Dispositiu de calefacció
Una unitat de calefacció és una manera de connectar un sistema de calefacció a la xarxa elèctrica. L’estructura d’una unitat de calefacció en un edifici d’apartaments típic construït a l’època soviètica inclou: un dipòsit, vàlvules d’aturada, dispositius de control, el propi ascensor, etc.
L'elevador es troba en una sala ITP independent (punt de calefacció individual). Sens dubte, hi ha d’haver una vàlvula d’aturada per poder desconnectar el sistema intern del subministrament de calor principal, si cal. Per tal d’evitar bloquejos i bloqueigs al propi sistema i als dispositius de la canonada interna de la casa, cal aïllar la brutícia que prové juntament amb l’aigua calenta de la xarxa principal de calefacció, per la qual cosa s’instal·la un dipòsit de fang. El diàmetre del dipòsit sol ser de 159 a 200 mil·límetres, tota la brutícia entrant (partícules sòlides, escates) es recull i s’hi col·loca. El dipòsit, al seu torn, necessita una neteja puntual i regular.
Els dispositius de control són termòmetres i manòmetres que mesuren la temperatura i la pressió a l’elevador.
El dispositiu i el principi de funcionament de l’ascensor de calefacció
Al punt d’entrada de la canonada de la xarxa de calefacció, generalment al soterrani, crida l’atenció el nus que connecta les canonades de subministrament i retorn. Es tracta d’un ascensor: una unitat de mescla per escalfar una casa. L’ascensor es fabrica en forma d’estructura de ferro colat o d’acer equipada amb tres brides. Es tracta d’un ascensor de calefacció ordinari, el seu principi de funcionament es basa en les lleis de la física. Dins de l’ascensor hi ha un broc, una cambra receptora, un coll de mescla i un difusor. La cambra receptora està connectada al "retorn" mitjançant una brida. L’aigua sobreescalfada entra a l’entrada de l’ascensor i desemboca al broquet. A causa de l'estrenyiment del broc, el cabal augmenta i la pressió disminueix (llei de Bernoulli). L'aigua del "retorn" és aspirada a la zona de pressió reduïda i barrejada a la cambra de mescla de l'ascensor. L’aigua redueix la temperatura fins al nivell desitjat i alhora disminueix la pressió. L'ascensor funciona simultàniament com a bomba de circulació i mesclador. Aquest és, en resum, el principi de funcionament d’un ascensor al sistema de calefacció d’un edifici o estructura.
Esquema de la unitat de calefacció
L'ajust del subministrament de refrigerant es duu a terme per les unitats de calefacció d'ascensors de la casa. L’elevador és l’element principal de la unitat de calefacció; necessita cintes. L'equip regulador és sensible a la contaminació, per tant, s'inclouen filtres de fang a la canonada, que estan connectats al "subministrament" i al "retorn".
La guarnició de l’ascensor inclou:
- filtres de fang;
- manòmetres (entrada i sortida);
- sensors de temperatura (termòmetres a l’entrada de l’ascensor, a la sortida i al “retorn”);
- vàlvules de comporta (per a treballs preventius o d'emergència).
Aquesta és la versió més senzilla del circuit per ajustar la temperatura del refrigerant, però sovint s’utilitza com a dispositiu bàsic de la unitat de calefacció. La unitat bàsica per escalfar ascensors de qualsevol edifici i estructura, proporciona una regulació de la temperatura i la pressió del refrigerant del circuit.
Els avantatges d’utilitzar-lo per escalfar edificis grans, cases i edificis de gran alçada:
- fiabilitat gràcies a la senzillesa del disseny;
- baix cost de muntatge i components;
- no volatilitat absoluta;
- estalvis significatius en el consum de calorífex fins a un 30%.
Però si hi ha avantatges indiscutibles d’utilitzar un ascensor per a sistemes de calefacció, també cal tenir en compte els desavantatges d’utilitzar aquest dispositiu:
- el càlcul es realitza individualment per a cada sistema;
- necessiteu una caiguda de pressió obligatòria al sistema de calefacció de la instal·lació;
- si l’ascensor no és ajustable, no és possible canviar els paràmetres del circuit de calefacció.
Ascensor amb ajust automàtic
Actualment, hi ha dissenys d’ascensors en els quals, amb l’ajut de l’ajust electrònic, es pot canviar la secció dels broquets. Aquest ascensor té un mecanisme que mou l’agulla de l’accelerador. Canvia la llum del filtre i, com a resultat, canvia el cabal del refrigerant. Canviar el joc canvia la velocitat de moviment de l’aigua. Com a resultat, la proporció de mescla d’aigua calenta i aigua procedent del “retorn” canvia, canviant així la temperatura del refrigerant al “subministrament”. Ara queda clar per què és necessària la pressió de l’aigua al sistema de calefacció.
L’ascensor regula el cabal i la pressió del medi de calefacció i la seva pressió condueix el flux al circuit de calefacció.
El propòsit de l’ascensor al sistema de calefacció
El transportador de calor que surt de la sala de calderes o de la planta de cogeneració té una temperatura elevada, de 105 a 150 ° C. Naturalment, és inacceptable subministrar aigua amb aquesta temperatura al sistema de calefacció.
Els documents normatius limiten aquesta temperatura a un límit de 95 ° C i és per això:
- per motius de seguretat: es poden cremar en tocar les piles;
- no tots els radiadors poden funcionar a altes temperatures, per no parlar de les canonades de polímer.
El funcionament de l’ascensor de calefacció permet reduir la temperatura de l’aigua de subministrament al nivell normalitzat. Us podeu preguntar: per què no podeu enviar immediatament a les cases aigua amb els paràmetres necessaris? La resposta es troba en el pla de viabilitat econòmica, el subministrament d’un refrigerant sobreescalfat permet transferir una quantitat de calor molt més gran amb el mateix volum d’aigua. Si es redueix la temperatura, caldrà augmentar el cabal del refrigerant i els diàmetres de les canonades de les xarxes de calefacció augmentaran significativament.
Per tant, el treball de l’elevador instal·lat al punt de calefacció consisteix a baixar la temperatura de l’aigua barrejant el refrigerant refrigerat de la línia de retorn a la canonada de subministrament. Cal tenir en compte que aquest element es considera obsolet, tot i que encara s’utilitza àmpliament en l’actualitat. Ara, quan s’instal·len punts de calor, s’utilitzen unitats de mescla amb vàlvules de tres vies o intercanviadors de calor de plaques.
Per què necessiteu una unitat de calefacció?
El punt de calor es troba a l'entrada de la central de calefacció a la casa. El seu objectiu principal és canviar els paràmetres del refrigerant. Per dir-ho més clarament, la unitat de calefacció redueix la temperatura i la pressió del refrigerant abans que entri al radiador o al convector. Això és necessari no només perquè no us cremeu en tocar el dispositiu de calefacció, sinó també per allargar la vida útil de tots els equips del sistema de calefacció.
Això és especialment important si la calefacció a l'interior de la casa es divideix mitjançant tubs de polipropilè o metall-plàstic. Hi ha modes de funcionament regulats de les unitats de calefacció:
Aquestes xifres mostren la temperatura màxima i mínima del refrigerant a la xarxa de calefacció.
A més, segons els requisits moderns, s’hauria d’instal·lar un comptador de calor a cada unitat de calefacció. Passem ara al disseny de les unitats de calefacció.
Punt de distribució de la calefacció de l’edifici
Els enginyers de calefacció recomanen utilitzar un dels tres modes de funcionament de la caldera a temperatura. Aquests modes es van calcular inicialment teòricament i han estat en ús pràctic durant molts anys. Proporcionen una transferència de calor amb pèrdues mínimes a llargues distàncies amb la màxima eficiència.
Els modes tèrmics de la caldera es poden designar com la relació entre la temperatura de subministrament i la temperatura de "retorn":
- 150/70: la temperatura de subministrament és de 150 graus i la temperatura de retorn és de 70 graus.
- 130/70 - temperatura de l’aigua 130 graus, temperatura de retorn 70 graus;
- 95/70 - temperatura de l’aigua 95 graus, temperatura de retorn - 70 graus.
En condicions reals, el mode es selecciona per a cada regió específica, en funció del valor de la temperatura de l’aire hivernal. Cal tenir en compte que és impossible utilitzar temperatures elevades per escalfar locals, especialment a 150 i 130 graus, per evitar cremades i greus conseqüències durant la despressurització.
La temperatura de l’aigua està per sobre del punt d’ebullició i no bull a les canonades a causa de l’alta pressió. Això significa que és necessari reduir la temperatura i la pressió i proporcionar l'extracció de calor necessària per a un edifici concret. Aquesta tasca s’encarrega a l’elevador del sistema de calefacció: equips especials de calefacció situats al punt de distribució de calor.
Determinació del valor de la unitat de calefacció
Un ascensor és un dispositiu independent no volàtil que realitza les funcions dels equips de bombament per raig d’aigua. La unitat de calefacció redueix la pressió, la temperatura del portador de calor, barrejant l'aigua refrigerada del sistema de calefacció.
L’equip és capaç de transferir un refrigerant escalfat a les temperatures més altes possibles, cosa que és beneficiosa des del punt de vista econòmic. Una tona d’aigua, escalfada a +150 C, té una energia tèrmica molt superior a una tona de refrigerant amb una temperatura de només +90 C.
Principis de funcionament i esquema detallat de la unitat de calefacció
Per entendre com funciona l’equip, n’heu d’entendre el disseny. La distribució de la calefacció de l’ascensor no és complicada. El dispositiu és una samarreta metàl·lica amb brides de connexió als extrems.
Les característiques del disseny són les següents:
- la canonada de ramificació esquerra és un broquet que s’apega cap al final fins al diàmetre calculat;
- darrere del broquet hi ha una cambra de mescla cilíndrica;
- es necessita la canonada de ramificació inferior per connectar la canonada de circulació inversa d’aigua;
- la canonada de derivació dreta és un difusor d’expansió que transporta el refrigerant calent a la xarxa.
Tot i el simple dispositiu de l’ascensor de la unitat de calefacció, el principi de funcionament de la unitat és molt més complicat:
- El refrigerant escalfat a una temperatura elevada es mou a través del broc cap al broc, després a pressió augmenta la velocitat de transport i l’aigua flueix ràpidament a través del broc a la cambra. L’efecte de la bomba de raig d’aigua manté una velocitat de flux determinada del medi de calefacció al sistema.
- Quan l’aigua passa per la cambra, la pressió disminueix i el raig passa pel difusor, proporcionant un buit a la cambra de mescla. A continuació, a alta pressió, el refrigerant mou el líquid retornat de la línia de calefacció pel pont. La pressió es crea per l'efecte d'ejecció a causa del buit, que manté el flux del transportador de calor subministrat.
- A la cambra de mescla, el règim de temperatura dels cabals disminueix fins a +95 C, aquest és l’indicador òptim per al transport a través del sistema de calefacció de la casa.
En entendre què és una unitat de calefacció en un edifici d’apartaments, el principi de funcionament d’un ascensor i les seves capacitats, és important mantenir la caiguda de pressió recomanada a les canonades de subministrament i retorn. La diferència és necessària per superar la resistència hidràulica de la xarxa de la casa i del propi dispositiu
L’elevador del sistema de calefacció s’integra a la xarxa de la següent manera:
- el tub de derivació esquerre està connectat a la línia de subministrament;
- inferior: a canonades amb transport de tornada;
- les vàlvules d’aturada es munten als dos costats, complementades amb un filtre de brutícia per evitar el bloqueig de la unitat.
Tot el circuit està equipat amb manòmetres, comptadors de calor i termòmetres. Per obtenir una millor resistència al flux, es talla un pont a la línia de retorn amb un angle de 45 graus.
Avantatges i desavantatges de les unitats de calefacció
Un ascensor de calefacció no volàtil és barat, no necessita connectar-se a la font d’alimentació i funciona perfectament amb qualsevol tipus de refrigerant. Aquestes propietats asseguraven la demanda d'equips en cases amb calefacció central, on es subministra un transportador de calor amb un alt grau de calefacció.
Inconvenients d'utilitzar:
- Mantenir la pressió diferencial de l’aigua a les canonades de subministrament i cabal.
- Cada línia requereix càlculs i paràmetres específics de la unitat de calefacció. Al mínim canvi de temperatura del fluid, haureu d’ajustar els forats del broc, instal·lar-ne un de nou.
- No és possible regular sense problemes la intensitat i l'escalfament del refrigerant transportat.
Es venen a la venda unitats amb secció de forat ajustable, accionament manual o elèctric de la transmissió d'engranatges ubicada a l'avantsala. Però en aquest cas, el dispositiu perd la seva volatilitat.
Càlcul de l’ascensor de calefacció
Cal tenir en compte que el càlcul d’una bomba de raig d’aigua, que és un ascensor, es considera bastant feixuc, intentarem presentar-la de forma accessible. Per tant, per a la selecció de la unitat, dues característiques principals dels ascensors són importants per a nosaltres: la mida interna de la cambra de mescla i el diàmetre de flux del broquet. La mida de la cambra ve determinada per la fórmula:
- dr és el diàmetre requerit, cm;
- Gpr: quantitat reduïda d'aigua barrejada, t / h.
Al seu torn, el cabal reduït es calcula de la següent manera:
En aquesta fórmula:
- τcm - temperatura de la barreja que s’escalfa, ° С;
- τ20 és la temperatura del refrigerant refrigerat a la línia de retorn, ° С;
- h2 - resistència del sistema de calefacció, aigua m. Art .;
- Q és el consum de calor requerit, kcal / h.
Per seleccionar la unitat elevadora del sistema de calefacció segons la mida del broquet, heu de calcular-la mitjançant la fórmula:
- dr és el diàmetre de la cambra de mescla, cm;
- Gпр: consum reduït d’aigua mixta, t / h;
- u és el coeficient d'injecció (barreja) sense dimensions.
Els dos primers paràmetres ja són coneguts, només queda trobar el valor de la relació de mescla:
En aquesta fórmula:
- τ1 és la temperatura del refrigerant sobreescalfat a l’entrada de l’ascensor;
- τcm, τ20: el mateix que a les fórmules anteriors.
Nota.
Per calcular el broquet, heu de prendre el coeficient u igual a 1,15u '.
A partir dels resultats obtinguts, la unitat es selecciona segons dues característiques principals. Les mides estàndard dels ascensors es designen amb números de l’1 al 7, cal agafar el que s’acosti més als paràmetres de disseny.
Els principals mal funcionaments de l’elevador
Fins i tot un dispositiu tan simple com un ascensor pot no funcionar correctament. Les anomalies es poden determinar analitzant les lectures dels manòmetres als punts de control de la unitat d’ascensor:
- Les disfuncions sovint són causades per l’obstrucció de canonades amb brutícia i partícules sòlides a l’aigua. Si hi ha una caiguda de pressió al sistema de calefacció, que és molt més elevada fins al dipòsit, aquest mal funcionament es produeix per l’obstrucció del dipòsit, que es troba a la canonada d’alimentació. La brutícia es descarrega pels canals de desguàs del dipòsit, netejant les xarxes i les superfícies interiors del dispositiu.
- Si la pressió del sistema de calefacció salta, les causes possibles poden ser la corrosió o un broquet obstruït. Si el broquet col·lapsa, la pressió del recipient d'expansió de calefacció pot superar el valor permès.
- És possible un cas en què la pressió del sistema de calefacció augmenti i els manòmetres anteriors i posteriors al dipòsit del "retorn" mostrin valors diferents. En aquest cas, heu de netejar el dipòsit de "retorn". S’obren les aixetes de desguàs, es neteja la malla i s’elimina la brutícia de l’interior.
