Элеваторная система отопления что это: Что такое элеватор в системе отопления: устройство, принцип работы, расчет

Содержание

Элеватор отопления принцип работы | Всё об отоплении

Для чего нужны элеваторы в системе отопления?

Виды элеваторов отопления

Как ни странно, но об элеваторах отопления знают даже не все сантехники, обслуживающие многоэтажные дома. В лучшем случае, они имеют представление о том, что этот прибор устанавливается в системе. Но как он устроен и какую функцию выполняет, известно далеко не всем, не говоря уже о простых людях.

Поэтому давайте ликвидируем подобный пробел в знаниях об отопительных системах и разберем это устройство подробнее.

Что такое элеватор?

Если говорить простым языком, то элеватор — это специальное устройство, относящееся к отопительному оборудованию и выполняющее функцию инжекционного или водоструйного насоса. Ни больше, ни меньше.

Его основная задача — повысить давление внутри отопительной системы. То есть, увеличить прокачку теплоносителя по сети, что приведет к росту его объема. Чтобы было понятнее, приведем простой пример. Из подающего водопровода забирается 5-6 кубометров воды в качестве теплоносителя, а в систему, где расположены квартиры дома, попадает 12-13 кубометров.

Как такое возможно? И за счет чего происходит увеличение объема теплоносителя? Данный феномен основан на некоторых законах физики. Начнем с того, что если в системе отопления установлен элеватор, значит, эта система подключена к центральным сетям отопления, по которым горячая вода движется под давлением из большой котельной или ТЭЦ.

Так вот температура воды внутри трубопровода, особенно в сильные холода, достигает +150 С. Но разве это может быть? Ведь температура кипения воды +100 С. Вот тут-то и вступает в силу один из законов физики. При такой температуре вода закипает, если она находится в открытой емкости, где отсутствует какое-либо давление. Но в трубопроводе вода движется под давлением, которое создается работой подающих насосов. Поэтому она и не закипает.

Идем дальше. Температура +150 С считается очень высокой. Подавать такую горячую воду в систему отопления квартир нельзя, потому что:

  • Во-первых, чугун не любит больших перепадов температур. И если в квартирах установлены чугунные радиаторы, они могут выйти из строя. Хорошо, если они просто дадут течь. Но их может разорвать, поскольку под действием высоких температур чугун становится хрупким, как стекло.
  • Во-вторых, при такой температуре металлических элементов отопления не составит большого труда получить ожог.
  • В-третьих, для обвязки отопительных приборов сейчас часто используют пластиковые трубы. А максимально, что они смогут выдержать, это температура +90 С (к тому же при таких цифрах производители гарантируют 1 год эксплуатации). Значит, они просто расплавятся.

Поэтому теплоноситель необходимо остудить. Вот здесь и потребуется элеватор.

Для чего служит элеваторный узел

Схема присоединения элеваторного узла

Вот мы и подошли к вопросу о том, для чего нужны элеваторы в системе отопления?

Эти приборы предназначены для того, чтобы понизить температуру подводимой воды до необходимой. И уже охлажденная она подается в систему отопления квартир. То есть, в элеваторе происходит охлаждение теплоносителя. Каким образом?

Все достаточно просто. Это устройство состоит из камеры, где происходит смешение горячей перегретой воды и воды, поступающей из обратного контура отопительной системы. То есть, смешиваются теплоноситель из котельной с теплоносителем из обратки этого же дома. Так можно, не забирая много горячей воды, получить нужный объем теплоносителя необходимой температуры.

Теряем ли мы температуру? Да, теряем, и здесь нельзя отрицать очевидное. Но теплоноситель подается через сопло, которое намного меньше диаметра трубы, поставляющей в дом горячую воду. Скорость в этом сопле настолько большая за счет давления внутри трубопровода, что теплоноситель очень быстро распределяется по всем стоякам. Поэтому независимо от того, где расположена квартира, близко или далеко от распределительного узла, температура в отопительных приборах будет одинаковой. Равномерное распределение, таким образом, обеспечивается на все 100%.

А знаете, что иногда делают сантехники-всезнайки? Они убирают сопло и устанавливают металлические заслонки, тем самым стараясь регулировать вручную скорость подачи теплоносителя. Хорошо, если устанавливают. А в некоторых домах заслонки вообще отсутствуют, и тогда начинаются проблемы.

В квартирах, расположенных ближе к элеваторному узлу, будет климат Африки. Здесь даже в самые лютые морозы всегда открыты форточки. А в дальних квартирах, особенно угловых, люди ходят в валенках и включают электрические отопительные приборы или газовую плитку. Они ругают все на свете, не подозревая, что в этом виноваты компании, обслуживающие их дом. Вот вам результат незнания и простой некомпетентности.

Как же работает элеватор?

Принцип работы элеватора

Принцип работы элеватора

Элеваторный узел представляет собой достаточно объемную емкость, чем-то похожую на горшок. Но это не сам элеватор, хотя его так и называют. Это целый узел, в состав которого также входят:

  • Грязеуловители — ведь вода из трубы поступает не совсем чистая.
  • Сетчато-магнитные фильтры — узел должен обеспечить определенную чистоту теплоносителя, чтобы не забивались батареи и трубы.

Очистившись, горячая вода поступает через сопло в камеру смешения. Здесь она движется с большой скоростью, в результате чего подсасывается вода из обратного контура, который присоединен к камере смешения сбоку. Процесс подсасывания, или инжекции, происходит самопроизвольно. Теперь понятно, что изменяя диаметр сопла, можно регулировать и объем подаваемого теплоносителя, и его температуру на выходе из элеватора.

Как вы понимаете, для системы отопления элеватор — это насос и смеситель одновременно. И что важно — никакой электроэнергии.

Есть еще один момент, на который специалисты обращают внимание — это соотношение напора внутри подающего трубопровода и сопротивление элеватора. Этот показатель должен быть равен 7:1. Только такое соотношение обеспечивает эффективность работы всей системы.

Но это еще не все, что касается эффективности. Обратите внимание на тот факт, что давление внутри системы — а это подающий контур и обратный — должно быть одинаковым. Допустимо, если в обратке оно будет немного меньше. Но если разница существенна, например, в подающем трубопроводе 5,0 кгс/см2, а в обратке ниже 4,3 кгс/см2, это означает, что трубопроводная система и отопительные приборы забиты грязью.

Схема включения регулируемого элеватора водоструйного типа

Возможна и другая причина — при проведении капитального ремонта были изменены диаметры труб в меньшую сторону. То есть, подрядчик таким образом сэкономил.

Можно ли регулировать температуру теплоносителя? Можно, и для этого лучше использовать регулируемый элеватор водоструйного типа.

В конструкции такого прибора установлено сопло, диаметр которого можно изменять. Иногда диапазон регулировки, и это относится больше к зарубежным аналогам, достаточно большой, что не так уж и необходимо. Отечественные элеваторы имеют сдвиг диапазона меньше, но, как показала практика, этого достаточно на все случаи жизни.

Правда, регулируемые элеваторы редко устанавливают в жилых зданиях. Намного эффективнее их монтаж в общественных или производственных помещениях. С их помощью можно сэкономить расходы на отопление до 25% только за счет того, что они позволяют снижать температуру в ночное время, а также в выходные и праздничные дни.

Элеваторный узел отопления — что это такое и как работает

Элеваторный узел отопления

Сегодня невозможно представить свою жизнь без отопления. Еще в прошлом столетии самым популярным было печное.

В наше время его используют не многие. Самым главным недостатком печного отопления является холодный пол. Весь воздух поднимается вверх, и, таким образом, пол не обогревается.

Технический прогресс продвинулся далеко вперед. И теперь самым выгодным и популярным является система водяного отопления. Безусловно, для обеспечения комфорта в доме, тепло имеет огромное значение.

В не зависимости от того квартира это, или частный дом. Однако нужно помнить, что вид обогрева зависит именно от типа и категории жилища. В частных домах устанавливают индивидуальное отопление.

Но большинство жителей квартир все еще пользуются услугами централизованной отопительной системы, которая требует не меньшего внимания.

Элеваторный узел является одним из главных составляющих системы. Однако не многие знают о том, какие функции он выполняет. Давайте рассмотрим его функциональное предназначение.

Что это такое и для чего используется

Рабочее устройство в подвале

Самый простой способ узнать о том, что же такое элеваторный узел — побывать в подвале обычного многоэтажного дома.

Среди множества деталей отопительной системы будет несложно отыскать этот важный компонент.

Рассмотрим простую схему. Каким образом в дом поступает тепло? Существует два трубопровода: подающий и обратный. По первому осуществляется подводка горячей воды к дому. С помощью второго в котельную попадает уже холодная вода из системы.

Тепловая камера осуществляет подачу горячей воды в подвальное помещение дома. Обратите внимание на то, что на входе необходимо установить запорную арматуру.

Это может быть простая задвижка, или же шаровые стальные краны. Температура теплоносителя определяет то, как он будет работать дальше. Различают три основных уровня тепла:

Если температура теплоносителя не выше 95° С, то остается только распределить тепло по всей отопительной системе. Здесь пригодиться коллектор с балансировочными кранами.

Однако все становится не так просто, если температура теплоносителя выходит за пределы норма 95° С. Такую воду нельзя запускать в отопительную конструкцию, поэтому нагрев нужно делать меньшим. Именно в этом и заключается важная функция элеваторного узла.

Принцип и схема работы

Схема и принцип работы

Элеватор способствует охлаждению перегретой воды до температуры, соответствующей норме.

Затем теплоноситель подает ее в отопительную систему жилых помещений. В тот момент, когда горячая вода в элеваторе из подающего теплопровода смешивается с охлажденной из обратного трубопровода, и происходит охлаждение.

Схема размещения элеватора позволяет более детально ознакомиться с его функциональными возможностями. Не сложно понять, что именно эта деталь отопительной системы обеспечивает эффективность ее работы.

Он работает одновременно как 2 устройства:

  • Циркуляционный насос
  • Смеситель

Конструкция элеватора довольно простая, но эффективная. Отличается приемлемой ценой. Для ее работы не нужно подключать электрический ток. Однако имеются и некоторые недостатки, на которые необходимо обращать внимание:

  • Давление в трубопроводах прямой и обратной передачи необходимо поддерживать в пределах 0,8-2 Бар;
  • Выходная температура не поддается регулировке;
  • Каждый элемент элеватора нужно точно рассчитывать.

Можно с уверенностью сказать, что устройства получили широкое применение в коммунальной отопительной системе.

Принципиальная схема элеватора

На эффективность их работы не влияют колебания теплового и гидравлического режима в тепловых сетях. Кроме того, устройства не требуют постоянного наблюдения. Выбрав правильный диаметр сопла, осуществляется вся регулировка.

Основные элементы элеватора

Основные элементы узла

Основными составляющими устройства являются:

  • Струйный элеватор
  • Сопло
  • Камера разрежения

Элеваторный узел отопления состоит из запорной арматуры, контрольных термометров, манометров. Его еще называют «обвязкой элеватора».

Новые технические идеи и изобретения стремительно внедряются в нашу жизнь. Теплофикация не является исключением.

На смену привычным элеваторным узлам приходят устройства, которые осуществляют регулировку теплоносителя в автоматическом режиме.

Их стоимость значительно выше, но, в то же время, эти устройства более экономны и энергомичны. Кроме того, для их работы обязательно требуется электропитание. Иногда необходима его большая мощность. Надежность с одной стороны и технический прогресс — с другой.

Что в итоге окажется важнее, узнаем со временем.

Что такое элеватор отопления и как он работает?

Элеватором отопления называют струйный насос, используемый в отопительных системах многоквартирных домов с централизованной подачей тепла.

Применение элеватора отопления позволяет решить одновременно несколько задач:

  • оптимизировать процесс потребления тепловой энергии, поступающей от котельной
  • обеспечить безопасный режим работы системы отопления, снизив температуру теплоносителя в подающем трубопроводе до безопасного уровня (95С и ниже)
  • равномерно распределить тепло по всему многоквартирному дому

Решение перечисленных задач требуется только в случаях централизованной подачи тепла в жилые дома и строения. В частных домах и небольших отопительных системах, в которых температура нагрева воды позволяет подавать теплоноситель напрямую в радиаторы, струйные насосы не используются.

Основные особенности систем центрального отопления

Тепло от котельной потребителям передается с помощью нагретого теплоносителя, движущегося по трубопроводу от котлов к тепловым пунктам жилых домов. Как правило, домов много, а котельная одна, к тому же в большинстве случаев, расположенная на расстоянии нескольких километров или сотен метров от потребителя.

