El sistema de calefacción es uno de los sistemas de soporte vital más importantes del hogar. Cada vivienda utiliza un determinado sistema de calefacción, pero no todos los usuarios conocen qué es una unidad de calefacción de ascensor y cómo funciona, su finalidad y las posibilidades que ofrece su uso.
Ascensor de calefacción eléctrica
Dispositivo del sistema de calefacción
Una unidad de calefacción es una forma de conectar un sistema de calefacción doméstico a la red eléctrica. La estructura de una unidad de calefacción en un edificio de apartamentos típico construido en los años soviéticos incluye: un sumidero de lodo, válvulas de cierre, dispositivos de control, el ascensor en sí, etc.
La unidad de ascensor se coloca en una sala ITP separada (punto de calefacción individual). Ciertamente debe haber una válvula de cierre para, si es necesario, desconectar el sistema interno del suministro de calor principal. Para evitar bloqueos y bloqueos en el propio sistema y los dispositivos de la tubería interna de la casa, es necesario aislar la suciedad que llega junto con el agua caliente de la red de calefacción principal, para ello se instala un cárter de lodo. El diámetro del sumidero suele ser de 159 a 200 milímetros, toda la suciedad entrante (partículas sólidas, escamas) se acumula y se deposita en él. El sumidero, a su vez, necesita una limpieza oportuna y periódica.
Los dispositivos de control son termómetros y manómetros que miden la temperatura y la presión en la unidad del ascensor.
Los elementos principales del dispositivo.
El elevador incluye las siguientes partes: boquilla, cámara de succión y mezcla, difusor. Además, esto incluye sus tuberías, incluidos termómetros y manómetros de medición, válvulas de cierre.
Los fabricantes también producen una unidad de calentamiento de ascensor ajustable, que puede cambiar el diámetro de la boquilla por medio de un accionamiento eléctrico. Esto es necesario para controlar el calentamiento del portador de calor. La proporción de mezcla de agua sobrecalentada y enfriada en tal sistema cambia, mientras que en un ascensor convencional esto no se proporciona. Esto reduce la pérdida de calor del edificio y, en consecuencia, el costo de calentarlo.
El diseño de un ascensor de este tipo con regulación automática incluye un actuador que garantiza la constancia en el funcionamiento del sistema de calefacción con un bajo consumo del portador de calor.
La estructura de la boquilla en forma de cono consta de un dispositivo de guía, un rodillo dentado y una aguja de estrangulación. El movimiento de los rodillos se realiza mediante un motor eléctrico o manualmente. El rodillo imparte movimiento a la aguja del acelerador, lo que cambia el lumen del ensamblaje del elevador.
Esto permite cambiar el consumo de refrigerante. Por lo tanto, es posible aumentar el consumo de agua entre un 15-45%, disminuirlo o bloquear completamente la boquilla.
Cuando el lumen de la boquilla disminuye, esto conduce al hecho de que la velocidad del flujo de agua a través de las tuberías y su proporción de mezcla aumentan significativamente. Como resultado, la temperatura del refrigerante disminuye.
Cabe señalar que los análogos extranjeros tienen un rango de ajuste bastante grande. Sin embargo, esto no es necesario. Los ascensores domésticos tienen menos rango de este tipo, pero en el uso práctico es suficiente para varios casos.
Alternativa
Las nuevas tecnologías también encuentran su aplicación en el sector de los servicios públicos, así como en el sistema de calefacción. Una unidad de control del sistema de calefacción automatizado es una alternativa a un ascensor convencional. Aunque cuesta más, es más ergonómico y económico.
La unidad automatizada está diseñada para controlar la temperatura y el caudal del portador de calor dentro del sistema, dependiendo de la temperatura exterior. Sin embargo, para su funcionamiento se necesita electricidad, en ocasiones de gran potencia.
Por supuesto, las tecnologías innovadoras demuestran más ventajas para garantizar el régimen de temperatura requerido del sistema de calefacción. Sin embargo, las unidades de ascensor también tienen una gran demanda en esta área.
El dispositivo y el principio de funcionamiento del ascensor.
En el punto de entrada de la tubería de la red de calefacción, generalmente en el sótano, llama la atención un nudo que conecta las tuberías de suministro y retorno. Este es un ascensor, una unidad de mezcla para calentar una casa. El ascensor se fabrica en forma de estructura de hierro fundido o acero equipado con tres bridas. Este es un ascensor de calefacción ordinario, su principio de funcionamiento se basa en las leyes de la física. Dentro del ascensor hay una boquilla, una cámara de recepción, un cuello de mezcla y un difusor. La cámara de recepción está conectada al "retorno" por medio de una brida. El agua sobrecalentada ingresa a la entrada del elevador y fluye hacia la boquilla. Debido al estrechamiento de la boquilla, el caudal aumenta y la presión disminuye (ley de Bernoulli). El agua del "retorno" se aspira al área de presión reducida y se mezcla en la cámara de mezcla del ascensor. El agua reduce la temperatura al nivel deseado y al mismo tiempo disminuye la presión. El ascensor funciona simultáneamente como bomba de circulación y mezclador. Este es, en resumen, el principio de funcionamiento de un ascensor en el sistema de calefacción de un edificio o estructura.
Diagrama de la unidad de calefacción
El ajuste del suministro de refrigerante se realiza mediante las unidades de calefacción del ascensor de la casa. El ascensor es el elemento principal de la unidad de calefacción; necesita correas. El equipo de control es sensible a la contaminación, por lo tanto, los filtros de lodo están incluidos en la tubería, los cuales están conectados al "suministro" y al "retorno".
La moldura del elevador incluye:
- filtros de lodo;
- manómetros (entrada y salida);
- sensores de temperatura (termómetros en la entrada del ascensor, en la salida y en el "retorno");
- válvulas de compuerta (para trabajos preventivos o de emergencia).
Esta es la versión más simple del circuito para ajustar la temperatura del refrigerante, pero a menudo se usa como el dispositivo básico de la unidad de calefacción. La unidad básica para la calefacción de ascensores de cualquier edificio y estructura, proporciona la regulación de la temperatura y la presión del refrigerante en el circuito.
