при работе
10 лучших способов IoT меняет лифты
Те же самые устройства Интернета вещей (IoT), которые обеспечивают более детальное освещение и управление HVAC, теперь упрощают прогнозное обслуживание, делают его более дешевым и менее трудоемким для лифтов и эскалаторов.
Технические возможности IoT позволяют устройствам управлять большими потоками данных о производительности и прогнозировать требования к техническому обслуживанию и надвигающимся сбоям за небольшую долю времени и усилий, которые потребуются специалисту-человеку для выполнения такого анализа.
В результате вертикальная транспортировка охватывает философию, которую авиационные инженеры использовали годами, говорит Рори Смит, директор по стратегическому развитию thyssenkrupp Elevator Americas.
(Фото: современный интерьер торгового центра с лифтами. Кредит: Роман Сигаев)
«Пилоты радио впереди, когда у них есть проблемы. Если они обнаружат проблему с масляным насосом в двигателе во время полета из Лондона в Чикаго, они могут сообщить по радио и сказать: «Мне нужен мой масляный насос, когда мы приземлимся», и они могут быстро заменить детали и вернуть самолет обратно. на службу, не пропуская следующий рейс », — объясняет Смит.«У них дорогие активы и высокая стоимость отказа. Теперь мы можем воспользоваться той же технологией и применить ее к активам, таким как лифты и эскалаторы ».
По теме: Технология интеллектуального здания меняет управление объектами
Пока что внедрение IoT для вертикальной транспортировки выявило два ключевых лагеря клиентов, по словам Джереми Рейнуотера, старшего вице-президента по существующей установке и модернизации Schindler: людей, которые ценят преимущества улучшенной производительности, прозрачности и новых идей, и тех, кто больше внимания уделяется экономии средств.Современные лифты с поддержкой IoT обеспечивают эти 10 и более преимуществ.
1) Мониторинг условий эксплуатации
Как и устройства IoT в других системах здания, устройства IoT лифта делают сбор данных простым и легким. В зависимости от производителя и модели лифта, ваш лифт с поддержкой IoT может собирать данные в любой из этих областей, по словам Чарли Слейтера, директора по полевым операциям Американской службы тестирования и инспекции:
- Критические цепи безопасности
- Груз весом
- Количество поездок
- Количество дверных циклов
- Время ожидания
- Тенденции движения
- Анализ езды (ускорение и замедление, рывок, удары, вибрация)
- Гармонический анализ (гармоники машины, элементов подвески и направляющих элементов)
2) Прогнозное обслуживание
Самая большая экономия времени, которую обеспечивают данные IoT, заключается в улучшении графика профилактического обслуживания и переходе к модели прогнозного обслуживания.Устройства могут отслеживать изменения в условиях эксплуатации, такие как нагрев, трение или шум, и использовать эти изменения для прогнозирования необходимости обслуживания лифта.
(Фото: техник ремонтирует лифт или лифт на железнодорожной станции Skytrain. Кредит: SB7)
«Если оставить некоторые условия без присмотра, они могут привести к выходу оборудования из строя и, в свою очередь, вызвать незапланированные сбои в работе здания», — объясняет Даниэль Элез, старший вице-президент по обслуживанию в KONE Americas.«Интернет вещей позволяет техническому обслуживанию становиться прогнозирующим и проактивным, а не реактивным».
Отслеживание износа — еще один полезный способ предсказать, когда и где вскоре потребуется обслуживание, добавляет Смит. Это может включать в себя циклы открывания-закрывания двери, сколько времени требуется, чтобы закрыть дверь и сколько энергии она потребляет для этого, сколько раз лифт должен разгоняться, скорости ускорения и даже физическое расстояние, которое лифт прошел.
Дополнительная информация по этой теме: Как устройства IoT обеспечивают профилактическое обслуживание
«Мы отслеживаем количество дверных циклов в расчете на этаж, чтобы мы знали, какие этажи чаще всего используют двери.Независимо от того, какой марки, двери на лифтах являются наиболее проблемным устройством, потому что они механические, и им приходится много злоупотреблять », — объясняет Смит.
«Люди вбегают в двери и держат их открытыми, когда пытаются закрыться. Мы считаем, что существует корреляция между количеством злоупотреблений и количеством поломок, и мы хотим убедиться, что мы адаптируем частоту технического обслуживания к тем дверям, которые получают наибольшее использование. Теперь мы можем определить его количественно и сказать: «Каждое Х раз, когда дверь циклически повторяется, мы должны планировать техническое обслуживание», — добавляет он.
3) Удаленная диагностика и устранение неисправностей
Постоянный поток данных от устройств мониторинга также позволяет производителям и другим специалистам по обслуживанию лифтов диагностировать проблемы, по крайней мере, частично, еще до того, как они достигают вашего здания, экономя ценное время на месте, которое в противном случае было бы потрачено впустую на тестирование и устранение неисправностей.
Технический специалист может заблаговременно получить полный диагноз с подтверждающей информацией и предлагаемыми действиями, чтобы, достигнув вашего здания, они могли потратить все свое время на решение проблемы, говорит Элез.
«Без IoT, если будет замечено, что лифт не работает, обратитесь в сервисную компанию, чтобы запросить сервисный звонок», — говорит Слейтер. «Компания по обслуживанию лифтов должна была бы послать механика, чтобы посетить блок и, надеюсь, правильно диагностировать проблему. Возможно, им придется заказывать детали и иметь повторный визит для выполнения ремонта. Если бы диагноз был неверным, им пришлось бы начинать заново. Благодаря IoT компания по обслуживанию лифтов сразу и, вероятно, знает, прежде чем здание сделает, что лифт не работает.”