При одном и том же объеме теплоносителя, количество тепла, поступающее в дома, прямо пропорционально температуре его нагрева: чем она выше, тем больше тепла передано потребителям. При минусовой температуре воздуха теплоноситель может быть нагрет до 130-150 градусов Цельсия.

Для предотвращения процесса парообразования теплоноситель в системе отопления находится под давлением.

Чем больше число потребителей, тем больший объем теплоносителя необходимо нагревать и перекачивать. При этом энергетики должны не просто подать тепло в дома, но и обеспечить его безопасное потребление, что возможно только при температуре воды в радиаторах 60-70С. При более сильном нагреве приборов отопления контакт с их поверхностью может вызвать ожог.

Возникает ситуация, при которой со стороны котельной в дома под высоким давлением подается теплоноситель с температурой 130-150 С, а в квартиры поступает вода с температурой не выше предельно допустимого значения (для жилых домов 70-80С, для детских учреждений и больниц не выше 55-60С). Именно для решения этой задачи в подавляющем большинстве случаев в нашей стране используют элеватор отопления (он же струйный насос)

Как работает элеватор отопления?

Элеватор отопления состоит из корпуса сопла, сопла и смесительного тройника. Принцип действия элеватора отопления предельно прост: теплоноситель, движущийся от котельной под высоким давлением, подается в сопло, выходной диаметр которого меньше входного диаметра трубы. Сужение диаметра приводит к увеличению скорости движения жидкости и возрастанию ее кинетической энергии.

Затем жидкость с высокой скоростью поступает в смесительную камеру, размер которой намного больше выходного диаметра сопла, что приводит к резкому падению давления до уровня ниже атмосферного давления. Создается разрежение, за счет которого происходит подсос жидкости из обратного трубопровода, подведенного к камере смешения.

В результате нагретый теплоноситель «захватывает» часть обратной воды, движущейся к котлу, и увлекает ее в следующую камеру, где обе жидкости смешиваются, обмениваясь энергией, а затем поступают в подающий трубопровод отопительной системы дома, продолжая свое движение к отопительным приборам.

За счет смешения холодной обратной воды и горячего теплоносителя из подающего трубопровода удается получить нужную температуру теплоносителя и обеспечить его циркуляцию без использования дополнительных циркуляционных насосов .

При этом в систему отопления дома поступает весь теплоноситель от котельной и часть обратной уже остывшей воды, а ее оставшаяся часть, не «захваченная» элеватором, продолжает движение по обратному трубопроводу и движется к котельной, откуда, после нагрева, вновь повторяет движение к потребителю.

В результате удается уменьшить количество циркулирующей воды в теплотрассе между котельной и потребителями, что позволяет повысить эффективность всей отопительной системы в целом.

Преимущества и недостатки элеватора отопления

Конструкция элеватора отопления проста, а его стоимость невелика. Для его работы не нужно подключение к электрической сети – элеватор отопления энергонезависимое устройство. Оценивают эффективность работы элеватора по коэффициенту подсоса или безразмерному расходу среды. Как правило, КПД элеватора невелик и составляет в среднем 30%. но, несмотря на это отказываться от их применения преждевременно.

Недостатком струйного насоса в системе отопления считают отсутствие возможности управления температурой теплоносителя, но для решения этой проблемы можно использовать элеваторы с регулируемым диаметром сопла, что позволяет управлять скоростью движения потока, менять уровень разрежения в камере смешения и, следовательно, контролировать температуру воды.

Для изменения диаметра сопла в конструкцию элеватора включают электрический привод, а также датчик температуры и устройство автоматического контроля.

Элеваторный узел

Элеваторы отопления устанавливаются в составе элеваторного узла, включающего дополнительное оборудование:

  • запорную арматуру
  • манометры
  • термометры
  • фильтры (уловители грязи)

Схемы обвязки элеваторов являются частью проекта системы отопления и выполняются в соответствии с ним. Никакие самостоятельные действия посторонних лиц при этом недопустимы.

К сожалению, внешний вид элеватора, представляющий собой сужение трубопровода, часто вызывает недоумение не только у случайных граждан, но и у неграмотных сотрудников ЖЭУ.

Нередки случаи попыток «все исправить» и демонтировать элеватор или изменить его конструкцию (например, рассверлив сопло).

Результатом подобных действий бывает нарушение работы отопительной системы, при котором отопительные приборы, расположенные вначале системы перегреты, а последние радиаторы едва теплые.

Источники: http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/elevator-otopleniya-dlya-chego-nuzhny-1761, http://otoplenievdoma.ru/ehlevatornyjj-uzel-otopleniya-chto-ehto-takoe-i-kak-rabotaet.html, http://aquagroup.ru/articles/chto-takoe-elevator-otopleniya-i-kak-rabotaet.html

что это такое, принцип работы

Что это такое - элеваторный узел системы отопления, четко осознает далеко не каждый потребитель. В отечественных климатических условиях сложно представить себе жилище без источника обогрева. Рассматриваемая система позволяет оптимизировать отопление, в отличие от печного аналога, которое не могло обогреть пол, по причине существенного ухода теплого воздуха вверх. Попробуем разобраться с тонкостями элеваторного оборудования и его преимуществами.

элеваторный узел системы отопления что это такое

Общие сведения

Поскольку техническое развитие не стоит на месте, специалисты сконструировали водяную систему отопления. Здесь уместно задать вопрос: "А что это такое элеваторный узел системы отопления?". Он представляет собой конструкцию, позволяющую обогреть воздух в помещении, независимо от высоты потолков и общей площади комнат.

В частном доме владельцы чаще всего используют тип индивидуального отопления. В квартирах, как правило, эксплуатируется центральная система. Далее рассмотрим, что собой представляет элеваторный блок, какие функции он выполняет.

Рассматриваемый агрегат представляет собой устройство, входящее в узел отопления, которое выполняет опции струйного либо инжекционного насоса. Главная задача подобной модификации – увеличение давления внутри работающей конструкции обогрева. Проще говоря, элеваторная система прокачивает теплоноситель по системе, одновременно повышая его объем.

Понять, что это такое элеваторный узел системы отопления, поможет следующий пример:

  • При подаче из основного водопровода поставляется порядка 5 кубических метров жидкости для теплоносителя.
  • В рабочую систему уже поступает в два раза больше материала.
  • Увеличение подачи и объема связаны преимущественно с обычными физическими законами.
  • Прежде всего, учитывайте, что элеватор в тепловой системе – это подсоединение к центральным тепловым сетям, где эксплуатируется главная ТЭЦ под давлением или в котельной.
номера элеваторных узлов системы отопления

Принцип работы

Работа элеваторного узла системы отопления заключается в подаче воды, которая движется по трубопроводу. В зимний период температура жидкости может достигать 150 градусов по Цельсию. Несмотря на то, что градус кипения составляет 100 градусов, дополнительную роль в работе системы играет один из законов физики. При рассматриваемой температуре вода начинает кипеть только в случае нахождения в открытом резервуаре без подачи дополнительного давления. Поскольку в трубопроводе имеется дополнительная нагрузка, жидкость активнее циркулирует при помощи насосного оборудования. В связи с этим кипение не происходит даже при превышении критических значений.

Особенности

Элеваторный узел системы отопления, фото которого представлено ниже, при температуре в 150 градусов не может работать эффективно. На это имеется ряд предпосылок:

  • Чугун очень не любит термических перепадов. Если в квартире используются радиаторы из такого материала, в этом случае он подвержены деформации и выходу из строя. Поломка может дойти до степени полного разрушения батареи.
  • Чрезмерная температура также активно нагревает металлические радиаторы, вследствие чего можно получить ожоги.
  • Современная обвязка приспособлений выполняется из пластика, который максимально выдерживает 90 градусов. При 150 градусах – он начнет просто плавиться.
  • Чтобы остудит основной очаг, как раз и используется элеватор.
элеваторный узел системы отопления размеры

Предназначение

Назначение элеваторного узла в системе отопления направлено на понижение температуры жидкости, используемой в конструкции. В жилище после прохождения данного узла попадает теплоноситель нормальной температуры. Как выяснилось, элеваторы необходимы для того, чтобы понижать температуру воды для систем отопления.

Сам процесс производится достаточно просто. Приспособление включает в себя рабочую камеру, где смешивается горячая вода и жидкость, поступающая из обратного контура. Такое решение дает возможность получать достаточное количество теплоносителя без чрезмерного расхода воды.

Обслуживание

Далее рассмотрим особенности обслуживания элеваторного узла системы отопления. Что это такое, рассмотрено выше. В процессе эксплуатации системы возникают определенные потери температур жидкости. При этом необходимо учитывать, что подача воды осуществляется через сопло с уменьшенным диаметром, в отличие от размеров трубопровода горячей воды. Увеличение скорости движения жидкости обеспечивается давлением, что дает возможность обеспечить теплоносителем все стояки. Такая конструкция гарантирует равномерный обогрев комнат, независимо от наличия или отсутствия распределительного блока.

работа элеваторного узла системы отопления

Номера элеваторных узлов системы отопления требуют правильного обслуживания. Некоторые работники просто снимают сопло и устанавливают заслонки из металла, отвечающие за ручную регулировку скорости подачи воды. Это не самый худший вариант, гораздо проблематичнее эксплуатировать систему без них.

В подобной ситуации жилища в непосредственной близости от системы будут получать излишнее количество тепла, даже в самый сильный мороз жильцам придется проветривать квартиру. А в помещениях, размещенных вдалеке от развязки, напротив, будет холодно. Людям придется использовать дополнительные источники обогрева. На самом деле, виной всему является неправильное обслуживание системы.

Эксплуатация

Принцип работы элеваторного узла системы отопления более понятен при изучении схемы. Она дает возможность понять, что конструкция выполняет опцию сразу двух приспособлений: насоса циркуляционного типа и смесителя.

принцип работы элеваторного узла системы отопления

Конфигурация устройства максимально проста, но довольно эффективна. Система отличается приемлемой ценой, не требует подключения электрической энергии. Для эффективной работы необходимо соблюдать определенные правила, а именно:

  • В части прямого и обратного оборота следует поддерживать давление порядка 0,9-2,0 Бар.
  • Температурный режим выходной жидкости не поддается регулировке.
  • Все детали приспособления должны точно подгоняться, что требует проведения соответствующих расчетов.

Невзирая на некоторые сложности эксплуатации, элеваторный узел системы отопления, размеры которого требуют правильной корректировки, достаточно популярен в коммунальной отрасли и отличается высоким показателем эффективности. На итоговые результаты работы конструкции абсолютно не влияют перепады тепловых и гидравлических параметров. Блок не нуждается в постоянном наблюдении, а его регулировка осуществляется правильным подбором размера сопла.

Основные неисправности

Чаще всего в рассматриваемом узле поломки случаются по причине выхода из строя самого устройства. Это может быть связано с изменением диаметра сопла или его засорения. Кроме того, может деформироваться арматура, грязевики либо сбиться настройки регуляторных элементов.

Заметить неисправность несложно. Главным признаком поломки является наличие перепадов температур до подключения к системе и после нее. В случае значительного различия показателей, можно смело говорить о нарушениях в работе блока. Если разница параметров не очень существенная, проблема, скорее всего, заключается в засорении сопла. Для ремонта лучше воспользоваться услугами специалистов, поскольку самостоятельное вмешательство может привести к ухудшению ситуации.

 назначение элеваторного узла в системе отопления

Прочие неполадки

Чтобы устранить засорение сопла, оно снимается механическим путем и тщательно прочищается при помощи ветоши и щетки. Если диаметр этого элемента изменяется вследствие наличия ржавчины, работа отопительной системы будет нарушена. При этом помещения в нижней части многоэтажного дома будут перегреваться, а верхние квартиры – испытывать недостаток тепла. Проблема решается единственным путем – заменой сопла.

Манометры отопительной системы монтируются перед грязевиком и за ним. Если приборы показывают значительный перепад давления, это свидетельствует о засорении грязеочистительного элемента. Неисправность устраняется путем удаления загрязнений через спусковые краны, размещенные в нижней части узла. В случае невозможности решить проблему данным способом, грязевик разбирается и чистится.

элеваторный узел системы отопления фото

В завершение

Система отопления жилища с простейшей элеваторной системой – не самая совершенная конструкция. Такой узел сложно поддается регулировке, часто требует разборки и замены сопла инжекторного типа. Оптимальным вариантом считается модернизированная элеваторная установка с возможностью автоматической корректировки элементов, дающих возможность смешивать теплоноситель в конкретном диапазоне.

