O sistema de aquecimento central de edifícios residenciais fornece uma sala de caldeira comum, a partir da qual o refrigerante aquecido é distribuído através de tubos para as casas e os consumidores. O papel do regulador da temperatura do líquido refrigerante é desempenhado pela unidade do elevador do sistema de aquecimento.
- Dispositivo e princípio de operação
- Características de design
- Possíveis malfuncionamentos
- Vantagens e desvantagens
- Diagramas de conexão
- Esquema de uma unidade de aquecimento com um regulador de fluxo de água
- Diagrama de uma unidade de aquecimento com um bico regulando o elevador
- Diagrama de uma unidade de elevador com uma bomba reguladora
- Medidas de segurança e operação
Dispositivo e princípio de operação
O elevador da unidade de aquecimento é uma peça única fundida em ferro fundido, que é um dispositivo mecânico que se parece com um T assimétrico. A única parte variável é o diâmetro do bico, que afeta o grau de vácuo e determina o modo de sucção da água gelada do retorno. O valor do vácuo não deve exceder 2 bar, para o qual o diâmetro do bico, como único regulador, é calculado com alto grau de precisão.
Dependendo das tarefas a serem resolvidas, o elevador da unidade de aquecimento é fabricado em vários tamanhos padrão, aos quais são atribuídos números de 0 a 7.
- O comprimento do menor elevador nº 0 é de 256 mm com um peso de 6,43 kg.
- O comprimento do maior elevador nº 7 é 720 mm e o peso é 34 kg.
Um elevador é selecionado com base no diâmetro do tubo de aquecimento, de modo a não reduzir a vazão do sistema.
De acordo com as condições técnicas, os principais sistemas de aquecimento podem operar em três modos:
- 150/70 ° C;
- 130/70 ° C;
- 95/70 ° C
O primeiro número indica a temperatura da água na linha de fluxo e o segundo indica a temperatura do líquido resfriado na linha de retorno.
O consumidor final pode estar localizado a uma distância considerável da sala da caldeira - indicadores de alta temperatura em uma tubulação reta são instalados para compensar a perda de calor durante a transmissão à distância e dissipação em condições climáticas frias. Ao mesmo tempo, os equipamentos de aquecimento doméstico (baterias, tubos), devido às suas características técnicas e normas sanitárias, não podem funcionar a temperaturas superiores a 95 ° C.
Existem vários motivos para as restrições:
- em temperaturas mais altas, as baterias de ferro fundido tornam-se quebradiças e as baterias de alumínio não conseguem manter a pressão do sistema e falham;
- tubos modernos de metal-plástico e polipropileno não podem operar em temperaturas acima de 95 ° C - eles começam a se deformar, podendo rachar;
- aquecedores superaquecidos podem causar queimaduras por contato.
A pressão interna na rede de aquecimento não permite que a água superaquecida se transforme em vapor. Durante a transmissão por perdas, a temperatura do meio diminui, mas de forma insignificante, a questão da obtenção do refrigerante da temperatura de operação não resolve. Para resolver o problema, um elevador de aquecimento é usado, no qual o refrigerante superaquecido da sala da caldeira é diluído com um líquido resfriado da tubulação de retorno.
O equipamento ao redor do elevador forma o sistema de mistura e é denominado "conjunto de elevador de calor".
O princípio de operação do dispositivo:
- O refrigerante superaquecido é fornecido para a entrada da unidade elevadora, passando pelo bico, perde pressão.
- A redução da pressão faz com que a água resfriada flua do retorno para a zona de vácuo.
- Na câmara de mistura (parte longa), os fluxos são misturados com os parâmetros especificados.
- Através do difusor (parte expansível), o refrigerante da temperatura de operação entra no sistema de aquecimento.
No esquema geral, o conjunto do elevador está localizado no tubo de entrada do principal. Um reservatório de lama é instalado na frente dele, que atua como uma armadilha para sujeira e pequenos detritos contidos no fluxo de refrigerante.
A tarefa dos equipamentos circundantes - válvulas, sensores de pressão e temperatura - é garantir a operação segura do dispositivo e implementar os princípios de controle.
Características de design
Além da versão em ferro fundido de uma peça, existem outros designs que permitem alterar o diâmetro do bico de maneira móvel. Tais modelos resolvem os problemas de ajuste rápido da temperatura do refrigerante, mas são estruturalmente complexos e têm um preço elevado.
Por exemplo:
- Conjunto de elevador com agulha móvel cônica. Ao movê-lo, o tamanho da folga do bico e o grau de diluição do fluxo de calor com a água de retorno resfriada são regulados. A posição da agulha pode ser ajustada manualmente ou automaticamente.
- Um dispositivo com um servo acionamento, que muda de forma móvel o lúmen do bico de acordo com um sinal dos sensores de temperatura.
Dispositivos operando em modo automático aumentam a mobilidade do sistema e suas capacidades em termos de ajuste fino. Mas devido à sua complexidade estrutural e alto custo, eles ainda não encontraram uso generalizado.
Possíveis malfuncionamentos
O elevador em si é um dispositivo confiável que opera em um modo estável. Seu único defeito pode ser o dano ao bico, já que a água superaquecida é um agente bastante agressivo.
O mau funcionamento pode estar no equipamento circundante:
- entupimento do reservatório;
- quebra da válvula;
- operação incorreta dos sensores.
As violações no funcionamento do elevador e dos equipamentos da unidade aparecem como flutuações na temperatura do refrigerante e são solucionadas revisando o dispositivo, substituindo o bico, limpando o reservatório ou reparando as válvulas.
Para evitar mau funcionamento, é realizada manutenção regular (uma vez por ano) na unidade do elevador - eles limpam e removem a sujeira formada devido à má qualidade do refrigerante, verificam o diâmetro do bico e monitoram o aperto de todas as conexões.
Vantagens e desvantagens
A unidade de elevador como regulador do fluxo de calor no sistema de aquecimento tem sido usada por um longo tempo, durante o qual os pontos fortes do sistema e suas deficiências foram identificados.
As vantagens de tal controle de temperatura incluem:
- simplicidade de design e confiabilidade;
- opera silenciosamente;
- não requer fonte de alimentação para operar;
- resposta insuficiente ao ambiente agressivo de água superaquecida;
- a capacidade de manter características constantes do refrigerante na saída;
- combina as funções de uma bomba e um misturador.
As fraquezas são expressas em vários pontos:
- uma pressão diferencial de 2 bar entre o fluxo e o retorno é necessária
- funciona apenas em um modo;
- em caso de violação do duto de calor, o sistema não funciona, o que pode levar ao congelamento;
- um nó separado é necessário para cada edifício.
As desvantagens da unidade de aquecimento por elevador são insignificantes e estão totalmente cobertas pelas vantagens, o que explica a sua utilização generalizada.
Diagramas de conexão
A unidade de aquecimento é usada em sistemas com vários parâmetros, onde esquemas especiais para conectar a unidade de elevador são usados para operação estável, que requerem o uso de equipamento adicional.
Esquema de uma unidade de aquecimento com um regulador de fluxo de água
O principal fator que permite a regulação da temperatura do fluxo de calor do sistema de aquecimento é o consumo de água. A medição deste indicador provoca flutuações no refrigerante nos dispositivos e torna o funcionamento do sistema de aquecimento instável.
Para eliminar tais fenômenos no sistema, um regulador é montado na frente da unidade do elevador, o que garante uma vazão constante do refrigerante.
Tal esquema é extremamente importante em residências com abastecimento de água quente, onde há períodos de captação ativa de água do sistema (manhã, tarde, fim de semana, etc.).
A desvantagem é que, quando a temperatura do fluxo de calor de condução diminui, o circuito não é eficaz.
Diagrama de uma unidade de aquecimento com um bico regulando o elevador
A capacidade de ajustar de maneira móvel a vazão do bico permite manter indicadores constantes do refrigerante na saída com as mudanças de temperatura na tubulação principal.
O ajuste do bico é eficaz apenas quando o processo é totalmente automatizado com o envolvimento de equipamentos adicionais:
- sensor térmico;
- Medidor de pressão;
- servo, etc.
Tais esquemas não são amplamente utilizados devido aos requisitos de alta pressão no sistema, ao aumento significativo da carga no bico e ao alto custo.
Diagrama de uma unidade de elevador com uma bomba reguladora
Este esquema de conexão é usado em sistemas de aquecimento autônomo para residências privadas. Permite que o mecanismo da unidade funcione normalmente com pressão insuficiente na rede de aquecimento (menos de 2 bar entre a entrada e o retorno).
Um jumper é montado entre o tubo de calor direto e o tubo de retorno no qual a bomba está instalada; é obrigatório o uso de um termostato.
O uso de esquemas de conexão com capacidades adicionais nem sempre se justifica - eles complicam o sistema, requerem fornecimento de energia elétrica. A confiabilidade do sistema e sua complexidade estão inversamente relacionadas entre si. Deve-se considerar também o aumento significativo do custo da unidade de aquecimento e do custo da eletricidade.
Medidas de segurança e operação
Algumas regras gerais para garantir a operação segura dos equipamentos da subestação:
- o pessoal deve ter as qualificações adequadas;
- os trabalhadores devem estar familiarizados com as regras de operação do equipamento.
A montagem do elevador do sistema de aquecimento não requer atenção especial - as inspeções de rotina são suficientes. Após uma verificação programada, é aconselhável lacrar o sistema para corrigir as configurações e evitar interferências não autorizadas.
