El sistema de calefacció central dels locals residencials proporciona una sala de calderes comuna, des de la qual el refrigerant escalfat es distribueix a través de les canonades fins a les cases als consumidors. La funció del regulador de temperatura del refrigerant la realitza la unitat elevadora del sistema de calefacció.
- Dispositiu i principi de funcionament
- Funcions de disseny
- Possibles avaries
- Avantatges i inconvenients
- Esquemes de connexió
- Esquema d’una unitat de calefacció amb regulador de cabal d’aigua
- Esquema d’una unitat de calefacció amb un broquet que regula l’ascensor
- Esquema d’un elevador amb bomba reguladora
- Mesures de seguretat i funcionament
Dispositiu i principi de funcionament
L’elevador de la unitat de calefacció és una fosa de ferro colat d’una sola peça, que és un dispositiu mecànic que sembla un te asimètric. L'única part variable és el diàmetre del broquet, que afecta el grau de buit i determina el mode de succió de l'aigua refrigerada des del retorn. El valor de buit no ha de superar els 2 bar, per als quals el diàmetre del broquet, com a únic regulador, es calcula amb un alt grau de precisió.
Depenent de les tasques a resoldre, l’ascensor de la unitat de calefacció es fabrica en diverses mides estàndard, a les quals s’assignen números del 0 al 7.
- La longitud de l’ascensor núm. 0 més petit és de 256 mm amb un pes de 6,43 kg.
- La longitud de l’ascensor més gran # 7 és de 720 mm, amb un pes de 34 kg.
Es selecciona un ascensor en funció del diàmetre del tub de calefacció per no reduir el rendiment del sistema.
Segons les condicions tècniques, els sistemes de calefacció principals poden funcionar en tres modes:
- 150/70 ° C;
- 130/70 ° C;
- 95/70 ° C.
El primer número indica la temperatura de l’aigua a la línia de flux i el segon indica la temperatura del líquid refrigerat a la línia de retorn.
El consumidor final es pot ubicar a una distància considerable de la sala de calderes: s’instal·len indicadors d’alta temperatura en una canonada recta per compensar la pèrdua de calor durant la transmissió a distància i la dissipació en condicions climàtiques fredes. Al mateix temps, els equips de calefacció domèstics (bateries, canonades), per les seves característiques tècniques i normes sanitàries, no es poden fer funcionar a temperatures superiors a 95 ° C.
Hi ha diversos motius per a les restriccions:
- a temperatures més altes, les bateries de ferro colat es tornen trencadisses i les d'alumini no són capaces de mantenir la pressió del sistema i de fallar;
- les canonades modernes de metall-plàstic i polipropilè no poden funcionar a temperatures superiors als 95 ° C; comencen a deformar-se, és possible esquerdar-se;
- els escalfadors escalfats poden provocar cremades en contacte.
La pressió interna de la xarxa de calefacció no permet que l'aigua sobreescalfada es converteixi en vapor. Durant la transmissió, a causa de pèrdues, la temperatura del medi disminueix, però de forma insignificant, no es resol el problema d’obtenir el refrigerant de la temperatura de funcionament. Per solucionar el problema, s’utilitza un ascensor de calefacció, en el qual el refrigerant sobreescalfat de la sala de calderes es dilueix amb un líquid refrigerat de la canonada de retorn.
L’equip que envolta l’ascensor forma el sistema de mescla i s’anomena “conjunt d’elevadors de calor”.
El principi de funcionament del dispositiu:
- El refrigerant sobrecalentat es subministra a l'entrada de la unitat d'ascensor, passant pel broquet, perd pressió.
- La reducció de la pressió fa que l’aigua refrigerada flueixi des del retorn a la zona de buit.
- A la cambra de mescla (part llarga) els corrents es barregen amb els paràmetres especificats.
- A través del difusor (part en expansió), el portador de calor de la temperatura de funcionament entra al sistema de calefacció.
En l'esquema general, la unitat d'ascensor es troba a la canonada d'entrada de la xarxa principal. Hi ha instal·lat un dipòsit de fang al davant, que actua com a trampa per a la brutícia i les restes petites contingudes en el flux de refrigerant.
La tasca dels equips circumdants (vàlvules, sensors de pressió i temperatura) és garantir el funcionament segur del dispositiu i aplicar els principis de control.
Funcions de disseny
A més de la versió d’una sola peça de ferro colat, hi ha altres dissenys que permeten canviar el diàmetre del broquet de manera mòbil. Aquests models resolen els problemes d’ajust ràpid de la temperatura del refrigerant, però són estructuralment complexos i tenen un preu elevat.
Per exemple:
- Muntatge de l’ascensor amb una agulla mòbil cònica. En moure’l, es regulen la mida de l’espai dels broquets i el grau de dilució del flux de calor amb l’aigua de retorn refrigerada. La posició de l’agulla es pot ajustar manualment o automàticament.
- Un dispositiu amb un servoaccionament, que canvia mòbils la llum del broquet segons el senyal dels sensors de temperatura.
Els dispositius que funcionen en mode automàtic augmenten la mobilitat del sistema i les seves capacitats en termes de posada a punt. Però, per la seva complexitat estructural i el seu elevat cost, encara no han trobat un ús generalitzat.
Possibles avaries
L’ascensor en si és un dispositiu fiable que funciona de manera estable. El seu únic mal funcionament pot ser el dany al broquet, ja que l'aigua sobreescalfada és un agent força agressiu.
Es poden produir disfuncions a l’equip circumdant:
- obstrucció del dipòsit;
- trencament de vàlvules;
- funcionament incorrecte dels sensors.
Les violacions en el funcionament de l’ascensor i de l’equip de la unitat apareixen com a fluctuacions de la temperatura del refrigerant i es resolen revisant el dispositiu, substituint el broc, netejant el dipòsit o reparant les vàlvules.
Per evitar mal funcionaments, es realitza un manteniment regular (un cop a l’any) de l’elevador: neteja i elimina la brutícia formada per la mala qualitat del refrigerant, comprova el diàmetre del broquet i controla l’estanquitat de totes les connexions.
Avantatges i inconvenients
La unitat d'ascensor com a regulador de flux de calor al sistema de calefacció s'ha utilitzat durant molt de temps, durant el qual s'han identificat els punts forts del sistema i les seves deficiències.
Els avantatges d’aquest control de temperatura inclouen:
- simplicitat de disseny i fiabilitat;
- opera en silenci;
- no necessita font d'alimentació per funcionar;
- mala resposta a l’entorn agressiu de l’aigua sobreescalfada;
- la capacitat de mantenir les característiques constants del refrigerant a la sortida;
- combina les funcions d’una bomba i un mesclador.
Les debilitats s’expressen en diversos punts:
- es requereix una pressió diferencial de 2 bar entre les línies directa i de retorn;
- només funciona en un mode;
- en cas d’infraccions a la canonada de calor, el sistema no funciona, cosa que pot provocar la congelació;
- cal un node separat per a cada edifici.
Els desavantatges de la calefacció de l’ascensor són insignificants i estan completament coberts pels avantatges, cosa que explica el seu ús generalitzat.
Esquemes de connexió
La unitat de calefacció s’utilitza en sistemes amb diversos paràmetres, on s’utilitzen esquemes especials per connectar la unitat d’ascensor per a un funcionament estable, que requereixen l’ús d’equips addicionals.
Esquema d’una unitat de calefacció amb regulador de cabal d’aigua
El principal factor que permet la regulació de la temperatura del flux de calor del sistema de calefacció és el consum d’aigua. La mesura d’aquest indicador provoca fluctuacions del refrigerant dels dispositius i fa inestable el funcionament del sistema de calefacció.
Per eliminar aquests fenòmens al sistema, es munta un regulador davant de la unitat d'ascensor, cosa que garanteix un cabal constant del refrigerant.
Un esquema d’aquest tipus és extremadament important en cases amb subministrament d’aigua calenta, on hi ha períodes d’entrada activa d’aigua del sistema (matí, nit, cap de setmana, etc.).
L’inconvenient és que quan la temperatura del flux de calor motriu disminueix, el circuit no és efectiu.
Esquema d’una unitat de calefacció amb un broquet que regula l’ascensor
La possibilitat d’ajustar de manera mòbil el rendiment del broquet permet mantenir indicadors constants del refrigerant a la sortida amb canvis de temperatura a la canonada principal.
L'ajust de les boques només és efectiu si el procés està totalment automatitzat amb la participació d'equips addicionals:
- sensor tèrmic;
- manòmetre;
- servo, etc.
Aquests esquemes no s’utilitzen àmpliament a causa dels requisits d’alta pressió del sistema, l’augment significatiu de la càrrega al broquet i l’elevat cost.
Esquema d’un elevador amb bomba reguladora
Aquest esquema de connexió s’utilitza en sistemes de calefacció autònoms per a cases particulars. Permet que el mecanisme de la unitat funcioni normalment amb una pressió insuficient a la xarxa de calefacció (menys de 2 bar entre l’entrada i el retorn).
Es col·loca un pont entre la canonada de calor directa i la de retorn sobre la qual s’instal·la la bomba; és imprescindible utilitzar un termòstat.
L’ús d’esquemes de connexió amb capacitats addicionals no sempre es justifica: compliquen el sistema i requereixen subministrament elèctric. La fiabilitat del sistema i la seva complexitat estan inversament relacionades. També s'hauria de tenir en compte l'augment significatiu del cost de la unitat de calefacció i del cost de l'electricitat.
Mesures de seguretat i funcionament
Diverses normes generals per garantir el funcionament segur dels equips de subestació:
- el personal ha de tenir la qualificació adequada;
- els treballadors han de conèixer les normes per al funcionament de l’equip.
El conjunt de l’ascensor del sistema de calefacció no requereix una atenció especial: n’hi ha prou amb inspeccions rutinàries. Després d'una comprovació programada, és recomanable segellar el sistema per tal de corregir la configuració i evitar interferències no autoritzades.
