Схема элеваторного узла в системе отопления многоквартирного дома

Производитель ППК Свердловский подтверждает, что элеваторный узел будет исправно функционировать в течение 12 месяцев с момента начала его эксплуатации, но не дольше 18 месяцев с даты, когда продукция была отгружена заказчику.

Что такое элеваторный узел отопления

Элеваторный узел представляет собой один из ключевых элементов в системе отопления. Его основная функция заключается в регулировании температуры теплоносителя, снижая её до оптимальных значений. Это достигается путём смешивания горячей воды, поступающей из теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), с охлаждённым теплоносителем, который возвращается через обратную магистраль отопительной сети. Таким образом, элеваторный узел обеспечивает стабильную и комфортную температуру в системе отопления жилых сооружений.

Общие принципы работы теплосетей

Необходимость элеваторного узла в отоплении

Конструкционные особенности элеватора

Дополнительные компоненты элеваторного узла

Преимущества и недостатки применения элеваторных узлов

Процедура расчета элеваторного узла

Продукция компании Сукремльстройдеталь

Общие принципы работы теплосети

Для понимания работы элеваторного узла важно рассмотреть основные принципы функционирования системы отопления в целом. Нагрев теплоносителя происходит в котельных и на ТЭЦ с использованием различных типов топлива: угля, газа, нефтепродуктов и других источников энергии. После этого горячая вода транспортируется по трубам к местам потребления. Трубопроводная сеть может иметь значительную протяженность и сложную разветвленную структуру. Для минимизации теплопотерь используются высококачественная теплоизоляция системы и поддержка заранее установленных температурных режимов, таких как 150/70 ˚C, где 150° — это температура подаваемой воды к потребителю, а 70° — температура возвращаемой воды. Существуют несколько таких режимов, которые выбираются согласно климатическим условиям региона и температурным показателям воздуха в зимний период. Трубопроводы как подачи, так и обратки отводятся к каждой точке потребления. Однако непосредственное поступление теплоносителя к приборам теплоснабжения не допускается.

Факт. Согласно нормам СНиП, температура теплоносителя в жилых домах не должна превышать 95 ˚C, тогда как в магистралях ТЭЦ данный показатель может составлять от 105 до 150 ˚C.

Расчет элеваторного узла

Производство расчета элеваторного узла начинается с вычисления диаметра камеры смешивания и выбора подходящего номера элеватора. Далее определяется диаметр рабочего сопла.

Для расчетов могут быть использованы следующие формулы:

Расчет сечения инжекционной камеры осуществляется в сантиметрах. Чтобы узнать это значение, необходимо учитывать расход нагретого теплоносителя в системе с учетом гидравлического сопротивления.

Это значение можно вычислить, используя формулу, представленную в таблице, где:

• Q – это объем тепловой энергии, измеряемый в ккал/ч, необходимый для обогрева всего здания;
• Tсм – температура теплоносителя в выходном патрубке после элеваторного тройника;
• T2о – температура обратки;
• h – это сопротивление водяного столба жидкости, измеряемое в метрах (этот параметр учитывается в разводке всего контура, включая радиаторы).

Для расчета диаметра узкой части сопла используется отдельная формула. Для этого необходимо знать размеры инжекторной камеры в сантиметрах и коэффициент смешивания. Также отдельно рассчитывается коэффициент инжекции. При этом необходимо учитывать температуру теплоносителя на входящем патрубке.

Когда напор в трубопроводе, идущем от магистрали централизованного отопления, станет известен, можно вычислить диаметр сопла. Для этого необходимые параметры системы переводятся в сантиметры.

После проведения всех расчетов можно получить требуемые данные, которые позволят выбрать соответствующую модель элеваторного узла и определить условия для его правильной и бесперебойной работы. Иными словами, мы можем установить необходимую производительность системы, зная объем циркулирующего теплоносителя, который проходит через элеватор за единицу времени, а также минимальный напор жидкости. Основными факторами при выборе наиболее подходящей модели устройства являются размеры горловины камеры смешивания и сопла элеватора.

Важно! Диаметр сопла следует округлять в меньшую сторону до сотых долей миллиметра. Однако минимальное значение не должно быть меньше трех миллиметров, так как в противном случае сопло быстро засорится.

Распространенные поломки и методы их устранения

Несмотря на простоту конструкции, элеватор может выходить из строя. Поломки могут происходить по различным причинам, но чаще всего они происходят из-за загрязнений, выхода из строя арматуры и регуляторов, сбившихся настроек, неправильного диаметра сопла или засорившихся грязевиков.

Способы ремонта элеватора варьируются в зависимости от характера поломки:

1. Если засорилось сопло, его необходимо демонтировать и прочистить.
2. Если диаметр сопла изменился из-за коррозии или размывания водой, то деталь заменяется новой. Важно точно подобрать диаметр нового сопла, иначе это может привести к разбалансировке системы и сильному перегреву радиаторов отопления на первом этаже, с одновременным снижением теплоотдачи приборов на верхних этажах.
3. При засорении грязевиков можно заподозрить проблему по увеличению разницы давления между подающим и обратным трубопроводами. Чтобы контролировать давление до фильтров и после них, рекомендуют установить манометры. Для устранения засора открывают спускной кран на грязевике, который обычно расположен в нижней части устройства. Если это не решает проблему, может потребоваться разборка грязевика и очистка его составляющих по отдельности.

О поломках элеваторного узла можно узнать по значительному перепаду температуры в трубопроводе до прибора и после него. Если разница температур составляет менее 5°C, то причина поломки, скорее всего, кроется в засорении устройства или изменении сечения сопла. Если же разница превышает 5 градусов, необходимо провести диагностику узла для выявления неисправных элементов и их замены. Для ремонта, диагностики или даже полной замены элеватора рекомендуется вызывать мастера с специальными инструментами и опытом выполнения таких работ.

Полипропиленовые трубы

ППТ (полипропиленовые трубы) изготавливаются из листов полипропилена, которые склеиваются между собой, а между ними располагается тонкий слой алюминиевой фольги. В процессе производства труб, листы полипропилена обрабатываются клеящей мастикой, между ними помещают алюминиевую фольгу, затем сворачивают в рулон, надевают на полый стержень, края на стыке подрезают под углом 45 градусов, после чего смазывают акриловым гелем и прогревают при помощи специального фена. Эти трубы не подвергаются коррозии, ржавчина и бактериальный налет не накапливаются на их внутренних стенках. Соединение труб осуществляется под углом 90 градусов с помощью пластиковых или резьбовых металлических фитингов.

Способы соединения пластиковых труб:

• склеивание или соединение при помощи холодной сварки;
• соединение с помощью резьбовой муфты;
• плазменная высокотемпературная сварка;
• накладные металлические фланцы;
• сварка с применением электрической муфты.

ППТ активно используются в труднодоступных местах, они легко соединяются и гарантируют отсутствие протечек.

Преимущества полипропиленовых труб:

• Легкость в изгибе под произвольным углом;
• Изнутри не образуется бактериальное железо;
• Нет образования осадка солей кальция;
• ППТ не разрываются при низких температурах;
• Упаковка не выделяет вредных веществ, что позволяет использовать трубы для подачи питьевой воды;
• Отличная герметичность, что делает их подходящими для обустройства теплых полов;
• Не уязвимы для грызунов, грибка и плесени;
• Термостойкие, подходят для горячего водоснабжения.

Элеваторный узел предназначен для смешивания перегретого теплоносителя, который поступает с ТЭЦ, с горячей водой, возвращающейся из обратного трубопровода. Он также отвечает за циркуляцию в системе, предотвращая перепады давления и гидравлические удары из-за утечек, резких изменений погоды и скачков давления в системе, а также закипания теплоносителя.

Устройство и принцип работы

Элеватор смешивает горячую воду из подающего трубопровода с прохладной из обратной линии. Работает он по закону Бернулли, создавая засос охлаждённой теплоносителя в камеру из-за перепада давления и смешивания его с горячей жидкостью в заданных пропорциях, чтобы нагнетать в систему отопления. Благодаря смешиванию температуры рабочего ядра понижается до допустимого уровня, увеличивается его объём, а давление стабилизируется. Без элеватора функционирование системы отопления невозможно: увеличивая объём жидкости, он повышает коэффициент полезного действия (КПД), поддерживает стабильное давление, равномерно распределяя тепло и предотвращая резкие температурные колебания. В противном случае, на верхних этажах могут возникнуть проблемы с температурой радиаторов.

Централизованные системы горячего водоснабжения (ГВС) получают нагретую воду от ТЭЦ или котельных, работающих на природном газе, жидком или твердом топливе. ГВС бывают открытого и закрытого типов. В закрытых системах горячая вода подается к потребителю через теплообменник, что позволяет использовать её, например, в кулинарии. В открытых системах горячая вода поступает непосредственно к потребителю после работы на паровой турбине — такая вода непригодна для употребления, так как в нее могут попасть полимерные добавки, ржавчина, бактерии и прочие химикаты.

