El sistema de calefacción central de los locales residenciales proporciona una sala de calderas común, desde la cual el refrigerante calentado se distribuye a través de tuberías a las casas para los consumidores. La función del regulador de temperatura del refrigerante es realizada por la unidad de ascensor del sistema de calefacción.
- Dispositivo y principio de funcionamiento.
- Caracteristicas de diseño
- Posibles averías
- Ventajas y desventajas
- Diagramas de conexión
- Esquema de una unidad de calefacción con un regulador de flujo de agua.
- Diagrama de una unidad de calefacción con una boquilla que regula el ascensor.
- Diagrama de una unidad de ascensor con una bomba de regulación.
- Medidas de seguridad y funcionamiento
Dispositivo y principio de funcionamiento.
El elevador de la unidad de calentamiento es una pieza de fundición de hierro fundido de una pieza, que es un dispositivo mecánico que parece una T asimétrica. La única parte variable es el diámetro de la boquilla, que influye en el grado de vacío y determina el modo de succión del agua enfriada del retorno. El valor de vacío no debe exceder los 2 bar, para lo cual el diámetro de la boquilla, como único regulador, se calcula con un alto grado de precisión.
Dependiendo de las tareas a resolver, el ascensor de la unidad de calefacción se fabrica en varios tamaños estándar, a los que se les asignan números del 0 al 7.
- La longitud del elevador más pequeño No. 0 es de 256 mm con un peso de 6,43 kg.
- La longitud del elevador más grande # 7 es de 720 mm y su peso es de 34 kg.
Un elevador se selecciona en función del diámetro de la tubería de calefacción para no reducir el rendimiento del sistema.
Según las condiciones técnicas, los principales sistemas de calefacción pueden funcionar en tres modos:
- 150/70 ° C;
- 130/70 ° C;
- 95/70 ° C.
El primer número indica la temperatura del agua en la línea de flujo y el segundo indica la temperatura del líquido enfriado en la línea de retorno.
El consumidor final puede ubicarse a una distancia considerable de la sala de calderas: se instalan indicadores de alta temperatura en una tubería recta para compensar la pérdida de calor durante la transmisión a distancia y la disipación en condiciones climáticas frías. Al mismo tiempo, los equipos de calefacción domésticos (baterías, tuberías), debido a sus características técnicas y estándares sanitarios, no pueden funcionar a temperaturas superiores a 95 ° C.
Hay varias razones para las restricciones:
- a temperaturas más altas, las baterías de hierro fundido se vuelven quebradizas y las baterías de aluminio no pueden mantener la presión del sistema y fallan;
- Las tuberías modernas de metal-plástico y polipropileno no pueden funcionar a temperaturas superiores a 95 ° C; comienzan a deformarse, es posible que se agrieten;
- Los calentadores sobrecalentados pueden causar quemaduras al contacto.
La presión interna en la tubería de calefacción no permite que el agua sobrecalentada se convierta en vapor. Durante la transmisión debido a pérdidas, la temperatura del medio disminuye, pero de manera insignificante, el problema de obtener el refrigerante de la temperatura de funcionamiento no se resuelve. Para resolver el problema, se usa un elevador de calefacción, en el que el refrigerante sobrecalentado de la sala de calderas se diluye con un líquido enfriado de la tubería de retorno.
El equipo que rodea al elevador forma el sistema de mezcla y se denomina "conjunto elevador de calor".
El principio de funcionamiento del dispositivo:
- El refrigerante sobrecalentado se suministra a la entrada de la unidad elevadora, pasando por la boquilla, pierde presión.
- Bajar la presión hace que el agua enfriada fluya desde el retorno a la zona de vacío.
- En la cámara de mezcla (parte larga) las corrientes se mezclan según los parámetros especificados.
- A través del difusor (parte expansiva), el refrigerante de la temperatura de funcionamiento ingresa al sistema de calefacción.
En el esquema general, el ensamblaje del elevador está ubicado en la tubería de entrada de la tubería principal. Se instala un sumidero de lodo frente a él, que actúa como una trampa para la suciedad y los pequeños escombros contenidos en el flujo de refrigerante.
La tarea del equipo circundante (válvulas, sensores de presión y temperatura) es garantizar el funcionamiento seguro del dispositivo e implementar los principios de control.
Caracteristicas de diseño
Además de la versión de hierro fundido de una pieza, existen otros diseños que le permiten cambiar de forma móvil el diámetro de la boquilla. Dichos modelos resuelven los problemas de ajuste rápido de la temperatura del refrigerante, pero son estructuralmente complejos y tienen un precio alto.
Por ejemplo:
- Conjunto de elevador con aguja móvil cónica. Al moverlo, se regula el tamaño de la holgura de la boquilla y el grado de dilución del flujo de calor con el agua de retorno enfriada. La posición de la aguja se puede ajustar de forma manual o automática.
- Un dispositivo con un servoaccionamiento, que cambia de forma móvil el lumen de la boquilla según una señal de los sensores de temperatura.
Los dispositivos que operan en modo automático aumentan la movilidad del sistema y sus capacidades en términos de ajuste fino. Pero debido a su complejidad estructural y alto costo, aún no han encontrado un uso generalizado.
Posibles averías
El ascensor en sí es un dispositivo confiable que funciona en modo estable. Su único mal funcionamiento puede ser el daño de la boquilla, ya que el agua sobrecalentada es un agente bastante agresivo.
Las fallas pueden estar en el equipo circundante:
- obstrucción del sumidero;
- rotura de válvula;
- funcionamiento incorrecto de los sensores.
Las violaciones en el funcionamiento del elevador y el equipo de la unidad aparecen como fluctuaciones en la temperatura del refrigerante y se resuelven revisando el dispositivo, reemplazando la boquilla, limpiando el sumidero o reparando las válvulas.
Para evitar fallas, se lleva a cabo un mantenimiento regular (una vez al año) de la unidad del elevador: limpian y eliminan la suciedad formada debido a la mala calidad del refrigerante, verifican el diámetro de la boquilla y controlan el ajuste de todas las conexiones.
Ventajas y desventajas
La unidad de ascensor como regulador de flujo de calor en el sistema de calefacción se ha utilizado durante mucho tiempo, durante el cual se han identificado las fortalezas del sistema y sus deficiencias.
Las ventajas de dicho control de temperatura incluyen:
- simplicidad de diseño y confiabilidad;
- opera silenciosamente;
- no requiere fuente de alimentación para funcionar;
- mala respuesta al ambiente agresivo del agua sobrecalentada;
- la capacidad de mantener características constantes del refrigerante en la salida;
- combina las funciones de una bomba y un mezclador.
Las debilidades se expresan en varios puntos:
- Se requiere una presión diferencial de 2 bar entre el flujo y el retorno.
- funciona solo en un modo;
- en caso de violaciones en la tubería de calor, el sistema no funciona, lo que puede provocar congelación;
- se requiere un nodo separado para cada edificio.
Las desventajas de la unidad de calentamiento del ascensor son insignificantes y están completamente cubiertas por las ventajas, lo que explica su uso generalizado.
Diagramas de conexión
La unidad de calefacción se usa en sistemas con varios parámetros, donde se usan esquemas especiales para conectar la unidad de ascensor para un funcionamiento estable, que requieren el uso de equipos adicionales.
Esquema de una unidad de calefacción con un regulador de flujo de agua.
El principal factor que permite la regulación de la temperatura del flujo de calor del sistema de calefacción es el consumo de agua. La medición de este indicador provoca fluctuaciones en el refrigerante de los dispositivos y hace que el funcionamiento del sistema de calefacción sea inestable.
Para eliminar tales fenómenos en el sistema, se monta un regulador en frente de la unidad de ascensor, lo que garantiza un caudal constante del refrigerante.
Tal esquema es extremadamente importante en casas con suministro de agua caliente, donde hay períodos de ingesta activa de agua del sistema (mañana, tarde, fin de semana, etc.).
La desventaja es que cuando la temperatura del flujo de calor de conducción disminuye, el circuito no es efectivo.
Diagrama de una unidad de calefacción con una boquilla que regula el ascensor.
La capacidad de ajustar de forma móvil el rendimiento de la boquilla permite mantener indicadores constantes del refrigerante en la salida con los cambios de temperatura en la tubería principal.
El ajuste de la boquilla es efectivo solo cuando el proceso está completamente automatizado con la participación de equipos adicionales:
- sensor termal;
- manómetro;
- servo, etc.
Dichos esquemas no se utilizan ampliamente debido a los requisitos de alta presión en el sistema, el aumento significativo de la carga en la boquilla y el alto costo.
Diagrama de una unidad de ascensor con una bomba de regulación.
Este esquema de conexión se utiliza en sistemas de calefacción autónomos para casas privadas. Permite que el mecanismo de la unidad funcione con normalidad con presión insuficiente en la red de calefacción (menos de 2 bar entre la entrada y el retorno).
Se monta un puente entre el tubo de calor directo y el tubo de retorno en el que está instalada la bomba; es imperativo utilizar un termostato.
El uso de esquemas de conexión con capacidades adicionales no siempre está justificado: complican el sistema y requieren suministro de electricidad. La confiabilidad del sistema y su complejidad están inversamente relacionadas entre sí. También debe tenerse en cuenta el aumento significativo en el costo de la unidad de calefacción y el costo de la electricidad.
Medidas de seguridad y funcionamiento
Algunas reglas generales para garantizar el funcionamiento seguro de los equipos de la subestación:
- el personal debe tener las calificaciones adecuadas;
- Los trabajadores deben estar familiarizados con las reglas para el funcionamiento del equipo.
El montaje del elevador del sistema de calefacción no requiere atención especial: las inspecciones de rutina son suficientes. Después de una verificación programada, es aconsejable sellar el sistema para corregir los ajustes y evitar interferencias no autorizadas.