4) Уведомления в реальном времени
IoT-устройства в лифтах могут даже обнаружить проблемы до того, как руководители объектов или жители здания заметят, что что-то не так. Дистанционный мониторинг и диагностика могут улавливать возникающие проблемы, когда они начинаются, вместо того, чтобы ждать, пока лифт заметно не зашумит или не наберет скачок мощности.
«Например, Шиндлер может видеть, что лифт находится на третьем этаже здания с переключателем в неправильном положении, и может заранее связаться с клиентом для решения проблемы, по сравнению склиент должен позвонить в сервис, встать в очередь за техником и попросить техника прийти, чтобы узнать, нужно ли включить выключатель », — говорит Рейнуотер. «Этот уровень проактивного обслуживания поможет нам обеспечить еще более высокую производительность и надежность благодаря использованию данных для выявления и решения потенциальных проблем даже до того, как наши клиенты узнают о проблеме».
5) Поведенческая проницательность
Будущие IoT-устройства лифтов должны иметь возможность собирать данные о поведении пользователей и использовать их для информирования о поведении подразделения, Элец отмечает: «Например, вместо неожиданного наплыва посетителей в вестибюле, данные могут помочь информировать системы, когда поезда прибывают поблизости. или большие собрания или конференции заканчиваются, и все это должно быть подготовлено для большого количества людей, прибывающих или покидающих здание.”
6) Избежание простоя
Существует значительная ценность того, что не нужно бросать все, чтобы справиться с неожиданным выходом из строя лифта или эскалатора. Время простоя для вашей вертикальной перевозки должно быть редким, запланированным и в нерабочее время.
«Предсказание неудач — большая цель», — говорит Смит. «Мы хотим, чтобы лифты работали чаще, но мы также планируем время простоя. У вас не может быть 100% времени безотказной работы, потому что вам придется вывести его из эксплуатации, чтобы обеспечить обслуживание, поэтому мы хотим убедиться, что предоставляется необходимое количество обслуживания.”
Устройства IoT похожи на компьютеризированную версию механика-резидента или эскалатора, который знакомится с машинами посредством ежедневного использования и осмотра, добавляет Смит. Большинство зданий уже не имеют такого специализированного опыта на месте, но круглосуточный мониторинг с помощью устройств IoT служит глазами и ушами того, кто отвечает за поддержание вертикальных транспортных систем здания.
7) Повышение надежности продукта
Производители могут использовать данные IoT для улучшения процесса инноваций.Такая простая вещь, как смена поставщика деталей, может иметь значительные последствия, положительные или отрицательные.
«Используя машинное обучение и все эти данные, мы узнаем, какие компоненты сильные, а какие слабые, чтобы мы могли взять это и сказать:« У нас много проблем с этим конкретным компонентом. Давайте исправим это и выясним, как мы можем укрепить его, чтобы он не потерпел неудачу », — говорит Смит. «У нас может быть новый поставщик для продукта, и мы сможем увидеть результаты смены поставщиков в отношении того, что кажется равным компонентом.IoT заканчивает тем, что был подходом усовершенствования продукта и удовлетворения клиента. ”
8) Гибкие стандарты связи
Слэйтер говорит, что бригады, которые рассматривают интеграцию IoT, часто опасаются, что это оборудование запатентованное. Иногда это правда, но вы можете избежать попадания в долгосрочное соглашение об обслуживании системы, которая не будет взаимодействовать с другими производителями, заранее указав ваши потребности.
«Другие компании по обслуживанию могут быть в состоянии интегрировать — если не полностью, то частично — свои собственные системы IoT с существующим оборудованием другого производителя», — говорит Слейтер.«Есть также шаги, которые можно предпринять до установки IoT или покупки нового или модернизированного лифта или эскалатора с IoT. Например, нанять инспектора или консультанта лифта, чтобы составить спецификацию для IoT и убедиться, что здание получает то, с чем может интегрироваться большинство компаний по техническому обслуживанию ».
9) Менее частая замена
Постоянный мониторинг оборудования и избежание поломок не только позволяют избежать экстренных вызовов, но и могут сэкономить ваши деньги на фактических услугах, говорит Элез.«Постоянный мониторинг оборудования может обеспечить значительную экономию затрат в долгосрочной перспективе за счет модернизации компонентов по сравнению с необходимостью полной замены блока из-за более значительных повреждений в результате ряда проблем», — объясняет Элец. «Конечная выгода — это плавный поток людей на объекте».
10) Включение лучшего управления объектами
Падение стоимости IoT-устройств и прогресс в сотовой технологии, которую устройства используют для связи, делают IoT более реалистичным вложением, чем когда-либо, говорит Рейнвотер.
«Предыдущие технологии были ограничены в своих возможностях и потенциале, создавая потолок для инноваций», добавляет Rainwater. «Последнее поколение сотовых технологий и возможность использовать эту технологию для передачи огромных объемов информации в системы с гораздо большей вычислительной мощностью позволяют нам использовать IoT в качестве инструмента для прогнозной аналитики и прогнозного обслуживания, а также добавлять будущие сервисы и приложения для управляющих зданиями. «.
Две специально отобранные статьи для чтения:
,