- Quan la mida del broquet canvia a causa de la corrosió, es produeix una desalineació vertical del circuit de calefacció. Les bateries estaran calentes a la part inferior i insuficientment escalfades als pisos superiors. La substitució del broc per un broc amb un diàmetre calculat eliminarà aquest problema.
Què és i per a què serveix la calefacció per un ascensor?
Per entendre clarament l’estructura i el propòsit de la unitat d’ascensor, podeu accedir a un soterrani ordinari d’un edifici de diverses plantes. Allà, entre la resta d’elements de la unitat de calefacció, podeu trobar la part desitjada.
Penseu en un diagrama esquemàtic del subministrament de refrigerant al sistema de calefacció d’un edifici residencial. L'aigua calenta es condueix a la casa. Cal tenir en compte que només hi ha dues canonades, de les quals:
- 1 - subministrament (porta aigua calenta a la casa);
- 2 - inversa (realitza l'eliminació del refrigerant que ha retornat calor a la sala de calderes);
L’aigua escalfada a una temperatura determinada des de la cambra de calor entra al soterrani de l’edifici, on s’instal·len vàlvules de parada a l’entrada de la unitat de calefacció a les canonades. Anteriorment, les vàlvules de comporta s’instal·laven àmpliament com a vàlvules d’aturada, ara s’estan substituint gradualment per vàlvules de bola d’acer. El recorregut del refrigerant depèn de la seva temperatura.
Al nostre país, les caldereries funcionen en tres modes tèrmics principals:
- 95 (90) / 70 ° C;
- 130/70 0 C;
- 150/70 0 C;
Si l'aigua de la canonada de subministrament s'escalfa fins a no més de 95 0 С, simplement es distribueix a través del sistema de calefacció mitjançant un col·lector equipat amb dispositius d'ajust (vàlvules d'equilibri). En el cas que la temperatura del refrigerant sigui superior a 95 0 С, segons els estàndards actuals, aquesta aigua no es podrà subministrar al sistema de calefacció. L’hem de refredar. Aquí és on entra en funcionament l’elevador. Cal tenir en compte que la unitat de calefacció per ascensor és la forma més barata i senzilla de refrigerar el refrigerant.
Esquemes de cablejat del sistema de calefacció elevat
Els processos de calefacció d’aigua per al subministrament d’aigua calenta (ACS) i els sistemes de calefacció estan d’alguna manera interconectats entre si.
A causa del fet que la temperatura de l’aigua del subministrament d’aigua calenta en qualsevol condició s’ha de mantenir dins dels 60 - 65 graus, a temperatures exteriors positives, un refrigerant més calent pot entrar a l’ascensor del necessari.
Al mateix temps, hi ha un consum excessiu de calor al nivell del 5% al 13%. Per evitar aquest fenomen, s’utilitzen tres esquemes per connectar l’elevador:
- amb un regulador de cabal d’aigua;
- amb un broquet ajustable;
- amb una bomba reguladora.
Amb regulador de cabal d’aigua
Quan es compleix aquesta condició, és possible evitar la desalineació del sòl, que es produeix en els sistemes d'una sola canonada en cas de disminució del cabal del refrigerant.
Tot i així, el regulador de cabal + elevador no és capaç de mantenir la temperatura aigües avall d’aquest dispositiu a un nivell acceptable quan hi ha desviacions respecte al calendari normal de temperatura.
Amb broquet regulable
L’àrea de la secció transversal de la sortida del broquet està regulada per una agulla inserida. Al mateix temps, augmenta el coeficient de mescla i, per tant, disminueix la temperatura del refrigerant després de l’ascensor.
L’inconvenient d’aquest esquema és que quan l’agulla s’insereix al forat del con, augmenta la resistència hidràulica d’aquest, com a conseqüència del qual disminueix el cabal del refrigerant i, en conseqüència, la quantitat de calor subministrada. .
Esquema d'un elevador regulable
Amb bomba de control
La bomba està muntada a la línia de mescla de l’elevador o paral·lela a la mateixa. A més, es munten reguladors del flux del portador de calor i la seva temperatura. Aquesta solució és molt eficaç perquè us permet:
- regular la temperatura del refrigerant a qualsevol temperatura exterior i no només a positiva;
- mantenir la circulació del refrigerant a la xarxa interna quan s’atura la xarxa externa.
Els desavantatges de l'esquema inclouen un elevat cost, complexitat i majors costos operatius a causa de l'alimentació de la bomba.
Possibles problemes i mal funcionament
Tot i la durabilitat dels dispositius, de vegades la unitat de calefacció de l’ascensor funciona malament. L’aigua calenta i l’alta pressió troben ràpidament punts febles i provoquen avaries.
Això passa inevitablement quan els conjunts individuals són de mala qualitat, el càlcul del diàmetre del broquet és incorrecte i també a causa de la formació de bloqueigs.
Soroll
L'ascensor de calefacció pot generar soroll quan funciona. Si s’observa això, significa que s’han format esquerdes o esgarrapades a la sortida del broc durant el funcionament.
El motiu de l’aparició d’irregularitats rau en la distorsió del broquet causada pel subministrament d’un refrigerant a alta pressió. Això passa si el regulador de cabal no exclou l'excés de capçal.
