Les ascenseurs sont utilisés dans les centres de chauffage des immeubles à appartements depuis le milieu du siècle dernier, et les instances individuelles continuent de fonctionner avec succès jusqu'à présent. Les résidents ne sont pas pressés de remplacer des éléments obsolètes par de nouveaux équipements équipés d'une automatisation moderne, et cette réticence est parfaitement justifiée. Pour clarifier l'essence du problème, nous vous suggérons de comprendre ce qu'est un ascenseur, son appareil et les fonctions de base d'un système de chauffage.
But et fonctions du nœud
L'eau dans les réseaux de chauffage urbain atteint une température de 150 ° C et se déplace le long des canalisations externes à une pression de 6 à 10 bars. Pourquoi ces paramètres de caloporteur si élevés sont-ils pris en charge:
- Pour que les chaudières à haute température ou autres équipements thermiques fonctionnent avec une efficacité maximale.
- Pour la distribution d'eau chauffée dans des zones éloignées de la chaufferie ou de la cogénération, les pompes du réseau doivent créer une pression décente. Ensuite, aux entrées thermiques des bâtiments voisins, la pression atteint 10 bar (test de pression - 12 bar).
- Le transport du liquide de refroidissement surchauffé est économiquement viable. Une tonne d'eau, portée à 150 degrés, contient beaucoup plus d'énergie thermique qu'un volume similaire à 90 ° C.
Référence. Le liquide de refroidissement dans les tuyaux ne se transforme pas en vapeur, car il est sous pression, ce qui maintient l'eau à l'état liquide d'agrégation.
Selon les documents réglementaires en vigueur, la température du liquide de refroidissement fourni au système de chauffage de l'eau d'un bâtiment résidentiel ou administratif ne doit pas dépasser 95 ° C. Et la pression de 8 à 10 atmosphères est trop élevée pour un système de chauffage domestique. Ainsi, les paramètres d'eau indiqués doivent être ajustés dans une direction plus petite.
Un ascenseur est un dispositif non volatil qui réduit la pression et la température du liquide de refroidissement entrant en mélangeant l'eau réfrigérée du système de chauffage. L'élément montré ci-dessus sur la photo fait partie du circuit de l'unité thermique, il est installé entre les canalisations d'alimentation et de retour.
La troisième fonction de l'ascenseur est d'assurer la circulation de l'eau dans le circuit de la maison (généralement un système monotube). C'est pourquoi cet élément est intéressant - avec une simplicité externe, il combine 3 appareils - un régulateur de pression, une unité de mélange et une pompe de circulation à jet d'eau.
Principe de fonctionnement de l'ascenseur
Extérieurement, la conception ressemble à un grand té de tuyaux métalliques avec des brides de raccordement aux extrémités. Comment est l'ascenseur à l'intérieur:
- la buse gauche (voir dessin) est une buse effilée du diamètre de conception;
- derrière la buse se trouve une chambre de mélange de forme cylindrique;
- le tuyau inférieur sert à raccorder la conduite de retour à la chambre de mélange;
- le tuyau de droite est un diffuseur en expansion qui dirige le liquide de refroidissement dans le réseau de chauffage d'un immeuble à plusieurs étages.
Remarque. Dans la version classique, l'ascenseur ne nécessite pas de connexion au système électrique domestique. Une version mise à jour du produit avec une buse réglable et un entraînement électrique est connectée à une source d'alimentation externe.
L'élévateur en acier est raccordé par le tuyau de gauche à la conduite d'alimentation du réseau de chaleur centralisé et celui du bas au tuyau de retour. Des deux côtés de l'élément, des vannes d'arrêt sont installées, plus une crépine - un puisard (sinon - un puisard) à l'alimentation. Le schéma traditionnel d'une station de chauffage avec ascenseur comprend également des manomètres, des thermomètres (sur les deux lignes) et un compteur de consommation d'énergie.
Voyons maintenant comment fonctionne le cavalier d'ascenseur:
- L'eau surchauffée du réseau d'alimentation en chaleur passe par le tuyau gauche vers la buse.
- Au moment du passage à travers une section étroite de la buse sous haute pression, l'écoulement est accéléré selon la loi de Bernoulli. L'effet d'une pompe à jet d'eau commence à agir, assurant la circulation du liquide de refroidissement dans le système.
- Dans la zone de la chambre de mélange, la pression de l'eau est réduite à la normale.
- Un jet se déplaçant à grande vitesse dans le diffuseur crée un vide dans la chambre de mélange. Il y a un effet d'éjection - un écoulement de fluide avec une pression plus élevée transporte à travers le cavalier le liquide de refroidissement revenant du réseau de chauffage.
- Dans la chambre de l'élévateur chauffant, de l'eau glacée est mélangée à de l'eau surchauffée, à la sortie du diffuseur on obtient le liquide de refroidissement de la température souhaitée (jusqu'à 95 ° C).
La condition principale pour le fonctionnement normal de l'ascenseur est une différence de pression suffisante entre l'alimentation principale et la conduite de retour. La différence indiquée devrait être suffisante pour surmonter la résistance hydraulique du chauffage de la maison et de l'injecteur lui-même. Attention: le cavalier vertical coupe la ligne de retour à un angle de 45 ° pour une meilleure séparation des flux.
Spécifications pour les produits standard
La gamme d'ascenseurs fabriqués en usine se compose de 7 tailles, chacune dotée d'un numéro. Lors de la sélection, 2 paramètres principaux sont pris en compte - le diamètre du col (chambre de mélange) et la buse de travail. Ce dernier est un cône amovible, qui change si nécessaire.
La buse est remplacée dans deux cas:
- Lorsque la section transversale d'une pièce augmente à la suite d'une usure normale. La raison du développement est le frottement des particules abrasives contenues dans le liquide de refroidissement.
- S'il est nécessaire de modifier le coefficient de mélange, augmentez ou diminuez la température de l'eau fournie au système de chauffage domestique.
Le nombre d'ascenseurs standard et les dimensions principales sont indiqués dans le tableau (comparer avec les symboles sur le dessin).
Attention: la zone d'écoulement des buses n'est pas indiquée dans les spécifications techniques, car ce diamètre est calculé séparément. Pour sélectionner le numéro du té élévateur fini pour un système de chauffage spécifique, il est également nécessaire de calculer la taille requise de la chambre de mélange et d'injection.
Calcul et sélection de l'ascenseur par numéro
Nous allons immédiatement clarifier la procédure: tout d'abord, le diamètre de la chambre de mélange est calculé et le nombre d'ascenseur approprié est sélectionné, puis la taille de la buse de travail est déterminée. Le diamètre de la chambre d'injection (en centimètres) est calculé par la formule:
L'indicateur Gpr participant à la formule est la consommation réelle de caloporteur dans le système d'immeuble, en tenant compte de sa résistance hydraulique. La valeur est calculée comme suit:
- Q - la quantité de chaleur dépensée pour chauffer le bâtiment, kcal / h;
- Tcm - température du mélange à la sortie du té élévateur;
- T2o - température de l'eau dans la conduite de retour;
- h est la résistance de l'ensemble de la distribution de chauffage avec radiateurs, exprimée en mètres d'eau.
Référence. Pour insérer des kilocalories incompréhensibles dans la formule, vous devez multiplier les watts familiers par un facteur de 0,86. Les mètres d'eau sont convertis en unités plus communes: 10,2 m d'eau. Art. = 1 bar.
Un exemple de sélection de numéro d'ascenseur. Nous avons découvert que la consommation réelle de Gpr sera de 10 tonnes d'eau mélangée en 1 heure. Alors le diamètre de la chambre de mélange est de 0,874 √10 = 2,76 cm Il est logique de prendre le mélangeur n ° 4 avec une chambre de 30 mm.
Maintenant, nous découvrons le diamètre de la partie étroite de la buse (en millimètres) selon la formule suivante:
- Dr est la taille préalablement déterminée de la chambre d'injection, en cm;
- u est le coefficient de mélange;
- Gpr - notre débit du fluide caloporteur fini vers le système.
Bien que extérieurement la formule semble lourde, en réalité les calculs ne sont pas trop compliqués. Un paramètre reste inconnu - le coefficient d'injection, calculé comme suit:
Nous avons décodé toutes les notations de cette formule, à l'exception du paramètre T1 - la température de l'eau chaude à l'entrée de l'ascenseur. Si nous supposons que sa valeur est de 150 degrés et que les températures d'alimentation et de retour sont respectivement de 90 et 70 ° C, la taille souhaitée Dc sera de 8,5 mm (à un débit de 10 t / h d'eau).
Lorsque l'amplitude de la pression Нр à l'entrée de l'ascenseur depuis le côté central est connue, une formule alternative pour déterminer le diamètre peut être utilisée:
Commentaire. Le résultat du calcul selon la dernière formule est exprimé en centimètres.
En conclusion, les inconvénients des mélangeurs d'ascenseur
Nous avons découvert plus tôt les aspects positifs de l'utilisation des ascenseurs dans les stations de chauffage domestique - non-volatilité, simplicité, fiabilité et durabilité. Maintenant sur les inconvénients:
- Pour le fonctionnement normal du système, il est nécessaire d'assurer une différence de pression importante entre le retour et l'alimentation.
- Une sélection individuelle d'un nœud vers un réseau de chauffage spécifique est requise, sur la base du calcul.
- Pour modifier les paramètres du caloporteur sortant, il est nécessaire de recalculer le diamètre de l'ouverture de la buse dans les nouvelles conditions et de remplacer la buse.
- Le contrôle de température à variation continue n'est pas fourni.
- L'unité ne peut pas être utilisée comme pompe de circulation pour un circuit local (par exemple, dans une maison privée).
Clarification. Il existe des modèles d'ascenseurs avancés à alésage réglable. A l'intérieur de la préchambre, un cône est monté, déplacé par une transmission à engrenages, l'entraînement est manuel ou électrique. Certes, le principal avantage de l'unité est perdu - l'indépendance de l'électricité.
Les systèmes domestiques à tube unique fonctionnant en conjonction avec des ascenseurs sont assez difficiles à mettre en service. Vous devez d'abord extraire l'air de la colonne montante de retour, puis de l'alimentation, en ouvrant progressivement la vanne principale. Le plombier maître dans la vidéo vous en dira plus sur les unités d'injection et la méthode de démarrage: