Unité de chauffage d'ascenseur - qu'est-ce que c'est? Schéma et principe de fonctionnement

Dispositif de chauffage

Une unité de chauffage est un moyen de connecter un système de chauffage domestique au secteur. La structure d'une unité de chauffage dans un immeuble d'habitation typique construit à l'époque soviétique comprend: un puisard à boue, des vannes d'arrêt, des dispositifs de commande, l'ascenseur lui-même, etc.
L'unité d'ascenseur est placée dans une pièce ITP séparée (station de chauffage individuelle). Il doit certainement y avoir une vanne d'arrêt afin de déconnecter le système interne de l'alimentation en chaleur principale, si nécessaire. Afin d'éviter les blocages et les blocages dans le système lui-même et les appareils de la canalisation interne de la maison, il est nécessaire d'isoler la saleté accompagnant l'eau chaude du réseau de chauffage principal, pour cela un puisard à boue est installé. Le diamètre du puisard est généralement de 159 à 200 millimètres, toutes les saletés entrantes (particules solides, tartre) s'y rassemblent et s'y déposent. Le puisard, à son tour, doit être nettoyé régulièrement et en temps opportun.

Les dispositifs de contrôle sont des thermomètres et des manomètres qui mesurent la température et la pression dans l'unité d'ascenseur.

Le dispositif et le principe de fonctionnement de l'ascenseur chauffant

Au point d'entrée de la canalisation du réseau de chaleur, généralement au sous-sol, un nœud qui relie les tuyaux d'alimentation et de retour est frappant. Ceci est un ascenseur - une unité de mélange pour chauffer une maison. L'ascenseur est fabriqué sous la forme d'une structure en fonte ou en acier équipée de trois brides. Il s'agit d'un ascenseur de chauffage ordinaire, son principe de fonctionnement est basé sur les lois de la physique. À l'intérieur de l'ascenseur, il y a une buse, une chambre de réception, un col de mélange et un diffuseur. La chambre de réception est reliée au "retour" au moyen d'une bride. L'eau surchauffée entre dans l'entrée de l'élévateur et s'écoule dans la buse. En raison du rétrécissement de la buse, le débit augmente et la pression diminue (loi de Bernoulli). L'eau du «retour» est aspirée dans la zone de pression réduite et mélangée dans la chambre de mélange de l'élévateur. L'eau réduit la température au niveau souhaité et diminue simultanément la pression. L'ascenseur fonctionne simultanément comme une pompe de circulation et un mélangeur. C'est, en bref, le principe de fonctionnement d'un ascenseur dans le système de chauffage d'un bâtiment ou d'une structure.

Schéma de l'unité de chauffage

Le réglage de l'alimentation en liquide de refroidissement est effectué par les unités de chauffage d'ascenseur de la maison. L'ascenseur est l'élément principal de l'unité de chauffage; il a besoin de cerclage. L'équipement de régulation est sensible à la contamination, par conséquent, des filtres à boue sont inclus dans la tuyauterie, qui sont connectés à «l'alimentation» et «retour».
La garniture de profondeur comprend:

• filtres à boue;
• manomètres (entrée et sortie);
• capteurs de température (thermomètres à l'entrée de l'ascenseur, à la sortie et au «retour»);
• vannes d'arrêt (pour travaux préventifs ou d'urgence).

Il s'agit de la version la plus simple du circuit de réglage de la température du liquide de refroidissement, mais il est souvent utilisé comme dispositif de base de l'unité de chauffage. L'unité de base pour le chauffage d'ascenseur de tous bâtiments et structures, assure la régulation de la température et de la pression du liquide de refroidissement dans le circuit.
Les avantages de son utilisation pour chauffer de grands immeubles, des maisons et des immeubles de grande hauteur:

1. fiabilité due à la simplicité de la conception;
2. prix bas de l'installation et des composants;
3. non-volatilité absolue;
4. économies significatives de consommation de caloporteur jusqu'à 30%.

Mais en présence d'avantages incontestables liés à l'utilisation d'un ascenseur pour les systèmes de chauffage, il convient également de noter les inconvénients de l'utilisation de cet appareil:

• le calcul est fait individuellement pour chaque système;
• vous avez besoin d'une perte de charge obligatoire dans le système de chauffage de l'installation;
• si l'ascenseur n'est pas réglable, il n'est pas possible de modifier les paramètres du circuit de chauffage.

Ascenseur avec réglage automatique

Actuellement, il existe des conceptions d'ascenseur dans lesquelles, à l'aide d'un réglage électronique, la section transversale de la buse peut être modifiée. Un tel ascenseur a un mécanisme qui déplace l'aiguille des gaz. Il modifie la lumière de la buse et, par conséquent, le débit du liquide de refroidissement change. La modification du jeu modifie la vitesse de déplacement de l'eau. En conséquence, le rapport de mélange de l'eau chaude et de l'eau du «retour» change, modifiant ainsi la température du liquide de refroidissement dans «l'alimentation». Maintenant, il est clair pourquoi la pression d'eau est nécessaire dans le système de chauffage.
L'ascenseur régule le débit et la pression du fluide caloporteur et sa pression entraîne le débit dans le circuit de chauffage.

Le but de l'ascenseur dans le système de chauffage

Le caloporteur quittant la chaufferie ou l'installation de cogénération a une température élevée - de 105 à 150 ° С. Naturellement, il est inacceptable de fournir de l'eau avec une telle température au système de chauffage.