Desajust de temperatura
El funcionament de la qualitat de l’ascensor es pot posar en dubte fins i tot quan la temperatura a l’entrada i sortida és massa diferent de l’horari de temperatura. Probablement, això es deu al diàmetre dels broquets de grans dimensions.
Cabal d’aigua incorrecte
Un gas defectuós provocarà un canvi en el cabal d’aigua respecte al valor de disseny.
Aquesta violació es pot identificar fàcilment pel canvi de temperatura en els sistemes de canonades entrants i sortints. El problema es resol solucionant el regulador de cabal (accelerador).
Elements estructurals defectuosos
Si l’esquema de connexió del sistema de calefacció a la xarxa de calefacció externa té una forma independent, el motiu del funcionament de mala qualitat de la unitat d’ascensor pot ser causat per bombes, unitats de calefacció d’aigua, tancament i vàlvules de seguretat defectuoses, tot tipus de fuites en canonades i equips, reguladors que funcionen malament.
Els principals motius que afecten negativament el circuit i el principi de funcionament de les bombes inclouen la destrucció d’acoblaments elàstics a les articulacions de la bomba i els eixos del motor elèctric, el desgast dels coixinets de boles i la destrucció dels seients per a ells, la formació de fístules i esquerdes a el cos, envelliment de foques. La majoria de les falles enumerades es poden solucionar mitjançant la reparació.
El problema de les fístules i les esquerdes del cas es resol substituint-lo.
S’observa un funcionament insatisfactori dels escalfadors d’aigua quan es trenca l’estanquitat de les canonades, es produeix la seva destrucció o s’enganxa el feix de tubs. La solució al problema és substituir les canonades.
Bloquejos
Els bloqueigs són una de les causes més freqüents d’un subministrament de calor deficient. La seva formació s’associa amb l’entrada de brutícia al sistema quan els filtres de brutícia són defectuosos. Augmenteu el problema i acumuleu productes de corrosió a l'interior de les canonades.
El nivell d’obstrucció dels filtres es pot determinar mitjançant les lectures dels manòmetres instal·lats davant del filtre i després d’aquest. Una caiguda de pressió significativa confirmarà o desmentirà la suposició sobre el grau de deixalles. Per netejar els filtres, n’hi ha prou amb drenar la brutícia a través dels dispositius de drenatge situats a la part inferior de la carcassa.
Cal eliminar immediatament qualsevol mal funcionament de les canonades i dels equips de calefacció.
Les observacions menors que no afectin el funcionament del sistema de calefacció són obligatòriament registrades en documentació especial, s’inclouen al pla per a reparacions actuals o importants. La reparació i eliminació de comentaris es produeix a l’estiu anterior a l’inici de la propera temporada de calefacció.
ACS des d’un punt de calefacció individual
El més senzill i comú és l’esquema amb una connexió paral·lela d’una sola etapa d’escalfadors d’aigua calenta (Fig. 10). Estan connectats a la mateixa xarxa de calefacció que els sistemes de calefacció dels edificis. L’aigua de la xarxa de subministrament d’aigua externa es subministra a l’escalfador sanitari sanitari. En ell, s’escalfa per l’aigua de la xarxa que prové d’una font de calor.
Fig. 10. Esquema amb connexió dependent del sistema de calefacció a la xarxa externa i connexió paral·lela d’una sola etapa de l’intercanviador de calor d’ACS
L’aigua de la xarxa refrigerada es retorna a la font de calor.Després de l’escalfador de subministrament d’aigua calenta, l’aigua de l’aixeta escalfada entra al sistema d’ACS. Si els dispositius d’aquest sistema estan tancats (per exemple, de nit), l’aigua calenta es torna a alimentar a l’intercanviador de calor d’ACS a través del tub de circulació.
A més, s’utilitza un sistema de calefacció per aigua calenta en dues etapes. En ella, a l’hivern, l’aigua freda de l’aixeta s’escalfa primer a l’intercanviador de calor de la primera fase (de 5 a 30 ° C) amb un refrigerant de la canonada de retorn del sistema de calefacció i, a continuació, l’aigua de la canonada de subministrament de la xarxa externa. s’utilitza per a l’escalfament final de l’aigua a la temperatura requerida (60 ° C) ... La idea és utilitzar l’energia de calor residual de la línia de retorn del sistema de calefacció per escalfar-la. Al mateix temps, es redueix el consum d’aigua de la xarxa per escalfar aigua en el subministrament d’aigua calenta. A l’estiu, la calefacció es fa segons un esquema d’una etapa.
Fig. 11. Esquema d’un punt de calefacció individual amb connexió independent del sistema de calefacció a la xarxa de calefacció i connexió paral·lela del sistema d’ACS
Per a la construcció d’habitatges de gran altura (més de 20 pisos) de diversos pisos, s’utilitzen principalment esquemes amb connexió independent del sistema de calefacció a la xarxa de calefacció i connexió paral·lela del subministrament d’aigua calenta (Fig. 11). Aquesta solució permet dividir els sistemes de calefacció i subministrament d’aigua calenta de l’edifici en diverses zones hidràuliques independents, quan es troba un IHP al soterrani i garanteix el funcionament de la part inferior de l’edifici, per exemple, des de la primera fins a la A la planta 12 i a la planta tècnica de l’edifici hi ha exactament el mateix punt de calefacció per a 13 a 24 plantes. En aquest cas, la calefacció i l’aigua calenta sanitària són més fàcils de regular en cas de canvi de càrrega tèrmica i, a més, presenten una menor inèrcia quant al mode hidràulic i l’equilibri.
Finalitat i característiques
L’elevador de calefacció refreda l’aigua sobreescalfada fins a la temperatura de disseny, després de la qual l’aigua tractada entra als dispositius de calefacció que es troben a la zona d’estar. El refredament d'aigua es produeix quan l'aigua calenta de la canonada de subministrament es barreja a l'ascensor amb l'aigua refredada del retorn.
Esquema de l’elevador
El diagrama de l’ascensor de calefacció mostra clarament que aquesta unitat contribueix a augmentar l’eficiència de tot el sistema de calefacció de l’edifici. Se li confien dues funcions alhora: un mesclador i una bomba de circulació. Aquesta unitat és econòmica, no necessita electricitat. Però l’ascensor també té diversos desavantatges:
- La caiguda de pressió entre les línies directa i de retorn ha d’estar entre 0,8-2 bar.
- La temperatura de sortida no es pot ajustar.
- Hi ha d’haver un càlcul precís per a cada component de l’ascensor.
Els ascensors són àmpliament utilitzats en el sector de la calefacció municipal, ja que són estables en funcionament quan el règim tèrmic i hidràulic canvia a les xarxes de calefacció. No cal controlar constantment l’ascensor de calefacció, tota la regulació consisteix a escollir el diàmetre correcte del broquet.
Ascensor a la sala de calderes d'un edifici d'apartaments
L’elevador de calefacció consta de tres elements: un elevador de raig, un broquet i una cambra de buit. També hi ha coses com les cintes de l’ascensor. Aquí s’han d’utilitzar les vàlvules d’aturada, els termòmetres de control i els manòmetres necessaris.
Avui en dia podeu trobar ascensors del sistema de calefacció, que poden ajustar el diàmetre del broquet amb un accionament elèctric. Per tant, serà possible regular automàticament la temperatura del portador de calor.
La selecció d’un ascensor de calefacció d’aquest tipus es deu al fet que aquí la relació de mescla varia de 2 a 5, en comparació amb els ascensors convencionals sense regulació de broquets, aquest indicador es manté sense canvis. Així, en el procés d’utilitzar ascensors amb un broquet ajustable, podeu reduir lleugerament els costos de calefacció.
Estructura de l’ascensor
El disseny d’aquest tipus d’elevadors inclou un actuador regulador, que garanteix l’estabilitat del sistema de calefacció a baix consum d’aigua de la xarxa. El broquet en forma de con del sistema d’ascensor alberga una agulla reguladora de l’accelerador i un dispositiu de guia, que fa remolinar el corrent d’aigua i actua com a coberta d’agulla de l’accelerador.
Dipòsit d'emmagatzematge del sistema de calefacció
Aquest mecanisme té un corró dentat que gira des d’una accionament elèctric o manualment. Està dissenyat per moure l'agulla de l'accelerador en la direcció longitudinal del broquet, canviar-ne la secció efectiva, després de la qual es regula el cabal d'aigua. Per tant, és possible augmentar el cabal de l’aigua de calefacció a partir de l’indicador calculat entre un 10-20% o reduir-la fins al tancament gairebé complet del broc. Una disminució de la secció transversal del broquet pot conduir a un augment del cabal de l’aigua de la xarxa i de la relació de mescla. Així baixa la temperatura de l’aigua.
Actuador de la unitat d'ascensor de calefacció
El principi de funcionament de la calefacció centralitzada
L’esquema general és bastant senzill: una caldera o una central de cogeneració escalfa aigua, la subministra a les canonades de calor principals i després als punts de calefacció: edificis residencials, institucions, etc. Quan es mou per les canonades, l’aigua es refreda una mica i en el punt final la temperatura és més baixa. Per compensar el refredament, la sala de calderes escalfa l’aigua a un valor superior. La quantitat de calefacció depèn de la temperatura exterior i del calendari de temperatura.
Per exemple, amb una programació de 130/70 a una temperatura exterior de 0 C, el paràmetre de l'aigua subministrada a la línia principal és de 76 graus. I a -22 C - no menys de 115. Aquest últim s’adapta bé al marc de les lleis físiques, ja que les canonades són un recipient tancat i el refrigerant es mou sota pressió.
És obvi que aquesta aigua sobreescalfada no es pot subministrar al sistema, ja que es produeix l’efecte de sobreescalfament. Al mateix temps, els materials de les canonades i els radiadors es desgasten, la superfície de les bateries s’escalfa fins al risc de cremades i, en principi, les canonades de plàstic no estan dissenyades per a una temperatura del refrigerant superior a 90 graus.
Per a la calefacció normal, s’han de complir diverses condicions.
- En primer lloc, la pressió i la velocitat de moviment de l’aigua. Si és petita, es subministra aigua sobreescalfada als apartaments més propers i es subministra aigua massa freda als apartats llunyans, especialment als racons, per la qual cosa la casa s’escalfa de manera desigual.
- En segon lloc, es requereix un cert volum de refrigerant per a un correcte escalfament. La unitat de calefacció rep uns 5-6 metres cúbics de la xarxa elèctrica, mentre que el sistema requereix 12-13.