Las ventajas de usarlo para calentar grandes edificios, casas y edificios de gran altura:
- confiabilidad debido a la simplicidad del diseño;
- bajo precio de instalación y componentes;
- no volatilidad absoluta;
- ahorros significativos en el consumo de portadores de calor de hasta un 30%.
Pero en presencia de ventajas indiscutibles de usar un ascensor para sistemas de calefacción, también deben tenerse en cuenta las desventajas de usar este dispositivo:
- el cálculo se realiza individualmente para cada sistema;
- necesita una caída de presión obligatoria en el sistema de calefacción de la instalación;
- si el ascensor no está regulado, no es posible cambiar los parámetros del circuito de calefacción.
Ascensor con ajuste automático
Actualmente, existen diseños de elevadores en los que la sección transversal de la boquilla se puede cambiar con la ayuda de un ajuste electrónico. Dicho elevador tiene un mecanismo que mueve la aguja del acelerador. Cambia el lumen de la boquilla y, como resultado, cambia el caudal del refrigerante. Cambiar el espacio libre cambia la velocidad de movimiento del agua. Como resultado, la proporción de mezcla de agua caliente y agua del "retorno" cambia, cambiando así la temperatura del refrigerante en el "suministro". Ahora está claro por qué se necesita presión de agua en el sistema de calefacción.
El ascensor regula el flujo y la presión del medio de calefacción y su presión impulsa el flujo en el circuito de calefacción.
Principio de funcionamiento
El mejor ejemplo de que un ascensor de calefacción mostrará cómo funciona sería un edificio de varios pisos.Es en el sótano de un edificio de varios pisos donde se encuentra un ascensor entre todos los elementos.
En primer lugar, consideraremos qué tipo de dibujo tiene la unidad de calefacción del ascensor en este caso. Hay dos conductos: suministro (es por él que el agua caliente llega a la casa) y retorno (el agua enfriada vuelve a la sala de calderas).
Diagrama de la unidad de calefacción del ascensor
Desde la cámara de calor, el agua ingresa al sótano de la casa; siempre hay una válvula de cierre en la entrada. Por lo general, estas son válvulas de compuerta, pero a veces en aquellos sistemas que son más reflexivos, colocan válvulas de bola de acero.
Como muestran los estándares, hay varios modos térmicos en las salas de calderas:
- 150/70 grados;
- 130/70 grados;
- 95 (90) / 70 grados.
Cuando el agua se calienta a una temperatura no superior a los 95 grados, el calor se distribuirá a través del sistema de calefacción mediante un colector. Pero a temperaturas por encima de lo normal, por encima de los 95 grados, todo se vuelve mucho más complicado. No se puede suministrar agua de esta temperatura, por lo que debe reducirse. Esta es precisamente la función de la unidad de calefacción del ascensor. También notamos que enfriar el agua de esta manera es la forma más simple y económica.
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¿Por qué necesita una unidad de calefacción?
El punto de calor se encuentra en la entrada de la calefacción principal de la casa. Su objetivo principal es cambiar los parámetros del refrigerante. Para decirlo más claramente, la unidad de calefacción reduce la temperatura y la presión del refrigerante antes de que ingrese a su radiador o convector. Esto es necesario no solo para que no se queme al tocar el dispositivo de calefacción, sino también para extender la vida útil de todos los equipos del sistema de calefacción.
Esto es especialmente importante si la calefacción dentro de la casa se divorcia utilizando tuberías de polipropileno o metal-plástico. Hay modos de funcionamiento regulados de las unidades de calefacción:
Estas cifras muestran la temperatura máxima y mínima del refrigerante en la tubería de calefacción.
Además, de acuerdo con los requisitos modernos, se debe instalar un medidor de calor en cada unidad de calefacción. Pasemos ahora al diseño de las unidades de calefacción.
El propósito del ascensor en el sistema de calefacción.
El portador de calor que sale de la sala de calderas o de la planta de cogeneración tiene una temperatura alta, de 105 a 150 ° С. Naturalmente, es inaceptable suministrar agua con tal temperatura al sistema de calefacción.
Los documentos reglamentarios limitan esta temperatura a un límite de 95 ° C y este es el motivo:
- por razones de seguridad: puede sufrir quemaduras al tocar las baterías;
- no todos los radiadores pueden funcionar a altas temperaturas, sin mencionar las tuberías de polímero.
El funcionamiento del ascensor de calefacción permite reducir la temperatura del agua de suministro al nivel normalizado. Puede preguntar: ¿por qué no puede enviar inmediatamente agua con los parámetros requeridos a las casas? La respuesta está en el plano de viabilidad económica, el suministro de un refrigerante sobrecalentado permite transferir una cantidad mucho mayor de calor con el mismo volumen de agua. Si se reduce la temperatura, será necesario aumentar el caudal del refrigerante, y luego los diámetros de las tuberías de las redes de calefacción aumentarán significativamente.
Entonces, el trabajo de la unidad de ascensor instalada en el punto de calentamiento consiste en bajar la temperatura del agua mezclando el refrigerante enfriado de la línea de retorno en la tubería de suministro. Cabe señalar que este elemento se considera obsoleto, aunque todavía se usa mucho en la actualidad. Ahora, al instalar puntos de calor, se utilizan unidades de mezcla con válvulas de tres vías o intercambiadores de calor de placas.
Determinación del valor de la unidad de calefacción.
Un ascensor es un dispositivo independiente no volátil que realiza las funciones de un equipo de bombeo por chorro de agua. La unidad de calefacción reduce la presión, la temperatura del portador de calor, mezclándose con el agua enfriada del sistema de calefacción.
El equipo es capaz de transferir un refrigerante calentado a las temperaturas más altas posibles, lo que es beneficioso desde un punto de vista económico. Una tonelada de agua, calentada a +150 C, tiene una energía térmica mucho mayor que una tonelada de refrigerante con una temperatura de solo +90 C.