что это такое и схема в многоквартирном доме

В тепловых пунктах, обслуживающих многоквартирные дома прошлых времен, можно встретить особое оборудование, которое обеспечивает быструю передачу тепловой энергии во все точки системы. Как правило, элеваторный узел устанавливался несколько десятилетий назад, но продолжает исправно работать и сегодня. Хоть такое оборудование и является устаревшим, его не спешат менять по причине его эффективности. Но, несмотря на преимущества, есть у таких узлов и свои недостатки.

Элеваторный узел и что это?

Элеваторный или тепловой узел – это приспособление, одновременно выполняющее функции инжекционного насоса. Главное предназначение такой конструкции заключается в повышении давления в отопительных сетях и увеличении прокачки и объема теплового носителя в магистрали.

элеваторный узел системы отопления

Элеватор отопления позволяет транспортировать по магистрали теплоноситель с температурой +150°С, что повышает энергоэффективность системы отопления. Если сравнить теплоотдачу определенного объема жидкости с температурой +90°С с таким же объемом жидкости с температурой 150 градусов, то количество транспортируемой тепловой энергии во втором случае будет значительно больше.

Описывая элеваторный узел системы отопления и что это такое, стоит отметить, что такие устройства позволяют быстро перемещать по магистрали теплоноситель с температурой выше точки кипения без преобразования жидкости в пар. Это достигается благодаря тому, что в сети постоянно поддерживается высокое давление.

Схема и принцип работы

Схема элеваторного узла отопления довольно простая. Внешне конструкция напоминает громоздкий тройник из металлических труб, каждая из которых на конце имеет соединительный фланец.

Типовая схема элеваторного узла отопления выглядит следующим образом:

  1. Левый патрубок напоминает сопло, которое сужается до необходимого расчетного диаметра.
  2. После него следует цилиндр камеры смешивания.
  3. Снизу находится патрубок для присоединения обратного трубопровода.
  4. С правой стороны есть еще один патрубок. Это специальный диффузор с расширением, направляющий нагретый теплоноситель в отопительную систему.

Рассмотрев устройство элеватора теплового узла, стоит разобраться в его подключении. К левому патрубку подключается подающая магистраль отопительной централизованной сети. К нижнему патрубку подключается трубопровод с обраткой. С двух сторон устанавливаются отсекающие задвижки и сетчатые фильтры грубой очистки.

Рекомендуем к прочтению:

Важно! Конструкция теплового узла обязательно дополняется датчиками температуры, манометрами и тепловыми счетчиками.

конструкция теплового узла

Если рассматривать тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы устройства заключается в следующем:

  • При прохождении теплоносителя через патрубок с соплом его скорость увеличивается за счет повышенного давления жидкости в магистрали. Это позволяет добиться эффекта инжекционного насоса. Благодаря соплу обеспечивается более эффективная циркуляция жидкости в трубопроводах.
  • При попадании воды в смесительную камеру напор уменьшается. При прохождении струи через диффузор в камере смешивания среда разрежается. Благодаря эффекту инжекции жидкость с большим давлением увлекает за собой воду из обратной магистрали.
  • Охлажденные и нагретые потоки перемешиваются в камере элеватора. В итоге при выходе из диффузора теплоноситель имеет температуру в пределах 95 градусов.

Важно! Для эффективной работы элеваторного узла разница давлений в подающей и обратной магистрали должна быть в определенных пределах, чтобы преодолевать гидравлическое сопротивление жидкости.

Плюсы и минусы теплового узла

Элеваторный узел системы отопления имеет следующие преимущества:

  1. Приемлемая стоимость и простота конструкции делают элеватор востребованным, несмотря на его внушительный «возраст».
  2. Это энергонезависимое устройство не нуждается в электроснабжении для работы.
  3. Благодаря наличию элеватора отопления сечение магистрального трубопровода можно сделать меньше, что позволяет сэкономить на его устройстве.

Минусы этого приспособления заключаются в невозможности регулировки температуры теплоносителя. Однако этот недостаток можно нивелировать использованием приборов для регулировки диаметра сопла. В таком случае контроль над температурой осуществляется управлением скоростью потока, что сказывается на степени разрежения в смесительной камере.

Расчет элеваторного узла

Для проведения расчета элеваторного узла сначала вычисляют диаметр камеры смешивания и подбирают соответствующий номер элеватора. После этого высчитывают диаметр рабочего сопла.

Для расчетов пригодятся следующие формулы:

расчет элеваторного узла

Расчет сечения инжекционной камеры ведется в сантиметрах. Для определения этого числа нужно знать расход нагретого теплоносителя в сети с учетом гидравлического сопротивления.

Рекомендуем к прочтению:

Это значение можно найти, используя приведенную в таблице формулу, где:

  • Q – это объем тепловой энергии, измеряемый в ккал/ч, расходующейся на обогрев всего сооружения;
  • Tсм – температура теплового носителя в выходном патрубке после элеваторного тройника;
  • T2о – температура обратки;
  • h – сопротивление водяного столба жидкости, которое измеряется в метрах (этот показатель учитывается в разводке всего контура, в том числе и в радиаторах).

По отдельной формуле рассчитывается диаметр узкой части сопла. Для этого нужно знать габариты инжекторной камеры в сантиметрах и коэффициент смешивания. По отдельной формуле находится коэффициент инжекции. Для расчета нам понадобится температура теплоносителя на входящем патрубке.

Когда мы будем знать напор на трубопроводе, идущем от магистрали централизованного отопления, можно вычислить диаметр сопла. Для этого необходимые параметры системы переводят в сантиметры.

После проведения расчетов мы получаем необходимые данные, на основании которых можно подобрать подходящую модель элеваторного узла и определить условия для его правильной и бесперебойной работы. Иными словами, мы можем определить необходимую производительность системы, зная объем циркулирующего теплоносителя, который прокачивается через элеватор за единицу времени, а также минимальный напор жидкости. Основными параметрами при выборе подходящей модели прибора является сечение горловины камеры смешивания и сопла элеватора.

Важно! Диаметр сопла округляем в меньшую сторону до сотых долей миллиметра. Но минимальное значение не может быть меньше трех миллиметров, потому что сопло быстро засорится.

Распространенные поломки и методы их устранения

Несмотря на простоту конструкции, элеватор может выйти из строя. Поломки возникают по разным причинам, но чаще всего к этому приводят загрязнения, выход из строя арматуры и регуляторов, сбившиеся настройки, неправильный диаметр сопла или засорившиеся грязевики.

распространенные поломки элеваторного узла

В зависимости от поломки существуют разные способы ремонта элеватора:

  1. Если причиной неисправности стало засорившееся сопло, то его нужно снять и прочистить.
  2. Если диаметр сопла изменился из-за коррозии или размывания водой, то деталь заменяют новой. При выборе нового сопла важно точно подобрать его диаметр. Иначе это вызовет разбалансировку системы и сильный перегрев радиаторов отопления на первом этаже дома на фоне уменьшения теплоотдачи приборов на последних этажах.
  3. Когда засоряются грязевики, об этом можно догадаться по увеличенной разнице давления на подающем и обратном трубопроводе. Чтобы контролировать давление до фильтров и после них, устанавливаются манометры. Для устранения засора открывают спускной кран на самом грязевике. Он расположен в нижней части устройства. Если эти действия не приведут к желаемому результату, то придется разбирать грязевик и прочищать его составляющие детали по отдельности.

О поломках элеваторного узла можно догадаться по значительному перепаду температуры в трубопроводе до прибора и после него. Если разница температур не превышает 5°С, то причина поломки кроется в засорении устройства или изменении сечения сопла. Если разница превышает 5 градусов, то нужно провести диагностику узла для выявления неисправной детали и ее замены. Для ремонта элеватора, его диагностики или полной замены приглашают мастера с необходимыми инструментами и навыками проведения подобных работ.

Элеваторный узел отопления, чертеж, узлы ипринципиальная схема работы

Отопительная система является одной из важнейших систем жизнеобеспечения дома. В каждом доме применяется определенная система отопления, но не каждый пользователь знает, что такое элеваторный узел отопления и как он работает, его назначение и те возможности, которые предоставляются с его применением.

элеватор отопления

Элеватор отопления с электроприводом

Принцип функционирования

Наилучшим примером, который покажет элеватор отопления принцип работы, будет многоэтажный дом. Именно в подвале многоэтажного дома среди всех элементов можно отыскать элеватор.

Первым делом, рассмотрим, какой в данном случае имеет элеваторный узел отопления чертеж. Здесь два трубопровода: подающий (именно по нему горячая вода идет к дому) и обратный (остывшая вода возвращается в котельную).

элеваторный узел отопления

Схема элеваторного узла отопления

Из тепловой камеры вода попадает в подвал дома, на входе обязательно стоит запорная арматура. Обычно это задвижки, но иногда в тех системах, которые более продуманы, ставят шаровые краны из стали.

Как показывают стандарты, есть несколько тепловых режимов в котельных:

  • 150/70 градусов;
  • 130/70 градусов;
  • 95(90)/70 градусов.

Когда вода нагреет до температуры не выше 95-ти градусов, тепло будет распределено по отопительной системе при помощи коллектора. А вот при температуре выше нормы – выше 95 градусов, все становится намного сложнее. Воду такой температуры нельзя подавать, поэтому она должна быть уменьшена. Именно в этом и состоит функция элеваторного узла отопления. Заметим также и то, что охлаждение воды таким образом – это самый простой и дешевый способ.

Рекомендуем к прочтению:

Назначение и характеристики

Элеватор отопления охлаждает перегретую воду до расчетной температуры, после этого подготовленная вода попадает в отопительные приборы, которые размещены в жилых помещениях. Охлаждение воды случается в тот момент, когда в элеваторе смешивается горячая вода из подающего трубопровода с остывшей из обратного.

элеваторный узел отопления чертеж

Принципиальная схема элеваторного узла

Схема элеватора отопления наглядно показывает, что данный узел способствует увеличению эффективности работы всей отопительной системы здания. На него возложено сразу две функции – смесителя и циркуляционного насоса. Стоит такой узел недорого, ему не требуется электроэнергия. Но элеватор имеет и несколько недостатков:

  • Перепад давления между трубопроводами прямого и обратного подавания должен быть на уровне 0,8-2 Бар.
  • Нельзя регулировать выходной температурный режим.
  • Должен быть точный расчет для каждого компонента элеватора.

Элеваторы широко применимы в коммунальном тепловом хозяйстве, так как они стабильны в работе тогда, когда в тепловых сетях изменяется тепловой и гидравлический режим. За элеватором отопления не требуется постоянно следить, все регулирование заключается в выборе правильного диаметра сопла.

схема элеваторного узла отопления

Элеваторный узел в котельной многоквартирного дома

Элеватор отопления состоит из трех элементов – струйного элеватора, сопла и камеры разрежения. Также есть и такое понятие, как обвязка элеватора. Здесь должна применяться необходимая запорная арматура, контрольные термометры и манометры.

На сегодняшний день можно встретить элеваторные узлы системы отопления, которые могут с электрическим приводом отрегулировать диаметр сопла. Так, появится возможность автоматически регулировать температуру носителя тепла.

Подбор элеватора отопления такого типа обусловлен тем, что здесь коэффициент смешения меняется от 2 до 5, в сравнении с обычными элеваторами без регулирования сопла, этот показатель остается неизменным. Так, в процессе применения элеваторов с регулируемым соплом можно немного снизить расходы на отопление.

элеватор отопления принцип работы

Строение элеватора

Конструкция данного вида элеваторов имеет в своем составе регулирующий исполнительный механизм, обеспечивающий стабильность работы системы отопления при небольших расходах сетевой воды. В конусообразном сопле системы элеватора размещается регулирующая дроссельная игла и направляющее устройство, которое закручивает струю воды и играет роль кожуха дроссельной иглы.

Рекомендуем к прочтению:

Этот механизм имеет вращающийся от электропривода или вручную зубчатый валик. Он предназначен для перемещения дроссельной иглы в продольном направлении сопла, изменяет его эффективное сечение, после чего расход воды регулируется. Так, можно повысить расход сетевой воды от расчетного показателя на 10-20%, или уменьшить его практически до полного закрытия сопла. Уменьшение сечения сопла может привести к увеличению скорости потока сетевой воды и коэффициента смешения. Так температура воды снижается.

элеваторные узлы системы отопления

Исполнительный механизм узла элеватора отопления

Неисправности элеваторов отопления

Схема элеваторного узла отопления неисправности может иметь такие, которые вызваны поломкой самого элеватора (засорение, увеличение диаметра сопла), засорением грязевиков, поломкой арматуры, нарушениями настройки регуляторов.

элеваторный узел отопления неисправности

Небольшой элеваторный узел отопления

Поломка такого элемента, как устройство элеватора отопления, может быть замечена по тому, как появляются перепады температуры до и после элеватора. Если разница большая – то элеватор неисправен, если разница незначительная – то он может быть засорен или диаметр сопла увеличен. В любом случае, диагностика поломки и ее ликвидация должны быть произведены только специалистом!

Если сопло элеватора засоряется, то он снимается и прочищается. Если расчетный диаметр сопла увеличивается вследствие коррозии или своевольного сверления, то схема элеваторного узла отопления и отопительная система в целом – придет в состояние разбалансированности.

Приборы, которые установлены на нижних этажах, перегреются, а на верхних – недополучат тепло. Такая неисправность, которую претерпевает работа элеватора отопления, ликвидируется заменой на новое сопло с расчетным диаметром.

работа элеватора отопления

Обслуживание элеваторного узла отопления

Засорение грязевика в таком устройстве, как элеватор в системе отопления, можно определить по тому, как увеличился перепад давления, контролируемого манометрами до и после грязевика. Такое засорение удаляется при помощи сброса грязи через краны спуска грязевика, которые размещены в его нижней части. Если так засор не удаляется, то грязевик разбирается и очищается изнутри.

Что такое элеватор отопления?

Виды элеваторов отопления

Как ни странно, но об элеваторах отопления знают даже не все сантехники, обслуживающие многоэтажные дома. В лучшем случае, они имеют представление о том, что этот прибор устанавливается в системе. Но как он устроен и какую функцию выполняет, известно далеко не всем, не говоря уже о простых людях.

Поэтому давайте ликвидируем подобный пробел в знаниях об отопительных системах и разберем это устройство подробнее.

Что такое элеватор?

Если говорить простым языком, то элеватор — это специальное устройство, относящееся к отопительному оборудованию и выполняющее функцию инжекционного или водоструйного насоса. Ни больше, ни меньше.

Его основная задача — повысить давление внутри отопительной системы. То есть, увеличить прокачку теплоносителя по сети, что приведет к росту его объема. Чтобы было понятнее, приведем простой пример. Из подающего водопровода забирается 5-6 кубометров воды в качестве теплоносителя, а в систему, где расположены квартиры дома, попадает 12-13 кубометров.

Как такое возможно? И за счет чего происходит увеличение объема теплоносителя? Данный феномен основан на некоторых законах физики. Начнем с того, что если в системе отопления установлен элеватор, значит, эта система подключена к центральным сетям отопления, по которым горячая вода движется под давлением из большой котельной или ТЭЦ.

Так вот температура воды внутри трубопровода, особенно в сильные холода, достигает +150 С. Но разве это может быть? Ведь температура кипения воды +100 С. Вот тут-то и вступает в силу один из законов физики. При такой температуре вода закипает, если она находится в открытой емкости, где отсутствует какое-либо давление. Но в трубопроводе вода движется под давлением, которое создается работой подающих насосов. Поэтому она и не закипает.

Идем дальше. Температура +150 С считается очень высокой. Подавать такую горячую воду в систему отопления квартир нельзя, потому что:

  • Во-первых, чугун не любит больших перепадов температур. И если в квартирах установлены чугунные радиаторы, они могут выйти из строя. Хорошо, если они просто дадут течь. Но их может разорвать, поскольку под действием высоких температур чугун становится хрупким, как стекло.
  • Во-вторых, при такой температуре металлических элементов отопления не составит большого труда получить ожог.
  • В-третьих, для обвязки отопительных приборов сейчас часто используют пластиковые трубы. А максимально, что они смогут выдержать, это температура +90 С (к тому же при таких цифрах производители гарантируют 1 год эксплуатации). Значит, они просто расплавятся.

Поэтому теплоноситель необходимо остудить. Вот здесь и потребуется элеватор.

Для чего служит элеваторный узел

Схема присоединения элеваторного узла

Вот мы и подошли к вопросу о том, для чего нужны элеваторы в системе отопления?

Эти приборы предназначены для того, чтобы понизить температуру подводимой воды до необходимой. И уже охлажденная она подается в систему отопления квартир. То есть, в элеваторе происходит охлаждение теплоносителя. Каким образом?

Все достаточно просто. Это устройство состоит из камеры, где происходит смешение горячей перегретой воды и воды, поступающей из обратного контура отопительной системы. То есть, смешиваются теплоноситель из котельной с теплоносителем из обратки этого же дома. Так можно, не забирая много горячей воды, получить нужный объем теплоносителя необходимой температуры.

Теряем ли мы температуру? Да, теряем, и здесь нельзя отрицать очевидное. Но теплоноситель подается через сопло, которое намного меньше диаметра трубы, поставляющей в дом горячую воду. Скорость в этом сопле настолько большая за счет давления внутри трубопровода, что теплоноситель очень быстро распределяется по всем стоякам. Поэтому независимо от того, где расположена квартира, близко или далеко от распределительного узла, температура в отопительных приборах будет одинаковой. Равномерное распределение, таким образом, обеспечивается на все 100%.

А знаете, что иногда делают сантехники-всезнайки? Они убирают сопло и устанавливают металлические заслонки, тем самым стараясь регулировать вручную скорость подачи теплоносителя. Хорошо, если устанавливают. А в некоторых домах заслонки вообще отсутствуют, и тогда начинаются проблемы.

В квартирах, расположенных ближе к элеваторному узлу, будет климат Африки. Здесь даже в самые лютые морозы всегда открыты форточки. А в дальних квартирах, особенно угловых, люди ходят в валенках и включают электрические отопительные приборы или газовую плитку. Они ругают все на свете, не подозревая, что в этом виноваты компании, обслуживающие их дом. Вот вам результат незнания и простой некомпетентности.

Как же работает элеватор?

Принцип работы элеватора

Принцип работы элеватора

Элеваторный узел представляет собой достаточно объемную емкость, чем-то похожую на горшок. Но это не сам элеватор, хотя его так и называют. Это целый узел, в состав которого также входят:

  • Грязеуловители — ведь вода из трубы поступает не совсем чистая.
  • Сетчато-магнитные фильтры — узел должен обеспечить определенную чистоту теплоносителя, чтобы не забивались батареи и трубы.

Очистившись, горячая вода поступает через сопло в камеру смешения. Здесь она движется с большой скоростью, в результате чего подсасывается вода из обратного контура, который присоединен к камере смешения сбоку. Процесс подсасывания, или инжекции, происходит самопроизвольно. Теперь понятно, что изменяя диаметр сопла, можно регулировать и объем подаваемого теплоносителя, и его температуру на выходе из элеватора.

Как вы понимаете, для системы отопления элеватор — это насос и смеситель одновременно. И что важно — никакой электроэнергии.

Есть еще один момент, на который специалисты обращают внимание — это соотношение напора внутри подающего трубопровода и сопротивление элеватора. Этот показатель должен быть равен 7:1. Только такое соотношение обеспечивает эффективность работы всей системы.

Но это еще не все, что касается эффективности. Обратите внимание на тот факт, что давление внутри системы — а это подающий контур и обратный — должно быть одинаковым. Допустимо, если в обратке оно будет немного меньше. Но если разница существенна, например, в подающем трубопроводе 5,0 кгс/см2, а в обратке ниже 4,3 кгс/см2, это означает, что трубопроводная система и отопительные приборы забиты грязью.

Схема включения регулируемого элеватора водоструйного типа

Возможна и другая причина — при проведении капитального ремонта были изменены диаметры труб в меньшую сторону. То есть, подрядчик таким образом сэкономил.

Можно ли регулировать температуру теплоносителя? Можно, и для этого лучше использовать регулируемый элеватор водоструйного типа.

В конструкции такого прибора установлено сопло, диаметр которого можно изменять. Иногда диапазон регулировки, и это относится больше к зарубежным аналогам, достаточно большой, что не так уж и необходимо. Отечественные элеваторы имеют сдвиг диапазона меньше, но, как показала практика, этого достаточно на все случаи жизни.

Правда, регулируемые элеваторы редко устанавливают в жилых зданиях. Намного эффективнее их монтаж в общественных или производственных помещениях. С их помощью можно сэкономить расходы на отопление до 25% только за счет того, что они позволяют снижать температуру в ночное время, а также в выходные и праздничные дни.

Элеватор что это? Элеваторный узел отопления – устройство.

На вопрос элеватор, что это такое мне приходится отвечать постоянно, встречаясь как с жильцами, так и с представителями управляющих компаний обслуживающих тепловые пункты. Причем о верном предназначении элеватора не знают не только слесаря, но и их прямые руководители.

Очень часто приходится слушать упреки: «Что Вы нам ставите, там такая маленькая дырочка, разве нам хватит на всех тепла?» И идет война, только уходят монтажники, маленькая дырочка под названием сопло выбрасывается, на перемычке устанавливается заглушка или как ее еще называют шибер. Кстати, хорошо если устанавливается, а то и забывают или не знают, как устроен элеватор.

Давайте с вами проведем маленький ликбез о том, для чего ставят элеватор, как он устроен, и что нам дает установка элеватора.

Говоря простым языком, элеватор это водоструйный или инжекционный насос (непонятное слово инжекционный разберем чуть ниже), который за счет перепада давления на вводе в ваш тепловой пункт увеличивает прокачку во внутренней системе отопления квартир. Проще говоря, взяли из тепловой сети 5 кубометров воды, а в систему отопления квартир подали 12,5 кубометров. Сразу же возникает вопрос, каким образом и за счет чего такое увеличение стало возможным. Где мы потеряли и что приобрели?


Начнем с того – за счет чего такое увеличение объема прокачиваемой воды стало возможным? Если у вас в тепловом пункте проектом предусмотрен элеватор, значит, ваша котельная или ТЭЦ подает к ИТП жилого дома перегретую воду. Температура этой воды может достигать 150 градусов Цельсия при температуре на улице минус 30 градусов и ниже.

Сразу же отвечаю на вопрос тех, кто помнит из школы, что вода кипит, читай, превращается в пар, при 100 градусах Цельсия. Напоминаю — кипит в открытой посуде без избыточного давления. Но в трубах вода движется под значительным давлением, поэтому и не вскипает. Но воду с такой температурой в ваши батареи подавать нельзя, большая вероятность получить ожоги, как от прямого прикосновения к трубам и отопительным приборам, так и при разрыве батарей отопления, чугун не любит перепадов температуры и лопается как стеклянный стакан или банка, если в нее резко налить горячую воду. К тому же сейчас повсеместно используются полипропиленовые трубы, в простонародье называемые пластмассовыми.

  У полипропиленовых труб разрешенная температура до 90-95 градусов Цельсия, и при этом, при температуре 90 гр. Цельсия большинство труб служит не более года.

Вот мы и подошли к ответу на вопрос для чего служит элеваторный узел отопления.

Элеваторный узел отопления при помощи того самого злополучного элеватора перегретую воду, подаваемую от котельной, охлаждает до расчетной температуры и подает ее в отопительные приборы квартир.

Охлаждение воды происходит при смешении в элеваторном устройстве, горячей воды из подающего трубопровода и остывшей воды  из обратного трубопровода здания.
Следовательно, мы с вами экономим, берем немного горячей воды из тепловой сети, разбавляем водой из обратного трубопровода,  за тепло в ней мы уже заплатили и повторно подаем в свои квартиры. Да мы теряем температуру, но элеватор заставляет воду в батареях отопления двигаться быстрее, в результате разница в температуре между теми, кто первыми в доме получает тепло и последними квартирами на стояках уменьшается. На лицо справедливость.

А если бы не было элеватора, или умельцы выбросили сопло, у первых по ходу теплоносителя жильцов батареи были бы очень горячие, они задыхались бы от жары, открывали окна и балконные двери, а владельцы последних, а особенно угловых квартир мерзли и ругали тепловые сети! Большинство из вас скажет, так у нас и происходит.

Ну а теперь для особо любознательных читателей разберем, как устроен водоструйный элеватор и элеваторный узел отопления, за счет чего он работает, какой режим должен быть в тепловой сети для его уверенной работы, и, наконец, какие разновидности элеваторов выпускает промышленность. Обо всем этом читайте на следующей странице.

Что еще почитать по теме:

Элеваторный узел: устройство, схема работы, неисправности

Отопительная система — это ключевой момент, от которого напрямую зависит комфортное нахождение в доме или квартире.

В квартирах отопление — централизованное, а владельцы частных домов отдают предпочтение системам отопления автономного типа. Знать, каким образом устроена отопительная система и что представляют ее ключевые узлы необходимо. В данной статье речь пойдет об элеваторном узле отопления.

Элеваторный узел отопления — что это такое?

В отопительной системе элеватор — это специальное устройство, главной функцией которого является обеспечение оптимальных показателей давления внутри самой системы. Помимо этого, он еще задает максимально допустимый температурный режим воды (теплоносителя).