Регулируемый элеватор позволяет контролировать параметры отопления в доме, оснащенном электронными измерителями. Эти приборы передают контроллеру элеватора температуру на улице, в помещении, в подающем и обратном трубопроводах. В конусном сопле располагается дросселирующая игла. Контроллер, регулирующий смешивание холодного и горячего теплоносителей, с помощью сервопривода перемещает дросселирующую иглу внутри сопла. Конструктивно игольчатый элеватор выполнен в форме кожуха с движущейся дроссельной иглой. Электропривод вращает зубчатый механизм, который перемещает дроссельную иглу, регулируя тем самым поток жидкости, вплоть до полного перекрытия сопла. Это позволяет осуществлять дистанционное управление отоплением с диспетчерского пульта ТЭЦ. Однако, стоит отметить, что некоторые пользователи могут жаловаться на свистящий звук, возникающий во время работы устройства.

Элеваторный узел номер 3 – наиболее часто применяемый экономичный вариант на практике для обеспечения функционирования системы ГВС в многоквартирном доме или коттедже. Поддержание постоянных параметров теплоносителя достигается путём подмеса охладившейся воды из обратной магистрали к горячему теплоносителю. Этот автоматический регулятор позволяет гарантировать постоянную температуру и давление в системах отопления как центрального, так и местного назначения без необходимости подключения к электрической сети.

Условные обозначения:

1. Запорные вентили;
2. Грязевик;
3. Элеватор водоструйный;
4. Манометр мембранный;
5. Термометр спиртовой.

Конструкция и технические характеристики

Тепловой элеваторный узел состоит из ряда элементов, соединённых между собой фланцевыми патрубками. Основные компоненты узла включают: водоструйный элеватор 40с10бк – 1 шт., вертикальный грязевик – 1 шт., чугунная задвижка – 2 шт., стальная задвижка – 2 шт., трехходовой кран (латунный) – 4 шт., манометр – 4 шт., термометр – 4 шт., оправа термометра – 4 шт.

Схема стандартного элеваторного узла изображена на чертеже общего типа. В зависимости от модели, конструкция узла может немного отличаться. Существуют семь стандартных типовых исполнений узлов, которые условно нумеруются от №1 до №7.

Конструкция элеваторного узла типов №1, №2

Конструкция элеваторных узлов типов №3, №4, №5, №6, №7

Технические характеристики и габаритные размеры элеваторных узлов

Тип узла	Производительность, т/ч	d1, мм	d2, мм	D1, мм	D2, мм	D3, мм	L1, мм	L2, мм	L3, мм	L4, мм	H, мм	h, мм	Масса, кг
Элеваторный узел №1 (УТЭ-1)	0,5-1	50	50	50	50	50	2040+10	425	90	360	700+2,5	110	165
Элеваторный узел №2 (УТЭ-2)	1-2	50	50	50	50	50	2040+10	425	90	360	700+2,5	110	165
Элеваторный узел №3 (УТЭ-3)	1-3	50	50	80	80	80	2240+10	625	135	360	700+2,5	155	264
Элеваторный узел №4 (УТЭ-4)	3-5	50	50	80	80	80	2240+10	625	135	360	700+2,5	155	264
Элеваторный узел №5 (УТЭ-5)	5-10	50	50	80	80	80	2240+10	625	135	360	700+2,5	155	264
Элеваторный узел №6 (УТЭ-6)	10-15	80	80	100	100	100	2489+10	720	180	380	700+2,5	175	387
Элеваторный узел №7 (УТЭ-7)	15-20	80	80	100	100	100	2489+10	720	180	380	700+2,5	175	387

Как заказать и купить тепловой узел?

Чтобы заказать тепловой элеваторный узел, нужно определить подходящую модель, которая подбирается по указанным параметрам: производительности, диаметру присоединительных труб и другим критериям, которые могут быть указаны в проекте вашей системы отопления. После выбора модели важно направить заявку в отдел продаж по контактам, указанным на странице КОНТАКТЫ.

Также вы можете использовать специальную форму для заказа — ОТПРАВИТЬ ЗАЯВКУ на сайте. Мы настоятельно рекомендуем прикладывать к запросу реквизиты вашей организации для ускорения обработки заказа.

Доставка готовой продукции осуществляется с помощью транспортных компаний по всем регионам Российской Федерации. Возможна доставка в страны Таможенного союза ЕАЭС (Армения, Беларусь, Казахстан, Киргизия). Стоимость транспортных расходов рассчитывается и оплачивается отдельно.