Principios de funcionamiento y diagrama detallado de la unidad de calefacción.
Para comprender cómo funciona el equipo, debe comprender su diseño. El diseño de la unidad de calefacción del ascensor no es complicado. El dispositivo es una T de metal con bridas de conexión en los extremos.
Las características de diseño son las siguientes:
- el ramal izquierdo es una boquilla que se estrecha hacia el final hasta el diámetro calculado;
- detrás de la boquilla hay una cámara de mezcla cilíndrica;
- se necesita el ramal inferior para conectar la tubería de circulación inversa de agua;
- el ramal derecho es un difusor de expansión que transporta el refrigerante caliente a la red.
A pesar del dispositivo simple del elevador de la unidad de calefacción, el principio de funcionamiento de la unidad es mucho más complicado:
- El refrigerante calentado a una temperatura alta se mueve a través de la boquilla hacia la boquilla, luego, bajo presión, la velocidad de transporte aumenta y el agua fluye rápidamente a través de la boquilla hacia la cámara. El efecto de la bomba de chorro de agua mantiene un caudal predeterminado de refrigerante en el sistema.
- Cuando el agua pasa a través de la cámara, la presión disminuye y el chorro pasa a través del difusor, proporcionando un vacío en la cámara de mezcla. Luego, a alta presión, el refrigerante mueve el líquido que regresa de la línea de calentamiento a través del puente. La presión es creada por el efecto de expulsión debido al vacío, que mantiene el flujo del portador de calor suministrado.
- En la cámara de mezcla, el régimen de temperatura de los flujos disminuye a +95 C, este es el indicador óptimo para el transporte a través del sistema de calefacción de la casa.
Al comprender qué es una unidad de calefacción en un edificio de apartamentos, el principio de funcionamiento de un ascensor y sus capacidades, es importante mantener la caída de presión recomendada en las tuberías de suministro y retorno. La diferencia es necesaria para superar la resistencia hidráulica de la red en la casa y el dispositivo en sí.
La unidad de ascensor del sistema de calefacción se integra en la red de la siguiente manera:
- la tubería de derivación izquierda está conectada a la línea de suministro;
- inferior - a tuberías con transporte de retorno;
- Las válvulas de cierre están montadas en ambos lados, complementadas con un filtro de suciedad para evitar el bloqueo de la unidad.
Todo el circuito está equipado con manómetros, contadores de calor, termómetros. Para una mejor resistencia al flujo, se corta un puente en la línea de retorno en un ángulo de 45 grados.
Ventajas y desventajas de las unidades de calefacción.
Un elevador de calefacción no volátil es económico, no necesita estar conectado a la fuente de alimentación y funciona perfectamente con cualquier tipo de refrigerante. Estas propiedades aseguraron la demanda de equipos en casas con calefacción central, donde se suministra un portador de calor de un alto grado de calefacción.
Desventajas de usar:
- Mantener la presión diferencial del agua en las tuberías de retorno y suministro.
- Cada línea requiere cálculos y parámetros específicos de la unidad de calefacción. Al menor cambio en la temperatura del fluido, tendrá que ajustar los orificios de la boquilla e instalar una boquilla nueva.
- No es posible regular suavemente la intensidad y el calentamiento del refrigerante transportado.
Están a la venta unidades con sección de paso ajustable, accionamiento manual o eléctrico de la transmisión de engranajes ubicada en la antecámara. Pero en este caso, el dispositivo pierde su no volatilidad.
descripción general
Antes de abordar el diagrama de la unidad de calefacción del ascensor, hay que decir que, por su diseño, el ascensor es una especie de bomba de circulación, que se encuentra en el sistema de calefacción junto con los medidores de presión y las válvulas de cierre.
Las unidades de ascensores térmicos realizan una serie de funciones en su trabajo.Para empezar, este dispositivo electrónico distribuye la presión en el sistema de calefacción para que el agua llegue a los consumidores en las baterías de calefacción a una determinada presión y temperatura. Durante la circulación a través de las tuberías desde la sala de calderas hasta los edificios de varios pisos, el volumen del portador de calor en el circuito casi se duplica. Esto solo puede suceder si hay un suministro de agua en un recipiente sellado separado.
Muy a menudo, se suministra un portador de calor desde la sala de calderas, con una temperatura de aproximadamente 110-160 ℃. Para las necesidades domésticas, en términos de seguridad, estas lecturas de alta temperatura son inaceptables. El régimen de temperatura máxima del refrigerante en el circuito no puede ser superior a 90 ℃.
De este video aprendemos el principio de funcionamiento de la unidad de calefacción del ascensor:
También es digno de mención que el SNiP actualmente indica el estándar de temperatura del refrigerante en el rango de 65 ℃. Pero para ahorrar recursos, existe una discusión activa sobre la reducción de este estándar a 55 ℃. Teniendo en cuenta la opinión de los expertos, el consumidor no sentirá una diferencia significativa y, como desinfección, el portador térmico deberá calentarse a 75 ℃ una vez al día. Sin embargo, estos cambios en SNiP aún no se han adoptado, ya que no existe una opinión exacta sobre la efectividad y viabilidad de esta decisión.
El diagrama de la unidad de ascensor del sistema de calefacción permite llevar el régimen de temperatura del portador de calor a los requisitos estándar.
Este dispositivo le permite prevenir las siguientes consecuencias:
- si el cableado está hecho de propileno o tuberías de plástico, entonces no está diseñado para el suministro de un portador de calor caliente;
- no todas las tuberías de calefacción están diseñadas para una exposición prolongada a temperaturas elevadas bajo alta presión; estas condiciones conducirán a su falla rápida;
- Los radiadores muy calientes pueden causar quemaduras si se manipulan sin cuidado.
Las principales averías de la unidad de ascensor.