Per a la solució de tots els problemes anteriors s’utilitza l’ascensor de calefacció. La foto mostra una mostra.
Principi de funcionament de l’elevador
L'elevador de mescla serveix com a dispositiu per refredar l'aigua sobreescalfada rebuda del sistema de calefacció a una temperatura estàndard, abans de subministrar-la al sistema de calefacció intern. El principi de la seva reducció consisteix a barrejar aigua de temperatura elevada des de la canonada de subministrament i refredada des de la canonada de retorn.
L'ascensor consta de diverses parts principals. Es tracta d’un col·lector d’aspiració (entrada del subministrament), un broquet (accelerador), una cambra de mescla (la part mitjana de l’ascensor, on es barregen dos fluxos i s’iguala la pressió), una cambra receptora (mescla des del retorn) , i un difusor (sortida de l'ascensor directament a la xarxa amb una pressió constant).
El broquet és un dispositiu de constricció situat al cos d'acer del dispositiu d'ascensor. A partir d’aquesta, l’aigua calenta a gran velocitat i amb una pressió reduïda entra a la cambra de mescla, on l’aigua es barreja de la xarxa de calefacció i de la canonada de retorn per aspiració.Dit d’una altra manera, l’aigua calenta del sistema de calefacció principal entra a l’ascensor, en la qual passa a través del filtre convertidor a gran velocitat i a pressió ja reduïda, es barreja amb l’aigua de la canonada de retorn i, després, a una temperatura més baixa, es mou cap al canonada d’edificació. Com es veu directament el broquet d’un ascensor mecànic a la foto següent.
Aquesta estructura de l’ascensor té un actuador per garantir el seu rendiment estable, que consisteix en un dispositiu de guiatge i una agulla d’accelerador, accionada per un corró dentat. L’acció de l’agulla de l’accelerador regula el cabal del refrigerant.
Com funciona un ascensor?
En termes senzills, l’ascensor del sistema de calefacció és una bomba d’aigua que no requereix subministrament d’energia externa. Gràcies a això, i fins i tot al disseny senzill i de baix cost, l'element va trobar el seu lloc en gairebé tots els punts de calefacció que es van construir a l'època soviètica. Però per al seu funcionament fiable, es requereixen certes condicions, que es parlaran a continuació.
Per entendre l'estructura de l'ascensor del sistema de calefacció, hauríeu d'estudiar el diagrama que es mostra a la figura anterior. La unitat recorda una mica un te normal i s’instal·la a la canonada d’alimentació, amb la seva sortida lateral s’uneix a la línia de retorn. Només a través d’un simple tee l’aigua de la xarxa entraria directament a la canonada de retorn i directament al sistema de calefacció sense reduir la temperatura, cosa que és inacceptable.
Un ascensor estàndard consisteix en una canonada d’alimentació (precambra) amb un broquet incorporat del diàmetre de disseny i una cambra de mescla, on el subministrament de refrigerant refrigerat es subministra des del retorn. A la sortida del conjunt, el tub de derivació s’expandeix per formar un difusor. La unitat funciona de la següent manera:
- el refrigerant de la xarxa amb una temperatura elevada es dirigeix al broquet;
- en passar per un forat de petit diàmetre, el cabal augmenta, a causa del qual sorgeix una zona de rarefacció darrere del broquet;
- la poca pressió provoca l’aspiració d’aigua de la canonada de retorn;
- els corrents es barregen a la cambra i surten al sistema de calefacció mitjançant un difusor.
El diagrama de la unitat d’ascensor mostra clarament com té lloc el procés descrit, on tots els fluxos s’indiquen en diferents colors:
Una condició indispensable per al funcionament estable de la unitat és que el valor de la caiguda de pressió entre les línies de subministrament i de retorn de la xarxa de subministrament de calor sigui superior a la resistència hidràulica del sistema de calefacció.
Juntament amb els evidents avantatges, aquesta unitat de mescla té un desavantatge important. El fet és que el principi de funcionament de l’ascensor de calefacció no permet regular la temperatura de la barreja a la sortida. Al cap i a la fi, què cal per a això? Canvieu, si cal, la quantitat de portador de calor sobreescalfat de la xarxa i aspirat aigua des del retorn. Per exemple, per reduir la temperatura, cal reduir el cabal i augmentar el flux del refrigerant a través del pont. Això només es pot aconseguir reduint el diàmetre del broquet, cosa que és impossible.
Els ascensors amb accionament elèctric ajuden a resoldre el problema de la regulació de la qualitat. En elles, mitjançant un accionament mecànic girat per un motor elèctric, el diàmetre del broquet augmenta o disminueix. Això s’aconsegueix perquè l’agulla cònica de l’accelerador entra al broquet des de l’interior a una certa distància. A continuació es mostra un diagrama d’un ascensor de calefacció amb la capacitat de controlar la temperatura de la barreja:
1 - broquet; 2 - agulla de l'accelerador; 3 - cos de l'actuador amb guies; 4 - eix accionat per engranatges.
Nota.
L'eix motriu es pot equipar amb un mànec de control manual i un motor elèctric que es pot encendre remotament.
Un ascensor de calefacció controlat relativament recentment aparegut permet modernitzar els punts de calefacció sense substituir cardinalment els equips. Tenint en compte quantes més unitats similars operen a la CEI, aquestes unitats són cada vegada més rellevants.
El paper del conjunt de l’ascensor
La calefacció d'edificis d'habitatges domèstics es realitza mitjançant un sistema de calefacció centralitzat. Amb aquest propòsit, es construeixen petites centrals tèrmiques i caldereries a ciutats petites i grans. Cadascuna d’aquestes instal·lacions genera calor per a diverses cases o barris. L’inconvenient d’aquest sistema és la pèrdua de calor important.
El principi del node
El límit d’un edifici és el de les parets exteriors i la superfície superior del sostre més alt, el soterrani dels edificis del soterrani o el nivell del sòl dels edificis sense soterrani. En el cas dels edificis compactes, el límit entre els objectes individuals és el pla de contacte de la paret superior i, si hi ha una unió entre les dues parets, el límit entre els edificis passa pel centre.
Límits d’instal·lació de l’edifici, segons el tipus d’instal·lació, per exemple, accessoris, portells d’inspecció, vàlvules d’aturada d’aigua, gas, calefacció, etc. L’equip de construcció inclou totes les instal·lacions integrades en un edifici permanent, com ara equips sanitaris, elèctrics, d’alarma, informàtica, telecomunicacions, extinció d’incendis i equips de construcció convencionals, com ara mobles incorporats.
Si el recorregut del refrigerant és massa llarg, és impossible regular la temperatura del líquid transportat. Per aquest motiu, totes les cases han d’estar equipades amb un ascensor. Això solucionarà molts problemes: reduirà significativament el consum de calor, previndrà accidents que puguin sorgir com a conseqüència d’un tall d’alimentació o de fallades de l’equip.
Aquest número pren especial rellevància a la temporada de tardor i primavera. El mitjà de calefacció s'escalfa d'acord amb els estàndards establerts, però la seva temperatura depèn de la temperatura de l'aire exterior.
Així, un refrigerant més calent entra a les cases més properes, en comparació amb les que es troben més lluny. És per aquest motiu que l’elevador del sistema de calefacció central és tan necessari. Diluirà el refrigerant sobreescalfat amb aigua freda i compensarà així la pèrdua de calor.
Vàlvula de tres vies
Si és necessari dividir el flux del portador de calor entre dos consumidors, s'utilitza una vàlvula de tres vies per escalfar, que pot funcionar en dos modes:
- mode permanent;
- mode hidràulic variable.
La vàlvula de tres vies s’instal·la en aquells llocs del circuit de calefacció on pot ser necessari dividir o tancar completament el cabal d’aigua. El material de l’aixeta és d’acer, ferro colat o llautó. Hi ha un dispositiu d’aturada a l’interior de la vàlvula, que pot ser esfèric, cilíndric o cònic. L’aixeta s’assembla a un te i, segons la connexió, la vàlvula de tres vies del sistema de calefacció pot funcionar com a mesclador. La relació de mescla es pot variar en un ampli rang.
La vàlvula de bola s’utilitza principalment per:
- control de temperatura de terres càlids;
- regulació de la temperatura de la bateria;
- distribució del refrigerant en dues direccions.
Hi ha dos tipus de vàlvules de tres vies: les d’aturada i les de control. En principi, són pràcticament equivalents, però és més difícil regular sense problemes la temperatura amb vàlvules de tancament de tres vies.
- Com abocar aigua a un sistema de calefacció obert i tancat?
- Popular caldera de gas de planta russa de producció
- Com purgar adequadament l’aire d’un radiador de calefacció?
- Dipòsit d’expansió per a calefacció de tipus tancat: dispositiu i principi de funcionament
- Caldera de gas de doble circuit de paret Navien: codis d'error en cas de mal funcionament
Lectura recomanada
Dipòsit de membrana d’expansió del sistema de calefacció: disseny i funció Termòstat de calefacció: principi de funcionament dels diferents tipus de derivació del sistema de calefacció: què és i per què es necessita? Com seleccionar correctament un dipòsit d’expansió per a la calefacció?
2016–2017 - Portal líder en calefacció. Tots els drets reservats i protegits per la llei
Està prohibida la còpia de materials del lloc. Qualsevol infracció dels drets d'autor comporta una responsabilitat legal. Contactes
Avantatges i inconvenients
La part de ferro colat reacciona malament a l’aigua calenta, no és propensa a la corrosió
La unitat d'ascensor com a regulador de flux de calor al sistema de calefacció s'ha utilitzat durant molt de temps, durant el qual s'han identificat els punts forts del sistema i les seves deficiències.
Els avantatges d’aquest control de temperatura inclouen:
- simplicitat de disseny i fiabilitat;
- opera en silenci;
- no necessita font d'alimentació per funcionar;
- mala resposta a l’entorn agressiu de l’aigua sobreescalfada;
- la capacitat de mantenir les característiques constants del refrigerant a la sortida;
- combina les funcions d’una bomba i un mesclador.
Les debilitats s’expressen en diversos punts:
- es requereix una pressió diferencial de 2 bar entre les línies directa i de retorn;
- només funciona en un mode;
- en cas d’infraccions a la canonada de calor, el sistema no funciona, cosa que pot provocar la congelació;
- cal un node separat per a cada edifici.
Els desavantatges de la calefacció de l’ascensor són insignificants i estan completament coberts pels avantatges, cosa que explica el seu ús generalitzat.