Посредством элеваторного узла увеличивается объём циркулирующей жидкости.

Для того, чтобы более четко для себя представить работу элеватора, можно спуститься в подвал любой многоэтажки. Вы сможете увидеть все детали теплового узла и отыскать требуемый элемент.

Для лучшего понимания рассмотрим пример:

  • из основного водопровода для теплоносителя движется примерно 5 м³ жидкости;
  • в рабочую среду попадает вдвое больше этой жидкости;
  • увеличенный объем обусловлен обычными законами физики;
  • элеватор в тепловой системе – это подключение к центральным тепловым сетям, где действует главная ТЭЦ под давлением или в котельной.

Конструктивные особенности и принцип функционирования

В устройстве элеваторного узла имеются такие детали как:

  • струйный элеватор;
  • сопло;
  • камера разрешения.

Также еще один составной элемент элеваторного узла — «обвязка элеватора», в комплектацию которой входят контрольные манометры, термометры и запорная арматура.

Ежегодно разработчиками придумываются новые идеи на счет того, как сделать отопительные системы более продуктивными, и теперь на рынке есть элеваторы, которые снабжены электроприводом, отвечающим за регулировку диаметра сопла.

Подобные изделия позволяют осуществлять автоматическую регулировку температуры циркулирующей по трубам жидкости, попадающее в отопительную систему. Однако, пока подобные вариации элеваторов не нашли широкого распространения. Обусловлено это тем, что они не могут похвастаться высокими показателями надежности.

Элеватор способствует снижению температуры перегретой воды до расчетной, после этого уже подготовленный теплоноситель движется в отопительные агрегаты. Суть принципа, по которому построено действие элеваторного узла, состоит в том, что здесь происходит процесс смешивания перегретого теплоносителя из подающего трубопровода с холодной водой из обратки.

На рисунке представлена схема элеваторного узла. Видно, что элеватор одновременно справляется с 2 функциями, что в целом способствует увеличению продуктивной работы системы обогрева.

Схема устройства элеваторного узла ля отопления

Схема устройства элеваторного узла

Первая функция — данный элемент выступает как циркуляционный насос, а вторая функция — смешение жидкостей.

Данный элемент имеет ряд достоинств:

  1. Во-первых, устройство элеваторного узла очень примитивное, при этом эффективность очень высокая.
  2. Во-вторых, стоит такой узел недорого, поэтому в случае повреждения эта деталь подлежит замене.
  3. Для работы элеватору не нужна электрическая энергия.

Нельзя не учитывать и негативные стороны элеваторного узла отопления:

  1. Он не может регулировать температуру воды на выходе.
  2. Должен соблюдаться четкий баланс, перепад давления между подающей трубой и обраткой, должен находиться в промежутке 0,8-2 Бар.
  3. Эффективное функционирование данного узла будет только в том случае, если расчет произведен максимально точно.

Сегодня, элеваторы все также активно используются в тепловых узлах жилых домов, поскольку на производительности их работы не скажутся никакие погрешности тепловых и гидравлических режимов в тепловых сетях.

За работой узла не нужен постоянный контроль, а чтобы регулировать его функционирование достаточно просто подобрать нужный диаметр сопла.

Схема работы элеватора

Схема работы элеватора отопления

Неисправности

Зачастую все поломки в элеваторном узле связаны с тем, что деталь просто ломается. Происходит это по причине изменения диаметра сопла или его засорения.

Также может испортиться арматура, грязевики, а также очень часто происходит сбой настроек регуляторных элементов. Очень часто поломки и сбои происходят из-за перепадов температур до подключения к системе и после нее.

Если параметры значительно разнятся, то это уже явный звонок того, что в работе блока произошли недочеты. Если расхождение в показателях совсем незначительное, то вероятнее всего сложности кроются в обычном загрязнении сопла.

Чтобы избавить сопло элеваторного узла от загрязнений, необходимо его снять и хорошенько прочистить ветошью и щеткой. Если диаметр описываемого элемента изменился по причине появления ржавчины, работа все системы отопления будет прервана.

При этом температура в квартирах на нижних этажах будет слишком высокой, а в квартирах наверху, наоборот, — тепла будет недостаточно. Чтобы устранить проблему нужно просто установить новое сопло.

Манометры отопительной системы устанавливаются перед грязевиком и за ним. Если показания на приборах свидетельствуют о сильном перепаде давления, значит загрязнен грязеочистительный элемент. Чтобы очистить его от загрязнений, нужно удалить весь мусор через спусковые краны, которые располагаются в нижней части узла. В случае, если решить проблему таким способом не удается, грязевик нужно разобрать и почистить.

Подводя итог всего вышеописанного, стоит сказать, что элеваторный узел — один из важнейших узлов отопительной системы, качественная работа которого очень важна.

что это такое, принцип работы

Что это - система подогрева узла лифта, о чем явно не каждый потребитель знает. В домашних климатических условиях сложно представить жилище без источника отопления. Эта система позволяет оптимизировать обогрев, в отличие от печного аналога, который не мог обогревать пол, за счет существенной заботы о теплом воздухе. Попробуем разобраться в тонкостях лифтового оборудования и его преимуществах.

Общая информация

Поскольку техническое развитие не стоит на месте, специалисты построили систему водяного отопления.Здесь уместно задать вопрос: «Что такое элеватор в системе отопления?». Это конструкция, позволяющая нагревать воздух в помещении вне зависимости от высоты потолков и общей площади комнат.

В частном доме хозяева часто используют индивидуальное отопление. В квартирах, как правило, действует центральная система. Далее рассмотрим, что такое элеваторный агрегат, какие функции он выполняет.

Что такое элеваторный узел системы отопления?

Рассматриваемый агрегат представляет собой устройство, входящее в нагревательный агрегат, которое выполняет функции струйного или нагнетательного насоса.Основная задача данной модификации - повышение давления внутри работающей нагревательной конструкции. Проще говоря, элеваторная система прокачивает теплоноситель по системе, одновременно увеличивая ее объем.

Понять, что это за узел элеваторной системы лифта, поможет следующий пример:

  • При питании от магистрального водопровода подается около 5 кубометров жидкости для теплоносителя.
  • В рабочую систему уже поступает вдвое больше материала.
  • Увеличение количества файлов и объемов в основном связано с обычными законами физики.
  • Прежде всего, примите во внимание, что лифт в тепловой системе - это подключение к центральным тепловым сетям, где основная ТЭЦ работает под давлением или в котельной.

Принцип работы

Работа элеватора системы отопления - это подача воды, которая движется по трубопроводу. Зимой температура жидкости может достигать 150 градусов по Цельсию.Несмотря на то, что степень кипения составляет 100 градусов, дополнительную роль в работе системы играет один из законов физики. При рассматриваемой температуре вода закипает только в том случае, если она находится в открытом резервуаре без дополнительного давления. Поскольку в трубопроводе возникает дополнительная нагрузка, жидкость более активно циркулирует с помощью насосного оборудования. В связи с этим закипание не происходит даже при превышении критических значений.

Характеристики

Подъемный узел системы отопления, фото которого представлены ниже, при температуре 150 градусов не может эффективно работать.Для этого есть ряд предпосылок:

  • Чугун не любит тепловых скачков. Если в квартире используются радиаторы из такого материала, в этом случае он подвержен деформации и выходу из строя. Поломка может доходить до степени полного разрушения аккумулятора.
  • Избыточная температура также активно нагревает металлические радиаторы, поэтому можно получить ожоги.
  • Современные обвязочные устройства из пластика, выдерживающие максимум 90 градусов. При 150 градусах - просто растает.
  • Для охлаждения основного очага используется только лифт.

Назначение

Назначение элеваторного узла в системе отопления направлено на снижение температуры жидкости, используемой в конструкции. В жилище после прохождения этого узла попадает теплоноситель нормальной температуры. Как оказалось, лифты нужны для того, чтобы снизить температуру воды в системах отопления.

Сам процесс довольно простой. Устройство включает рабочую камеру, в которой смешивается горячая вода и жидкость, поступающая из обратного контура.Такое решение позволяет получить достаточное количество теплоносителя без чрезмерного расхода воды.

Сервис

Далее рассмотрим особенности обслуживающего элеватора системы отопления. Что это, обсуждается выше. Во время работы системы происходят определенные потери температуры жидкости. В этом случае необходимо учитывать, что подача воды осуществляется через форсунку с уменьшенным диаметром, в отличие от размеров трубопровода горячей воды.Увеличение скорости движения жидкости обеспечивается давлением, которое дает возможность подавать теплоноситель со всеми стояками. Такая конструкция обеспечивает равномерный обогрев помещений вне зависимости от наличия или отсутствия распределительного блока.

Номера элеваторных агрегатов системы отопления требуют надлежащего ухода. Некоторые рабочие просто снимают форсунку и устанавливают металлические ставни, которые отвечают за ручную регулировку скорости подачи воды. Это не самый плохой вариант, без них намного проблематичнее работать с системой.

В этой ситуации жилища в непосредственной близости к системе будут получать чрезмерное количество тепла, даже в самые сильные морозы жильцам придется проветривать квартиру. А в помещениях, расположенных далеко от перекрестка, наоборот, будет холодно. Людям придется использовать дополнительные источники отопления. На самом деле неисправность вызвана неправильным обслуживанием системы.

Эксплуатация

Принцип работы элеваторного узла системы обогрева более понятен при изучении схемы.Это дает возможность понять, что в конструкции реализован вариант одновременного использования двух устройств: циркуляционного насоса и смесителя.

Настройка устройства максимально простая, но достаточно эффективная. Система имеет приемлемую цену, не требует подключения электроэнергии. Для эффективной работы необходимо соблюдать определенные правила, а именно:

  • В части прямого и обратного вращения давление должно поддерживаться порядка 0,9-2.0 бар.
  • Температурный режим выходящей жидкости не регулируется.
  • Все части устройства должны быть точно отрегулированы, что требует соответствующих расчетов.

Несмотря на некоторые сложности в эксплуатации, лифтовые системы лифтов, размеры которых требуют правильной регулировки, довольно популярны в коммунальном хозяйстве и имеют высокий показатель эффективности. На окончательные результаты проектных работ абсолютно не влияют различия тепловых и гидравлических параметров.Агрегат не нуждается в постоянном контроле, а его регулировка осуществляется правильным подбором размера насадки.

Основные неисправности

Чаще всего в рассматриваемом узле происходит поломка из-за выхода из строя самого устройства. Это может быть связано с изменением диаметра патрубка или его засорением. Кроме того, может деформироваться арматура, брызговики или регулировка регулирующих элементов.

Обнаружить неисправность несложно. Главный признак поломки - это наличие перепадов температур до подключения к системе и после него.В случае существенной разницы показателей можно смело говорить о нарушениях в работе блока. Если разница параметров не очень значительная, проблема, скорее всего, в засорении форсунки. Для ремонта лучше воспользоваться услугами специалистов, так как самостоятельное вмешательство может привести к ухудшению ситуации.

Прочие проблемы

Для устранения засорения форсунки ее снимают механически и тщательно очищают тряпкой и щеткой.Если диаметр этого элемента изменится из-за наличия ржавчины, то работа системы отопления будет нарушена. В этом случае помещения в нижней части многоэтажного дома будут перегреваться, а в верхних квартирах будет не хватать тепла. Проблема решается единственным способом - заменой форсунки.

Манометры системы отопления устанавливаются спереди и за ним. Если приборы показывают значительный перепад давления, это указывает на засорение грязеочищающего элемента.Неисправность устраняется удалением загрязнений через выпускные клапаны, расположенные в нижней части агрегата. Если решить проблему таким способом не представляется возможным, грязеочиститель разбирается и очищается.

В заключение

Система отопления жилого дома с простой лифтовой системой - не самая совершенная конструкция. Такой агрегат сложно наладить, часто требуется разборка и замена форсунки инжекторного типа. Оптимальный вариант - модернизированная элеваторная система с возможностью автоматической коррекции элементов, позволяющих смешивать теплоноситель в определенном диапазоне.

p> .

Отопление | процесс или система

Отопление , процесс и система повышения температуры замкнутого пространства с основной целью обеспечения комфорта жильцов. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.

В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла - обычно работающий на угле, масле или газе - используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления.Пар расширяется и вращает лопатки турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в бойлер. Encyclopædia Britannica, Inc.

Историческая застройка

Самым ранним способом обогрева помещений был открытый огонь. Такой источник, наряду с соответствующими методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямое отопление, поскольку преобразование энергии в тепло происходит на обогреваемом участке.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное или косвенное отопление. Он заключается в преобразовании энергии в тепло в источнике вне, отдельно от обогреваемого объекта или объектов или расположенных внутри него; Получающееся тепло передается на объект через текучую среду, такую ​​как воздух, вода или пар.

За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была первым топливом, которое использовалось, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), поскольку он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или дымоход, который сначала был простым отверстием в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе в 13 веке и эффективно устранял дым и дым от огня из жилого помещения. Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н.э. и в конечном итоге распространились по России в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел улучшенную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи расходуют гораздо меньше тепла, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в комнате, а не пропускают вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.

Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали лучшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или каналы. На участке, расположенном в центре всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост и, в Британии, уголь, и горячие газы распространялись под полом, согревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление не было восстановлено до 1500 лет спустя.

Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Центральное отопление снова стало использоваться в начале 19 века, когда промышленная революция вызвала увеличение размеров зданий для промышленности, жилых помещений и сферы услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов, когда пар передавался по трубам. Котлы, работающие на угле, подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов.Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за очень холодных зим. Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. В системах центрального отопления двадцатого века обычно используется теплый воздух или горячая вода для передачи тепла. В большинстве недавно построенных американских домов и офисов теплый воздух вытеснил пар, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве предпочтительного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен.Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.

Системы центрального отопления и топливо

Важнейшими компонентами системы центрального отопления являются устройства, в которых можно сжигать топливо для получения тепла; среда, транспортируемая в трубах или каналах для передачи тепла в обогреваемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выпуска тепла либо конвекцией, либо излучением, либо обоими способами. Принудительное распределение воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления.Лучистое отопление, напротив, включает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; Излучаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.

Температура воздуха и влияние солнечного излучения, относительной влажности и конвекции - все это влияет на конструкцию системы отопления. Не менее важным соображением является объем физической активности, который ожидается в определенных условиях.В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации температура воздуха поддерживается на более низком уровне, что позволяет рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний предел температуры в 13 ° C (55 ° F) подходит для людей, выполняющих тяжелую ручную работу.

При сгорании топлива углерод и водород реагируют с атмосферным кислородом с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания среде, состоящей из воздуха или воды.Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется охлаждающей системой , т.е. циркуляцией. Если среда является воздухом, оборудование называется топкой, а если среда - водой, бойлером или водонагревателем. Термин «бойлер» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» - к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже ее точки кипения.

Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах.Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и работают с ними с помощью полностью автоматических горелок, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточной золы для утилизации. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть перекачивается в резервуары для хранения, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от отопительного оборудования. Рост объемов отопления с использованием природного газа был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземных поставок и чистотой сжигания газа.Этот рост также связан с популярностью систем воздушного отопления, к которым особенно хорошо подходит газовое топливо и на долю которых приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения и он платит за топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта. Газовые горелки обычно проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа выделяются ядовитые выхлопные газы, газ из обогревателей должен выводиться наружу.В местах, недоступных для трубопроводов природного газа, сжиженный нефтяной газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязано своим удобством автоматической работе их теплоцентралей. Эта автоматизация основана в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении упадет до заданного значения, активирует печь или котел до тех пор, пока потребность в тепле не будет удовлетворена.Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что предвидятся и контролируются почти все мыслимые обстоятельства, которые могут быть опасными.

.

Энергоэффективные лифтовые технологии - ASME

Производители лифтов производят лифты премиум-класса для средних и высотных зданий, которые чрезвычайно энергоэффективны. Эти тяговые лифты имеют улучшенные средства управления, оборудование и другие системы, которые не только потребляют меньше энергии, но и намного более компактны, эффективны и даже вырабатывают электричество, которое может использовать предприятие.

Снижение общего энергопотребления с помощью стратегий управления

Наиболее энергоэффективных лифтов сейчас насчитывается:

  • программное и микропроцессорное управление вместо электромеханических реле
  • датчики и программное обеспечение в кабине, которые автоматически переходят в режим ожидания или сна, выключают свет, вентиляцию, музыку и видеоэкраны, когда никого нет.
  • Программное обеспечение для диспетчерского управления, которое группирует запросы на остановку лифтов, делая меньше остановок и минимизируя время ожидания, уменьшая количество требуемых лифтов
  • персонализированные вызовы лифта, используемые с элементами управления диспетчеризацией пункта назначения, что устраняет необходимость в элементах управления из кабины.

Схема редукторного тягового лифта (слева) и безредукторного тягового лифта (справа). Изображение: Otis Worldwide

В средних и высотных зданиях обычно есть редукторные или безредукторные тяговые лифты, способные работать на высокой или регулируемой скорости. Производители энергосберегающих технологий недавно начали предлагать двухэтажные лифты. Это две кабины высотой, одна останавливается на четных этажах, а другая обслуживает нечетные. Они могут снизить общее энергопотребление здания за счет уменьшения количества остановок и даже общего количества лифтов, необходимых при использовании с диспетчерским управлением пункта назначения.

Новое программное обеспечение для управления лифтами предоставляет инструменты, которые консультанты по лифтам используют для изучения движения лифтовой группы. Как цикл лифта влияет на его поток энергии. Наблюдая за спорадическим характером работы лифта, количеством пройденных этажей, периодами пиковой нагрузки и тем фактом, что лифты не всегда загружены до номинальной мощности, консультанты составляют оценки потребления энергии. Эти модели помогают консультанту создавать эффективные стратегии управления и давать рекомендации по оборудованию.

Энергоэффективное оборудование

Регенеративные приводы - еще одно замечательное достижение в области энергоэффективных лифтовых технологий. Они перерабатывают энергию, а не тратят ее на тепло.

Привод ReGen Отиса. Изображение: Otis Worldwide

Двигатели с постоянными магнитами в приводах Otis ReGen способны передавать двунаправленный поток энергии. Дональд Воллрат из Magnatek объясняет, как они работают, в своей программе непрерывного образования «Мир лифтов» «Регенеративные приводы лифтов: что, как и почему.«Когда мощность поступает в двигатель, она создает подъемный момент на валу и шкиве подъемника, поднимая каретку. Когда каретка движется вниз, двигатель действует как генератор, преобразуя механическую энергию в электрическую и перекачивая ток обратно в электрическую сеть объекта для использования в другом месте.

Когда кабина поднимается с небольшим грузом и опускается с тяжелым грузом, система вырабатывает больше энергии, чем использует. Со временем эти небольшие количества энергии, вырабатываемые во время спорадических замедлений каждого лифта, в сумме дают заметную экономию.Они потребляют меньше энергии, чем приводы без регенерации, и снижают избыточное тепло в здании.

Схема, показывающая, как работает система регенеративного привода. Изображение: Otis Worldwide

Наиболее энергоэффективными типами лифтов являются тяговые лифты без машинного помещения (MRL). Производители перепроектировали двигатели и все другое оборудование, обычно размещаемое в машинном отделении над обычными лифтами, чтобы оно соответствовало шахте подъемника. Эти компактные усовершенствования устраняют необходимость создания и подачи энергии в машинное отделение и потребляют значительно меньше энергии, чем использовавшиеся ранее более крупные версии.Они также выделяют меньше тепла.

Компания Otis предлагает дополнительную экономию энергии в своем современном лифте Gen2 MRL. Они также уплотнили контроллер и переместили его в шахту подъемника, исключив необходимость в отдельной диспетчерской. Посмотрите видео, чтобы узнать о модернизированных системах и о том, как они были интегрированы в Gen2.

Производители теперь уделяют больше внимания улучшению энергопотребления в других системах, таких как освещение кабины, вентиляторы, двери, тормоза и органы управления лифтом.Они используют эффективные светодиодные фонари в панелях кабины, потолочных индикаторах и индикаторах пола. В их число входят двигатели привода дверей, которые могут переходить в режим ожидания или эффективно восстанавливаться после отключения питания, когда они не используются. Эти двигатели также поддерживают переменное время открытия и закрытия дверей, а их потребление энергии учитывается в общей стратегии управления.

Дебби Снайдерман - генеральный директор VI Ventures LLC, компании по техническому консалтингу.

Производители теперь уделяют больше внимания улучшению энергопотребления в других системах, таких как освещение кабины, вентиляторы, двери, тормоза и органы управления лифтом. .

типов систем HVAC | IntechOpen

1. Введение

Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) разработана для удовлетворения экологических требований к комфорту людей и технологического процесса.

Системы HVAC больше используются в зданиях различных типов, таких как промышленные, коммерческие, жилые и институциональные здания. Основная задача системы HVAC заключается в обеспечении теплового комфорта людей, находящихся в помещении, путем регулирования и изменения условий наружного воздуха в соответствии с желаемыми условиями жилых зданий [1].В зависимости от наружных условий наружный воздух втягивается в здания и нагревается или охлаждается перед тем, как он распределяется по жилым помещениям, затем он удаляется в окружающий воздух или повторно используется в системе. Выбор систем HVAC в данном здании будет зависеть от климата, возраста здания, индивидуальных предпочтений владельца здания и проектировщика проекта, бюджета проекта, архитектурного дизайна зданий [1] .

Системы HVAC можно классифицировать в соответствии с необходимыми процессами и процессом распределения [2].Необходимые процессы включают процесс нагрева, процесс охлаждения и процесс вентиляции. Могут быть добавлены другие процессы, такие как процесс увлажнения и осушения. Этот процесс может быть достигнут с помощью подходящего оборудования HVAC, такого как системы отопления, системы кондиционирования воздуха, вентиляторы и осушители. Системы HVAC нуждаются в распределительной системе для подачи необходимого количества воздуха в желаемых условиях окружающей среды. Система распределения в основном различается в зависимости от типа хладагента и способа доставки, например оборудования для обработки воздуха, фанкойлов, воздуховодов и водопроводных труб.

2. Выбор системы HVAC

Выбор системы зависит от трех основных факторов, включая конфигурацию здания, климатические условия и желание владельца [2]. Инженер-проектировщик отвечает за рассмотрение различных систем и рекомендацию более одной системы для достижения цели и удовлетворения владельца здания. Можно рассмотреть некоторые критерии, такие как изменение климата (например, температура, влажность и давление в помещении), емкость здания, требования к пространству, стоимость, например капитальные затраты, эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание, анализ жизненного цикла, а также надежность и гибкость.

Однако выбор системы имеет некоторые ограничения, которые необходимо определить. Эти ограничения включают доступную мощность в соответствии со стандартами, конфигурацию здания, доступное пространство, строительный бюджет, доступный источник коммунальных услуг, отопление и охлаждение здания.

3. Основные компоненты системы HVAC

Основные компоненты или оборудование системы HVAC, которая подает кондиционированный воздух для удовлетворения теплового комфорта помещения и людей и достижения качества воздуха в помещении, перечислены ниже [3]:

  1. Нагнетательная камера смешанного воздуха и регулировка наружного воздуха

  2. Воздушный фильтр

  3. Приточный вентилятор

  4. Вытяжные или разгрузочные вентиляторы и выпускное отверстие для воздуха

  5. Забор наружного воздуха

  6. Воздуховоды

  7. Клемма устройств

  8. Система возвратного воздуха

  9. Змеевики нагрева и охлаждения

  10. Автономный блок нагрева или охлаждения

  11. Градирня

  12. Котел

  13. Control

  14. Охладитель воды
  15. Оборудование для увлажнения и осушения

4.Классификация систем HVAC

Основная классификация систем HVAC - центральная система и децентрализованная или локальная система. Типы системы зависят от адресации к месту расположения основного оборудования, которое должно быть централизовано как кондиционирование всего здания в целом или децентрализовано как отдельное кондиционирование определенной зоны как части здания. Следовательно, система распределения воздуха и воды должна быть спроектирована на основе классификации системы и расположения основного оборудования. Критерии, упомянутые выше, также должны применяться при выборе между двумя системами.В таблице 1 показано сравнение центральной и локальной систем по критериям выбора [3, 4].

Критерии Центральная система Децентрализованная система
Требования к температуре, влажности и давлению в помещении Выполнение любого или всех проектных параметров Выполнение любого или всего проекта параметры
Требования к емкости
Резервирование Резервное оборудование предназначено для поиска и устранения неисправностей и обслуживания Нет резервного или резервного оборудования
Особые требования
  • Помещение с оборудованием находится за пределами кондиционированного помещения

  • Установка вторичного оборудования для распределения воздуха и воды, требующего дополнительных затрат

Первоначальные затраты
Эксплуатационные расходы
Расходы на техническое обслуживание Доступ к помещению с оборудованием для обслуживания и сохранения оборудования в отличном состоянии, что снижает затраты на обслуживание Доступ к оборудованию, которое должно быть расположено в подвале или жилом помещении.Однако установка крыши затруднена из-за плохой погоды
Надежность Центральное системное оборудование может быть привлекательным преимуществом с учетом его длительного срока службы Надежное оборудование, хотя расчетный срок службы оборудования может быть меньше
Гибкость Выбор резервного оборудования в качестве альтернативного источника отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или резервного питания Размещено во многих местах для большей гибкости

Таблица 1.

Сравнение центральной и местной систем HVAC.

5. Системные требования HVAC

Четыре требования являются базовыми для любых систем HVAC [4]. Им требуется основное оборудование, необходимое пространство, распределение воздуха и трубопроводы, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1.

Горизонтальное иерархическое представление требований к системе HVAC.

Первичное оборудование включает отопительное оборудование, такое как паровые котлы и водогрейные котлы для обогрева зданий или помещений, оборудование для подачи воздуха в виде комплектного оборудования для подачи кондиционированного воздуха для вентиляции с помощью центробежных вентиляторов, осевых вентиляторов, пробковых или нагнетательных вентиляторов, а также холодильное оборудование, которое доставляет в космос охлажденный или кондиционированный воздух.Он включает в себя охлаждающие змеевики на основе воды из чиллеров или хладагентов из процесса охлаждения.

Необходимое пространство необходимо для создания центральной или местной системы HVAC. Для этого требуются следующие пять помещений:

  1. Помещения с оборудованием: поскольку общие требования к механическому и электрическому пространству составляют от 4 до 9% от общей площади здания. Предпочтительно располагаться в центре здания, чтобы уменьшить протяженность и размеры длинных каналов, труб и трубопроводов, упростить компоновку шахт и централизованное обслуживание и эксплуатацию.

  2. Помещения HVAC: отопительное и холодильное оборудование требует множества помещений для выполнения своих основных задач по обогреву и охлаждению здания. Для отопительного оборудования требуются котельные, насосы, теплообменники, оборудование для снижения давления, управляющие воздушные компрессоры и прочее оборудование, а для холодильного оборудования требуются чиллеры или градирни для больших зданий, водяные насосы конденсаторов, теплообменники, кондиционирование воздуха оборудование, управляющие воздушные компрессоры и прочее оборудование.При проектировании аппаратных помещений для размещения обоих элементов оборудования следует учитывать размер и вес оборудования, установку и техническое обслуживание оборудования, а также применимые правила в отношении воздуха для горения и воздуха для вентиляции.

  3. В фан-залах есть вентиляторное оборудование HVAC и другое разное оборудование. Помещения должны учитывать размер установки и снятия валов и змеевиков вентиляторов, замены и обслуживания. Размер вентиляторов зависит от требуемой скорости воздушного потока для кондиционирования здания и может быть централизованным или локализованным в зависимости от доступности, местоположения и стоимости.Желательно иметь свободный доступ к наружному воздуху.

  4. Вертикальный вал: обеспечивает пространство для распределения воздуха и распределения воды и пара. Распределение воздуха включает воздуховоды для приточного, вытяжного и возвратного воздуха. Распределение труб включает подачу горячей воды, охлажденной воды, воды в конденсатор и пар, а также возврат конденсатора. Вертикальная шахта включает другие механические и электрические распределительные устройства для обслуживания всего здания, включая водопроводные трубы, противопожарные трубы и электрические каналы / туалеты.

  5. Доступ к оборудованию: помещение с оборудованием должно позволять перемещение большого и тяжелого оборудования во время установки, замены и обслуживания.

Распределение воздуха предполагает наличие воздуховодов, по которым кондиционированный воздух доставляется в нужную зону прямым, бесшумным и экономичным способом. Распределение воздуха включает в себя воздухораспределительные устройства, такие как решетки и диффузоры, для подачи приточного воздуха в помещение с низкой скоростью; оконечные устройства с приводом от вентилятора, в которых используется встроенный вентилятор для подачи воздуха в помещение; оконечные устройства с переменным расходом воздуха, которые подают в помещение переменное количество воздуха; оконечные устройства всасывания воздуха, которые контролируют первичный воздух, нагнетают возвратный воздух и распределяют смешанный воздух в пространстве; и оконечные устройства для впуска воздуха-воды, которые содержат катушку в потоке всасываемого воздуха.Все воздуховоды и трубопроводы должны быть изолированы, чтобы предотвратить потери тепла и сэкономить энергию здания. Также рекомендуется, чтобы в зданиях было достаточно места под потолком для размещения воздуховодов в подвесном потолке и плите перекрытия, и чтобы их можно было использовать в качестве приточной камеры для возвратного воздуха, чтобы уменьшить количество обратных воздуховодов.

Система трубопроводов используется для прямой, бесшумной и доступной подачи хладагента, горячей воды, охлажденной воды, пара, газа и конденсата к оборудованию HVAC и от него. Системы трубопроводов можно разделить на две части: трубопровод в центральном аппаратном помещении завода и трубопровод подачи.Трубопровод HVAC может быть изолирован или не изолирован в соответствии с существующими нормативными критериями.

6. Центральные системы HVAC

Центральная система HVAC может обслуживать одну или несколько тепловых зон, а ее основное оборудование расположено за пределами обслуживаемой зоны (зон) в подходящем центральном месте, внутри, наверху или рядом с здание [4, 5]. Центральные системы должны кондиционировать зоны с их эквивалентной тепловой нагрузкой. Центральные системы HVAC будут иметь несколько контрольных точек, таких как термостаты для каждой зоны.Среда, используемая в системе управления для обеспечения тепловой энергии, подклассифицирует центральную систему HVAC, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2.

Горизонтальное иерархическое представление основных типов центральных систем HVAC.

Средой передачи тепловой энергии может быть воздух, вода или и то, и другое, которые представляют собой воздушные системы, воздушно-водяные системы, водные системы. Кроме того, центральные системы включают тепловые насосы с водяным источником и панели отопления и охлаждения. Все эти подсистемы обсуждаются ниже.Центральная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха имеет комбинированные устройства в вентиляционной установке, как показано на рисунке 3, которая содержит вентиляторы приточного и возвратного воздуха, увлажнитель, змеевик повторного нагрева, охлаждающий змеевик, змеевик предварительного нагрева, смесительную камеру, фильтр и наружный воздух.

Рисунок 3.

Расположение оборудования для центральной системы HVAC.

6.1. Воздушные системы

Средой передачи тепловой энергии через системы доставки в здание является воздух. Все воздушные системы можно подразделить на одну зону и многозонную, скорость воздушного потока для каждой зоны - постоянный объем воздуха и переменный объем воздуха, конечный повторный нагрев и двойной воздуховод [5].

6.1.1. Одна зона

Система с одной зоной состоит из вентиляционной установки, источника тепла и источника охлаждения, распределительных воздуховодов и соответствующих устройств подачи. Приточно-вытяжные агрегаты могут быть полностью интегрированы там, где имеются источники тепла и охлаждения, или раздельными, если источник тепла и холода отделены. Интегрированный блок, как правило, представляет собой установку на крыше и соединен с воздуховодом для доставки кондиционированного воздуха в несколько помещений с одной и той же тепловой зоной. Основное преимущество однозонных систем - простота в проектировании и обслуживании, а также низкая первоначальная стоимость по сравнению с другими системами.Однако основным его недостатком является обслуживание одной тепловой зоны при неправильном применении.

В единой воздушной системе HVAC с одной зоной одно устройство управления, такое как термостат, расположенное в зоне, управляет работой системы, как показано на Рисунке 4. Управление может быть плавным или двухпозиционным, чтобы соответствовать требуемой тепловой нагрузке. единой зоны. Этого можно добиться, регулируя мощность источника нагрева и охлаждения в собранном блоке.

Рисунок 4.

Воздушная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для одной зоны.

Хотя несколько зданий могут быть одной тепловой зоной, одна зона может использоваться в нескольких приложениях. Односемейные жилые дома можно рассматривать как системы с одной зоной, в то время как другие типы жилых домов могут включать различную тепловую энергию в зависимости от рода занятий и структуры здания. Движение людей влияет на тепловую нагрузку здания, что приводит к разделению здания на несколько отдельных зон для обеспечения необходимых условий окружающей среды. Это можно наблюдать в больших жилых домах, где две (или более) системы с одной зоной могут использоваться для обеспечения теплового зонирования.В малоэтажных квартирах каждый квартирный блок может быть оборудован отдельной однозонной системой. Многие большие одноэтажные здания, такие как супермаркеты, магазины уцененных товаров, могут быть эффективно кондиционированы с помощью серии систем с одной зоной. Большие офисные здания иногда обуславливаются серией отдельных систем с одной зоной.

6.1.2. Многозонный

В многозонной системе с общим воздухом для каждой зоны в здании предусмотрены отдельные воздуховоды. Холодный воздух и горячий (или возвратный) воздух смешиваются в приточно-вытяжной установке для достижения тепловых требований каждой зоны.В определенной зоне есть кондиционированный воздух, который не может быть смешан с воздухом других зон, и для всех нескольких зон с различными тепловыми требованиями требуются отдельные приточные каналы, как показано на Рисунке 5. Многозонная система кондиционирования воздуха состоит из блока обработки воздуха с параллельные пути потока через охлаждающие змеевики и нагревательные змеевики и внутренние смесительные заслонки. Рекомендуется, чтобы одна многозонная зона обслуживала максимум 12 зон из-за физических ограничений на соединения воздуховодов и размер заслонки. Если требуется больше зон, можно использовать дополнительные кондиционеры.Преимущество многозонной системы состоит в том, чтобы обеспечить надлежащее кондиционирование нескольких зон без потерь энергии, связанных с конечной системой повторного нагрева. Однако утечка между палубами кондиционера может снизить энергоэффективность. Главный недостаток - необходимость в нескольких приточных воздуховодах для обслуживания нескольких зон.

Рисунок 5.

Воздушная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для нескольких зон.

6.1.3. Терминальный повторный нагрев

Терминальная система повторного нагрева - это многозонная система, которая учитывает адаптацию однозонной системы, как показано на рисунке 6.Это может быть выполнено путем добавления нагревательного оборудования, такого как змеевик с горячей водой или электрический змеевик, к выходу за потоком приточного воздуха от вентиляционных установок около каждой зоны. Каждая зона контролируется термостатом для регулировки тепловой мощности нагревательного оборудования в соответствии с тепловыми условиями. Приточный воздух от приточно-вытяжных установок охлаждается до самой низкой точки охлаждения, а конечный повторный нагрев добавляет требуемую тепловую нагрузку. Преимущество терминального повторного нагрева заключается в гибкости и его можно устанавливать или снимать с учетом изменений зон, что обеспечивает лучший контроль тепловых условий в нескольких зонах.Однако конструкция терминального повторного нагрева не является энергоэффективной системой, потому что значительное количество чрезвычайно охлаждающего воздуха не требуется регулярно в зонах, что можно рассматривать как ненужную энергию. Таким образом, энергетические нормы и стандарты регулируют использование систем повторного нагрева.

Рисунок 6.

Одноканальная система с терминальными устройствами повторного нагрева и байпасными блоками.

6.1.4. Двойной воздуховод

Двойная воздуховодная система представляет собой модификацию многозонной концепции с терминальным управлением.Центральная приточно-вытяжная установка обеспечивает два кондиционированных воздушных потока, таких как холодная палуба и горячая палуба, как показано на рисунке 7. Эти воздушные потоки распределяются по всей площади, обслуживаемой приточно-вытяжной установкой, в отдельных и параллельных каналах. Каждая зона имеет клеммную смесительную коробку, управляемую зонным термостатом, чтобы регулировать температуру приточного воздуха путем смешивания приточного холодного и горячего воздуха. Этот тип системы минимизирует недостатки предыдущих систем и станет более гибким за счет использования терминального управления.

Рисунок 7.

Двухканальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

6.1.5. Переменный объем воздуха

В некоторых помещениях требуется другой поток приточного воздуха из-за изменений тепловых нагрузок. Таким образом, воздушная система с переменным объемом воздуха (VAV) является подходящим решением для достижения теплового комфорта. Предыдущие четыре типа воздушных систем представляют собой системы постоянного объема. Система VAV состоит из центрального кондиционера, который обеспечивает подачу воздуха к клеммной коробке управления VAV, расположенной в каждой зоне, для регулировки объема приточного воздуха, как показано на рисунке 8.Температура приточного воздуха в каждой зоне регулируется путем изменения расхода приточного воздуха. Основным недостатком является то, что контролируемая скорость воздушного потока может отрицательно влиять на другие соседние зоны с другой или аналогичной скоростью воздушного потока и температурой. Кроме того, в условиях частичной нагрузки в зданиях может потребоваться низкая скорость воздушного потока, что снижает мощность вентилятора, что приводит к экономии энергии. Это также может снизить скорость вентиляции, что может быть проблематичным для системы HVAC и повлиять на качество воздуха внутри здания.