Les documents réglementaires limitent cette température à une limite de 95 ° C et voici pourquoi:

• pour des raisons de sécurité: vous pouvez vous brûler en touchant les piles;
• tous les radiateurs ne peuvent pas fonctionner à des températures élevées, sans parler des tuyaux en polymère.

Le fonctionnement de l'ascenseur de chauffage permet de réduire la température de l'eau d'alimentation au niveau normalisé. Vous vous demandez peut-être pourquoi ne pouvez-vous pas envoyer immédiatement de l'eau avec les paramètres requis aux maisons? La réponse se situe dans le plan de la faisabilité économique, la fourniture d'un fluide caloporteur surchauffé permet de transférer une quantité de chaleur beaucoup plus importante avec le même volume d'eau. Si la température est réduite, il sera alors nécessaire d'augmenter le débit du liquide de refroidissement, puis les diamètres des canalisations des réseaux de chauffage augmenteront considérablement.

Ainsi, le travail de l'ascenseur installé dans le point de chauffage consiste à abaisser la température de l'eau en mélangeant le liquide de refroidissement refroidi de la conduite de retour dans la canalisation d'alimentation. Il est à noter que cet élément est considéré comme obsolète, bien qu'il soit encore largement utilisé aujourd'hui. Désormais, lors de l'installation de points de chaleur, des mélangeurs avec vannes à trois voies ou échangeurs de chaleur à plaques sont utilisés.

Pourquoi avez-vous besoin d'une unité de chauffage

Le point de chaleur est situé à l'entrée de la conduite de chauffage dans la maison. Son objectif principal est de modifier les paramètres du liquide de refroidissement. Pour le dire plus clairement, l'unité de chauffage réduit la température et la pression du liquide de refroidissement avant qu'il n'entre dans votre radiateur ou convecteur. Cela est nécessaire non seulement pour ne pas vous brûler en touchant l'appareil de chauffage, mais également pour prolonger la durée de vie de tous les équipements du système de chauffage.

Ceci est particulièrement important si le chauffage à l'intérieur de la maison est séparé par des tuyaux en polypropylène ou en métal-plastique. Il existe des modes de fonctionnement régulés des unités de chauffage:

Ces chiffres indiquent la température maximale et minimale du liquide de refroidissement dans la conduite de chauffage.

En outre, selon les exigences modernes, un compteur de chaleur doit être installé sur chaque unité de chauffage. Passons maintenant à la conception des unités de chauffage.

Point de distribution du chauffage du bâtiment

Les chauffagistes recommandent d'utiliser l'un des trois modes de température de fonctionnement de la chaudière. Ces modes ont été initialement calculés théoriquement et sont utilisés dans la pratique depuis de nombreuses années. Ils assurent un transfert de chaleur avec une perte minimale sur de longues distances avec une efficacité maximale.

Les modes thermiques de la chaudière peuvent être désignés comme le rapport entre la température d'alimentation et la température «retour»:

1. 150/70 - la température d'alimentation est de 150 degrés et la température de «retour» est de 70 degrés.
2. 130/70 - température de l'eau 130 degrés, température «retour» 70 degrés;
3. 95/70 - température de l'eau 95 degrés, température de retour - 70 degrés.

En conditions réelles, le mode est sélectionné pour chaque région spécifique, en fonction de la valeur de la température de l'air hivernale. Il est à noter qu'il est impossible d'utiliser des températures élevées pour chauffer des locaux, notamment 150 et 130 degrés, afin d'éviter des brûlures et des conséquences graves lors de la dépressurisation.

La température de l'eau est supérieure au point d'ébullition et elle ne bout pas dans les tuyaux en raison de la haute pression. Cela signifie qu'il est nécessaire de réduire la température et la pression et de fournir l'extraction de chaleur nécessaire pour un bâtiment particulier. Cette tâche est confiée à l'unité d'ascenseur du système de chauffage - équipement de chauffage spécial situé dans le point de distribution de chaleur.

Détermination de la valeur de l'unité de chauffage

Un ascenseur est un appareil indépendant non volatil qui remplit les fonctions d'équipement de pompage à jet d'eau. L'unité de chauffage abaisse la pression, la température du caloporteur, en mélangeant l'eau réfrigérée du système de chauffage.

L'équipement est capable de transférer un liquide de refroidissement chauffé aux températures les plus élevées possibles, ce qui est avantageux d'un point de vue économique. Une tonne d'eau, chauffée à +150 C, a une énergie thermique bien supérieure à une tonne de liquide de refroidissement avec une température de seulement +90 C.

Principes de fonctionnement et schéma détaillé de l'unité de chauffage

Pour comprendre le fonctionnement de l'équipement, vous devez comprendre sa conception. La disposition de l'unité de chauffage d'ascenseur n'est pas compliquée. L'appareil est un té métallique avec des brides de raccordement aux extrémités.

Les caractéristiques de conception sont les suivantes:

• le tuyau de dérivation gauche est une buse qui se rétrécit vers l'extrémité jusqu'au diamètre calculé;
• derrière la buse se trouve une chambre de mélange cylindrique;
• le tuyau de dérivation inférieur est nécessaire pour connecter la canalisation de circulation inverse de l'eau;
• le tuyau de dérivation droit est un diffuseur d'expansion qui transporte le liquide de refroidissement chaud vers le réseau.

