Элеваторный узел системы отопления: конструкивные особенности, принцип действия и схемы подключения

Конструкция и принцип действия

Элеватор отопления состоит из следующих элементов:

• камера смешивания (разрежения);
• сопло (коническая насадка);
• струйный элеватор.

По сути своей данное устройство является струйным насосом: в быстро движущемся потоке горячего теплоносителя падает давление (закон Бернулли), за счет чего и подсасывается рабочая среда из обратной магистрали.

Основные параметры – диаметры конуса и камеры смешения. Они подбираются таким образом, чтобы при нормальных плотности и расходе воды из сети главная характеристика элеваторного узла (коэффициент смешения) пребывала бы в заданных пределах.

При потеплении или похолодании на улице изменится и температура теплоносителя на входе (и его плотность). Следовательно, увеличится или уменьшится расход через конус и линию смешивания. Таким образом система реагирует на температурные колебания наружного воздуха.

Строение элеватора

Что такое опрессовка системы отопления

Для того чтобы после установки элеваторного узла система работала без проблем, необходимо тщательно изучить его строение. Для этих целей прекрасно подойдет специализированная схема (рис. ниже), на которой ясно расписано, что такое элеватор и из чего он состоит.

Схема внутреннего строения элеваторного узла

Схема демонстрирует то, что весь элеваторный узел состоит всего из четырех зон и трех отверстий:

• через сопло элеватора поступает нагретая жидкость с температурой более чем 100 градусов по Цельсию;
• через зону разряжения в элеватор поступает холодная вода, предназначенная для доведения уровня нагрева теплоносителя до стабильного (90 градусов по Цельсию);
• в центре устройства располагается небольшая смешивающая камера, в которой холодный и горячий теплоноситель, поступившие из сопла и зоны разряжения, смешиваются;
• после смешивания, охлажденная жидкость поступает в систему отопления и расходится по трубам в квартиры потребителей.

Элеваторный узел системы отопления может быть не только ключевым элементом системы, но вспомогательным. Таким образом, даже если в систему поступает теплоноситель, нагретый до 90 градусов по Цельсию, элеваторный узел снизит до минимума любую возможность гидравлических ударов.

Для чего служит элеваторный узел

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?

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)

Особенности узла

При обустройстве отопления с установкой элеваторного узла, необходимо уделить достаточное внимание силе сопротивления напора внутри подающей трубы. Наиболее приемлемым значением сопротивления будет соотношение 1 к 7. В любом ином случае всю систему можно смело считать неэффективной.

Также стоит обратить внимание на скорость и силу давления теплоносителя в подающем контуре и обратке, после чего нужно сделать сверяющий расчет. В целом эти полученные значения должны быть полностью идентичны – максимально допустимая разница не должна превышать 0.5 кгс/куб.см.

В том случае, если давление и сила напора в обратном и подающем контурах сильно отличаются, необходимо тщательно прочистить весь трубопровод. Наиболее часто встречаемой проблемой является обычный грязевой засор.

Среди всевозможных моделей, элеваторные узлы с регулируемым соплом больше всего востребованы в общественных зданиях и котельных благодаря возможности быстрого изменения уровня подачи жидкости. Например, в таких зданиях в ночное время отопление можно убавлять, а днем снова доводить температуру до комфортного уровня.

Элеваторные узлы хоть и не имеют аналогий по принципу работы и предназначению, все же имеют некоторые недостатки.К недостаткам относятся:

1. Сложный монтаж. Человек, не обладающий нужными знаниями, не сможет самостоятельно установить элеваторный узел. Кроме того, для его установки зачастую требуется не один мастер, а сразу несколько.
2. Температуру выходного теплоносителя невозможно контролировать. То есть, из элеваторного узла выходит теплоноситель неопределенной температуры, а уже в дальнейшем его уровень нагрева можно узнать и довести до нормы.
3. Каждый элемент отопительной системы должен идеально сочетаться с элеваторным узлом.
4. Необходимо в ручную проверять и контролировать разницу давления во входном и обратном контурах.

Сложность монтажа элеватора не позволяет справиться с процессом в одиночку