Incluso un dispositivo tan simple como una unidad de ascensor puede funcionar mal. Las averías se pueden determinar analizando las lecturas de los manómetros en los puntos de control de la unidad de ascensor:
- Las fallas a menudo son causadas por la obstrucción de las tuberías con suciedad y partículas sólidas en el agua. Si hay una caída de presión en el sistema de calefacción, que es mucho más alta hasta el sumidero, entonces este mal funcionamiento se debe a la obstrucción del sumidero, que se encuentra en la tubería de suministro. La suciedad se descarga a través de los canales de drenaje del sumidero, limpiando las redes y las superficies internas del dispositivo.
- Si la presión en el sistema de calefacción aumenta, las posibles causas pueden ser la corrosión o una boquilla obstruida. Si la boquilla se rompe, la presión en el vaso de expansión de calefacción puede exceder el valor permitido.
- Es posible un caso en el que la presión en el sistema de calefacción aumenta, y los manómetros antes y después del sumidero en el "retorno" muestran valores diferentes. En este caso, es necesario limpiar el sumidero de "retorno". Se abren los grifos de drenaje, se limpia la malla y se elimina la suciedad del interior.
- Cuando el tamaño de la boquilla cambia debido a la corrosión, se produce una desalineación vertical del circuito de calefacción. Las baterías estarán calientes en la parte inferior e insuficientemente calientes en los pisos superiores. Reemplazar la boquilla con una boquilla con un diámetro calculado eliminará este problema.
Ventajas y desventajas
La distribución más amplia de ascensores en las redes de suministro de calor se debe al funcionamiento estable de estos elementos incluso con un cambio en el régimen térmico del suministro de refrigerante. Además, las principales ventajas de utilizar ascensores son:
- Sencillez de diseño.
- Fiabilidad en el trabajo.
- Independencia energética.
Además, los ascensores del CSO prácticamente no requieren mantenimiento. La corrección del trabajo depende únicamente de una instalación competente y del diámetro de la boquilla correctamente seleccionado.
¡Importante! El cálculo de la unidad de ascensor del sistema de calefacción, que incluye la selección de los diámetros de la tubería, la sección transversal de la boquilla y las dimensiones del dispositivo en sí, se lleva a cabo solo en una organización de diseño especializada.
Diagramas de cableado para la unidad de ascensor del sistema de calefacción.
Los procesos de calentamiento de agua para el suministro de agua caliente (ACS) y los sistemas de calefacción están de alguna manera interconectados entre sí.
Debido al hecho de que la temperatura del agua en el suministro de agua caliente bajo cualquier condición debe mantenerse dentro del rango de 60 a 65 grados, a temperaturas exteriores positivas, un refrigerante más caliente puede ingresar al elevador de lo requerido.
Al mismo tiempo, hay un consumo excesivo de calor a un nivel del 5% al 13%. Para evitar este fenómeno, se utilizan tres esquemas para conectar la unidad de ascensor:
- con regulador de caudal de agua;
- con boquilla ajustable;
- con bomba reguladora.
Con regulador de caudal de agua
Cuando se cumple esta condición, es posible evitar la desalineación del piso, que ocurre en los sistemas de un solo tubo en caso de una disminución en el caudal del refrigerante.
Sin embargo, el elevador + regulador de flujo no puede mantener la temperatura aguas abajo de este dispositivo a un nivel aceptable cuando hay desviaciones del programa de temperatura normal.
Con boquilla ajustable
El área de la sección transversal de la salida de la boquilla se regula mediante una aguja insertada en ella. Al mismo tiempo, la proporción de mezcla aumenta y, en consecuencia, disminuye la temperatura del refrigerante después del ascensor.
La desventaja de este esquema es que cuando la aguja se inserta en el orificio del cono, la resistencia hidráulica de este último aumenta, como resultado de lo cual el caudal del refrigerante y, en consecuencia, la cantidad de calor suministrado, disminuye. .
Diagrama esquemático de una unidad de ascensor ajustable.
Con bomba de control
La bomba está montada en la línea de mezcla de la unidad elevadora o paralela a ella. Además, se montan reguladores del flujo del portador de calor y su temperatura. Esta solución es muy eficaz porque te permite:
- regular la temperatura del refrigerante a cualquier temperatura exterior, y no solo en positivo;
- mantener la circulación del refrigerante en la red interna cuando se detiene la red externa.
Las desventajas del esquema incluyen alto costo, complejidad y mayores costos operativos debido al suministro de energía de la bomba.
Posibles problemas y averías
A pesar de la durabilidad de los dispositivos, a veces la unidad de calefacción del ascensor no funciona correctamente. El agua caliente y la alta presión encuentran rápidamente puntos débiles y provocan averías.
Esto sucede inevitablemente cuando los conjuntos individuales son de mala calidad, el cálculo del diámetro de la boquilla es incorrecto y también debido a la formación de bloqueos.
Ruido
El elevador de calefacción puede generar ruido durante su funcionamiento. Si se observa esto, significa que se han formado grietas o rayones en la salida de la boquilla durante el funcionamiento.
El motivo de la aparición de irregularidades radica en la deformación de la boquilla provocada por el suministro de un refrigerante a alta presión. Esto sucede si el regulador de flujo no regula el exceso de altura.
Discrepancia de temperatura
La calidad del funcionamiento del ascensor puede cuestionarse incluso cuando la temperatura en la entrada y la salida es demasiado diferente del programa de temperatura. Esto probablemente se deba al diámetro de la boquilla sobredimensionado.
Flujo de agua incorrecto
Un acelerador defectuoso resultará en un cambio en el flujo de agua del valor de diseño.
Tal violación puede identificarse fácilmente por el cambio de temperatura en los sistemas de tuberías de entrada y salida. El problema se resuelve reparando el regulador de flujo (acelerador).
Elementos estructurales defectuosos
Si el diagrama de conexión del sistema de calefacción a la tubería de calefacción externa tiene una forma independiente, entonces el motivo del funcionamiento deficiente de la unidad del ascensor puede ser causado por bombas defectuosas, unidades de calentamiento de agua, válvulas de cierre y seguridad,todo tipo de fugas en ductos y equipos, mal funcionamiento de reguladores.
Las principales razones que afectan negativamente el circuito y el principio de funcionamiento de las bombas incluyen la destrucción de acoplamientos elásticos en las juntas de los ejes de la bomba y del motor eléctrico, el desgaste de los rodamientos de bolas y la destrucción de los asientos para ellos, la formación de fístulas y grietas en el cuerpo, envejecimiento de los sellos de aceite. La mayoría de las fallas enumeradas se pueden solucionar mediante reparación.
El problema de fístulas y grietas en la carcasa se resuelve reemplazándolo.
Se observa un funcionamiento insatisfactorio de los calentadores de agua cuando se rompe la estanqueidad de las tuberías, se produce su destrucción o el haz de tubos se pega. La solución al problema es reemplazar las tuberías.
Bloqueos
Los bloqueos son una de las causas comunes de un suministro de calor deficiente. Su formación está asociada con la entrada de suciedad en el sistema cuando los filtros de suciedad están defectuosos. Aumenta el problema y la acumulación de productos de corrosión dentro de las tuberías.
El nivel de obstrucción de los filtros se puede determinar mediante las lecturas de los manómetros instalados delante y detrás del filtro. Una caída de presión significativa confirmará o refutará la suposición sobre el grado de escombros. Para limpiar los filtros basta con drenar la suciedad a través de los dispositivos de drenaje ubicados en la parte inferior de la carcasa.
Cualquier mal funcionamiento de las tuberías y el equipo de calefacción debe eliminarse de inmediato.
Los comentarios menores que no afectan el funcionamiento del sistema de calefacción son obligatorios registrados en documentación especial, se incluyen en el plan para reparaciones actuales o importantes. La reparación y eliminación de comentarios se produce en el verano antes del inicio de la próxima temporada de calefacción.
Unidad de ascensor: un elemento del sistema de calefacción que permite reducir la temperatura del portador de calor proveniente del CHP al nivel óptimo. El elevador de calefacción mezcla el portador de calor de alta temperatura del CHPP y el portador de calor enfriado de la línea de retorno del sistema de calefacción del edificio de apartamentos. Al regular el volumen del refrigerante en dos corrientes, se logra la temperatura óptima para el sistema de calefacción del hogar.
La temperatura del refrigerante en las tuberías de calefacción externas alcanza + 130 ° С - + 150 ° С (si el suministro de agua proviene de grandes CHPP), o + 95 ° С - + 105 ° С (de pequeños CHPP, salas de calderas locales) .
Usar agua a esta temperatura es imposible por varias razones:
- La temperatura del agua en la red de calefacción de la cogeneración es alta. Pero con un aislamiento térmico deficiente del sistema y una caída brusca de la temperatura del aire, es posible que se produzcan caídas bruscas.
- Tales diferencias afectan negativamente la vida útil del sistema de calefacción interno de los edificios residenciales. Por ejemplo, los radiadores de hierro fundido, que se utilizan a menudo en el circuito interno de los sistemas de calefacción, pueden agrietarse por una fuerte caída de temperatura;
- Recientemente, se han utilizado ampliamente en sistemas de calefacción para edificios residenciales. Las tuberías de plástico a temperaturas superiores a + 95 ° C se deforman y también tienen fugas o grietas. (El propileno puede soportar temperaturas de + 100 ° C, pero con la condición de que dicha temperatura no dure mucho);
- Tocar tuberías calentadas a más de + 90 ° C puede provocar quemaduras.
¡Nota! Según SNiP-s, la temperatura del refrigerante en los edificios donde se encuentran las personas no debe ser superior a + 95 ° C en el suministro y no más de + 70 ° C en el retorno.
Por lo tanto, para calentar edificios residenciales, rara vez se usa un esquema de conexión dependiente, según el cual el refrigerante de la red de calefacción ingresa directamente al sistema de calefacción de la casa. En la mayoría de los casos, esto simplemente no es posible.
La mayoría de las veces se trata de un sistema de dos circuitos, el llamado esquema de conexión independiente.
En este caso, el agua de la CHPP o de la sala de calderas ingresa al intercambiador de calor, en el cual, debido a la mezcla de agua del circuito externo y del circuito interno, este último se calienta a una temperatura aceptable para su uso.
Es aquí donde se utiliza una unidad de calefacción de ascensor, como un dispositivo que mezcla el flujo de frío y calor a una temperatura aceptable necesaria y suficiente para el funcionamiento en el sistema interno.
La unidad de ascensor, a pesar de su simplicidad de diseño, realiza 2 funciones: bajo la influencia de caídas de presión, funciona como bomba y mezclador de agua. Por lo tanto, en algunas fuentes, este dispositivo se denomina elevador de calentamiento por chorro de agua o bomba mezcladora.
ACS de un punto de calefacción individual
El más simple y común es el esquema con una conexión en paralelo de una sola etapa de calentadores de agua (Fig.10). Están conectados a la misma red de calefacción que los sistemas de calefacción de los edificios. El agua de la red de suministro de agua externa se suministra al calentador de ACS. En él, se calienta con agua de red procedente de una fuente de calor.
Higo. 10. Esquema con conexión dependiente del sistema de calefacción a la red externa y conexión en paralelo de una etapa del intercambiador de calor de ACS
El agua de la red enfriada se devuelve a la fuente de calor. Después del calentador de suministro de agua caliente, el agua del grifo calentada ingresa al sistema de ACS. Si los dispositivos de este sistema están cerrados (por ejemplo, por la noche), el agua caliente se devuelve al intercambiador de calor de ACS a través de la tubería de circulación.
Además, se utiliza un sistema de calentamiento de agua caliente de dos etapas. En él, en invierno, el agua fría del grifo se calienta primero en el intercambiador de calor de la primera etapa (de 5 a 30 ° C) con un refrigerante de la tubería de retorno del sistema de calefacción, y luego se calienta el agua de la tubería de suministro de la red externa utilizado para el calentamiento final del agua a la temperatura requerida (60 ° C) ... La idea es utilizar la energía térmica residual de la línea de retorno del sistema de calefacción para calentar. Al mismo tiempo, se reduce el consumo de agua de la red para calentar agua en el suministro de agua caliente. En verano, la calefacción se realiza según un esquema de una etapa.