Malgré le dispositif simple de l'ascenseur de l'unité de chauffage, le principe de fonctionnement de l'unité est beaucoup plus compliqué:

1. Le liquide de refroidissement chauffé à une température élevée se déplace à travers la buse dans la buse, puis sous pression, la vitesse de transport augmente et l'eau s'écoule rapidement à travers la buse dans la chambre. L'effet de pompe à jet d'eau maintient un débit prédéterminé du liquide de refroidissement dans le système.
2. Lorsque l'eau traverse la chambre, la pression diminue et le jet passe à travers le diffuseur, créant un vide dans la chambre de mélange. Ensuite, sous haute pression, le liquide de refroidissement déplace le liquide renvoyé de la ligne de chauffage à travers le cavalier. La pression est créée par l'effet d'éjection dû au vide, qui maintient le débit du caloporteur fourni.
3. Dans la chambre de mélange, le régime de température des flux diminue à +95 C, c'est l'indicateur optimal pour le transport à travers le système de chauffage de la maison.

Comprenant ce qu'est une unité de chauffage dans un immeuble à appartements, le principe de fonctionnement d'un ascenseur et ses capacités, il est important de maintenir la perte de charge recommandée dans les canalisations d'alimentation et de retour. La différence est nécessaire pour surmonter la résistance hydraulique du réseau dans la maison et l'appareil lui-même

L'unité d'ascenseur du système de chauffage est intégrée au réseau comme suit:

• le tuyau de dérivation gauche est connecté à la ligne d'alimentation;
• plus bas - aux tuyaux avec transport de retour;
• des vannes d'arrêt sont montées des deux côtés, complétées par un filtre à impuretés pour éviter le blocage de l'unité.

L'ensemble du circuit est équipé de manomètres, compteurs de chaleur, thermomètres. Pour une meilleure résistance à l'écoulement, un cavalier est coupé dans la conduite de retour à un angle de 45 degrés.

Avantages et inconvénients des unités de chauffage

Un ascenseur chauffant non volatil est peu coûteux, n'a pas besoin d'être connecté à l'alimentation électrique et fonctionne parfaitement avec tout type de liquide de refroidissement. Ces propriétés ont assuré la demande d'équipements dans les maisons avec chauffage central, où un caloporteur d'un degré élevé de chauffage est fourni.

Inconvénients de l'utilisation:

1. Maintien de la pression différentielle de l'eau dans les canalisations de retour et d'alimentation.
2. Chaque ligne nécessite des calculs et des paramètres spécifiques de l'unité de chauffage. Au moindre changement de température du fluide, vous devrez ajuster les trous des buses, installer une nouvelle buse.
3. Il n'est pas possible de réguler en douceur l'intensité et le chauffage du liquide de refroidissement transporté.

Des unités à section d'alésage réglable, entraînées manuellement ou électriquement par une transmission à engrenages située dans l'antichambre, sont en vente. Mais dans ce cas, l'appareil perd sa non-volatilité.

Calcul de l'ascenseur de chauffage

Il est à noter que le calcul d'une pompe à jet d'eau, qui est un ascenseur, est jugé plutôt encombrant, nous essaierons de le présenter sous une forme accessible. Ainsi, pour la sélection de l'unité, deux caractéristiques principales des ascenseurs sont importantes pour nous: la taille interne de la chambre de mélange et le diamètre d'écoulement de la buse. La taille de la chambre est déterminée par la formule:

• dr est le diamètre requis, cm;
• Gpr - quantité réduite d'eau mélangée, t / h.

À son tour, le débit réduit est calculé comme suit:

Dans cette formule:

• τcm - température du mélange pour le chauffage, ° С;
• τ20 est la température du liquide de refroidissement refroidi dans la conduite de retour, ° С;
• h2 - résistance du système de chauffage, m. eau. De l'art .;
• Q est la consommation de chaleur requise, kcal / h.

Pour sélectionner l'unité d'ascenseur du système de chauffage en fonction de la taille de la buse, vous devez la calculer à l'aide de la formule:

• dr est le diamètre de la chambre de mélange, en cm;
• Gпр - consommation réduite d'eau mitigée, t / h;
• u est le coefficient d'injection (de mélange) sans dimension.

Les 2 premiers paramètres sont déjà connus, il ne reste plus qu'à trouver la valeur du rapport de mélange:

Dans cette formule:

• τ1 est la température du liquide de refroidissement surchauffé à l'entrée de l'ascenseur;
• τcm, τ20 - le même que dans les formules précédentes.

Noter.

Pour calculer la buse, vous devez prendre le coefficient u égal à 1,15u '.

Sur la base des résultats obtenus, l'unité est sélectionnée selon deux caractéristiques principales. Les tailles standard des ascenseurs sont désignées par des nombres de 1 à 7, il est nécessaire de prendre celui qui est le plus proche des paramètres de conception.

Les principaux dysfonctionnements de l'ascenseur

Même un appareil aussi simple qu'une unité d'ascenseur peut mal fonctionner. Les dysfonctionnements peuvent être déterminés en analysant les lectures des manomètres aux points de contrôle de l'ascenseur:

1. Les dysfonctionnements sont souvent causés par le colmatage des canalisations avec de la saleté et des particules solides dans l'eau. S'il y a une chute de pression dans le système de chauffage, qui est beaucoup plus élevée jusqu'au puisard, alors ce dysfonctionnement est causé par le colmatage du puisard, qui se trouve dans le tuyau d'alimentation. La saleté est évacuée par les canaux de drainage du puisard, nettoyant les filets et les surfaces internes de l'appareil.
2. Si la pression dans le système de chauffage augmente, les causes possibles peuvent être la corrosion ou une buse obstruée. Si la buse s'effondre, la pression dans le vase d'expansion de chauffage peut dépasser la valeur autorisée.
3. Un cas est possible dans lequel la pression dans le système de chauffage augmente, et les manomètres avant et après le puisard dans le «retour» montrent des valeurs différentes. Dans ce cas, vous devez nettoyer le puisard «retour». Les robinets de vidange sont ouverts, la grille est nettoyée et la saleté est éliminée de l'intérieur.
4. Lorsque la taille de la buse change en raison de la corrosion, un désalignement vertical du circuit de chauffage se produit. Les batteries seront chaudes au bas et insuffisamment chauffées aux étages supérieurs. Le remplacement de la buse par une buse avec un diamètre calculé éliminera ce problème.

Qu'est-ce qu'une unité de chauffage d'ascenseur et à quoi sert-elle?

Afin de bien comprendre la structure et le but de l'unité d'ascenseur, vous pouvez vous rendre dans un sous-sol ordinaire d'un immeuble de plusieurs étages. Là, parmi le reste des éléments de l'unité de chauffage, vous pouvez trouver la pièce souhaitée.

Prenons un diagramme schématique de l'alimentation en liquide de refroidissement du système de chauffage d'un immeuble résidentiel. L'eau chaude est canalisée vers la maison. Il est à noter qu'il n'y a que deux pipelines, dont:

• 1 - approvisionnement (apporte de l'eau chaude à la maison);
• 2 - inverse (effectue l'élimination du liquide de refroidissement qui a restitué de la chaleur à la chaufferie);

L'eau chauffée à une certaine température de la chambre de chauffage entre dans le sous-sol du bâtiment, où des vannes d'arrêt sont installées à l'entrée de l'unité de chauffage sur les canalisations. Auparavant, les vannes d'arrêt étaient largement installées comme vannes d'arrêt, maintenant elles sont progressivement remplacées par des vannes à bille en acier. Le trajet ultérieur du liquide de refroidissement dépend de sa température.

Dans notre pays, les chaufferies fonctionnent selon trois modes thermiques principaux:

• 95 (90) / 70 ° C;
• 130/70 0 C;
• 150/70 0 C;

Si l'eau dans la canalisation d'alimentation n'est pas chauffée à plus de 95 0 С, elle est simplement distribuée à travers le système de chauffage à l'aide d'un collecteur équipé de dispositifs de réglage (vannes d'équilibrage). Si la température du liquide de refroidissement est supérieure à 95 0 С, selon les normes en vigueur, cette eau ne peut pas être fournie au système de chauffage. Nous devons le refroidir. C'est là que l'unité d'ascenseur entre en service. Il convient de noter que l'unité de chauffage d'ascenseur est le moyen le moins cher et le plus simple de refroidir le liquide de refroidissement.

Schémas de câblage de l'unité de chauffage surélevée

Les processus de chauffage de l'eau pour l'approvisionnement en eau chaude (ECS) et les systèmes de chauffage sont en quelque sorte interconnectés les uns avec les autres.
En raison du fait que la température de l'eau dans l'alimentation en eau chaude dans toutes les conditions doit être maintenue dans la plage de 60 à 65 degrés, à des températures extérieures positives, un liquide de refroidissement plus chaud peut entrer dans l'ascenseur que nécessaire.

Dans le même temps, il y a une surconsommation de chaleur au niveau de 5% - 13%. Pour éviter ce phénomène, trois schémas de connexion de l'unité d'ascenseur sont utilisés:

• avec un régulateur de débit d'eau;
• avec une buse réglable;
• avec une pompe de régulation.

Avec régulateur de débit d'eau

Lorsque cette condition est remplie, il est possible d'éviter un désalignement du plancher, qui se produit dans les systèmes monotube en cas de diminution du débit du liquide de refroidissement.

Cependant, l'élévateur + régulateur de débit n'est pas en mesure de maintenir la température en aval de cet appareil à un niveau acceptable en cas d'écarts par rapport au programme de température normal.

Avec buse réglable

La section transversale de la sortie de la buse est régulée par une aiguille insérée dans celle-ci. Dans le même temps, le coefficient de mélange augmente et, en conséquence, la température du liquide de refroidissement après l'ascenseur diminue.

L'inconvénient de ce schéma est que lorsque l'aiguille est insérée dans le trou du cône, la résistance hydraulique de ce dernier augmente, ce qui entraîne une diminution du débit du liquide de refroidissement et, par conséquent, de la quantité de chaleur fournie. .

Schéma de principe d'une unité d'ascenseur réglable

Avec pompe de contrôle

La pompe est montée sur la ligne de mélange de l'ascenseur ou parallèlement à celle-ci. En plus de cela, des régulateurs du flux caloporteur et de sa température sont montés. Cette solution est très efficace car elle permet de:

• réguler la température du liquide de refroidissement à n'importe quelle température extérieure, et pas seulement positive;
• maintenir la circulation du liquide de refroidissement dans le réseau interne lorsque le réseau externe est arrêté.

Les inconvénients du système comprennent un coût élevé, une complexité et des coûts de fonctionnement accrus dus à l'alimentation électrique de la pompe.

Problèmes et dysfonctionnements possibles

Malgré la durabilité des appareils, il arrive parfois que l'unité de chauffage d'ascenseur fonctionne mal. L'eau chaude et la haute pression trouvent rapidement des points faibles et provoquent des pannes.

Cela se produit inévitablement lorsque les assemblages individuels sont de mauvaise qualité, que le calcul du diamètre de la buse est incorrect, et également en raison de la formation de blocages.

Bruit

L'ascenseur de chauffage peut générer du bruit lors de son fonctionnement. Si cela est observé, cela signifie que des fissures ou des éraflures se sont formées à la sortie de la buse pendant le fonctionnement.

La raison de l'apparition d'irrégularités réside dans la déformation de la buse provoquée par l'alimentation d'un fluide caloporteur sous haute pression. Cela se produit si la tête excédentaire n'est pas étranglée par le régulateur de débit.

Inadéquation de la température

La qualité de fonctionnement de l'ascenseur peut être remise en question même lorsque la température à l'entrée et à la sortie est trop différente du programme de température. Ceci est probablement dû au diamètre de buse surdimensionné.

Mauvais débit d'eau

Un papillon défectueux entraînera une modification du débit d'eau par rapport à la valeur de conception.

Une telle violation peut être facilement identifiée par le changement de température dans les systèmes de tuyauterie d'entrée et de sortie. Le problème est résolu en réparant le régulateur de débit (papillon).

Éléments structurels défectueux

Si le schéma de connexion du système de chauffage à la conduite de chauffage externe a une forme indépendante, la raison du fonctionnement de mauvaise qualité de l'unité d'ascenseur peut être causée par des pompes défectueuses, des unités de chauffage à eau, des vannes d'arrêt et de sécurité, tous types de fuites dans les pipelines et les équipements, les régulateurs défectueux.

Les principales raisons qui affectent négativement le circuit et le principe de fonctionnement des pompes incluent la destruction des accouplements élastiques dans les articulations de la pompe et des arbres du moteur électrique, l'usure des roulements à billes et la destruction de leurs sièges, la formation de fistules et de fissures sur le corps, vieillissement des joints d'huile. La plupart des défauts répertoriés peuvent être résolus par réparation.

Le problème des fistules et des fissures dans le boîtier est résolu en le remplaçant.

Un fonctionnement insatisfaisant des chauffe-eau est observé lorsque l'étanchéité des tuyaux est rompue, leur destruction se produit ou le faisceau de tubes se colle. La solution au problème est de remplacer les tuyaux.

Les blocages

Les blocages sont l'une des causes courantes d'un mauvais approvisionnement en chaleur. Leur formation est associée à la pénétration de saletés dans le système lorsque les filtres à impuretés sont défectueux. Augmentez le problème et l'accumulation de produits de corrosion à l'intérieur des tuyaux.

Le niveau de colmatage des filtres peut être déterminé par les lectures des manomètres installés devant et après celui-ci. Une chute de pression significative confirmera ou infirmera l'hypothèse concernant le degré de débris. Pour nettoyer les filtres, il suffit d'évacuer les saletés à travers les dispositifs de vidange situés dans la partie inférieure du boîtier.

Tout dysfonctionnement des canalisations et des équipements de chauffage doit être éliminé immédiatement.

Les remarques mineures qui n'affectent pas le fonctionnement du système de chauffage sont obligatoires inscrites dans la documentation spéciale, elles sont incluses dans le plan des réparations en cours ou majeures. La réparation et l'élimination des commentaires ont lieu l'été avant le début de la prochaine saison de chauffage.

ECS d'un point de chauffage individuel

Le plus simple et le plus courant est le schéma avec une connexion parallèle en un seul étage de chauffe-eau (Fig.10). Ils sont connectés au même réseau de chaleur que les systèmes de chauffage des bâtiments. L'eau du réseau d'alimentation en eau externe est fournie au chauffe-eau sanitaire. Dans celui-ci, il est chauffé par l'eau du réseau provenant d'une source de chaleur.

Figure. 10. Schéma avec raccordement dépendant de l'installation de chauffage au réseau externe et raccordement en parallèle à un étage de l'échangeur de chaleur ECS

L'eau du réseau refroidie est renvoyée vers la source de chaleur.Après le chauffe-eau, l'eau du robinet chauffée entre dans le système ECS. Si les appareils de ce système sont fermés (par exemple, la nuit), l'eau chaude est renvoyée vers l'échangeur de chaleur ECS via le tuyau de circulation.

De plus, un système de chauffage à eau chaude à deux étages est utilisé. Dans celui-ci, en hiver, l'eau froide du robinet est d'abord chauffée dans l'échangeur de chaleur du premier étage (de 5 à 30 ° C) avec un liquide de refroidissement du tuyau de retour du système de chauffage, puis l'eau du tuyau d'alimentation du réseau externe est utilisé pour le chauffage final de l'eau à la température requise (60 ° C) ... L'idée est d'utiliser l'énergie thermique perdue de la conduite de retour du système de chauffage pour le chauffage. Dans le même temps, la consommation d'eau du réseau pour le chauffage de l'eau dans l'alimentation en eau chaude est réduite. En été, le chauffage a lieu selon un schéma en une seule étape.

Figure. 11. Schéma d'un point de chauffage individuel avec raccordement indépendant de l'installation de chauffage au réseau de chaleur et raccordement en parallèle de l'installation d'ECS

Pour la construction de logements de plusieurs étages (plus de 20 étages), les schémas avec raccordement indépendant du système de chauffage au réseau de chauffage et raccordement en parallèle de l'alimentation en eau chaude sont principalement utilisés (Fig.11). Cette solution permet de diviser les systèmes de chauffage et d'alimentation en eau chaude du bâtiment en plusieurs zones hydrauliques indépendantes, lorsqu'un IHP est situé au sous-sol et assure le fonctionnement de la partie inférieure du bâtiment, par exemple, du 1er au Au 12ème étage, et à l'étage technique du bâtiment, il y a exactement le même point de chauffage pour 13 à 24 étages. Dans ce cas, le chauffage et l'ECS sont plus faciles à réguler en cas de changement de charge thermique, et présentent également moins d'inertie en termes de mode hydraulique et d'équilibrage.

Objectif et caractéristiques

L'ascenseur de chauffage refroidit l'eau surchauffée à la température de conception, après quoi l'eau traitée pénètre dans les appareils de chauffage situés dans les locaux d'habitation. Le refroidissement par eau se produit lorsque l'eau chaude du tuyau d'alimentation est mélangée dans l'ascenseur avec l'eau refroidie du retour.

Schéma de principe de l'unité d'ascenseur

Le diagramme de l'ascenseur de chauffage montre clairement que cette unité contribue à une augmentation de l'efficacité de l'ensemble du système de chauffage du bâtiment. Il est chargé de deux fonctions à la fois - un mélangeur et une pompe de circulation. Une telle unité est peu coûteuse, elle ne nécessite pas d'électricité. Mais l'ascenseur présente également plusieurs inconvénients:

• La perte de charge entre les conduites directe et retour doit être comprise entre 0,8 et 2 bar.
• La température de sortie ne peut pas être ajustée.
• Il doit y avoir un calcul précis pour chaque composant de l'ascenseur.

Les ascenseurs sont largement utilisés dans le secteur du chauffage municipal, car ils sont stables en fonctionnement lorsque le régime thermique et hydraulique change dans les réseaux de chaleur. L'ascenseur de chauffage n'a pas besoin d'être surveillé en permanence, toute régulation consiste à choisir le bon diamètre de buse.

Unité d'ascenseur dans la chaufferie d'un immeuble d'habitation

L'ascenseur de chauffage se compose de trois éléments - un élévateur à jet, une buse et une chambre à vide. Il existe également un cerclage d'ascenseur. Les vannes d'arrêt, les thermomètres de contrôle et les manomètres nécessaires doivent être utilisés ici.

Aujourd'hui, vous pouvez trouver des unités d'ascenseur du système de chauffage, qui peuvent ajuster le diamètre de la buse avec un entraînement électrique. Ainsi, il sera possible de réguler automatiquement la température du caloporteur.

Le choix d'un ascenseur chauffant de ce type est dû au fait qu'ici le rapport de mélange varie de 2 à 5, par rapport aux ascenseurs classiques sans régulation de buses, cet indicateur reste inchangé. Ainsi, lors de l'utilisation d'ascenseurs avec une buse réglable, vous pouvez légèrement réduire les coûts de chauffage.

Structure d'ascenseur

La conception de ce type d'ascenseurs comprend un actionneur de régulation, qui assure la stabilité du système de chauffage à faible consommation d'eau du réseau. La buse en forme de cône du système d'ascenseur abrite une aiguille d'étranglement de régulation et un dispositif de guidage, qui fait tourbillonner le courant d'eau et agit comme une enveloppe d'aiguille d'étranglement.

Réservoir de stockage pour le système de chauffage

Ce mécanisme comporte un rouleau denté tournant à partir d'un entraînement électrique ou manuellement. Il est conçu pour déplacer l'aiguille d'étranglement dans la direction longitudinale de la buse, changer sa section efficace, après quoi le débit d'eau est régulé. Ainsi, il est possible d'augmenter le débit d'eau de chauffage à partir de l'indicateur calculé de 10 à 20%, ou de le réduire à une fermeture presque complète de la buse. Une diminution de la section des buses peut conduire à une augmentation du débit de l'eau du réseau et du rapport de mélange. C'est ainsi que la température de l'eau baisse.

Actionneur d'unité d'ascenseur de chauffage

Le principe de fonctionnement du chauffage centralisé

Le schéma général est assez simple: une chaufferie ou une centrale de cogénération chauffe l'eau, la fournit aux caloducs principaux, puis aux points de chauffage - bâtiments résidentiels, institutions, etc. En se déplaçant dans les tuyaux, l'eau se refroidit un peu et au point final sa température est plus basse. Pour compenser le refroidissement, la chaufferie chauffe l'eau à une valeur plus élevée. La quantité de chauffage dépend de la température extérieure et du programme de température.

Par exemple, avec un horaire 130/70 à une température extérieure de 0 C, le paramètre de l'eau fournie à la ligne principale est de 76 degrés. Et à -22 C - pas moins de 115. Ce dernier s'inscrit bien dans le cadre des lois physiques, puisque les tuyaux sont un récipient fermé, et le liquide de refroidissement se déplace sous pression.

Il est évident qu'une telle eau surchauffée ne peut pas être fournie au système, car l'effet de surchauffe se produit. Dans le même temps, les matériaux des canalisations et des radiateurs s'usent, la surface des batteries surchauffe au risque de brûlures et les tuyaux en plastique, en principe, ne sont pas conçus pour une température du liquide de refroidissement supérieure à 90 degrés.

Pour un chauffage normal, plusieurs autres conditions doivent être remplies.

• Premièrement, la pression et la vitesse de déplacement de l'eau. S'il est petit, de l'eau surchauffée est fournie aux appartements les plus proches, et de l'eau trop froide est fournie aux appartements éloignés, en particulier ceux d'angle, ce qui fait que la maison est chauffée de manière inégale.
• Deuxièmement, un certain volume de liquide de refroidissement est nécessaire pour un chauffage adéquat. L'unité de chauffage reçoit environ 5 à 6 mètres cubes du secteur, tandis que le système en nécessite 12 à 13.

C'est pour la solution de tous les problèmes ci-dessus que l'ascenseur de chauffage est utilisé. La photo montre un échantillon.

Le principe de fonctionnement de l'unité d'ascenseur

L'élévateur mélangeur sert de dispositif pour refroidir l'eau surchauffée reçue du système de chauffage à une température standard, avant de la fournir au système de chauffage interne. Le principe de son abaissement consiste à mélanger l'eau de température élevée de la canalisation d'alimentation et refroidie de la canalisation de retour.

L'ascenseur se compose de plusieurs parties principales. Il s'agit d'un collecteur d'aspiration (entrée de l'alimentation), d'une buse (papillon), d'une chambre de mélange (la partie médiane de l'ascenseur, où deux flux sont mélangés et la pression est égalisée), une chambre de réception (mélange du retour) , et un diffuseur (sortie de l'ascenseur directement sur le réseau avec une pression constante).

La buse est un dispositif de rétrécissement situé dans le corps en acier du dispositif élévateur. De là, de l'eau chaude à haute vitesse et à pression réduite pénètre dans la chambre de mélange, où l'eau est mélangée du réseau de chauffage et de la canalisation de retour par aspiration.En d'autres termes, l'eau chaude du système de chauffage principal entre dans l'ascenseur, dans lequel elle passe à travers la buse de conversion à haute vitesse et à pression déjà réduite, se mélange à l'eau de la canalisation de retour, puis, à une température plus basse, se déplace dans le pipeline de construction. L'aspect direct de la buse d'un ascenseur mécanique peut être vu sur la photo ci-dessous.

Dans les modifications modernes de l'ascenseur, la technologie de contrôle du changement de section de buse se produit automatiquement à l'aide de l'électronique. Dans un tel système, le rapport de mélange de l'eau chaude et de l'eau glacée est variable, ce qui réduit le coût du système de chauffage. Ce sont les ascenseurs soi-disant dépendants de la météo ou réglables, et j'ai écrit à ce sujet dans.

Cette structure de l'ascenseur comporte un actionneur pour assurer sa performance stable, constitué d'un dispositif de guidage et d'une aiguille d'étranglement, qui est entraînée par un galet denté. L'action de l'aiguille d'étranglement régule le débit du liquide de refroidissement.

Comment fonctionne un ascenseur?

En termes simples, l'ascenseur du système de chauffage est une pompe à eau qui ne nécessite pas d'alimentation en énergie externe. Grâce à cela, et même à sa conception simple et à son faible coût, l'élément a trouvé sa place dans presque tous les points de chauffage construits à l'époque soviétique. Mais pour son fonctionnement fiable, certaines conditions sont requises, qui seront discutées ci-dessous.

Pour comprendre la structure de l'ascenseur du système de chauffage, vous devez étudier le schéma présenté dans la figure ci-dessus. L'unité rappelle un peu un té ordinaire et est installée sur la canalisation d'alimentation, avec sa sortie latérale, elle rejoint la ligne de retour. Ce n'est que par un simple té que l'eau du réseau va directement dans le tuyau de retour et directement dans le système de chauffage sans réduire la température, ce qui est inacceptable.

Un ascenseur standard se compose d'un tuyau d'alimentation (préchambre) avec une buse intégrée du diamètre nominal et d'une chambre de mélange, où le liquide de refroidissement refroidi est fourni par le retour. A la sortie de l'assemblage, le tuyau de dérivation se dilate pour former un diffuseur. L'unité fonctionne comme suit:

• le fluide caloporteur du réseau à haute température est dirigé vers la buse;
• lors du passage dans un trou de petit diamètre, le débit augmente, ce qui fait apparaître une zone de raréfaction derrière la buse;
• la sous-pression entraîne l'aspiration de l'eau de la canalisation de retour;
• les flux sont mélangés dans la chambre et sortis dans le système de chauffage par un diffuseur.

Le déroulement du processus décrit est clairement indiqué par le schéma de l'unité d'ascenseur, où tous les flux sont indiqués en différentes couleurs:

Une condition indispensable au fonctionnement stable de l'unité est que la valeur de la perte de charge entre les conduites d'alimentation et de retour du réseau de chaleur soit supérieure à la résistance hydraulique du système de chauffage.

Outre les avantages évidents, cette unité de mélange présente un inconvénient majeur. Le fait est que le principe de fonctionnement de l'ascenseur de chauffage ne permet pas de réguler la température du mélange en sortie. Après tout, que faut-il pour cela? Changer, si nécessaire, la quantité de caloporteur surchauffé du réseau et aspiré en eau du retour. Par exemple, pour abaisser la température, il est nécessaire de réduire le débit et d'augmenter le débit du liquide de refroidissement à travers le cavalier. Ceci ne peut être réalisé qu'en réduisant le diamètre de la buse, ce qui est impossible.

Les ascenseurs à entraînement électrique aident à résoudre le problème de la réglementation de la qualité. En eux, au moyen d'un entraînement mécanique mis en rotation par un moteur électrique, le diamètre de la buse augmente ou diminue. Ceci est réalisé en raison de l'aiguille d'étranglement conique entrant dans la buse de l'intérieur à une certaine distance. Vous trouverez ci-dessous un schéma d'un ascenseur chauffant avec la possibilité de contrôler la température du mélange:

1 - buse; 2 - aiguille d'accélérateur; 3 - corps de l'actionneur avec guides; 4 - arbre entraîné par engrenages.

Noter.

L'arbre d'entraînement peut être équipé à la fois d'une poignée pour commande manuelle et d'un moteur électrique qui peut être mis en marche à distance.

Un ascenseur de chauffage contrôlé apparu relativement récemment permet la modernisation des points de chauffage sans remplacement cardinal des équipements. Compte tenu du nombre d'unités similaires en plus dans la CEI, ces unités deviennent de plus en plus pertinentes.

Le rôle de l'assemblage d'ascenseur

Le chauffage des immeubles d'habitation est assuré au moyen d'un système de chauffage centralisé. À cette fin, de petites centrales thermiques et des chaufferies sont en cours de construction dans les petites et les grandes villes. Chacune de ces installations génère de la chaleur pour plusieurs maisons ou quartiers. L'inconvénient d'un tel système est la perte de chaleur importante.

Le principe du nœud

Les limites d'un bâtiment sont les murs extérieurs et la surface supérieure du plafond le plus élevé, le sous-sol dans les bâtiments du sous-sol ou le niveau du sol dans les bâtiments sans sous-sol. Dans le cas de bâtiments compacts, la limite entre les objets individuels est le plan de contact du mur supérieur, et s'il y a un joint entre les deux murs, la limite entre les bâtiments passe par le centre.

Limites d'installation du bâtiment, en fonction du type d'installation, par exemple, montage, trappes d'inspection, vannes d'arrêt pour l'eau, le gaz, le chauffage, etc. L'équipement de construction comprend toutes les installations intégrées dans un bâtiment permanent, telles que les équipements sanitaires, électriques, d'alarme, d'ordinateur, de télécommunications, de lutte contre l'incendie et les équipements de construction conventionnels tels que les meubles encastrés.

Si le trajet du liquide de refroidissement est trop long, il est impossible de réguler la température du liquide transporté. Pour cette raison, chaque maison doit être équipée d'un ascenseur. Cela résoudra de nombreux problèmes: cela réduira considérablement la consommation de chaleur, évitera les accidents pouvant survenir à la suite d'une panne de courant ou d'une panne d'équipement.

Cette question devient particulièrement pertinente en automne et au printemps. Le fluide chauffant est chauffé conformément aux normes établies, mais sa température dépend de la température de l'air extérieur.

Ainsi, un liquide de refroidissement plus chaud pénètre dans les maisons les plus proches, par rapport à celles qui sont situées plus loin. C'est pour cette raison que l'unité d'ascenseur du système de chauffage central est si nécessaire. Il diluera le liquide de refroidissement surchauffé avec de l'eau froide et compensera ainsi la perte de chaleur.

Vanne à trois voies

S'il est nécessaire de diviser le flux caloporteur entre deux consommateurs, une vanne à trois voies pour le chauffage est utilisée, qui peut fonctionner selon deux modes:

• mode permanent;
• mode hydraulique variable.

La vanne à trois voies est installée aux endroits du circuit de chauffage où il peut être nécessaire de diviser ou de couper complètement le débit d'eau. Le matériau du robinet est l'acier, la fonte ou le laiton. Il y a un dispositif d'arrêt à l'intérieur de la vanne, qui peut être sphérique, cylindrique ou conique. Le robinet ressemble à un té et, selon le raccordement, la vanne à trois voies du système de chauffage peut fonctionner comme un mélangeur. Le rapport de mélange peut être varié sur une large plage.
Le robinet à boisseau sphérique est principalement utilisé pour:

1. contrôle de la température des sols chauds;
2. régulation de la température de la batterie;
3. distribution du liquide de refroidissement dans deux directions.

Il existe deux types de vannes à trois voies: les vannes d'arrêt et les vannes de régulation. En principe, ils sont pratiquement équivalents, mais il est plus difficile de réguler en douceur la température avec des vannes d'arrêt à trois voies.

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Avantages et inconvénients

La pièce en fonte réagit mal à l'eau chaude, n'est pas sujette à la corrosion

L'unité d'ascenseur en tant que régulateur de flux de chaleur dans le système de chauffage a été utilisée pendant une longue période, au cours de laquelle les forces du système et ses inconvénients ont été identifiés.

Les avantages d'un tel contrôle de la température comprennent:

• simplicité de conception et fiabilité;
• fonctionne silencieusement;
• ne nécessite pas d'alimentation électrique pour fonctionner;
• mauvaise réponse à l'environnement agressif de l'eau surchauffée;
• la capacité de maintenir des caractéristiques constantes du liquide de refroidissement à la sortie;
• combine les fonctions d'une pompe et d'un mélangeur.

Les faiblesses s'expriment en plusieurs points:

• une pression différentielle de 2 bars entre les lignes directe et retour est requise;
• ne fonctionne que dans un seul mode;
• en cas de violation du pipeline de chaleur, le système ne fonctionne pas, ce qui peut entraîner le gel;
• un nœud distinct est requis pour chaque bâtiment.

Les inconvénients de l'unité de chauffage d'ascenseur sont insignifiants et sont entièrement couverts par les avantages, ce qui explique son utilisation généralisée.