Как функционирует элеватор?

Говоря простыми словами, элеватор в системе отопления можно описать как водяной насос, который не требует внешних источников энергии для своей работы. Благодаря этим свойствам, а также простой конструкции и невысокой стоимости, данный компонент получил широкое применение в практически всех теплоснабжающих пунктах, созданных в советское время. Однако для его надежного функционирования необходимы определенные условия, которые будут рассмотрены далее.

Чтобы понять, как устроен элеватор в системе отопления, важно изучить схему, приведённую выше. Он чем-то напоминает обычный тройник, устанавливаемый на подающей трубе, а его боковой отвод соединяется с обратной магистралью. Если бы это был просто тройник, вода из системы сразу проходила бы в обратный трубопровод и попадала в отопление, без возможности снизить её температуру, что недопустимо.

Стандартный элеватор состоит из подающей трубы (предкамеры) с встроенным соплом, соответствующим расчетному диаметру, и смешивающей камеры, куда подводится остывший теплоноситель из обратного трубопровода. На выходе из узла патрубок расширяется, образуя диффузор. Принцип работы агрегата следующий:

• горячий теплоноситель из сети направляется в сопло;
• по мере его прохождения через небольшое отверстие, скорость потока увеличивается, что создает зону пониженного давления за соплом;
• это пониженное давление приводит к подсосу воды из обратного трубопровода;
• потоки смешиваются в камере и выходят в систему отопления через диффузор.

Процесс, описанный выше, наглядно отображается на схеме элеваторного узла, где разные потоки представлены разными цветами:

Для устойчивой работы узла необходимо, чтобы перепад давления между подающей и обратной магистралью сети теплоснабжения был больше, чем гидравлическое сопротивление отопительной системы.

Несмотря на ясные преимущества, у данного смесительного узла есть один значительный недостаток. Принцип работы отопительного элеватора не позволяет регулировать температуру смеси на выходе. Для этого, как минимум, нужно изменить объем перегретого теплоносителя из сети и поступающей через перемычку воды из обратки. Например, чтобы понизить температуру, необходимо уменьшить подачу горячего теплоносителя, увеличив количество жидкости, поступающей из обратной линии. Однако, подобного можно достигнуть только уменьшением диаметра сопла, что невозможно.

Для решения проблемы качественного регулирования применяются элеваторы с электроприводом. В таких конструкциях с помощью механического привода, управляемого электродвигателем, производится изменение диаметра сопла. Это реализуется благодаря дроссельной игле конусной формы, которая вставляется внутрь сопла на определенное расстояние. Ниже изображена схема элеватора отопления с функцией управления температурой смеси:

1 – сопло; 2 – дроссельная игла; 3 – корпус исполнительного механизма с направляющими; 4 – вал с зубчатым приводом.

Расчет элеватора отопления

Следует отметить, что расчет водоструйного насоса, который представляет собой элеватор, может быть довольно сложным. Попробуем представить его в доступной форме. Итак, для подбора агрегата нам важны две основные характеристики элеваторов – это внутренний размер смешивающей камеры и проходной диаметр сопла. Размер камеры можно определить с помощью формулы:

• dr – искомый диаметр, см;
• Gпр – приведенное количество смешанной воды, т/ч.

Приведенный расход, в свою очередь, можно вычислить следующим образом:

• τсм – температура смеси, подаваемой на отопление, °С;
• τ20 – температура остывшего теплоносителя в обратной магистрали, °С;
• h2 – сопротивление отопительной системы, м вод. ст.;
• Q – требуемый расход тепла, ккал/ч.

Для того чтобы подобрать элеваторный узел системы отопления по размеру сопла, его нужно рассчитать по следующей формуле:

• dr – диаметр смешивающей камеры, см;
• Gпр – приведенный расход смешанной воды, т/ч;
• u – безразмерный коэффициент инжекции (смешивания).

Первые два параметра уже известны, и необходимо только найти значение коэффициента смешивания:

• τ1 – температура перегретого теплоносителя на входе в элеватор;
• τсм, τ20 – те же переменные, упомянутые ранее.

Примечание. Для расчета сопла следует использовать коэффициент u, равный 1.15u’.

Оперируя результатами, мы производим выбор агрегата по двум основным характеристикам. Стандартные размеры элеваторов обозначены номерами от 1 до 7, и следует выбирать тот вариант, который наиболее близок к расчетным параметрам.