Le système de chauffage central des locaux d'habitation prévoit une chaufferie commune, à partir de laquelle le liquide de refroidissement chauffé est distribué par des tuyaux aux maisons jusqu'aux consommateurs. Le rôle du régulateur de température du liquide de refroidissement est assuré par l'unité d'ascenseur du système de chauffage.
- Appareil et principe de fonctionnement
- Caractéristiques de conception
- Dysfonctionnements possibles
- Avantages et inconvénients
- Schémas de connexion
- Schéma d'une unité de chauffage avec un régulateur de débit d'eau
- Schéma d'une unité de chauffage avec une buse régulant l'ascenseur
- Schéma d'une unité d'ascenseur avec une pompe de régulation
- Mesures de sécurité et fonctionnement
Appareil et principe de fonctionnement
L'élévateur de l'unité de chauffage est une pièce moulée en fonte d'une seule pièce, qui est un dispositif mécanique qui ressemble à un té asymétrique. La seule partie variable est le diamètre de la buse, qui affecte le degré de vide et détermine le mode d'aspiration de l'eau réfrigérée du retour. La valeur du vide ne doit pas dépasser 2 bars, pour lesquels le diamètre de la buse, en tant que seul régulateur, est calculé avec une grande précision.
En fonction des tâches à résoudre, l'ascenseur de l'unité de chauffage est fabriqué en plusieurs tailles standard, auxquelles sont attribués des numéros de 0 à 7.
- La longueur du plus petit ascenseur n° 0 est de 256 mm pour un poids de 6,43 kg.
- La longueur du plus grand ascenseur n°7 est de 720 mm et son poids est de 34 kg.
Un ascenseur est sélectionné en fonction du diamètre du tuyau de chauffage afin de ne pas réduire le débit du système.
Selon les conditions techniques, les principaux systèmes de chauffage peuvent fonctionner selon trois modes :
- 150/70°C ;
- 130/70°C ;
- 95/70°C.
Le premier chiffre indique la température de l'eau dans la ligne de départ et le second indique la température du liquide réfrigéré dans la ligne de retour.
Le consommateur final peut être situé à une distance considérable de la chaufferie - des indicateurs de température élevée dans une canalisation droite sont installés pour compenser les pertes de chaleur lors du transport sur une distance et la dissipation dans des conditions climatiques froides. Parallèlement, les équipements de chauffage domestique (batteries, canalisations), du fait de leurs caractéristiques techniques et normes sanitaires, ne peuvent pas fonctionner à des températures supérieures à 95°C.
Il y a plusieurs raisons aux restrictions :
- à des températures plus élevées, les batteries en fonte deviennent fragiles et les batteries en aluminium ne sont pas en mesure de maintenir la pression du système et tombent en panne ;
- les tuyaux modernes en métal-plastique et en polypropylène ne peuvent pas fonctionner à des températures supérieures à 95 ° C - ils commencent à se déformer, des fissures sont possibles;
- les radiateurs surchauffés peuvent provoquer des brûlures au contact.
La pression interne dans la conduite de chauffage ne permet pas à l'eau surchauffée de se transformer en vapeur. Lors de la transmission en raison des pertes, la température du milieu diminue, mais de manière insignifiante, la question de l'obtention du liquide de refroidissement de la température de fonctionnement ne résout pas. Pour résoudre le problème, un ascenseur chauffant est utilisé, dans lequel le liquide de refroidissement surchauffé de la chaufferie est dilué avec un liquide refroidi provenant de la canalisation de retour.
L'équipement entourant l'élévateur forme le système de mélange et est appelé « ensemble élévateur thermique ».
Le principe de fonctionnement de l'appareil :
- Le liquide de refroidissement surchauffé est fourni à l'entrée de l'élévateur, en passant par la buse, il perd de la pression.
- En abaissant la pression, l'eau réfrigérée s'écoule du retour vers la zone de vide.
- Dans la chambre de mélange (partie longue), les flux sont mélangés aux paramètres spécifiés.
- À travers le diffuseur (partie en expansion), le liquide de refroidissement de la température de fonctionnement pénètre dans le système de chauffage.
Dans le schéma général, l'ensemble élévateur est situé sur le tuyau d'arrivée de la conduite principale. Un carter de boue est installé devant celui-ci, qui agit comme un piège pour la saleté et les petits débris contenus dans le flux de liquide de refroidissement.
La tâche des équipements environnants - vannes, capteurs de pression et de température - est d'assurer le fonctionnement sûr de l'appareil et de mettre en œuvre les principes de contrôle.
Caractéristiques de conception
En plus de la version en fonte monobloc, il existe d'autres modèles qui vous permettent de modifier le diamètre de la buse de manière mobile. De tels modèles résolvent les problèmes de réglage rapide de la température du liquide de refroidissement, mais ils sont structurellement complexes et ont un prix élevé.
Par example:
- Assemblage d'ascenseur avec une aiguille mobile conique. Lors de son déplacement, la taille du jeu de la buse et le degré de dilution du flux de chaleur avec l'eau de retour refroidie sont régulés. La position de l'aiguille peut être réglée manuellement ou automatiquement.
- Un appareil avec un servomoteur, qui modifie de manière mobile la lumière de la buse en fonction d'un signal provenant de capteurs de température.
Les appareils fonctionnant en mode automatique augmentent la mobilité du système et ses capacités en termes de réglage fin. Mais en raison de leur complexité structurelle et de leur coût élevé, ils n'ont pas encore été largement utilisés.
Dysfonctionnements possibles
L'ascenseur lui-même est un appareil fiable fonctionnant dans un mode stable. Son seul dysfonctionnement peut être un endommagement de la buse, car l'eau surchauffée est un agent plutôt agressif.
Des dysfonctionnements peuvent se produire dans les équipements environnants :
- colmatage du puisard;
- rupture de valve;
- mauvais fonctionnement des capteurs.
Les violations dans le fonctionnement de l'ascenseur et de l'équipement de l'unité apparaissent comme des fluctuations de la température du liquide de refroidissement et sont résolues en révisant l'appareil, en remplaçant la buse, en nettoyant le puisard ou en réparant les vannes.
Pour éviter les dysfonctionnements, un entretien régulier (une fois par an) de l'unité d'ascenseur est effectué - ils nettoient et éliminent les saletés formées en raison de la mauvaise qualité du liquide de refroidissement, vérifient le diamètre de la buse et surveillent l'étanchéité de toutes les connexions.
Avantages et inconvénients
L'unité d'ascenseur en tant que régulateur de flux de chaleur dans le système de chauffage est utilisée depuis longtemps, au cours de laquelle les points forts du système et ses défauts ont été identifiés.
Les avantages d'un tel contrôle de la température comprennent :
- simplicité de conception et fiabilité;
- fonctionne en silence ;
- ne nécessite pas d'alimentation pour fonctionner;
- mauvaise réponse à l'environnement agressif de l'eau surchauffée;
- la capacité de maintenir des caractéristiques constantes du liquide de refroidissement à la sortie;
- combine les fonctions d'une pompe et d'un mélangeur.
Les faiblesses s'expriment en plusieurs points :
- une pression différentielle de 2 bars entre le départ et le retour est nécessaire
- ne fonctionne que dans un seul mode ;
- en cas de violation du caloduc, le système ne fonctionne pas, ce qui peut entraîner un gel;
- un nœud distinct est requis pour chaque bâtiment.
Les inconvénients de l'unité de chauffage d'ascenseur sont insignifiants et sont complètement couverts par les avantages, ce qui explique son utilisation généralisée.
Schémas de connexion
L'unité de chauffage est utilisée dans des systèmes avec divers paramètres, où des schémas spéciaux de connexion de l'unité d'ascenseur sont utilisés pour un fonctionnement stable, ce qui nécessite l'utilisation d'équipements supplémentaires.
Schéma d'une unité de chauffage avec un régulateur de débit d'eau
Le principal facteur qui permet de réguler la température du flux de chaleur du système de chauffage est la consommation d'eau. La mesure de cet indicateur provoque des fluctuations du liquide de refroidissement dans les appareils et rend le fonctionnement du système de chauffage instable.
Pour éliminer de tels phénomènes dans le système, un régulateur est monté devant l'élévateur, ce qui assure un débit constant du liquide de refroidissement.
Un tel schéma est extrêmement important dans les maisons avec alimentation en eau chaude, où il y a des périodes de prise d'eau active du système (matin, soir, week-end, etc.).
L'inconvénient est que lorsque la température du flux de chaleur d'entraînement diminue, le circuit n'est pas efficace.
Schéma d'une unité de chauffage avec une buse régulant l'ascenseur
La possibilité d'ajuster de manière mobile le débit de la buse permet de maintenir des indicateurs constants du liquide de refroidissement à la sortie avec les changements de température dans la canalisation principale.
Le réglage des buses n'est efficace que lorsque le processus est entièrement automatisé avec l'intervention d'équipements supplémentaires :
- capteur thermique;
- manomètre;
- servo, etc...
De tels schémas ne sont pas largement utilisés en raison des exigences de haute pression dans le système, de la charge considérablement croissante sur la buse et du coût élevé.
Schéma d'une unité d'ascenseur avec une pompe de régulation
Ce schéma de connexion est utilisé dans les systèmes de chauffage autonomes pour les maisons privées. Il permet au mécanisme de l'unité de fonctionner normalement avec une pression insuffisante dans le réseau de chauffage (moins de 2 bars entre l'entrée et le retour).
Un cavalier est monté entre le caloduc direct et le tuyau de retour sur lequel est installée la pompe, il est impératif d'utiliser un thermostat.
L'utilisation de schémas de connexion avec des capacités supplémentaires n'est pas toujours justifiée - ils compliquent le système, nécessitent une alimentation électrique. La fiabilité du système et sa complexité sont inversement liées l'une à l'autre. Il faut également tenir compte de l'augmentation importante du coût de l'unité de chauffage et du coût de l'électricité.
Mesures de sécurité et fonctionnement
Quelques règles générales pour assurer le fonctionnement en toute sécurité des équipements du poste :
- le personnel doit avoir les qualifications appropriées;
- les travailleurs doivent connaître les règles de fonctionnement de l'équipement.
L'assemblage de l'ascenseur du système de chauffage ne nécessite pas d'attention particulière - des inspections de routine suffisent. Après un contrôle programmé, il est conseillé de sceller le système afin de fixer les réglages et d'éviter les interférences non autorisées.