Higo. 11. Diagrama de un punto de calefacción individual con conexión independiente del sistema de calefacción a la red de calefacción y conexión en paralelo del sistema de ACS
Para la construcción de viviendas de varios pisos de gran altura (más de 20 pisos), se utilizan principalmente esquemas con conexión independiente del sistema de calefacción a la red de calefacción y conexión en paralelo del suministro de agua caliente (Fig.11). Esta solución le permite dividir los sistemas de suministro de agua caliente y calefacción del edificio en varias zonas hidráulicas independientes, cuando un IHP está ubicado en el sótano y asegura el funcionamiento de la parte inferior del edificio, por ejemplo, de la 1a a la Piso 12, y en el piso técnico del edificio hay exactamente el mismo punto de calefacción para 13-24 pisos. En este caso, la calefacción y el ACS son más fáciles de regular en caso de un cambio en la carga térmica, y además tienen menos inercia en cuanto a modo hidráulico y equilibrado.
El principio de funcionamiento de la unidad de calefacción del ascensor y el diagrama.
Con la ayuda de un ascensor, la temperatura del agua sobrecalentada se reduce a la calculada, después de lo cual el refrigerante preparado se envía a los dispositivos de calefacción. El principio de funcionamiento de la unidad de ascensor se basa en mezclar en ella el refrigerante sobrecalentado de la tubería de suministro con agua enfriada de la tubería de retorno.
El diagrama de la unidad de ascensor a continuación muestra claramente que el ascensor realiza 2 funciones a la vez, lo que permite aumentar la eficiencia general del sistema de calefacción:
- Funciona como bomba de circulación;
- Realiza la función de mezcla;
La ventaja del ascensor está en su estructura simple y, a pesar de ello, en su alta eficiencia. Su costo es bajo. No requiere una conexión eléctrica para funcionar.
Las desventajas de este elemento también son dignas de mención:
- No hay posibilidad de regular la temperatura del agua de salida;
- La diferencia de presión entre las tuberías de suministro y retorno no debe estar fuera del rango de 0,8-2 bar;
- Solo un cálculo preciso de cada detalle del ascensor garantiza su funcionamiento eficiente;
Hoy en día, los ascensores todavía se utilizan ampliamente en unidades de calefacción de edificios residenciales, ya que su eficiencia no depende de cambios en los regímenes térmicos e hidráulicos en las redes de calefacción. Además, la unidad de ascensor no requiere una supervisión constante, y para su ajuste es suficiente elegir el diámetro de boquilla correcto. Vale la pena recordar que toda la selección de elementos de la unidad del ascensor debe ser confiable solo por especialistas que tengan los permisos adecuados.
El principio de funcionamiento de la calefacción centralizada.
El esquema general es bastante simple: una sala de calderas o una planta de cogeneración calienta el agua, la suministra a las tuberías de calor principales y luego a los puntos de calefacción: edificios residenciales, instituciones, etc. Al moverse por las tuberías, el agua se enfría un poco y al final su temperatura es más baja. Para compensar el enfriamiento, la sala de calderas calienta el agua a un valor más alto. La cantidad de calefacción depende de la temperatura exterior y del programa de temperatura.
Por ejemplo, con un programa 130/70 a una temperatura exterior de 0 C, el parámetro del agua suministrada a la línea principal es de 76 grados. Y a -22 C, no menos de 115. Este último encaja bien en el marco de las leyes físicas, ya que las tuberías son un recipiente cerrado y el refrigerante se mueve bajo presión.
Obviamente, tal agua sobrecalentada no se puede suministrar al sistema, ya que surge el efecto de sobrecalentamiento. Al mismo tiempo, los materiales de las tuberías y los radiadores se desgastan, la superficie de las baterías se sobrecalienta hasta el riesgo de quemaduras y las tuberías de plástico, en principio, no están diseñadas para una temperatura del refrigerante superior a 90 grados.
Para un calentamiento normal, se deben cumplir varias condiciones más.
- Primero, la presión y la velocidad de movimiento del agua. Si es pequeño, se suministra agua sobrecalentada a los apartamentos más cercanos y se suministra agua demasiado fría a los distantes, especialmente a los de las esquinas, como resultado de lo cual la casa se calienta de manera desigual.
- En segundo lugar, se requiere un cierto volumen de refrigerante para un calentamiento adecuado. La unidad de calefacción recibe aproximadamente 5-6 metros cúbicos de la red, mientras que el sistema requiere 12-13.
Es para la solución de todos los problemas anteriores que se utiliza el ascensor calefactor. La foto muestra una muestra.
Objeto y funciones del nodo
El agua en las redes de calefacción urbana alcanza una temperatura de 150 ° C y se mueve a lo largo de la red externa bajo una presión de 6-10 bar. ¿Por qué se admiten parámetros tan altos del refrigerante?
- Para que las calderas de alta temperatura u otros equipos de calefacción y energía funcionen con la máxima eficiencia.
- Para suministrar agua caliente a áreas alejadas de la sala de calderas o CHP, las bombas de la red deben crear una altura decente. Luego, en las entradas de calefacción de los edificios cercanos, la presión alcanza los 10 Bar (prueba de presión - 12 Bar).
- El transporte del refrigerante sobrecalentado es económicamente rentable. Una tonelada de agua, llevada a 150 grados, contiene significativamente más energía térmica que un volumen similar a 90 grados.
Referencia. El refrigerante de las tuberías no se convierte en vapor, ya que está bajo presión, lo que mantiene el agua en estado líquido de agregación.
El detalle es sencillo: aparentemente una camiseta normal con bridas.
De acuerdo con los documentos reglamentarios actuales, la temperatura del refrigerante suministrado al sistema de calentamiento de agua de un edificio residencial o de oficinas no debe exceder los 95 ° C. Y la presión de 8-10 atmósferas es demasiado alta para un sistema de calefacción dentro de la casa. Esto significa que los parámetros de agua indicados deben ajustarse a la baja.
Un elevador es un dispositivo no volátil que reduce la presión y la temperatura del medio de calentamiento entrante al mezclar agua enfriada del sistema de calentamiento.El elemento que se muestra arriba en la foto es parte del diagrama de la unidad de calefacción, instalado entre las tuberías de suministro y retorno.
La tercera función del ascensor es asegurar la circulación de agua en el circuito de la casa (generalmente un sistema de una tubería). Es por eso que este elemento es de interés, con su simplicidad externa, combina 3 dispositivos: un regulador de presión, una unidad de mezcla y una bomba de circulación de chorro de agua.
Elemento elevador con boquilla reemplazable
El principio de funcionamiento de la unidad de ascensor.
El elevador de mezcla sirve como un dispositivo para enfriar el agua sobrecalentada recibida del sistema de calefacción a una temperatura estándar, antes de suministrarla al sistema de calefacción interno. El principio de su descenso consiste en mezclar agua a temperatura elevada de la tubería de suministro y enfriar desde la tubería de retorno.
El ascensor consta de varias partes principales. Este es un colector de succión (entrada del suministro), una boquilla (acelerador), una cámara de mezcla (la parte media del elevador, donde se mezclan dos flujos y la presión se iguala), una cámara de recepción (mezcla del retorno) , y un difusor (salida del ascensor directamente a la red con presión constante).
La boquilla es un dispositivo de constricción ubicado en el cuerpo de acero del dispositivo elevador. Desde él, el agua caliente a alta velocidad y con presión reducida ingresa a la cámara de mezcla, donde se mezcla el agua de la red de calefacción y la tubería de retorno por succión. En otras palabras, el agua caliente del sistema de calefacción principal ingresa al elevador, en el cual pasa a través de la boquilla de conversión a alta velocidad y presión ya reducida, se mezcla con agua de la tubería de retorno y luego, a una temperatura más baja, se mueve hacia el tubería de construcción. El aspecto directo de la boquilla de un elevador mecánico se puede ver en la foto de abajo.
Esta estructura del ascensor cuenta con un actuador para asegurar su funcionamiento estable, compuesto por un dispositivo de guía y una aguja de estrangulación, que es impulsada por un rodillo dentado. La acción de la aguja del acelerador regula el caudal del refrigerante.
¿Cómo funciona el ascensor?
Al estudiar el diagrama de la unidad de ascensor del sistema de calefacción, es decir, qué es y cómo funciona, no se puede dejar de notar la similitud de la estructura terminada con las bombas de agua. Al mismo tiempo, para el funcionamiento, no es necesario obtener energía de otros sistemas y se puede observar la fiabilidad en situaciones específicas.
La parte principal del dispositivo desde el exterior parece una T hidráulica instalada en la línea de retorno. A través de una simple T, el refrigerante entraría tranquilamente en la línea de retorno, sin pasar por los radiadores. Tal esquema de unidad de calefacción no sería práctico.
En el diagrama habitual de la unidad de ascensor del sistema de calefacción, hay las siguientes partes:
- Una precámara y un tubo de alimentación con una boquilla de cierta sección instalada en el extremo. A través de él, el refrigerante se suministra desde el ramal de retorno.
- Un difusor está integrado en la salida. Está diseñado para transferir agua a los consumidores.
Por el momento, puede encontrar nodos donde la sección transversal de la boquilla se ajusta mediante un accionamiento eléctrico. Gracias a esto, es posible ajustar automáticamente la temperatura aceptable del medio de calentamiento.
La selección de un circuito para una unidad de calefacción con accionamiento eléctrico se realiza sobre la base de que es posible cambiar el coeficiente de mezcla del refrigerante dentro de 2-5 unidades. Esto no se puede lograr en ascensores en los que no se puede cambiar la sección de la boquilla.Resulta que los sistemas con boquilla ajustable permiten reducir significativamente los costos de calefacción, lo cual es muy importante en las casas con medidores centrales.
El papel del montaje del ascensor
La calefacción de edificios de apartamentos domésticos se realiza mediante un sistema de calefacción centralizado. Para ello, se están construyendo pequeñas centrales térmicas y salas de calderas en ciudades pequeñas y grandes. Cada una de estas instalaciones genera calor para varias casas o barrios. La desventaja de tal sistema es la significativa pérdida de calor.
El principio del nodo
El límite de un edificio son las paredes exteriores y la superficie superior del techo más alto, el sótano en los edificios del sótano o el nivel del suelo en los edificios sin sótanos. En el caso de edificios compactos, el límite entre los objetos individuales es el plano de contacto de la pared superior, y si hay una unión entre los dos muros, el límite entre los edificios pasa por el centro.
Límites de instalación del edificio, según el tipo de instalación, por ejemplo, racor, trampillas de inspección, válvulas de cierre de agua, gas, calefacción, etc. Los equipos de construcción incluyen todas las instalaciones integradas en un edificio permanente, como sanitarios, eléctricos, alarma, informática, telecomunicaciones, extinción de incendios y equipos de construcción convencionales como muebles empotrados.
Si el recorrido del refrigerante es demasiado largo, es imposible regular la temperatura del líquido transportado. Por esta razón, cada casa debe estar equipada con un elevador. Esto resolverá muchos problemas: reducirá significativamente el consumo de calor, evitará accidentes que puedan surgir como consecuencia de un corte de energía o falla del equipo.
Este tema cobra especial relevancia en las temporadas de otoño y primavera. El medio de calentamiento se calienta de acuerdo con los estándares establecidos, pero su temperatura depende de la temperatura del aire exterior.
Así, un refrigerante más caliente entra en las casas más cercanas, en comparación con las que se encuentran más lejos. Es por esta razón que la unidad de ascensor del sistema de calefacción central es tan necesaria. Diluirá el portador de calor sobrecalentado con agua fría y así compensará la pérdida de calor.
Cálculo del ascensor de calefacción.
Cabe señalar que el cálculo de una bomba de chorro de agua, que es un ascensor, se considera bastante engorroso, intentaremos presentarlo de forma accesible. Entonces, para la selección de la unidad, dos características principales de los elevadores son importantes para nosotros: el tamaño interno de la cámara de mezcla y el diámetro de flujo de la boquilla. El tamaño de la cámara está determinado por la fórmula:
Aquí:
- dr es el diámetro requerido, cm;
- Gpr - cantidad reducida de agua mezclada, t / h.
A su vez, el caudal reducido se calcula de la siguiente manera:
En esta fórmula:
- τcm - temperatura de la mezcla que se va a calentar, ° С;
- τ20 es la temperatura del refrigerante enfriado en la línea de retorno, ° С;
- h2 - resistencia del sistema de calefacción, m. agua. Arte .;
- Q es el consumo de calor requerido, kcal / h.
Para seleccionar la unidad de ascensor del sistema de calefacción de acuerdo con el tamaño de la boquilla, debe calcularla usando la fórmula:
Aquí:
- dr es el diámetro de la cámara de mezcla, cm;
- Gpр - consumo reducido de agua mezclada, t / h;
- u es el coeficiente de inyección (mezcla) adimensional.
Los primeros 2 parámetros ya se conocen, solo queda encontrar el valor de la proporción de mezcla:
En esta fórmula:
- τ1 es la temperatura del refrigerante sobrecalentado en la entrada del ascensor;
- τcm, τ20 - lo mismo que en las fórmulas anteriores.
Nota. Para calcular la boquilla, debe tomar el coeficiente u igual a 1.15u '.
En función de los resultados obtenidos, la unidad se selecciona de acuerdo con dos características principales. Los tamaños estándar de los ascensores se designan con números del 1 al 7, es necesario tomar el que se acerque más a los parámetros de diseño.
Válvula de tres vías
Si es necesario dividir el flujo del portador de calor entre dos consumidores, se usa una válvula de tres vías para calefacción, que puede operar en dos modos:
- modo permanente;
- modo hidráulico variable.
Se instala una válvula de tres vías en aquellos lugares del circuito de calefacción donde puede ser necesario dividir o cerrar completamente el flujo de agua. El material del grifo es acero, hierro fundido o latón. Hay un dispositivo de cierre dentro de la válvula, que puede ser esférico, cilíndrico o cónico. El grifo se asemeja a una T y, según la conexión, la válvula de tres vías del sistema de calefacción puede funcionar como mezclador. La proporción de mezcla se puede variar en una amplia gama.
La válvula de bola se utiliza principalmente para:
- control de temperatura de pisos cálidos;
- regulación de la temperatura de la batería;
- distribución del refrigerante en dos direcciones.
Hay dos tipos de válvulas de tres vías: válvulas de cierre y válvulas de control. En principio, son prácticamente equivalentes, pero es más difícil regular suavemente la temperatura con válvulas de cierre de tres vías.
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Que es un ascensor y como se usa
De acuerdo con las normas sanitarias, la temperatura del medio que ingresa al sistema de calefacción de la casa no debe exceder los 95 grados C. Y se puede suministrar agua a la tubería principal en el rango de 130-150 grados C. Es necesario reducir el calentamiento del medio al valor deseado. Hay varias razones para esto:
- si los apartamentos están equipados con radiadores de hierro fundido, pueden quedar inservibles. El hierro fundido no tolera cambios de temperatura significativos. Debido al alto, puede volverse frágil, lo que conduce a fugas y, a veces, incluso a una explosión de las baterías;
- las personas debido a tales temperaturas dentro de los radiadores y tuberías de metal pueden sufrir quemaduras (especialmente para los niños)
- Los tubos de plástico, que ahora se utilizan con frecuencia, soportan un máximo de 90 grados. C, es decir, con un refrigerante más caliente, pueden derretirse. E incluso con sus cargas máximas, tienen una garantía del fabricante de un año.
El portador de calor se suministra al sistema de calefacción de la casa a través de la tubería de suministro. Y el agua que ha desprendido el calor se desvía de nuevo a la sala de calderas. El portador se calienta con una cierta reserva térmica para transferir calor a través de tuberías en clima frío.
Desde la cámara de calor, ingresa al sótano de la casa, donde hay válvulas de cierre en la entrada. Es una válvula de compuerta o válvulas de bola de acero. Puede comprar válvulas de cierre a continuación siguiendo el enlace.
Si el calentamiento del refrigerante no supera los 95 grados C, se distribuye a través de las tuberías del sistema de la casa con la ayuda de colectores y grifos de equilibrio. Si la temperatura es más alta (130-150 grados C), debe enfriarse. Por tanto, la unidad de control de calefacción incluye un ascensor, en el que esto sucede.
Dicho dispositivo es la forma más económica y sencilla de enfriar el agua para que su temperatura sea aceptable para el sistema dentro del edificio. En una casa particular, la unidad mezcladora de calefacción también forma parte de la calefacción.Por ejemplo, cuando se suministra agua para calefacción por suelo radiante, se enfría de 70 a 80 grados C, procedente de la caldera, a los 50-55 grados C necesarios.
Ascensor con boquilla regulable
Con la ayuda de los últimos modelos de ascensores equipados con automatización, puede ahorrar calor significativamente. Esto se consigue regulando la temperatura del refrigerante en la zona de su salida. Para lograr este objetivo, puede bajar la temperatura en los apartamentos por la noche o durante el día, cuando la mayoría de la gente está trabajando, estudiando, etc.
La unidad de ascensor económica se diferencia de la versión convencional por la presencia de una boquilla ajustable. Estas piezas pueden tener diferentes diseños y niveles de ajuste. La proporción de mezcla de un dispositivo con una boquilla ajustable varía de 2 a 6. Como ha demostrado la práctica, esto es suficiente para el sistema de calefacción de un edificio residencial.
El costo del equipo con ajuste automático es mucho más alto que el precio de los ascensores convencionales. Pero son más económicos, funcionales y eficientes.