Рис. 8.

Воздушные системы HVAC с оконечными устройствами VAV.

6.2. Водяные системы

В полностью водяных системах нагретая и охлажденная вода распределяется из центральной системы в кондиционируемые помещения [4, 5]. Этот тип системы относительно невелик по сравнению с другими типами, потому что в качестве распределительных емкостей используются трубы, а вода имеет более высокую теплоемкость и плотность, чем воздух, что требует меньшего объема для передачи тепла. Системы водяного отопления включают несколько устройств подачи, таких как напольные радиаторы, радиаторы плинтуса, модульные обогреватели и конвекторы.Однако системы, полностью использующие только водяное охлаждение, необычны, например, подвесные блоки, устанавливаемые на потолке. Основным типом, который используется в зданиях для кондиционирования всего пространства, является фанкойл.

6.2.1. Фанкойлы

Фанкойлы - это довольно маленькие блоки, используемые для нагрева и охлаждения змеевиков, циркуляционного вентилятора и соответствующей системы управления, как показано на Рисунке 9. Блок может быть установлен вертикально или горизонтально. Фанкойл может быть размещен в комнате или открыт для людей, поэтому очень важно иметь соответствующую отделку и стиль.В центральных системах фанкойлы подключены к бойлерам для нагрева и к водяным чиллерам для охлаждения кондиционируемого помещения. Желаемая температура зоны определяется термостатом, который регулирует поток воды к фанкойлам. Кроме того, пассажиры могут регулировать фанкойлы, регулируя жалюзи приточного воздуха для достижения желаемой температуры. Основным недостатком фанкойлов является вентиляция воздуха, и его можно решить только в том случае, если фанкойлы подключены к наружному воздуху.Еще один недостаток - уровень шума, особенно в критических местах.

Рисунок 9.

Водная система: фанкойлы.

6.3. Системы "воздух-вода"

Системы "воздух-вода" представлены как гибридная система, объединяющая в себе преимущества воздушно-водяных систем [5]. Объем комбинированного уменьшается, и производится наружная вентиляция для правильного кондиционирования желаемой зоны. Водяная среда несет ответственность за тепловую нагрузку в здании на 80–90% за счет нагрева и охлаждения воды, в то время как воздушная среда кондиционирует остальное.Есть два основных типа: фанкойлы и индукционные.

6.3.1. Фанкойлы

Фанкойлы для систем воздух-вода аналогичны фанкойлам для водяных систем, за исключением того, что приточный воздух и кондиционированная вода подаются в желаемую зону от центрального кондиционера и центральных систем водоснабжения ( например, бойлеры или чиллеры). Вентиляционный воздух можно отдельно подавать в пространство или подключать к фанкойлам. Основными типами фанкойлов являются двух- или четырехтрубные системы, как показано на Рисунке 10.

Рис. 10.

Система HVAC «воздух-вода» с использованием фанкойлов с конфигурацией из 4 труб.

6.3.2. Индукционные блоки

Индукционные блоки внешне похожи на фанкойлы, но отличаются внутренне. Индукционный блок индуцирует воздушный поток в помещении через шкаф, используя высокоскоростной воздушный поток от центрального кондиционера, который заменяет принудительную конвекцию вентилятора в фанкойле индукционным эффектом или эффектом плавучести индукционного блока, так как показано на рисунке 11.Это может быть выполнено путем смешивания первичного воздуха из центрального блока и вторичного воздуха из комнаты для получения подходящего и кондиционированного воздуха в комнате / зоне.

Рисунок 11.

Система ОВКВ воздух-вода с использованием индукционных блоков.

6.4. Водяные тепловые насосы

Водяные тепловые насосы используются для значительной экономии энергии в больших зданиях в экстремально холодную погоду [6]. В здании с различными зонами можно управлять несколькими отдельными тепловыми насосами, так как каждый тепловой насос может управляться в соответствии с контролем зоны.Контур централизованной циркуляции воды может использоваться как источник тепла и радиатор для тепловых насосов. Следовательно, тепловые насосы могут выступать в качестве основного источника отопления и охлаждения. Главный недостаток - отсутствие вентиляции воздуха, как у водопроводных систем, как у фанкойлов. Для процесса отопления бойлер или солнечные коллекторы будут использоваться для подачи тепла в циркуляцию воды, а градирня используется для отвода тепла, собираемого тепловыми насосами, в атмосферу. В этой системе не используются чиллеры или какие-либо холодильные системы.Если в здании требуется процесс нагрева для зон и процесса охлаждения для других зон одновременно, тепловой насос будет перераспределять тепло от одной части к другой без необходимости в работе котла или градирни,

6.5. Панели отопления и охлаждения

Панели отопления и охлаждения устанавливаются на полах, стенах или потолках, где они могут быть источником нагрева или охлаждения [7]. Их также можно назвать лучистыми панелями. Этот тип системы может быть сконструирован в виде труб или трубок, находящихся внутри поверхности, где охлаждающая или нагревающая среда циркулирует в трубках для охлаждения или нагрева поверхности.Трубки контактируют с прилегающей большой площадью поверхности для достижения желаемой температуры поверхности для процесса охлаждения и нагрева. Процесс теплопередачи происходит в основном за счет режима излучения между людьми и излучающими панелями и в режиме естественной конвекции между воздухом и панелями. Для излучающих панелей пола рекомендуется ограничение температуры в диапазоне 66–84 ° F, чтобы обеспечить тепловой комфорт для пассажиров (стандарт ASHRAE 55). Теплые потолочные или стеновые панели можно использовать для охлаждения и обогрева.Температура поверхности должна быть выше температуры точки росы по воздуху, чтобы избежать конденсации на поверхности во время процесса охлаждения. Кроме того, максимальная температура поверхности составляет 140 ° F для уровней потолка на высоте 10 футов и 180 ° F для уровней потолка на высоте 18 футов. Эта температура рекомендуется, чтобы избежать чрезмерного нагрева над головами людей.

Установка таких систем часто бывает дорогостоящей по сравнению с другими типами, упомянутыми выше, но они могут быть полезными и имеют более низкие эксплуатационные расходы, главным образом из-за ограничения температуры поверхности.Управляющий сигнал подается на термостат каждой зоны, чтобы управлять температурой среды для кондиционирования пространства. Используемая среда может представлять собой хладагент или воду, смешивающуюся с ингибированным гликолем (антифриз) вместо простой воды, чтобы предотвратить обледенение внутри трубок для процесса охлаждения. Основным преимуществом является отсутствие необходимости в пространстве, всего несколько дюймов для установки панелей и отсутствие скапливания грязи в стандартном потолке или воздуховодах. Существует множество дизайнов для производства привлекательных панелей.

7. Местные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Некоторые здания могут иметь несколько зон или большую единственную зону, для чего требуются центральные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, чтобы обслуживать и обеспечивать потребности в тепле [4, 5]. Однако в другом здании может быть одна зона, для которой необходимо оборудование, расположенное внутри самой зоны, например, небольшие дома и жилые квартиры. Этот тип системы считается локальными системами HVAC, поскольку каждое оборудование обслуживает свою зону, не пересекая границы с другими соседними зонами (например, с использованием кондиционера для охлаждения спальни или с использованием электрического обогревателя для гостиной).Следовательно, для одной зоны требуется только одна точка управления, подключенная к термостату, чтобы активировать локальную систему HVAC. В некоторых зданиях есть несколько локальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в качестве надлежащего оборудования, обслуживающего определенные отдельные зоны и контролируемого посредством одноточечного управления желаемой зоной. Однако эти локальные системы не подключены и не интегрированы с центральными системами, но по-прежнему являются частью больших систем HVAC, охватывающих все здание. Существует много типов локальных систем HVAC, как показано на рисунке 12.

Рисунок 12.

Горизонтальное иерархическое представление основных типов локальных систем HVAC.

7.1. Местные системы отопления

Для одной зоны потребуется полный, единый пакет системы отопления, который включает источник тепла и систему распределения. Некоторые примеры включают переносные электрические обогреватели, электрические резистивные плинтусы, камины и дровяные печи, а также инфракрасные обогреватели [8].

7.2. Местные системы охлаждения

Местные системы охлаждения могут включать активные системы, такие как системы кондиционирования воздуха, которые обеспечивают охлаждение, правильное распределение воздуха внутри зоны и контроль увлажнения, и естественные системы, такие как конвективное охлаждение в открытом окне, испарительное охлаждение в фонтанах [5 , 6].

7.3. Местные системы вентиляции

Местные системы вентиляции могут быть принудительными с использованием таких устройств, как оконный вентилятор, для обеспечения движения воздуха между наружным помещением и отдельной зоной без изменения теплового окружения зоны. Другими системами, используемыми для вентиляции, являются устройства для циркуляции воздуха, такие как настольные или лопастные вентиляторы, для улучшения теплового комфорта в помещении, позволяя передавать тепло обычным способом [5, 6].

7.4. Местные системы кондиционирования воздуха

Локальные системы кондиционирования воздуха - это полный комплект, который может содержать источник охлаждения и нагрева, циркуляционный вентилятор, фильтр и устройства управления.Ниже перечислены три основных типа [5, 6].

7.4.1. Оконный кондиционер

Эта система представляет собой комплектное устройство, состоящее из парокомпрессионного холодильного цикла, который содержит компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, а также вентилятор, фильтр, систему управления и корпус. Оконные кондиционеры могут устанавливаться в проемах с рамами или без рамы в стенах здания и в оконных проемах без каких-либо воздуховодов и эффективно распределять охлаждающий или обогревающий воздух внутри кондиционируемого помещения.Кондиционер включает в себя испаритель и конденсатор, где конденсатор расположен вне помещения, а испаритель находится внутри помещения, однако он обслуживает всю отдельную зону с тепловыми требованиями. Процесс нагрева может быть достигнут путем добавления катушки электрического сопротивления в систему кондиционирования воздуха или реверсирования цикла охлаждения, чтобы он действовал как тепловой насос. Многие элементы дизайна созданы для обеспечения эстетической ценности и повышения качества и отклика.

7.4.2. Кондиционер унитарный

По оснащению аналогичен оконным кондиционерам, но предназначен для коммерческих зданий.Он устанавливается на внешней стене здания и, как правило, расположен рядом с пересечением пола и стены, как показано на рисунке 13. Каждая отдельная зона будет содержать один унитарный кондиционер, как и в каждой комнате для гостей во многих отелях.

Рисунок 13.

Кондиционер унитарный.

7.4.3. Комбинированный кондиционер на крыше

Состоит из холодильного цикла с компрессией пара; источник тепла, такой как тепловой насос и электрическое сопротивление; обработчик воздуха, такой как заслонки, фильтр и вентилятор; и устройства управления, как показано на рисунке 14.Эта система может быть подключена к воздуховодам и обслуживать крупногабаритную отдельную зону, которую не обслуживают унитарные или оконные кондиционеры.

Рис. 14.

Компактный крышный кондиционер.

7,5. Сплит-системы

Сплит-системы содержат два центральных устройства [5, 6]: конденсатор, расположенный снаружи, и испаритель, расположенный в помещении. Два устройства соединены трубопроводом для линий хладагента и электропроводкой. Эта система решает некоторые проблемы небольших однозонных систем, поскольку расположение и установка оконных, унитарных или крышных кондиционеров может повлиять на эстетическую ценность и архитектурный дизайн здания.Сплит-системы могут содержать один конденсатор и подключаться к нескольким испарительным установкам для обслуживания нескольких зон, насколько это возможно, при одинаковых условиях или различных условиях окружающей среды.

8. Выводы

В этой главе представлены типы систем HVAC. Системы HVAC имеют несколько требований, включая основное оборудование, такое как отопительное оборудование, охлаждающее оборудование и оборудование для доставки; необходимое пространство, такое как помещения HVAC, аппаратная и вертикальная шахта; распределение воздуха; и трубопровод.Типы систем HVAC можно разделить на центральные системы HVAC и локальные системы HVAC. Эта классификация зависит от типов зон и расположения оборудования HVAC. Центральные системы HVAC могут обслуживать несколько или отдельные зоны и располагаться вдали от здания, где необходимы распределительные устройства. Их также можно подразделить на воздушные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, воздушно-водяные системы, водные системы, тепловые насосы с водным источником и панельные системы отопления и охлаждения. Местные системы HVAC в основном размещаются внутри жилых помещений или рядом с ними и обслуживают одну единственную зону.Они состоят из местных систем отопления, местных систем кондиционирования, местных систем вентиляции и сплит-систем.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *