System centralnego ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych zapewnia jedną wspólną kotłownię, z której podgrzany płyn chłodzący jest rozprowadzany rurami do domów do odbiorców. Rolę regulatora temperatury płynu chłodzącego pełni zespół windy systemu grzewczego.
Urządzenie i zasada działania
Elewator zespołu grzejnego to jednoczęściowy odlew żeliwny, który jest urządzeniem mechanicznym, które wygląda jak asymetryczny trójnik. Jedyną zmienną częścią jest średnica dyszy, która wpływa na stopień podciśnienia i determinuje sposób zasysania wody lodowej z powrotu. Wartość podciśnienia nie powinna przekraczać 2 barów, dla których średnica dyszy, jako jedynego regulatora, obliczana jest z dużą dokładnością.
W zależności od zadań do rozwiązania winda urządzenia grzewczego jest produkowana w kilku standardowych rozmiarach, którym przypisano liczby od 0 do 7.
- Długość najmniejszej windy nr 0 wynosi 256 mm przy wadze 6,43 kg.
- Długość największej windy nr 7 wynosi 720 mm, waga - 34 kg.
Winda dobierana jest na podstawie średnicy rury grzewczej, aby nie zmniejszać przepustowości systemu.
W zależności od warunków technicznych główne systemy grzewcze mogą pracować w trzech trybach:
- 150/70°C;
- 130/70°C;
- 95/70°C.
Pierwsza liczba wskazuje temperaturę wody w linii przepływu, a druga temperaturę schłodzonej cieczy w linii powrotu.
Odbiorca końcowy może znajdować się w znacznej odległości od kotłowni - wskaźniki wysokiej temperatury w prostym rurociągu są instalowane w celu kompensacji strat ciepła podczas przesyłu na odległość i rozpraszania w zimnych warunkach klimatycznych. Jednocześnie domowe urządzenia grzewcze (baterie, rury), ze względu na swoje właściwości techniczne i normy sanitarne, nie mogą być eksploatowane w temperaturach powyżej 95 ° C.
Istnieje kilka przyczyn ograniczeń:
- w wyższych temperaturach baterie żeliwne stają się kruche, a baterie aluminiowe nie są w stanie utrzymać ciśnienia w systemie i zawodzą;
- nowoczesne rury metalowo-plastikowe i polipropylenowe nie mogą pracować w temperaturach powyżej 95 ° C - zaczynają się odkształcać, możliwe jest pękanie;
- przegrzane grzejniki mogą powodować oparzenia przy kontakcie.
Ciśnienie wewnętrzne w sieci grzewczej nie pozwala przegrzanej wodzie zamienić się w parę. Podczas transmisji, ze względu na straty, temperatura medium spada, ale w niewielkim stopniu nie rozwiązuje się kwestia uzyskania chłodziwa o temperaturze pracy. Aby rozwiązać problem, stosuje się windę grzewczą, w której przegrzany płyn chłodzący z kotłowni jest rozcieńczany schłodzoną cieczą z rurociągu powrotnego.
Sprzęt otaczający windę tworzy system mieszający i jest nazywany „zespołem windy cieplnej”.
Zasada działania urządzenia:
- Przegrzany płyn chłodzący jest dostarczany do wejścia jednostki podnośnika, przechodząc przez dyszę, traci ciśnienie.
- Obniżenie ciśnienia powoduje przepływ schłodzonej wody z powrotu do strefy podciśnienia.
- W komorze mieszania (długa część) strumienie są mieszane do określonych parametrów.
- Przez dyfuzor (część rozprężna) nośnik ciepła o temperaturze roboczej wchodzi do systemu grzewczego.
Na ogólnym schemacie jednostka windy znajduje się na rurze wejściowej głównej. Przed nim zainstalowana jest miska błotna, która działa jak pułapka na brud i drobne zanieczyszczenia zawarte w przepływie chłodziwa.
Zadaniem otaczających urządzeń – zaworów, czujników ciśnienia i temperatury – jest zapewnienie bezpiecznej pracy urządzenia oraz wdrożenie zasad sterowania.
Cechy konstrukcyjne
Oprócz jednoczęściowej wersji żeliwnej istnieją inne konstrukcje, które umożliwiają mobilną zmianę średnicy dyszy. Takie modele rozwiązują problemy z szybką regulacją temperatury chłodziwa, ale są złożone strukturalnie i mają wysoką cenę.
Na przykład:
- Zespół elewatora ze stożkową ruchomą igłą. Podczas jej przesuwania reguluje się wielkość luzu dyszy i stopień rozcieńczenia przepływu ciepła schłodzoną wodą powrotną. Pozycję igły można regulować ręcznie lub automatycznie.
- Urządzenie z serwonapędem, które mobilnie zmienia światło dyszy zgodnie z sygnałem z czujników temperatury.
Urządzenia pracujące w trybie automatycznym zwiększają mobilność systemu i jego możliwości w zakresie dostrajania. Jednak ze względu na swoją złożoność strukturalną i wysoki koszt nie znalazły one jeszcze szerokiego zastosowania.
Możliwe usterki
Sama winda jest niezawodnym urządzeniem działającym w trybie stabilnym. Jego jedyną wadą może być uszkodzenie dyszy, ponieważ przegrzana woda jest dość agresywnym środkiem.
Awarie mogą znajdować się w otaczającym sprzęcie:
- zatkanie miski olejowej;
- pęknięcie zaworu;
- nieprawidłowe działanie czujników.
Naruszenia w działaniu windy i wyposażenia jednostki pojawiają się jako wahania temperatury chłodziwa i są rozwiązywane poprzez przegląd urządzenia, wymianę dyszy, czyszczenie miski lub naprawę zaworów.
Aby zapobiec awariom, przeprowadzana jest regularna (raz w roku) konserwacja windy - oczyszczają i usuwają brud powstały z powodu złej jakości chłodziwa, sprawdzają średnicę dyszy i monitorują szczelność wszystkich połączeń.
Zalety i wady
Zespół windy jako regulator przepływu ciepła w systemie grzewczym był stosowany od dawna, podczas którego zidentyfikowano mocne strony systemu i jego wady.
Zaletami takiej kontroli temperatury są:
- prostota konstrukcji i niezawodność;
- działa cicho;
- nie wymaga zasilania do działania;
- słaba reakcja na agresywne środowisko przegrzanej wody;
- zdolność do utrzymania stałych właściwości chłodziwa na wylocie;
- łączy w sobie funkcje pompy i miksera.
Słabości są wyrażone w kilku punktach:
- wymagana różnica ciśnień 2 bar między przewodem bezpośrednim i powrotnym;
- działa tylko w jednym trybie;
- w przypadku naruszeń na rurociągu cieplnym system nie działa, co może prowadzić do zamarznięcia;
- dla każdego budynku wymagany jest oddzielny węzeł.
Wady urządzenia grzewczego windy są nieznaczne i są całkowicie objęte zaletami, co tłumaczy jego szerokie zastosowanie.
Schematy połączeń
Jednostka grzewcza jest stosowana w systemach o różnych parametrach, w których do stabilnej pracy stosuje się specjalne schematy podłączenia zespołu windy, które wymagają użycia dodatkowego sprzętu.
Schemat urządzenia grzewczego z regulatorem przepływu wody
Głównym czynnikiem pozwalającym na regulację temperatury przepływu ciepła instalacji grzewczej jest zużycie wody. Pomiar tego wskaźnika powoduje wahania płynu chłodzącego w urządzeniach i sprawia, że praca systemu grzewczego jest niestabilna.
Aby wyeliminować takie zjawiska w systemie, przed windą zamontowany jest regulator, który zapewnia stały przepływ chłodziwa.
Taki schemat jest niezwykle ważny w domach z zaopatrzeniem w ciepłą wodę, gdzie występują okresy aktywnego poboru wody z systemu (rano, wieczór, weekend itp.).
Wadą jest to, że gdy temperatura napędzającego przepływu ciepła spada, obwód nie jest efektywny.
Schemat zespołu grzewczego z dyszą regulującą windę
Możliwość mobilnej regulacji przepustowości dyszy pozwala na utrzymanie stałych wskaźników chłodziwa na wylocie przy zmianach temperatury w głównym rurociągu.
Regulacja dysz jest skuteczna tylko wtedy, gdy proces jest w pełni zautomatyzowany przy zaangażowaniu dodatkowego sprzętu:
- czujnik termiczny;
- ciśnieniomierz;
- serwo itp.
Takie schematy nie są szeroko stosowane ze względu na wymagania dotyczące wysokiego ciśnienia w systemie, znacznie rosnące obciążenie dyszy i wysokie koszty.
Schemat windy z pompą regulacyjną
Ten schemat połączeń jest stosowany w autonomicznych systemach grzewczych dla domów prywatnych. Pozwala to na normalne funkcjonowanie mechanizmu urządzenia przy niewystarczającym ciśnieniu w sieci ciepłowniczej (mniej niż 2 bary między wlotem a powrotem).
Między bezpośrednią rurą grzewczą a rurą powrotną, na której zamontowana jest pompa, montowana jest zworka, konieczne jest zastosowanie termostatu.
Stosowanie schematów połączeń z dodatkowymi możliwościami nie zawsze jest uzasadnione - komplikują system, wymagają zasilania energią elektryczną. Niezawodność systemu i jego złożoność są ze sobą odwrotnie powiązane. Należy również zwrócić uwagę na znaczny wzrost kosztu jednostki grzewczej oraz kosztu energii elektrycznej.
Środki bezpieczeństwa i działanie
Kilka ogólnych zasad zapewniających bezpieczną eksploatację wyposażenia podstacji:
- personel musi posiadać odpowiednie kwalifikacje;
- pracownicy muszą znać zasady działania sprzętu.
Montaż windy systemu grzewczego nie wymaga szczególnej uwagi - wystarczą rutynowe kontrole. Po zaplanowanej kontroli wskazane jest zaplombowanie systemu w celu poprawienia ustawień i uniknięcia nieautoryzowanej ingerencji.
