Расчет элеваторного узла системы отопления: Расчет элеватора отопления | Блог инженера теплоэнергетика

Элеваторный узел отопления, чертеж, узлы ипринципиальная схема работы

Отопительная система является одной из важнейших систем жизнеобеспечения дома. В каждом доме применяется определенная система отопления, но не каждый пользователь знает, что такое элеваторный узел отопления и как он работает, его назначение и те возможности, которые предоставляются с его применением.

Элеватор отопления с электроприводом

Принцип функционирования

Наилучшим примером, который покажет элеватор отопления принцип работы, будет многоэтажный дом. Именно в подвале многоэтажного дома среди всех элементов можно отыскать элеватор.

Первым делом, рассмотрим, какой в данном случае имеет элеваторный узел отопления чертеж. Здесь два трубопровода: подающий (именно по нему горячая вода идет к дому) и обратный (остывшая вода возвращается в котельную).

Схема элеваторного узла отопления

Из тепловой камеры вода попадает в подвал дома, на входе обязательно стоит запорная арматура. Обычно это задвижки, но иногда в тех системах, которые более продуманы, ставят шаровые краны из стали.

Как показывают стандарты, есть несколько тепловых режимов в котельных:

• 150/70 градусов;
• 130/70 градусов;
• 95(90)/70 градусов.

Когда вода нагреет до температуры не выше 95-ти градусов, тепло будет распределено по отопительной системе при помощи коллектора. А вот при температуре выше нормы – выше 95 градусов, все становится намного сложнее. Воду такой температуры нельзя подавать, поэтому она должна быть уменьшена. Именно в этом и состоит функция элеваторного узла отопления. Заметим также и то, что охлаждение воды таким образом – это самый простой и дешевый способ.

Рекомендуем к прочтению:

Назначение и характеристики

Элеватор отопления охлаждает перегретую воду до расчетной температуры, после этого подготовленная вода попадает в отопительные приборы, которые размещены в жилых помещениях. Охлаждение воды случается в тот момент, когда в элеваторе смешивается горячая вода из подающего трубопровода с остывшей из обратного.

Принципиальная схема элеваторного узла

Схема элеватора отопления наглядно показывает, что данный узел способствует увеличению эффективности работы всей отопительной системы здания. На него возложено сразу две функции – смесителя и циркуляционного насоса. Стоит такой узел недорого, ему не требуется электроэнергия. Но элеватор имеет и несколько недостатков:

• Перепад давления между трубопроводами прямого и обратного подавания должен быть на уровне 0,8-2 Бар.
• Нельзя регулировать выходной температурный режим.
• Должен быть точный расчет для каждого компонента элеватора.

Элеваторы широко применимы в коммунальном тепловом хозяйстве, так как они стабильны в работе тогда, когда в тепловых сетях изменяется тепловой и гидравлический режим. За элеватором отопления не требуется постоянно следить, все регулирование заключается в выборе правильного диаметра сопла.

Элеваторный узел в котельной многоквартирного дома

Элеватор отопления состоит из трех элементов – струйного элеватора, сопла и камеры разрежения. Также есть и такое понятие, как обвязка элеватора. Здесь должна применяться необходимая запорная арматура, контрольные термометры и манометры.

На сегодняшний день можно встретить элеваторные узлы системы отопления, которые могут с электрическим приводом отрегулировать диаметр сопла. Так, появится возможность автоматически регулировать температуру носителя тепла.

Подбор элеватора отопления такого типа обусловлен тем, что здесь коэффициент смешения меняется от 2 до 5, в сравнении с обычными элеваторами без регулирования сопла, этот показатель остается неизменным. Так, в процессе применения элеваторов с регулируемым соплом можно немного снизить расходы на отопление.

Строение элеватора

Конструкция данного вида элеваторов имеет в своем составе регулирующий исполнительный механизм, обеспечивающий стабильность работы системы отопления при небольших расходах сетевой воды. В конусообразном сопле системы элеватора размещается регулирующая дроссельная игла и направляющее устройство, которое закручивает струю воды и играет роль кожуха дроссельной иглы.

Рекомендуем к прочтению:

Этот механизм имеет вращающийся от электропривода или вручную зубчатый валик. Он предназначен для перемещения дроссельной иглы в продольном направлении сопла, изменяет его эффективное сечение, после чего расход воды регулируется. Так, можно повысить расход сетевой воды от расчетного показателя на 10-20%, или уменьшить его практически до полного закрытия сопла. Уменьшение сечения сопла может привести к увеличению скорости потока сетевой воды и коэффициента смешения. Так температура воды снижается.

Исполнительный механизм узла элеватора отопления

Неисправности элеваторов отопления

Схема элеваторного узла отопления неисправности может иметь такие, которые вызваны поломкой самого элеватора (засорение, увеличение диаметра сопла), засорением грязевиков, поломкой арматуры, нарушениями настройки регуляторов.

Небольшой элеваторный узел отопления

Поломка такого элемента, как устройство элеватора отопления, может быть замечена по тому, как появляются перепады температуры до и после элеватора. Если разница большая – то элеватор неисправен, если разница незначительная – то он может быть засорен или диаметр сопла увеличен. В любом случае, диагностика поломки и ее ликвидация должны быть произведены только специалистом!

Если сопло элеватора засоряется, то он снимается и прочищается. Если расчетный диаметр сопла увеличивается вследствие коррозии или своевольного сверления, то схема элеваторного узла отопления и отопительная система в целом – придет в состояние разбалансированности.

Приборы, которые установлены на нижних этажах, перегреются, а на верхних – недополучат тепло. Такая неисправность, которую претерпевает работа элеватора отопления, ликвидируется заменой на новое сопло с расчетным диаметром.

Обслуживание элеваторного узла отопления

Засорение грязевика в таком устройстве, как элеватор в системе отопления, можно определить по тому, как увеличился перепад давления, контролируемого манометрами до и после грязевика. Такое засорение удаляется при помощи сброса грязи через краны спуска грязевика, которые размещены в его нижней части. Если так засор не удаляется, то грязевик разбирается и очищается изнутри.

что это такое и схема в многоквартирном доме

В тепловых пунктах, обслуживающих многоквартирные дома прошлых времен, можно встретить особое оборудование, которое обеспечивает быструю передачу тепловой энергии во все точки системы. Как правило, элеваторный узел устанавливался несколько десятилетий назад, но продолжает исправно работать и сегодня. Хоть такое оборудование и является устаревшим, его не спешат менять по причине его эффективности. Но, несмотря на преимущества, есть у таких узлов и свои недостатки.

Элеваторный узел и что это?

Элеваторный или тепловой узел – это приспособление, одновременно выполняющее функции инжекционного насоса. Главное предназначение такой конструкции заключается в повышении давления в отопительных сетях и увеличении прокачки и объема теплового носителя в магистрали.

Элеватор отопления позволяет транспортировать по магистрали теплоноситель с температурой +150°С, что повышает энергоэффективность системы отопления. Если сравнить теплоотдачу определенного объема жидкости с температурой +90°С с таким же объемом жидкости с температурой 150 градусов, то количество транспортируемой тепловой энергии во втором случае будет значительно больше.

Описывая элеваторный узел системы отопления и что это такое, стоит отметить, что такие устройства позволяют быстро перемещать по магистрали теплоноситель с температурой выше точки кипения без преобразования жидкости в пар. Это достигается благодаря тому, что в сети постоянно поддерживается высокое давление.

Схема и принцип работы

Схема элеваторного узла отопления довольно простая. Внешне конструкция напоминает громоздкий тройник из металлических труб, каждая из которых на конце имеет соединительный фланец.

Типовая схема элеваторного узла отопления выглядит следующим образом:

1. Левый патрубок напоминает сопло, которое сужается до необходимого расчетного диаметра.
2. После него следует цилиндр камеры смешивания.
3. Снизу находится патрубок для присоединения обратного трубопровода.
4. С правой стороны есть еще один патрубок. Это специальный диффузор с расширением, направляющий нагретый теплоноситель в отопительную систему.

Рассмотрев устройство элеватора теплового узла, стоит разобраться в его подключении. К левому патрубку подключается подающая магистраль отопительной централизованной сети. К нижнему патрубку подключается трубопровод с обраткой. С двух сторон устанавливаются отсекающие задвижки и сетчатые фильтры грубой очистки.

Рекомендуем к прочтению:

Важно! Конструкция теплового узла обязательно дополняется датчиками температуры, манометрами и тепловыми счетчиками.

Если рассматривать тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы устройства заключается в следующем:

• При прохождении теплоносителя через патрубок с соплом его скорость увеличивается за счет повышенного давления жидкости в магистрали. Это позволяет добиться эффекта инжекционного насоса. Благодаря соплу обеспечивается более эффективная циркуляция жидкости в трубопроводах.
• При попадании воды в смесительную камеру напор уменьшается. При прохождении струи через диффузор в камере смешивания среда разрежается. Благодаря эффекту инжекции жидкость с большим давлением увлекает за собой воду из обратной магистрали.
• Охлажденные и нагретые потоки перемешиваются в камере элеватора. В итоге при выходе из диффузора теплоноситель имеет температуру в пределах 95 градусов.

Важно! Для эффективной работы элеваторного узла разница давлений в подающей и обратной магистрали должна быть в определенных пределах, чтобы преодолевать гидравлическое сопротивление жидкости.

Плюсы и минусы теплового узла

Элеваторный узел системы отопления имеет следующие преимущества:

1. Приемлемая стоимость и простота конструкции делают элеватор востребованным, несмотря на его внушительный «возраст».
2. Это энергонезависимое устройство не нуждается в электроснабжении для работы.
3. Благодаря наличию элеватора отопления сечение магистрального трубопровода можно сделать меньше, что позволяет сэкономить на его устройстве.

Минусы этого приспособления заключаются в невозможности регулировки температуры теплоносителя. Однако этот недостаток можно нивелировать использованием приборов для регулировки диаметра сопла. В таком случае контроль над температурой осуществляется управлением скоростью потока, что сказывается на степени разрежения в смесительной камере.

Расчет элеваторного узла

Для проведения расчета элеваторного узла сначала вычисляют диаметр камеры смешивания и подбирают соответствующий номер элеватора. После этого высчитывают диаметр рабочего сопла.

Для расчетов пригодятся следующие формулы:

Расчет сечения инжекционной камеры ведется в сантиметрах. Для определения этого числа нужно знать расход нагретого теплоносителя в сети с учетом гидравлического сопротивления.

Рекомендуем к прочтению:

Это значение можно найти, используя приведенную в таблице формулу, где:

• Q – это объем тепловой энергии, измеряемый в ккал/ч, расходующейся на обогрев всего сооружения;
• Tсм – температура теплового носителя в выходном патрубке после элеваторного тройника;
• T2о – температура обратки;
• h – сопротивление водяного столба жидкости, которое измеряется в метрах (этот показатель учитывается в разводке всего контура, в том числе и в радиаторах).

По отдельной формуле рассчитывается диаметр узкой части сопла. Для этого нужно знать габариты инжекторной камеры в сантиметрах и коэффициент смешивания. По отдельной формуле находится коэффициент инжекции. Для расчета нам понадобится температура теплоносителя на входящем патрубке.

Когда мы будем знать напор на трубопроводе, идущем от магистрали централизованного отопления, можно вычислить диаметр сопла. Для этого необходимые параметры системы переводят в сантиметры.

После проведения расчетов мы получаем необходимые данные, на основании которых можно подобрать подходящую модель элеваторного узла и определить условия для его правильной и бесперебойной работы. Иными словами, мы можем определить необходимую производительность системы, зная объем циркулирующего теплоносителя, который прокачивается через элеватор за единицу времени, а также минимальный напор жидкости. Основными параметрами при выборе подходящей модели прибора является сечение горловины камеры смешивания и сопла элеватора.

Важно! Диаметр сопла округляем в меньшую сторону до сотых долей миллиметра. Но минимальное значение не может быть меньше трех миллиметров, потому что сопло быстро засорится.

Распространенные поломки и методы их устранения

Несмотря на простоту конструкции, элеватор может выйти из строя. Поломки возникают по разным причинам, но чаще всего к этому приводят загрязнения, выход из строя арматуры и регуляторов, сбившиеся настройки, неправильный диаметр сопла или засорившиеся грязевики.

В зависимости от поломки существуют разные способы ремонта элеватора:

1. Если причиной неисправности стало засорившееся сопло, то его нужно снять и прочистить.
2. Если диаметр сопла изменился из-за коррозии или размывания водой, то деталь заменяют новой. При выборе нового сопла важно точно подобрать его диаметр. Иначе это вызовет разбалансировку системы и сильный перегрев радиаторов отопления на первом этаже дома на фоне уменьшения теплоотдачи приборов на последних этажах.
3. Когда засоряются грязевики, об этом можно догадаться по увеличенной разнице давления на подающем и обратном трубопроводе. Чтобы контролировать давление до фильтров и после них, устанавливаются манометры. Для устранения засора открывают спускной кран на самом грязевике. Он расположен в нижней части устройства. Если эти действия не приведут к желаемому результату, то придется разбирать грязевик и прочищать его составляющие детали по отдельности.

О поломках элеваторного узла можно догадаться по значительному перепаду температуры в трубопроводе до прибора и после него. Если разница температур не превышает 5°С, то причина поломки кроется в засорении устройства или изменении сечения сопла. Если разница превышает 5 градусов, то нужно провести диагностику узла для выявления неисправной детали и ее замены. Для ремонта элеватора, его диагностики или полной замены приглашают мастера с необходимыми инструментами и навыками проведения подобных работ.

Онлайн расчет элеватора отопления. Элеватор отопления с регулируемым соплом. Принцип работы и схема узла

В этой статье нам предстоит выяснить, что такое элеватор в системе отопления и как он устроен. Помимо функций, мы изучим режимы работы элеваторного узла и способы его регулировки. Итак, в путь.

Что это такое

Функции

Говоря простыми словами, элеваторные узлы отопления — это своеобразные буферы между теплотрассой и домовыми инженерными системами.

Они совмещают несколько функций:

• Преобразуют перепад давлений между нитками трассы (3-4 атмосферы) в необходимые для работы отопительного контура 0,2.
• Служат для запуска или остановки систем отопления и горячего водоснабжения.
• Позволяют переключаться между разными режимами работы системы ГВС.

Уточним: температура воды в кранах не должна превышать 90-95 градусов.
Летом, когда температура воды в подаче трассы не превышает 50-55 С, ГВС запитывается именно с этой нитки.
В пик холодов горячее водоснабжение приходится переключать на обратный трубопровод.

Элементы

Простейшая схема элеваторного узла отопления включает:

1. Пару входных задвижек на подающей и обратной нитках. Подача всегда расположена выше обратки.
2. Пару домовых задвижек, отсекающих элеваторный узел от системы отопления.
3. Грязевики на подаче и, реже, на обратке.

На фото — грязевик, предотвращающий попадание песка и окалины в отопительный контур.

1. Сбросники в контуре отопления, позволяющие полностью осушить его или перепустить систему на сброс, выгнав из нее при запуске существенную часть воздуха. Сбросы считается хорошим тоном выводить в канализацию.
2. Контрольные вентиля, позволяющие замерить температуры и давления подачи, обратки и смеси.
3. Наконец, собственно водоструйный элеватор — снабженный с соплом внутри.

Как работает элеваторная система отопления? В основе принципа ее работы лежит закон Бернулли, утверждающий, что статическое давление в потоке обратно пропорционально его скорости.

Более горячая и находящаяся под более высоким давлением вода из подающего трубопровода впрыскивается через сопло в раструб элеватора и создает там, как ни парадоксально это звучит, зону разрежения, вовлекающую через подсос часть воды из обратного трубопровода в повторный цикл циркуляции.

Тем самым обеспечиваются:

• Большой расход теплоносителя через контур при минимальном его расходе из трассы.
• Выравнивание температур ближних к элеватору и дальних от него отопительных приборов.

Как распределяются давления, измеренные во время отопительного сезона? Приведем типичные параметры.

Температуры в трассе и после элеватора подчиняются так называемому температурному графику, определяющим фактором в котором является уличная температура. Максимальное значение для подающей нитки трассы — 150 градусов: при дальнейшем нагреве вода закипит, несмотря на избыточное давление. Максимальная температура смеси — 95 С для двухтрубных и 105 для однотрубных систем.

Помимо перечисленных элементов, элеватор системы отопления может включать врезки горячего водоснабжения.

Возможны две их основных конфигурации.

1. В домах, построенных до конца 70-х годов, ГВС запитано через одну врезку в подачу и одну — в обратку.
2. В более новых домах присутствует по две врезки на каждой нитке. На между врезками ставится подпорная шайба с диаметром на 1-2 мм больше, чем диаметр сопла. Она обеспечивает перепад, достаточный для того, чтобы при включении ГВС по схемам «из подачи в подачу» и «из обратки в обратку» через спаренные стояки и полотенцесушители непрерывно циркулировала вода.

Зоны ответственности

Что такое элеваторный узел отопления — мы худо-бедно разобрались.

А кто за него отвечает?

• Участок трассы внутри дома до фланцев входных задвижек — зона ответственности транспортирующей тепло организации (тепловых сетей).
• Все, что после входных задвижек, и сами задвижки — зона ответственности жилищной организации.

Однако: подбор элеватора отопления по номеру (типоразмеру), расчет диаметра сопла и подпорных шайб выполняются теплосетями.
Жилищники лишь обеспечивают монтаж и демонтаж.

Контроль

Контролирующая организация — опять-таки теплосети.

Что именно они контролируют?

• Несколько раз в течение зимы проводятся контрольные замеры температур и давлений подачи, обратки и смеси . При отклонениях от температурного графика расчет элеватора отопления проводится заново с расточкой или уменьшением диаметра сопла. Разумеется, этого не стоит делать в пик холодов: при -40 на улице подъездное отопление может прихватить льдом уже через час после остановки циркуляции.
• В рамках подготовки к отопительному сезону проверяется состояние запорной арматуры . Проверка предельно проста: все задвижки в узле перекрываются, после чего открывается любой контрольный вентиль. Если вода из него поступает — нужно искать неисправность; кроме того, в любом положении задвижек у них не должно быть течей по сальникам.
• Наконец, в конце отопительного сезона элеваторы в системе отопления наряду с самой системой проходят испытания на температуру . Теплоноситель при отключенной подаче ГВС разогревается до максимальных значений.

Управление

Приведем порядок выполнения некоторых операций, связанных с работой элеватора.

Запуск отопления

Если система заполнена, достаточно лишь открыть домовые задвижки — и циркуляция начнется.

Несколько сложнее инструкция по запуску сброшенной системы.

1. Открывается сброс на обратном трубопроводе и закрывается сброс на подаче.
2. Медленно (во избежание гидроудара) открывается верхняя домовая задвижка.
3. После того, как в сброс пойдет чистая, без воздуха, вода, он закрывается, после чего открывается нижняя домовая задвижка.

Полезно: если на стояках стоят современные шаровые вентиля, направление работы контура на сброс не имеет значения.
А вот у винтовых быстрым противотоком может оторвать клапана, после чего слесарю предстоит долгий и мучительный поиск причин остановки циркуляции в стояках.

Работа без сопла

При катастрофически низкой температуре обратки в пик холодов практикуется работа элеватора без сопла. В систему поступает теплоноситель из трассы, а не смесь. Подсос глушится стальным блином.

Регулировка перепада

При завышенной обратке и невозможности оперативной замены сопла практикуется регулировка перепада задвижкой.

Как выполнить ее своими руками?

1. Замеряется давление подачи, после чего манометр ставится на обратку.
2. Входная задвижка на обратке полностью закрывается и постепенно открывается с контролем давления по манометру. Если просто прикрыть задвижку — ее щечки могут не полностью опуститься по штоку и соскользнуть вниз позже. Цена неправильного порядка действий — гарантированно размороженное подъездное отопление.

За один раз следует убирать не более 0,2 атмосфер перепада. Повторный замер температуры обратки проводится через сутки, когда все значения стабилизируются.

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет читателю разобраться в схеме работы и порядке регулировки элеваторного узла. Как обычно, дополнительную информацию его вниманию предложит прикрепленное видео. Успехов!

По книге М.М. Апрарцева «Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения»
Москва Энергоатомиздат 1983 г.

В настоящее время большинство систем отопления подключено по схеме элеваторного подключения. Одновременно, как показала практика, многие не совсем хорошо понимают принципы работы элеваторных узлов. В результате эффективность рабты систем отопления не всегда является приемлемой. При нормальной температуре теплоносителя в помещениях и квартирах температура либо слишком занижена, либо слишком завышена. Такой эффект может наблюдаться не только при неправильной настройке элеваторов, но большинство проблем возникает именно по этой причине. Поэтому расчету и наладки элеваторного узла должно быть уделено наибольшее внимание.
Расчетный диаметр горловины элеватора, мм, определяется по формуле:

Г

Элеваторные узлы системы отопления — что это такое, схема и расчет теплового узла с элеватором, детальное фото и видео

Содержание:

1. Принцип устройства элеваторного отопительного узла
2. Функциональные характеристики элеваторного узла отопления
3. Особенности конструкции элеваторных узлов
4. Альтернатива элеваторным узлам

Как известно, отопление – это незаменимая система для абсолютно любого жилого помещения. Однако далеко не все хозяева знают, что очень важными составляющими всех систем теплоснабжения являются такие механизмы, как элеваторные узлы системы отопления. Это оборудование играет важную роль в процессе нагрева теплоносителя, поэтому следует более подробно рассмотреть, что такое элеваторный узел отопления, а также некоторые его характеристики и свойства.

Принцип устройства элеваторного отопительного узла

Элеваторный узел отопления – это особый механизм, служащий для обеспечения всей отопительной системы теплоносителем и для его правильного распределения по всему помещению. Принцип его работы заключается в следующем: к конкретному помещению идет горячая вода в качестве источника отопления, а на отводе она выходит уже в меру охлажденной.

Чтобы оборудовать такой агрегат, необходимо, в первую очередь, иметь следующие элементы:

• система труб, отвечающая за подачу. На этом участке теплоноситель поступает в нужное помещение;
• трубы отвода. Здесь осуществляется вывод уже охлажденной воды, которая возвращается обратно в котельную.

Для нескольких домов принято создавать специальные камеры тепла, в которых не только происходит распределение горячей воды между постройками, но и монтируется особая арматура, отсекающая трубопроводы. Кроме того, такие камеры обычно оснащены специальными дренажными механизмами, призванными опустошать трубы, например, во время выполнения ремонтных работ. Все последующие мероприятия непосредственно зависят от того, какую температуру имеет теплоноситель (прочитайте: «Теплоноситель для системы отопления — параметры давления и скорости»).

В отечественных отопительных системах существует несколько главных режимов, в которых функционируют котельные:

• подача с параметром в 150° и отдача, равная 70°;
• те же характеристики с показателями 130° и 70° соответственно;
• еще один вариант – 95° и 70°.

То, в каком режиме функционирует котельная, зависит, в первую очередь, от климатических условий в конкретном регионе. Это значит, для менее холодных областей подойдет параметр 130°/70°, в то время как в регионах с более суровым климатом потребуется показатели 150°/70°.

Учитывать данные режимы следует для того, чтобы помещение не перегревалось слишком сильно и в нем можно было находиться, не испытывая никакого неудобства.

Нельзя не отметить и тот факт, что наибольшей эффективностью работы котельные агрегаты отличаются в том случае, если они функционируют на максимальной степени нагрузки. Теплоноситель, подводимый к тому или иному жилому помещению, впоследствии регулируется уже посредством такого механизма, как элеваторный тепловой узел.

Состоит этот элемент из следующих функциональных частей:

• температурный датчик, отображающий параметры наружного и внутреннего воздуха;
• сервопривод;
• исполнительная система, оборудованная клапаном.

Подобные устройства, как правило, оснащаются специальными приборами, учитывающими тепловую энергию в каждом конкретном помещении. Благодаря этому появляется возможность сэкономить значительную часть финансовых средств. Сравнивая элеватор в системе отопления и подобные усовершенствованные механизмы, стоит сказать, что последние отличаются большей надежностью и более долгим эксплуатационным сроком.

При этом в том случае, если температура носителя тепла не превышает параметр в 95°, то основной работой является правильное распределение тепловой энергии по всей системе. Приборы, служащие для этих целей – краны балансировки и коллекторы.

Если температура превышает вышеуказанный показатель, то ее следует снизить. Именно эту функцию и выполняет элеватор системы отопления, который подает к трубопроводу подачи охлажденную воду с трубопровода отдачи. Отрегулировать такой механизм совсем не сложно, но для этого очень важно выполнить грамотный расчет элеватора отопления.

Функциональные характеристики элеваторного узла отопления

Как уже упоминалось выше, схема теплового узла с элеватором предусматривает охлаждение горячего носителя тепла до заданного показателя, после чего эта вода поступает в отопительные радиаторы в жилых помещениях.

Две основные функции, которые выполняет этот механизм в системе отопления, являются следующими:

• функция смесителя;
• циркуляционная функция.

Кроме того, у данного оборудования существует несколько неоспоримых достоинств, среди которых:

• отсутствие проблем с установкой ввиду простоты конструкции;
• высокие показатели эффективности;
• отсутствие необходимости подключения к электрической сети.

Однако есть у таких механизмов и некоторые отрицательные стороны, среди которых принято выделять следующие:

Сегодня такие конструкции получили широкое распространение среди сетей хозяйственного типа ввиду того, что эти устройства хорошо переносят любые непредвиденные изменения режимов температуры и гидравлики. Более того, для их нормального функционирования не требуется постоянное присутствие человека.

Схема элеватора отопления не должна рассчитываться самостоятельно, гораздо правильнее будет доверить эту работу квалифицированным мастерам, поскольку любая ошибка в выполнении расчетов или при подключении может стать причиной неприятных и даже опасных последствий. При желании можно изучить различные фото- и видеоматериалы, подробно описывающие весь процесс монтажа, чтобы в дальнейшем лучше ориентироваться в принципе работы такого оборудования. Читайте также: «Что такое элеваторный узел системы отопления – принцип работы, преимущества и недостатки».

Особенности конструкции элеваторных узлов

В основу конструкции этих аппаратов входят следующие функциональные части:

• камера разрежения;
• сопло;
• струйный элеватор.

Многие специалисты часто упоминают такой термин, как обвязка элеваторного узла. Принцип этого процесса заключается в том, что в систему устанавливается специальная арматура, перекрывающая ее части, а также термометры и манометры, что в целом и представляет собой тепловой узел элеватора.

Предлагаем посмотреть видео об элеваторных узлах системы отопления:

Альтернатива элеваторным узлам

В связи с тем, что современные технологии безостановочно развиваются, отопительные системы постоянно оборудуются новыми механизмами, способными улучшить показатели теплофикации. Стоит отметить, что на сегодняшний день существуют приборы, способные обеспечить достойную конкуренцию стандартным отопительным узлам – это аппараты, оборудованные авторегулированием температуры.

Благодаря такому их свойству повышается экономичность потребления энергии, однако стоимость таких агрегатов является все же более высокой. Стоит отметить, что эти устройства не могут функционировать без электричества, при этом время от времени мощность должна быть очень большой.

О том, какие образцы лучше, пока сказать нельзя, так как эти механизмы являются инновационными и появились они на рынке совсем недавно, однако можно с уверенностью сказать, что они уже плотно вошли в современную систему теплоснабжения и все чаще применяются в постройках жилого типа.

принцип работы, расчет, подбор, схема

Системы централизованной подачи тепловой энергии представляют сложные комплексы. Они осуществляют передачу по магистральным трубопроводам тепла от поставщиков к конечному потребителю. Нагретый теплоноситель подается через пункты распределения и не сразу наполняет внутри здания батареи отопления. Для выравнивания давления и стабилизации температуры используется специальный комплект оборудования — элеваторный узел системы отопления. Остановимся детально на конструкции, принципе функционирования элеватора, рассмотрим схему и возможные неисправности.

Элеваторный узел системы отопления — что это такое

Касаясь рукой горячих батарей в собственной квартире, мало кто задумывается, какой сложный путь проходит тепло от котельной или ТЭЦ, а также, каким образом поддерживается стабильная температура. Именно поэтому сложно получить четкий ответ на вопрос, что такое элеватор в системе отопления.  Попробуем с этим разобраться. Рассмотрим укрупненную схему работы системы централизованного теплоснабжения.

Она включает:

• котельные или теплостанции, осуществляющие нагрев и прокачку теплоносителя;
• магистрали, предназначенные для подачи тепловой энергии;
• трубопроводы, по которым циркулирует «обратка»;
• многочисленных потребителей теплоэнергии;
• систему ответвлений от подающих магистралей к конкретным зданиям;
• тепловые узлы распределения, находящиеся внутри строений.

При равной температуре «возвратки», составляющей 70 градусов Цельсия, стандарты предусматривают различные режимы работы ТЭЦ. При этом степень нагрева носителя, подающегося по магистралям, должна соответствовать одному из стандартных значений — 95, 130 или 150 градусов Цельсия. Для безопасной подачи тепла по квартирным радиаторам возникает потребность стабилизировать давление, а также температуру воды в трубах. Это вызвано рядом факторов:

• различным объемом потребления тепловой энергии в каждом конкретном случае. Сложно сопоставить по этому показателю многоэтажный дом с множеством квартир и небольшой магазин;
• превышением температуры носителя в магистралях требования норм. Для подачи на теплообменные устройства необходимо уменьшить температуру, которая часто превышает порог кипения.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации отопительных систем недопустима подача воды в парообразном состоянии и под повышенным давлением в нагревательные устройства. Ведь прикосновение к разогретым радиаторам может вызвать ожог, а выход пара при разгерметизации — повлечь непредсказуемые последствия.

 

Альтернатива элеваторным узлам

В связи с тем, что современные технологии безостановочно развиваются, отопительные системы постоянно оборудуются новыми механизмами, способными улучшить показатели теплофикации. Стоит отметить, что на сегодняшний день существуют приборы, способные обеспечить достойную конкуренцию стандартным отопительным узлам – это аппараты, оборудованные авторегулированием температуры.

Благодаря такому их свойству повышается экономичность потребления энергии, однако стоимость таких агрегатов является все же более высокой. Стоит отметить, что эти устройства не могут функционировать без электричества, при этом время от времени мощность должна быть очень большой.

О том, какие образцы лучше, пока сказать нельзя, так как эти механизмы являются инновационными и появились они на рынке совсем недавно, однако можно с уверенностью сказать, что они уже плотно вошли в современную систему теплоснабжения и все чаще применяются в постройках жилого типа.

принцип работы, расчет, подбор, схема

Системы централизованной подачи тепловой энергии представляют сложные комплексы. Они осуществляют передачу по магистральным трубопроводам тепла от поставщиков к конечному потребителю. Нагретый теплоноситель подается через пункты распределения и не сразу наполняет внутри здания батареи отопления. Для выравнивания давления и стабилизации температуры используется специальный комплект оборудования — элеваторный узел системы отопления. Остановимся детально на конструкции, принципе функционирования элеватора, рассмотрим схему и возможные неисправности.

Элеваторный узел системы отопления — что это такое

Касаясь рукой горячих батарей в собственной квартире, мало кто задумывается, какой сложный путь проходит тепло от котельной или ТЭЦ, а также, каким образом поддерживается стабильная температура. Именно поэтому сложно получить четкий ответ на вопрос, что такое элеватор в системе отопления.  Попробуем с этим разобраться. Рассмотрим укрупненную схему работы системы централизованного теплоснабжения.

Она включает:

• котельные или теплостанции, осуществляющие нагрев и прокачку теплоносителя;
• магистрали, предназначенные для подачи тепловой энергии;
• трубопроводы, по которым циркулирует «обратка»;
• многочисленных потребителей теплоэнергии;
• систему ответвлений от подающих магистралей к конкретным зданиям;
• тепловые узлы распределения, находящиеся внутри строений.

При равной температуре «возвратки», составляющей 70 градусов Цельсия, стандарты предусматривают различные режимы работы ТЭЦ. При этом степень нагрева носителя, подающегося по магистралям, должна соответствовать одному из стандартных значений — 95, 130 или 150 градусов Цельсия. Для безопасной подачи тепла по квартирным радиаторам возникает потребность стабилизировать давление, а также температуру воды в трубах. Это вызвано рядом факторов:

• различным объемом потребления тепловой энергии в каждом конкретном случае. Сложно сопоставить по этому показателю многоэтажный дом с множеством квартир и небольшой магазин;
• превышением температуры носителя в магистралях требования норм. Для подачи на теплообменные устройства необходимо уменьшить температуру, которая часто превышает порог кипения.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации отопительных систем недопустима подача воды в парообразном состоянии и под повышенным давлением в нагревательные устройства. Ведь прикосновение к разогретым радиаторам может вызвать ожог, а выход пара при разгерметизации — повлечь непредсказуемые последствия.

 

Элеваторный блок располагается, в основном, в подвальных помещениях зданий. Он выполняет следующие функции:

• охлаждает поступающую воду до требований норм;
• выравнивает давление теплоносителя в трубах;
• способствует стабильной работе централизованного отопления.

Узел монтируется между подающей трубой и отводной магистралью, которые соединены специальным образом. Обязательно устанавливаются элементы обвязки — приборы контроля давления, термометры, задвижки и вентили.

Принцип работы элеватора в системе отопления и его устройство

Принцип работы элеваторного узла системы отопления базируется на охлаждении перегретой воды до расчетного уровня путем смешивания с более холодной водой из возвратной магистрали. Затем устройство обеспечивает подачу носителя с необходимой температурой в отопительный контур здания.

Элеватор, предназначенный для повышения эффективности работы отопительной системы, выполняет следующие функции:

• понижает температуру теплоносителя, который поступает по входной магистрали к потребителям;
• способствует циркуляции горячей воды по конуру, не нуждаясь при этом в электрическом питании.

Устройство широко используется в распределительных пунктах для обеспечения безопасного и эффективного отопления крупных объектов жилого, производственного и административного назначения. Узел обладает рядом серьезных преимуществ:

• безотказностью. Она связана с простотой конструкции, отсутствием элементов кинематики;
• низкой ценой. Отсутствуют дорогостоящие комплектующие и легко осуществляется монтаж;
• энергонезависимостью. Для функционирования нет необходимости обеспечивать подачу электроэнергии;
• экономичностью. Применение элеваторного устройства совместно с приборами учета позволяет на треть снизить потребление теплоносителя;
• долговечностью. Элеваторное устройство не нуждается в выполнении работ по регулировке.

Наряду с бесспорными достоинствами имеются определенные недостатки:

• каждый отопительный контур требует индивидуального расчета для установки элеваторного узла;
• функционирование осуществляется только при наличии перепада давления на входной и выходной магистралях;
• проблематичность плавного изменения параметров отопительного контура, оснащенного нерегулируемым элеватором.

 

Несмотря на ряд недостатков, устройства достаточно широко используются в коммунальном хозяйстве. Они стабильно работают при колебаниях гидравлических и тепловых характеристик сети при правильно подобранном диаметре конического сопла.

Конструкция элеватора достаточно простая. Она представляет собой своеобразный тройник с фланцами, включает следующие элементы:

• нагнетающее сопло, установленное на входной магистрали и подающее в узел перегретую воду;
• камеру разрежения, находящуюся на выходе из сужающегося сопла и соединенную фланцем с линией «обратки»;
• зону смешивания, в которой происходит объединение потоков и снижение температуры теплового носителя;
• струйный патрубок конусообразной формы, по которому смешанная вода движется в отопительный контур.

Также узел комплектуется запорной арматурой и приборами контроля. Правильный расчет и подбор нерегулируемой конструкции позволяет объединять холодные и горячие потоки, при этом достигается коэффициент перемешивания, изменяющийся в диапазоне от двух до пяти.

Сегодня разработаны и эксплуатируются конструкции, позволяющие плавно регулировать рабочие характеристики с помощью электрического привода. Это позволяет изменять в автоматическом режиме температуру теплоносителя, за счет изменения параметров сопла. Регулируемый прибор состоит из следующих составляющих:

• приводного механизма, осуществляющего перемещение дроссельной иглы;
• корпуса, в котором имеется сопло конусообразной конфигурации;
• дроссельной иглы, размещенной в конической части корпуса;
• зубчатого валика, преобразующего вращательное движение в перемещение иглы.

Конструкция агрегата позволяет использовать ручной или электрический привод. Это позволяет плавно регулировать подачу воды и, соответственно, изменять температурные показатели. При регулировании поперечного сечения конической части изменяется скорость потока, что позволяет постепенно изменять температуру. Использование электропривода позволяет дистанционно управлять процессом регулировки параметров.

Как рассчитать и подобрать элеватор системы отопления

Методика расчета конической части устройства и его диаметра выполняется согласно требованиям строительных правил. Подробный алгоритм выполнения расчетов элеваторного устройство широко представлен в учебных пособиях по отоплению и специализированных сайтах. Он учитывает условия эксплуатации с учетом суммарного объема потребляемой тепловой энергии. 

Для выполнения расчетов необходимо определить значения температуры на различных участках. Контролируемые зоны:

• вход в элеваторное устройство;
• возвратная труба теплоцентрали;
• трубы внутри здания;
• обратка внутреннего контура.

Также необходимо знать:

• суммарное количество тепловой энергии, необходимой для поддержания комфортной температуры в конкретном здании;
• комплекс параметров, характеризующих прокладку труб отопительного контура внутри дома.

На основании исходных данных, согласно приведенных в нормативном руководстве формул, выполняется расчет. Его методика достаточно сложная, поэтому для определения параметров ответственного устройства целесообразно воспользоваться услугами профессиональных проектантов.

Для самостоятельного выполнения расчетов можно использовать:

• готовое программное обеспечение;
• онлайн-калькулятор; 
• программу Excel, содержащую необходимые формулы.

При выполнении расчетов для определения искомого диаметра камеры необходимо вычислить корень квадратный из общего количества перемешанной воды и умножить полученное значение на коэффициент, равный 0,874. При подборе элеваторного устройства желательно подставить различные значения температуры, чтобы оценить, насколько изменятся его рабочие параметры.

Схема элеваторного узла отопления

Как показывает принципиальная схема, элеваторный узел системы отопления состоит из следующих элементов:

• подающей магистрали, по которой с котельной или теплостанции поступает нагретый теплоноситель;
• возвратного трубопровода, по которому циркулирует охлажденная вода, отдавшая тепловую энергию;
• задвижек, позволяющих регулировать объем перемещаемого теплоносителя и необходимых для выполнения профилактических или ремонтных мероприятий;
• счетчика, фиксирующего количество подаваемой воды и необходимого для осуществления оплаты за услуги;
• манометров, контролирующих давление на различных участках магистрали и необходимых для осуществления контроля;
• термометров, установленных на входе в элеваторное устройство, а также на выходном участке узла и на «обратке»;
• грязевого фильтра, осуществляющего грубую очистку поступающей в контур воды от крупных примесей;
• элеваторного устройства, производящего смешивание потоков и обеспечивающего циркуляцию носителя.

Элеваторный узел является главным звеном тепловой схемы. Он привязан к коммуникациям с помощью обвязочных элементов.

Элеватор в системе отопления — основные неисправности узла

Несмотря на простоту конструкции, в работе узла возможны непредвиденные сбои. Обращая внимание на значения манометров, установленных в контрольных зонах, а также температурные показатели можно диагностировать неисправности:

• уменьшение сечения трубопроводов. Связано с засорением твердыми частицами или грязью. Неисправность определяется по снижению давления в отопительной системе;
• засорение сопла. При этом возникают резкие скачки давления, которые достигают максимального значения при полном разрушении конической части;
• засорение сетчатого элемента фильтра. Определяется по возрастанию давления в контуре, при котором отличаются показания манометров, установленных на входе и выходе грязевой фильтр;
• коррозию конической части. Она вызывает изменение размеров сопла, проявляется в виде температурных перепадов. Их легко определить по показаниям термометра или температуре батарей.

При возникновении поломок следует провести профилактический осмотр, оценить состояние сопла. При наличии засорений, их следует удалить и прочистить трубы. Значительные отклонения размеров конической части устройства могут вызвать разбалансировку отопительного контура. При этом конический элемент подлежит замене на новое сопло, соответствующее расчетным размерам.

Подводим итоги — что такое элеваторный узел отопления и насколько он необходим

В заключительной части хочется подчеркнуть важность элеватора для правильной работы системы централизованного отопления. Необходимо обращать особое внимание на чистоту рабочей поверхности и соответствие размеров конуса, подверженного воздействию коррозионных процессов. Несоответствие характеристик нарушает процесс циркуляции теплоносителя. При этом отмечается падение температуры, возникает гидравлический шум. Эти факторы приносят жильцам серьезные неудобства.

Элеваторные узлы системы отопления что это такое и как сделать своими руками

Система отопления – сложный технический комплекс, включающий в себя множество нагревательных агрегатов, теплопунктов, трубопроводов и прочих устройств. Они все слажено работают на обогрев дома, но даже их идеальное функционирование будет напрасным без одного единственного прибора – элеваторного узла. Что это за устройство и почему оно так важно для системы отопления? Предлагаем далее подробно разобраться: к вашему вниманию главные задачи, принцип работы, строение, особенности использования, а также тонкости монтажа и проверки элеватора своими руками.

Назначение элеваторного узла

Как известно, одна из главных задач при обустройстве отопительной системы в любом доме – минимизация тепловых потерь. Именно поэтому в трубопровод подается теплоноситель с температурой 100-150 градусов. Не закипает жидкость только благодаря давлению, создаваемому подающим насосом. Запускать такой горячий теплоноситель непосредственно в батареи отопления нельзя сразу по нескольким причинам: во-первых, если используются чугунные радиаторы, под воздействием высокой температуры они станут хрупкими и быстро деформируются; во-вторых, если для обвязки приборов применяются пластиковые трубы, они расплавятся; в-третьих, все металлические элементы после нагрева станут ожогоопасными.

Единственное решение обозначенных проблем – охлаждение теплоносителя. Здесь и понадобится элеваторный узел – именно он будет обеспечивать понижение температуры теплоносителя до необходимого показателя, дабы рабочая жидкость могла без каких-либо негативных последствий для системы перемещаться по трубопроводу.

Строение и принцип работы

Чтобы понять, каким же образом элеваторный узел выполняет свои функции, следует разобраться в его строении и специфике работы. Конструктивно прибор состоит из пяти основных элементов:

Устройство элеваторного узла системы отопления

1. Входной патрубок – подает горячий теплоноситель с исходной температурой.
2. Обратный патрубок – подает остывший теплоноситель из обратного контура системы для последующего смешивания с горячим потоком.
3. Сопло – принимает горячий теплоноситель, под давлением передает его в камеру и создает там разряжение, вследствие чего происходит подсасывание остывшего теплоносителя.
4. Приемная камера – обеспечивает смешивание теплоносителей с разной температурой.
5. Выходной патрубок – забирает смешанный теплоноситель необходимой температуры и направляет его в трубопровод для дальнейшей транспортировки к радиаторам отопления.

Теплоноситель выходит из сопла под высоким давлением, поэтому быстро смешивается и тут же равномерно распределяется по стоякам. В результате все батареи отопления имеют одинаковую температуру нагрева, независимо от того, насколько они отдалены от элеватора.

Важно! Для улучшения качества работы элеватор должен оснащаться грязеуловителями – они необходимы для очищения поступающего теплоносителя и предотвращения забивания труб отопительной системы.

Особенности использования элеватора

Применение элеваторного узла в отопительной системе дает такие преимущества:

• Низкая цена – элеватор обойдется в несколько раз дешевле любого другого регулирующего устройства с аналогичными функциями.
• Энергонезависимость – для работы элеватора не требуется электричество: прибор функционирует только за счет перепада давлений на внешнем и внутреннем контурах.
• Независимость от температуры тепломагистрали – на качество работы узла не влияет температура внешней тепловой магистрали.

Среди минусов использования элеваторного узла нередко упоминают тот факт, что прибор не разрешает регулировать выходную температуру теплоносителя. Но сегодня этот недостаток устраняется очень просто и быстро – путем установки регулируемого элеватора. Такой прибор оснащается соплом с конусообразным стержнем, управляя которым можно менять объем поступающего горячего теплоносителя и тем самым регулировать температуру смешанной жидкости на выходе. Контроль может осуществляться двумя способами:

1. Ручной – положение стержня меняется с помощью вращения задвижки.
2. Автоматический – на задвижку монтируется сервопривод, который подключается к датчикам контроля температуры и давления, и, ориентируясь на их показатели, меняет движение стержня.

Установка элеваторного узла отопления

Установка и проверка

Монтаж элеваторного узла выполняется только по предварительно составленному проекту с расчетами. При разработке проекта учитываются:

• температура теплоносителя на входе внешнего контура;
• температура теплоносителя на выходе внешнего контура;
• температура в отопительной системе;
• расход теплоносителя;
• уровень сопротивления отопительной системы.

Все эти показатели необходимы, чтобы определить соотношение количества горячего и холодного теплоносителя для смешивания.

Как правило, элеватор устанавливается в подвале дома. Помещение должно отвечать следующим требованиям: температура – не ниже 0 градусов; наличие вентиляционной системы; защита трубопровода или жидкой теплоизоляцией, или специальными полиэтиленовыми трубами. Если используется элеваторный узел с автоматической регулировкой выходной температуры, в подвале должен быть установлен источник бесперебойного электропитания.

Совет. Расчеты и непосредственное подключение элеваторного узла желательно доверить профессионалу во избежание непреднамеренного нарушения работы всех отопительной системы.

После установки элеваторного узла и запуска системы оборудование нужно регулярно осматривать по такому плану:

• проверка труб;
• регулировка датчиков контроля температуры и давления;
• проверка коэффициента смешивания;
• замер диаметра сопла и его замена в случае стачивания.

Как видите, использование элеваторного узла более чем оправдано его важной ролью в системе отопления – он напрямую влияет на качество обогрева дома. К работе с устройством нужно отнестись максимально серьезно, так что примите во внимание все особенности функционирования элеватора и правила его монтажа, и только потом можете заняться вопросом подключения прибора к своей системе отопления.

Как работают элеваторные узлы отопления: видео

Элеваторные узлы системы отопления: фото

Настройка системы отопления | Наладка отопления

      Здравствуйте! В данной статье я рассмотрю типовой, скажем так, случай наладки и регулировки внутренней системы отопления здания. А именно, системы отопления с элеваторным узлом смешения. По моим наблюдениям, таких ИТП (тепловых пунктов) примерно процентов 80-85 от общего количества теплоузлов. Про элеватор я писал в этой статье.

      Наладка элеваторного узла производится после наладки оборудования ИТП. Что это значит? Это значит, что для нормальной работы элеватора у вас в тепловом пункте должны быть известны рабочие параметры от теплоснабжающей организации по давлению и температуре в подающем трубопроводе (подаче) P1 и T1. То есть, температура в подаче T1 должна соответствовать температуре по утвержденному на отопительный сезон температурному графику отпуска тепла. График такой можно и нужно взять в теплоснабжающей организации, это не тайна за семью печатями. И вообще такой график должен быть у каждого потребителя теплоэнергии в обязательном порядке. Это ключевой момент.

     Затем давление в подаче P1. Оно должно быть не меньше необходимого для нормальной работы элеватора. Ну обычно теплоснабжающая организация рабочее давление по подаче все таки выдерживает.

     Далее необходимо, чтобы регулятор давления, или регулятор расхода, или дроссельные шайба были правильно отрегулированы, настроены. Или как я обычно говорю, «выставлены». Об этом я как нибудь напишу отдельную статью. Будем считать, что все эти условия соблюдены, и можно приступать к наладке и регулировке элеваторного узла. Как это обычно делаю я?

     Первым делом я стараюсь посмотреть проектные данные по паспорту ИТП. Про паспорт ИТП я писал в этой статье. Здесь нас интересуют все параметры, что касаются элеватора. Сопротивление системы, перепад давлений и т.д.

      Во вторых, проверяю по возможности соответствие факта и рабочих данных из паспорта ИТП.

     В третьих, смотрю и проверяю поэлементно элеватор, грязевики, запорнуюи регулирующую арматуру, манометры, термометры.

      В четвертых, смотрю перепад давлений между подачей и обраткой (располагаемый напор) перед элеватором. Он должен соответствовать или быть близким к расчетному, просчитанному по формуле.

      В пятых, по манометрам после элеваторного узла, перед домовыми задвижками смотрю потери давления в системе (сопротивление системы). Они не должны превышать 1 м.вст. для зданий до 5 этажей, и 1,5 м.в.ст. для зданий от 5 до 9 этажей. Это в теории. Но и по факту, если у вас потери давления 2 м.в.ст. и выше, то скорее всего, возникнут проблемы. Если у вас шкала делений на манометрах после элеваторного узла в кгс/см2 (более частый случай), то смотреть показания нужно так, если на подаче показания манометра 4,2 кгс/см2, то на обратке должно быть 4,1 кгс/см2. Если же на обратке 4,0 или 3,9 кгс/см2, то это уже тревожный сигнал. Конечно, здесь нужно учитывать, что манометры могут давать погрешность измерений, всякое бывает.

      В шестых, проверяю, каков коэффициент смешения элеватора. Про коэффициент смешения я писал здесь. Коэффициент смешения должен соответствовать расчетному, или быть близким по значению к нему. Коэффициент смешения определяем по температурам теплоносителя, которые берем либо с мгновенных показаний теплосчетчика, либо с ртутных термометров. Причем здесь нужно учитывать, что чем больше перепад температур в системе отопления, тем точнее можно просчитать коэффициент смешения. Соответственно, чем меньше перепад температур в системе, тем более высока может быть погрешность в определении коэффициента смешения элеватора.

      Нечасто, но бывает так, что разность давлений между подачей и обраткой перед элеватором (располагаемый напор) является недостаточным для обеспечения необходимого коэффициента смешения. Это, я бы так сказал, тяжелый случай. Если теплоснабжающая организация не может (или не хочет) обеспечить вам необходимый перепад давлений, то скорее всего вам придется переходить на схему с циркуляционным насосом.

      Наладку элеватора можно считать удовлетворительной и законченной, если принятый размер сопла обеспечивает необходимый расход сетевой воды и коэффициент смешения элеватора.

      После наладки элеваторного узла приступают к наладке системы отопления здания. Сначала смотрят схему разводки системы отопления по зданию (если она есть, конечно). Если нет, я просматриваю разводку отопления по зданию визуально. Хотя визуальный осмотр необходим в любом случае. Здесь необходимо узнать, какая разводка , верхняя или нижняя, какие отопительные приборы установлены, есть ли на них регулирующая арматура, есть ли балансировочные краны на стояках отопления, терморегуляторы на отопительных приборах, есть ли устройства для удаления воздуха в верхних точках.

       Наладка системы отопления включает в себя проверку и регулировку системы как по горизонтали (распределение теплоносителя по стоякам), так и по вертикали (распределение теплоносителя по этажам).

       Сначала проверяем прогрев нижних точек всех стояков. Можно делать это на ощупь. Но в этом случае лучше, чтобы температура воды была 55-65 °С. При более высокой температуре трудно уловить степень прогрева. Нижние точки стояков отопления, как правило, находятся в подвале здания. Хорошо, если на всех стояках установлена хоть какая — то регулирующая арматура. Это вообще необходимо, но к сожалению, не всегда бывает по факту. Отлично, если на стояках установлены балансировочные клапаны. Тогда перегревающиеся стояки прикрываем регулирующей арматурой.

      Но лучше, конечно, проверку распределения воды по стоякам производить с помощью замеров температур в подаче и обратке. Хотя это более трудоемкий вариант.

      Так, например, температуру обратки T2 в двухтрубной системе следует принимать с учетом остывания температуры воды в подаче. Если по графику T1 = 68 °С, а фактическиT1 = 62 °С, T2 по графику равна 53 °С. В этом случае расчетная температура T2 = 62- (68-53) = 47 °С, а не 53 °С.

      Вообще, в результате регулировки по стоякам должна быть примерно одинаковая разность температур воды у входа и выхода ее из всех стояков.

      Далее производится регулировка по отдельным отопительным приборам. У меня на многих объектах установлены ручные прямые регулирующие краны.

Очень хорошая штука для регулировки. Еще лучше, если у вас установлены на отопительных приборах терморегуляторы. Тогда регулировка производится в автоматическом режиме. Замеры температуры отопительных приборов проводим с помощью пирометра.

      Наладка элеваторного узла и системы отопления считается удовлетворительной, если достигнута равномерная температура отапливаемых помещений здания.

       На тему устройства и настройки  тепловых пунктов  я написал книгу «Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий». В ней на конкретных примерах я рассмотрел различные схемы ИТП, а именно схему ИТП без элеватора, схему теплового пункта с элеватором, и наконец, схему теплоузла с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном. Книга основана на моем практическом опыте, я старался писать ее максимально понятно, доступно. Вот содержание книги:

1. Введение
2. Устройство ИТП, схема без элеватора
3. Устройство ИТП, элеваторная схема
4. Устройство ИТП, схема с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном.
5. Заключение

Просмотреть книгу можно по ссылке ниже:

Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий

Консультации — Инженер по подбору | HVAC и пожарная безопасность для лифтовых систем

Талал М. Рабиа, старший инженер-механик, Syska and Hennessy Group, Сан-Диего 1 августа 2007 г.

Ресурсы лифтовой отрасли оценивают, что в Соединенных Штатах установлено около 900 000 лифтовых систем. Гидравлические лифты составляют около 70% рынка вертикальных перевозок (ВТ), а 30% — тяговые. Гидравлические лифты обычно устанавливаются в мало- и среднеэтажных зданиях высотой до четырех этажей.Тяговые лифты устанавливаются в зданиях любой высоты, но имеют преимущество более высокой скорости для более высоких зданий.

Кроме того, инженеры должны обеспечить соответствие шахт лифтов строгим требованиям NFPA. Контроль дыма в лифтовых шахтах, вестибюлях лифтов и на лестницах должен контролироваться системой сигнализации, внесенной в список UL 864, соответствующей требованиям NFPA 72. Электрические компоненты кабины лифта должны быть заключены в кожухи NEMA 4 для защиты от воды, которая может капать на верх кабины во время пожар тушится.

Новый тип лифта, который активно набирает обороты на рынке VT, — это лифт без машинного помещения (MRL). Лифты MRL могут эффективно использоваться в зданиях высотой до четырех этажей и имеют то преимущество, что не требуют выделенной не сдаваемой в аренду площади для оборудования. Лифты MRL по-прежнему требуют небольшого машинного отделения для размещения контроллера и дверцы для доступа в шахту подъемника размером с человека для доступа к лифтовой машине, которая монтируется внутри шахты как часть канатно-шкивной системы.Устраняя большую часть машинного отделения, лифты MRL по-прежнему соответствуют некоторым конструктивным требованиям HVAC, предъявляемым к гидравлическим и тяговым лифтам и автомобилям.

Для гидравлических и тяговых лифтов требуются машинные помещения, примыкающие к лифтовым шахтам, и поэтому они занимают арендуемую площадь в зданиях, в то же время требуя дополнительных вспомогательных услуг, включая специализированные системы HVAC. Проект инженера-механика, который касается лифтовой системы и требований к вентиляции машинного помещения и лифтовых шахт, является ключом к безопасной и эффективной эксплуатации системы здания.

Тяговый лифт машинное отделение

В этой комнате обычно находятся лифты, машины, контроллеры, регуляторы и соответствующие электрические компоненты. Размер помещения составляет приблизительно 12 футов x 12 футов для одной лифтовой системы, включая требования к пространству для обслуживания, или 20 футов x 12 футов для двух систем. Машинные помещения тягового лифта, хотя и отделены от лифтовой шахты, сообщаются через несколько отверстий для канатов или кабелей, обслуживающих автомобили, которые вводят потоки воздуха в машинное отделение.

Основным тепловыделяющим оборудованием в машинном отделении является двигатель лифта, который поднимает и опускает кабину лифта с помощью нескольких стальных тросов, и контроллер. Контроллер должен работать в пределах температурных параметров и, следовательно, вентилируется. Простые системы вентиляции с контроллером втягивают воздух машинного отделения в корпус контроллера, пропускают его над электронным оборудованием и выпускают обратно в машинное отделение, где система кондиционирования машинного помещения способна справиться с охлаждающей нагрузкой.Воздух в машинном отделении, который обслуживает контроллер в дополнение к остальному пространству, должен быть чистым с помощью фильтровальных крышек на выпускном вентиляционном отверстии машины, через которые также удаляются частицы углерода.

Машинное отделение гидравлического лифта

Машинное отделение гидравлического лифта обычно на 25-50% меньше машинного отделения тягового лифта. В шахте подъемного механизма нет связи по воздуху, как с тяговыми лифтами, потому что только 2-дюймовая. широкая стальная труба соединяет гидравлическую машину и поршень шахты.Проходные отверстия шахты шахты заделаны огнестойким герметиком UL для поддержания огнестойкости шахты и обеспечения дымонепроницаемости. 2-дюйм. по широкой стальной трубе подается гидравлическое масло под давлением 400 фунтов на кв. дюйм, которое используется для подъема или опускания цилиндра автомобиля.

Гидравлический блок и контроллер лифта вырабатывают тепло, поэтому в машинном отделении требуется кондиционер, чтобы поддерживать температуру гидравлического масла на уровне нормальных рабочих температур. Возможности системы переменного тока аналогичны машинным помещениям тяговых лифтов.

Проектирование машинного отделения

При проектировании системы отопления, вентиляции и кондиционирования машинного отделения лифта требуется расчет охлаждающей нагрузки для определения количества БТЕ / час, которое требуется системе переменного тока. Система HVAC лифтовой машины, из-за того, что она подвержена воздействию оборудования и необходимости, чтобы она работала от аварийных генераторов, подводит проектировщика к независимой системе, отдельной от системы HVAC здания. Типичный вес в 3000 фунтов. Для лифта грузоподъемностью обычно требуется система переменного тока весом от 1,5 до 2 тонн в зависимости от расположения машинного отделения в здании и местных климатических условий.ASME A17.1 «Правила безопасности для лифтов и эскалаторов» требует, чтобы температура в машинном помещении определялась производителем лифта. Большинство механиков и производителей строительных лифтов поддерживают температуру в машинном отделении лифтов при температуре от 60 ° F до 80 ° F и относительной влажности от 35% до 60%. Система обогрева машинного помещения также является встроенной.

Системы переменного тока для машинных помещений

Наиболее распространенными и практичными системами переменного тока для машинных залов являются бесканальные раздельные системы с автоматическим переключением обогрева / охлаждения (см. Рисунок 1).Срок службы этой системы составляет примерно 10 лет, а стоимость установки составляет от 8000 до 13000 долларов. Производительность бесканального раздельного переменного тока составляет от 6000 БТЕ / час. до 48000 БТЕ / час.

При обследовании систем кондиционирования машинного отделения у одного производителя было 60 000 БТЕ / час. холодопроизводительность для одно- или двухкомнатных помещений. Для полу-резервных систем переменного тока допустимо предоставить две идентичные системы переменного тока раздельного типа, каждая из которых обрабатывает 50% нагрузки. Для больниц резервная система рассчитана на 100% -ную загрузку и должна быть взаимозаменяемой при работе раз в два месяца, чтобы поддерживать надежность во время использования.В более холодном климате системы машинного отделения следует выбирать с низкой температурой наружного воздуха до 0 ° F, потому что машинное отделение может все еще нуждаться в охлаждении в зимние дни на открытом воздухе.

Конденсат из систем кондиционирования в машинных залах утилизируется с помощью изолированных конденсатоотводчиков, которые сбрасываются во внутреннюю открытую вентилируемую систему бытовых стоков. В машинных залах не допускается слив в полу, и бордюры с остальной части пола не редкость. В более теплом климате можно использовать сухой колодец в землю для слива конденсата.Рекомендуется использовать сливной насос с двойным конденсатом, так как в машинных помещениях 90% времени нет людей.

Хотя в некоторых зданиях предусмотрены системы охлаждения и горячей воды для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, обслуживание машинного отделения лифта одной или обеими из этих систем не рекомендуется, поскольку любая утечка воды может иметь катастрофические последствия для лифтовой системы. Кроме того, здание может находиться в режиме отопления, а машинное отделение лифта может нуждаться в охлаждении.

Проекты ремонта

При реконструкции, такой как модернизация лифтовой системы или проект замены, большинство старых машинных залов и контроллеров вентилировались наружным воздухом с помощью моторизованной заслонки с воздухозаборными жалюзи, сблокированной с вытяжным вентилятором, установленным на стене или крыше.При замене лифтовой системы лучше всего удалить эту систему и установить новый сплит-блок переменного тока, потому что существующая система вентиляции может не соответствовать новым требованиям к охлаждающей нагрузке. Компоненты микропроцессора контроллера более чувствительны к теплу и влажности, чем старые релейные контроллеры.

В отремонтированном машинном отделении не должно быть отверстий для переноса воздуха между ним и шахтой. Любые существующие отверстия в полу должны быть закрыты, закрыты стальными пластинами, которые должны быть заподлицо с полом и герметично закупорены.Единственный неизбежный перенос воздуха происходит через отверстия в полу, где автомобильные тросы проходят между кабиной лифта и лифтом. Действие поршня из-за движения кабины лифта внутри шахты вызывает перенос воздуха между машинным отделением и шахтой. Потери воздуха между шахтой и машинным отделением должны быть скорректированы при расчете охлаждающей нагрузки переменного тока машинного отделения.

Резервное питание

Мощность аварийного генератора во время отключения электроэнергии в случае пожара или другой чрезвычайной ситуации должна также выдерживать нагрузку по крайней мере одной кабины лифта, которая проходит через все здание.Электрические нагрузки системы переменного тока машинного отделения и лифтовой машины и контроллера должны быть включены в аварийные электрические нагрузки. Если строительные нормы и правила допускают установку систем нагнетания давления в шахте на случай пожара, нагрузка этих систем должна быть добавлена ​​к мощности аварийного генератора.

Вентиляция шахты лифта

Системы кондиционирования воздуха в кабинах лифтов важны для комфорта пассажиров, пользующихся лифтами в зданиях. Большинство автомобильных систем состоят из верхней части кабины с воздушным охлаждением, которая работает с 100% возвратным воздухом.Автомобильные кондиционеры чаще всего используются в высотных зданиях, где высокая загруженность больших автомобилей в сочетании с увеличенным временем в пути требует дополнительной вентиляции. Система вентиляции автомобиля работает через отверстия для забора воздуха на уровне пола автомобиля, где воздух забирается из шахты подъемника и выходит через 12-дюймовый люк в верхней части кабины. вытяжной вентилятор, который нагнетает воздух обратно в шахту. Мощность вентилятора рассчитана на объем автомобиля или в 3,5 раза больше площади пола автомобиля, в зависимости от того, что больше.Когда автомобильная система кондиционирования находится в рабочем состоянии, вытяжной вентилятор автоматически отключается. При установке комплектных систем переменного тока на крыше кабины лифта следует соблюдать рекомендации производителя по установке и удалению от оборудования, включая аварийный люк и его открытие.

Машинные помещения лифтов с кондиционированием воздуха, расположенные в некондиционированном цокольном этаже, должны быть снабжены паронепроницаемыми покрытиями стен. В некоторых случаях этого может быть недостаточно, поскольку водяной пар конденсируется на холодных металлах внутри машинного отделения, включая электрические коробки и кабелепровод.Для таких применений следует рассмотреть возможность использования системы осушения для устранения или уменьшения конденсации.

В регионах с холодным климатом, где температура наружного воздуха может достигать 0 ° F, шахты для гаражей или других зданий и мест, где часть стен шахты подвержена воздействию холодных ветров, а низкие температуры окружающей среды могут опускаться ниже нуля. Такие температуры способствуют коррозии открытых металлов, включая внешнюю часть автомобиля, входные двери шахты, пороги, защитные кожухи и коллекторы.Поскольку инженер-механик проектирует и спринклерную систему, и обогрев шахты, система HVAC должна предохранять спринклер от замерзания. Система обогрева часто требуется для поддержания температуры оборудования шахтного подъемника в диапазоне от 55 ° F до 60 ° F в более холодном климате, а также помогает предотвратить конденсацию и коррозию. Кодекс лифтов позволяет устанавливать электрические нагреватели UL на разной высоте в шахте подъемника, один в яме, один в середине шахты и один на верхнем уровне этажа.Каждый нагреватель имеет встроенный термостат.

Настоящие нормы и правила конкретно не рекомендуют какой-либо тип вентиляционной системы для шахты лифта при нормальных условиях эксплуатации, за исключением вентиляционного отверстия в верхней части шахты, которое автоматически открывается, чтобы сбросить давление поршня при движении кабины лифта и, возможно, выпустить часть дыма, который может собираться в ней. шахту лифта в случае пожара.

Герметизация шахт при пожаре

В нескольких штатах, в первую очередь в Орегоне и Вашингтоне, были предусмотрены меры по созданию избыточного давления в шахтах на случай пожара в качестве метода предотвращения попадания дыма в шахты, а затем на другие этажи.Международный Строительный кодекс в издании 2006 года ввел положения в Раздел 707.14.2 для использования герметизации лифтовых шахт вместо лифтовых холлов или проемов.

ASME, в совместной рабочей группе с Национальной ассоциацией противопожарной защиты. и Конгресс Международного кодекса изучает использование лифтов пожарными при пожаре и использование лифтов жильцами зданий при пожаре и других чрезвычайных ситуациях. Рабочие группы также разрабатывают предложения по изменению положений в лифтовых, строительных и пожарных нормах (см. Рисунок 2).

Между тем недавние исследования канадских экспертов по лифтам и противопожарным системам B44 в группе комитета по лифтам ANSI A17.1 предлагали несколько концепций создания избыточного давления в шахтах.

Самой популярной концепцией было использование приточных вентиляторов для создания давления в шахте подъемника, так что лифтовая система может использоваться обученными пожарными для безопасной перевозки людей во время пожара. Этот метод повышения давления предполагает использование вентиляторов с регулируемой скоростью, управляемых приводами с регулируемой скоростью и датчиками статического давления.Этот метод создания избыточного давления в шахте должен включать создание избыточного давления в машинном отделении, поскольку воздух в машинном помещении смешивается с воздухом в шахте через тросы, проходящие через отверстия в полу. Система положительного давления будет работать только во время пожара. Продолжительность операции определяет пожарный персонал. Вестибюль лифта, лестницы и коридоры должны иметь свою собственную независимую систему контроля наддува, чтобы обеспечить разумный контроль дыма и обеспечить безопасный проход для людей.

Архитекторы и подрядчики, участвующие в проектировании и строительстве шахт, должны сделать лифтовые шахты герметичной конструкцией в соответствии со стандартами строительства лифтовых шахт Института строительных стандартов (CSI), чтобы во время пожара положительное давление автоматически поддерживалось на уровне 0,05 дюйма. W.G.

Органы управления повышением давления должны учитывать эффект поршня из-за движения кабины внутри лифта. Кроме того, система HVAC в здании не должна серьезно мешать этой системе избыточного давления для лифтовой шахты и лифтовых вестибюлей.

История болезни

Отчет «Строительные стандарты» В. Буш, ЧП, опубликовал информацию о пожаре MGM Grand Hotel в Лас-Вегасе в феврале 1981 года. В этом отчете говорилось, что дым и газы, поднимавшиеся по лифту отеля, оказались в ловушке наверху шахты из-за отказа автоматического вентиляционного отверстия заслонка открываться. При повышении давления дым ушел на 26-й этаж, а затем в коридоры.

Особенности, которые способствовали распространению огня и дыма по зданию:

1. Нет наддува в шахте лифта.

2. Герметизация вестибюлей лифтов отсутствует.

3. Нет наддува на лестничной клетке.

4. Недостаточное уплотнение между дверями шахты лифта и дверным обрамлением вестибюлей, что позволяло дыму из шахты проникать в коридоры и лестничные клетки отеля и выходить из них.

Использование лифтов при пожарах

Контроль дыма в шахте лифта, вестибюлях лифта и лестничных клетках должен контролироваться системой сигнализации, внесенной в список UL 864, соответствующей требованиям NFPA 72.Электрические компоненты кабины лифта должны быть заключены в кожух NEMA 4 для защиты от попадания воды, которая может капать на крышу кабины во время тушения пожара.

Эвакуация пассажиров из лифтов должна соответствовать ASME A17.4 «Руководство по аварийной эвакуации пассажиров из лифтов», 1999 г.

Лебедки лифта должны подвергаться механическому сжатию наружным воздухом при активации любым ручным или автоматическим устройством подачи сигнала тревоги или потоком воды пожарного спринклера для поддержания положительного давления 0.05-дюйм. W.G. В системе наддува лифтовой шахты не должно быть противопожарных или дымовых заслонок.

Нагнетательный вентилятор должен быть снабжен датчиком дыма, подключенным к системе пожарной сигнализации. Система наддува, соединяющая вентиляционную установку наддува с проходом шахты, должна быть заключена в 2-часовой огнестойкий кожух. Отключение системы наддува шахты должно производиться только обученными пожарными. Вывод дыма из шахты на улицу запрещен.Системы наддува лифтовой шахты должны быть независимыми от других систем. Поскольку эта статья касается только лифтов, дальнейшее обсуждение не распространяется на лифтовый холл и герметизацию лестничных клеток.

Проекты лифтовых систем часто определяются архитекторами, которые запрашивают план и спецификации у представителей производителя лифта. В этом случае архитектор исключит участие инженера-механика в проектировании лифта, а также не будут учтены важные соображения, касающиеся правильного проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования машинных помещений и шахт.

Важно, чтобы проектировщик лифтовой системы координировал свои действия с инженером-механиком, а также с инженерами по противопожарной безопасности и электриками, чтобы обеспечить интеграцию всех требований по охране окружающей среды и безопасности для лифтовой системы. Когда все элементы дизайна продуманы должным образом, работа одного из важнейших общественных элементов здания будет работать эффективно и надежно.

Ссылки:

Международный строительный кодекс, издание 2006 г., раздел 9.4, Лифты. «Вертикальный выход», NFPA Journal , Дж. Брукс Семпл, июнь 1993 г. ASME A17.4, «Руководство по аварийной эвакуации пассажиров из лифтов», 1999 г. Сайт исследования мира лифтов, Эдвард Донохью, «Освещение шахты», декабрь 2005 г. Контроль дыма — высотные здания — город Денвер. Пожарная служба Денвера, июль 2003 г. «Готовность к чрезвычайным ситуациям», Elevator World , Roger Howkins, Dec.2000. ASME A17.1, «Правила безопасности для лифтов и эскалаторов», 2005 г.

.Расчет мощности ковшового элеватора

в лошадиных силах | Руководство по проектированию

При проектировании ковшового элеватора необходимо учитывать множество факторов. К ним относятся размер ковша, расстояние между ковшами, скорость и различные компоненты. Эта информация может служить руководством для определения требований к мощности в лошадиных силах (л.с.) ковшового элеватора.

При проектировании ковшового элеватора необходимо учитывать больше переменных, которые можно перечислить здесь. Следует отметить, что небольшая ошибка при расчете требуемой мощности ковшового элеватора малой грузоподъемности может не привести к отказу агрегата, но небольшая ошибка на большом ковшовом элеваторе большой грузоподъемности может привести к катастрофическому отказу.

Вот почему так важно всегда работать с опытным производителем ковшовых элеваторов, который может помочь в разработке и реализации успешного проекта.

Определение мощности в лошадиных силах

Чтобы иметь возможность точно определить потребляемую мощность ковшового элеватора, необходимо сначала понять внутренние силы, действующие на агрегат. Хотя ковшовый элеватор состоит из множества компонентов, необходимо учитывать только движение транспортируемого продукта вверх.

Это связано с тем, что вес ремня / цепи и чашек одинаково сбалансированы с обеих сторон вала головки. При расчете требований к HP необходимо учитывать только внутреннее трение, вызванное движением этих компонентов.

Существует множество вариантов расчета лошадиных сил (л.с.), которые можно найти в исторической литературе и литературе отдельных производителей. Приведенные ниже формулы используются для определения требований к мощности ковшовых элеваторов во всей отрасли.

Уравнение 1 — Формула мощности

Базовый расчет мощности — это мера силы на расстоянии за период времени.

Обозначения уравнений

P	Мощность
F	Сила
D	Расстояние
T	Время

---

Уравнение 2 — Формула мощности ковшового элеватора

Потребляемая мощность ковшового элеватора может быть непосредственно рассчитана по этой формуле.

Обозначения уравнений

P	Мощность для транспортировки продукта
Вт	Вес поднимаемого материала
H	Высота подъема
T	Время
C	л.с., необходимое для преодоления трения в системе.

---

Уравнение 3 — Формула мощности ковшового элеватора

Используя приведенную выше формулу и подставив гравиметрическую скорость ковшового элеватора, можно получить следующее уравнение.

Обозначения уравнений

P	Мощность (л.с.)
G	Гравиметрическая скорость (фунты в час)
DH	Высота нагнетания (футы)
C	HP требуется для преодоления трения в системе.

---

Трение в системе

Фактор «C» — это оценка трения в системе, который требуется для точного определения требований к мощности ковшового элеватора.

Примечание: Неэффективность двигателя не используется, потому что эти формулы используются для определения размера двигателя. Рейтинги двигателя в л.с. включают присущую им неэффективность.

Существует два метода, используемых для определения мощности, необходимой для преодоления трения в системе.

Первый — это метод эквивалентности длины. Этот метод использует коэффициент диаметра хвостового шкива для определения дополнительной мощности, необходимой для учета трения в системе.

Второй метод — это метод коэффициента трения. Этот метод использует коэффициент умножения для учета трения в системе.

---

Метод эквивалентности длины

Уравнение 4 — Трение системы ковшового элеватора — Метод LEQ

Трение в системе можно учесть с помощью коэффициента эквивалентности длины.Этот коэффициент зависит от диаметра шкива и показан ниже. Коэффициент эквивалентности длины колеблется от 5 до 15, в зависимости от приложения. За дополнительной информацией обращайтесь к своему поставщику ковшовых элеваторов.

Обозначения уравнений

C	Трение системы (л.с.)
G	Гравиметрическая скорость (фунты в час)
d	Диаметр заднего шкива (футы)
Leq	Коэффициент эквивалентности длины

---

Уравнение 5 — Формула мощности ковшового элеватора — Метод LEQ

Комбинирование уравнений 3 и 4 дает следующее уравнение.

Обозначения уравнений

P	Мощность (л.с.)
G	Гравиметрическая скорость (фунты в час)
DH	Высота нагнетания (футы)
d	Диаметр хвостового шкива (фут)
Leq	Коэффициент эквивалентности длины

Пример

Клиент хотел бы транспортировать 100 000 фунтов песка в час на высоту 105 футов.Определите необходимое HP.

Решение

Учитывая
Скорость (G) = 100000 (фунтов в час)
Высота нагнетания (DH) = 105 (FT)

Предполагаемый
Диаметр хвостового шкива (d) = 2 (FT) )
Leq = 7

---

Метод коэффициента трения

Уравнение 6 — Формула мощности ковшового элеватора — Метод коэффициента трения

Еще один способ учесть трение в системе — добавить коэффициент умножения к рассчитанному HP Уравнение 3.Этот коэффициент умножения обычно составляет от 10% до 30%, в зависимости от приложения. За дополнительной информацией обращайтесь к своему поставщику ковшовых элеваторов.

Обозначения уравнений

P	Мощность (л.с.)
G	Гравиметрическая скорость (PPH)
DH	Высота нагнетания (футы)
F	Умножение трения Фактор

Пример

Заказчик хочет транспортировать 100 000 фунтов песка в час на высоту 105 футов.Определите необходимое HP.

Решение

Учитывая
Скорость (G) = 100000 (фунтов в час)
Высота нагнетания (DH) = 105 (FT)

Предполагаемое
Трение (F) = 1,15

.Расчеты проектирования ответвительных цепей

— Часть десятая ~ Электрические ноу-хау

В статье «Расчеты схемы ответвления розетки — Часть третья » я заявил, что розетка в жилых помещениях может обслуживать одну из следующих нагрузок:

1. Розетки общего назначения,
2. Мелкая бытовая техника,
3. Загрузка белья,
4. Загрузка сушилки для ткани,
5. Загрузка бытовой техники,
6. Нагрузки для бытовых приборов с креплением на месте,
7. Нагрузки по отоплению и кондиционированию,
8. Моторные нагрузки.

Я объяснил первые шесть типов в следующих статьях:

В следующих параграфах я объясню, где и как распределять каждую розетку в жилом здании в соответствии с кодексом NEC.

Дополнительную информацию можно найти в следующих статьях:

7- Нагрузки системы отопления и кондиционирования — Часть вторая

В предыдущей статье « Нагрузки на отопление и кондиционирование — Часть первая » я объяснил следующие моменты:

1. Применимые правила NEC для нагрузок отопления и кондиционирования воздуха
2. Фидерно-сервисный расчет нагрузок на отопление и кондиционирование двумя методами:

• Первый: в соответствии со стандартным методом расчета NEC
• Секунда: Согласно дополнительному методу расчета NEC

Правила, применяемые во втором методе, различаются в зависимости от типа жилой единицы.Я объяснил правила для первого типа жилья «Единичное жилище» в предыдущей статье выше.

Сегодня я продолжу объяснять правила расчета нагрузок на отопление и кондиционирование воздуха для подачи и обслуживания в соответствии с дополнительным методом расчета NEC для других типов жилых единиц, а именно:

1. Многоквартирный дом,
2. Двухквартирный дом,
3. Существующий жилой блок,

Второй: Многоквартирный дом

Правило №1: Таблица 220.84 для многоквартирного дома факторы спроса Согласно разделу 220.84 NEC для многоквартирных домов, коэффициенты спроса таблицы 220.84 должны применяться к большему из нагрузки кондиционирования воздуха или фиксированной нагрузки электрического обогрева помещения.

Правило № 2: Расчет питающих и сервисных нагрузок для кондиционирования воздуха в многоквартирном доме С необязательным Метод расчета нагрузки многоквартирного жилого помещения, нагрузка на кондиционер рассчитано на 100% номинала, указанного на паспортной табличке.

Воздух в многоквартирных домах нагрузка кондиционирования рассчитывается таким же образом, как и находится в одноквартирном доме. В обоих типах нагрузка на кондиционер составляет рассчитано на 100 процентов номинала, указанного на паспортной табличке.

Правило № 3: Расчет фидерных и служебных нагрузок для электрическая нагрузка на обогрев помещения в многоквартирном доме С необязательным метод расчета нагрузки многоквартирного дома, нагрузка на отопление помещения единицы должны быть добавлены к расчету на паспортной табличке номинала.

Электрическое отопление помещений нагрузка в многоквартирных домах не рассчитывается так же, как в одноквартирные дома. При дополнительном методе нагрузки на одноквартирное жилище расчет, допустимо применять коэффициент потребности для отопления помещений единицы. Фактор спроса зависит от количества единиц.

При расчете многоквартирное жилище по факультативному методу, использовать больший из воздуха нагрузки кондиционирования или фиксированной нагрузки электрического отопления помещения.

Пример № 1:

Для многоквартирного дома на 30 квартир, оборудованных электрическими обогревателями и оконными кондиционерами, как указано ниже:

Обогрев каждой единицы будет состоять из двух отдельно управляемых настенных обогревателей мощностью 2250 Вт каждый и одного обогревателя мощностью 1500 Вт.

Кондиционер для каждого блока будет состоять из двух оконных кондиционеров с номиналом 11,5 А при 240 В

Каков дополнительный метод расчета эксплуатационной нагрузки (перед применением таблицы 220.84 коэффициент спроса)? (Предположим, что ватты для обогрева помещения эквивалентны вольт-амперам).

Решение:

Сначала: рассчитайте тепловую нагрузку для каждого блока, добавив паспортные данные тепловых блоков

Тепловая нагрузка для каждого блока = 2250 + 2250 + 1500 = 6000 ВА

Итак, общая тепловая нагрузка для 30 блоков = 6000 ВА x 30 = 180000 ВА

Секунда: рассчитать нагрузку на кондиционер для каждого блока путем умножения вольт, ампер и количества кондиционеров в каждом блоке.

Нагрузка кондиционирования для каждого блока = 240 В x 11.5A x 2 = 5520 ВА

Таким образом, общая нагрузка на кондиционер для 30 блоков = 5520 ВА x 30 = 165 600 ВА

Третье: сравните между тепловой нагрузкой и нагрузкой на кондиционер для всех блоков

Поскольку тепловая нагрузка составляет больше, чем нагрузка на кондиционер, не учитывайте нагрузку на кондиционер.

Расчет служебной нагрузки по дополнительному методу (до применения коэффициента потребности в таблице 220,84) для нагрузок по отоплению и кондиционированию воздуха в этом многоквартирном доме из 30 квартир = 180000 ВА

Не предполагайте Нагрузка на отопление всегда будет больше нагрузки на кондиционер.В система отопления может быть газовой или масляной. Жилье также могло быть расположено в теплый климат, когда нагрузка на кондиционер больше, чем на отопление.

Пример № 2:

Для многоквартирного многоквартирного дома из 12 квартир, в котором имеется идентичный блок центрального отопления и кондиционирования воздуха для каждой жилой единицы, а именно:

Каждый комплексный блок будет содержать компрессор, двигатель вентилятора, двигатель вентилятора конденсатора и электрическое отопление.Компрессор потребляет 23 А при 240 В, двигатель вентилятора потребляет 5 А при 240 В, а двигатель вентилятора конденсатора потребляет 2 А при 240 В. Мощность электрического отопления 5 кВт.

Каков дополнительный метод расчета служебной нагрузки (до применения коэффициента спроса таблицы 220,84)? (Предположим, что номинальный киловатт тепла эквивалентен киловольт-амперам).

Решение:

Сначала: рассчитайте нагрузку на кондиционер для каждого агрегата, а затем для всех агрегатов

Нагрузка каждого компрессора кондиционера = 23A x 240 В = 5,520ВА

Нагрузка каждого двигателя вентилятора = 5 A x 240 В = 1200 ВА
Нагрузка каждого двигателя вентилятора конденсатора = 2A x 240 В = 480 ВА

Таким образом, нагрузка на кондиционер для каждого блока = 5,520 + 1,200 + 480 = 7200 ВА

И общая нагрузка на кондиционер для 12 шт. = 7200 ВА x 12 = 86 400 ВА

Секунда: рассчитать тепловую нагрузку для каждого блока, а затем для всех блоков

Поскольку двигатель вентилятора также работает с теплом, добавьте нагрузку двигателя вентилятора к тепловой нагрузке

Нагрузка двигателя вентилятора = 5 x 1000 ВА = 5000 ВА

Итак, тепловая нагрузка для каждого блока = 5000 + 1200 = 6200 ВА

И общая тепловая нагрузка для 12 блоков = 6200 x 12 = 74 400 ВА

Третий: сравнивает нагрузку на отопление и нагрузку на кондиционер для всех блоков

В этом примере нагрузка на кондиционер больше, чем нагрузка на отопление; поэтому не учитывайте тепловую нагрузку.

Расчет эксплуатационной нагрузки по дополнительному методу (до применения коэффициента потребности в таблице 220.84) для системы отопления и кондиционирования в этом многоквартирном многоквартирном доме из 12 квартир = 86 400 ВА

Фиксированный электрический обогрев помещений не ограничивается обогревателями и электрообогревом, который часть агрегата или печи. Стационарное электрическое отопление помещений также может быть тепловой насос с дополнительным теплом.

Правило № 4: Если Стационарное электрическое отопление помещений — тепловой насос с дополнительным теплом С тепловым насосом, компрессором (и сопутствующими двигателями) и некоторыми или все электрическое тепло может быть запитано одновременно.Итак, вклад теплового насоса в нагрузку = система кондиционирования воздуха. нагрузка + максимальное количество тепла, которое может быть включено, пока кондиционер компрессор включен.

Пример № 3:

Для многоквартирного жилого дома с шестью квартирами, у которого есть идентичный тепловой насос для каждой жилой единицы, как показано ниже:

Компрессор каждого блока потребляет 26,8 А при 240 В, двигатель вентилятора потребляет 5,8 А при 240 В, а двигатель вентилятора конденсатора рисует 2.6А при 240В. Электрическое отопление в этом блоке имеет мощность 15 кВт. Компрессор и все тепло в этом тепловом насосе могут быть запитаны одновременно.

Каков дополнительный метод расчета служебной нагрузки (до применения коэффициента спроса таблицы 220,84)? Предположим, что номинальная мощность нагревательного киловатта эквивалентна киловольт-амперам.

Решение:

Первый: рассчитать кондиционирование и тепловые нагрузки для каждого теплового насоса

Нагрузка компрессора кондиционера = 26.8 А x 240 В = 6432 ВА

Нагрузка двигателя вентилятора = 5,8 А x 240 В = 1392 ВА
Нагрузка двигателя вентилятора конденсатора = 2,6 А x 240 В = 624 ВА

Итак, нагрузка кондиционера для каждого единица = 6,432 + 1,392 + 624 = 8,448 ВА

Поскольку система кондиционирования воздуха и все тепло могут быть включены одновременно, сложите эти два значения
Кондиционирование воздуха и тепловая нагрузка для каждого теплового насоса = 8,448 + 15,000 = 23 448 ВА

Второй : рассчитать нагрузку на кондиционирование воздуха и тепловую нагрузку для всех тепловых насосов

Общая нагрузка для шести блоков = 23 448 ВА x 6 = 140 688 ВА

Расчет служебной нагрузки дополнительного метода (перед применением таблицы 220.84) для системы отопления и кондиционирования в этом многоквартирном многоквартирном доме = 140 688 ВА

Правило 5: нагрузка на дом многоквартирных домов Применение таблицы 220,84 коэффициент спроса на загрузку многоквартирных домов не равен разрешенный. Нагрузки на дом следует рассчитывать по стандартному методу NEC.

Правило № 6: многоквартирный дом жилые дома с коммунальным хозяйством и питателями Иногда в больших многоквартирные жилые дома, многочисленные службы и кормушки могут быть устанавливается для подачи электроэнергии на разные этажи или разные здания; в этом случае необходимо будет выполнить необязательный расчет нагрузки для каждого кормушка.Как правило, если количество единиц на подающем устройстве не совпадает с количеством на сервисе, это будет необходимо выполнить более одного расчета нагрузки.

Если общая нагрузка на многоквартирный дом известна, и существует требование: снабжать здание несколькими фидерами, а не просто разделять служебную нагрузку расчет по количеству кормушек. Следуйте правилу №6.

Пример № 4:

Если расчетная эксплуатационная нагрузка для многоквартирного многоквартирного дома из 24 квартир составляет 311 556 ВА и требуется подавать электроэнергию для него с помощью четырех фидеров, каждый фидер будет обеспечивать питанием шесть единиц.

Каждая квартира в этом многоквартирном доме будет иметь площадь 1 050 квадратных футов, две ответвительные цепи для небольших устройств 20 А, одну ответвленную цепь для прачечной 20 А, монтируемые на месте приборы номиналом 6600 ВА, диапазон номиналом 12000 ВА и электрическая сушилка для белья мощностью 5000 ВА. Система отопления и кондиционирования воздуха в каждом блоке будет состоять из компрессора на 4200 ВА, двигателя вентилятора на 840 ВА, двигателя вентилятора конденсатора на 360 ВА и электрического нагрева на 5000 ВА.

Каков дополнительный метод расчета нагрузки питателя для шести единицы?

Решение:

Первый: В соответствии с 220.84 (C) (1), Общее освещение и нагрузка розеток общего пользования для шести блоков = 3 ВА x 150 футов2 x 6 = 18900 ВА

Второй: В соответствии с 220.84 (C) (2), нагрузка параллельной цепи малой бытовой техники для шести блоков = 2 x 1500 ВА x 6 = 18000 ВА

Третий: В соответствии с 220.84 (C) (3), используйте данные паспортной таблички для закрепленных на месте приборов, будут использоваться плиты и сушилки для одежды:
Нагрузка параллельной цепи прачечной для шести устройств = 1500 ВА x 6 = 9000 ВА.
Расчетная нагрузка для закрепленных на месте устройств для шести блоков = 6600 ВА X 6 = 39 600 ВА
Расчетная нагрузка для диапазонов для шести блоков = 12000 ВА X 6 = 72000 ВА
Расчетная нагрузка для сушилок для одежды для шесть блоков = 5000 ВА X 6 = 30 000 ВА

Четвертая: В соответствии с 220.84 (C) (5), добавьте к расчету нагрузки большее из значений нагрузки кондиционирования воздуха или фиксированной нагрузки электрического обогрева помещения

Фиксированная нагрузка электрического обогрева помещения для шести блоков = (электрическое отопление нагрузка + нагрузка электродвигателя вентилятора) X 6 = (5000 + 840) X 6 = 35 040 ВА

Суммарный блок кондиционирования воздуха для шести блоков = (нагрузка компрессора + нагрузка двигателя вентилятора + нагрузка двигателя вентилятора конденсатора) x 6 = (4200 ВА + 840 ВА +360 ВА) x 6 = 32 400 ВА
Нагрузка на кондиционер не учитывается, так как тепловая нагрузка была больше.

Пятый: Найдите общую подключенную нагрузку фидера

Суммарное количество подключенных нагрузок фидера, питающего шесть блоков = 18 900 + 18 000 + 9000 + 39 600 + 72 000 + 30 000 + 35 040 = 222 540 ВА

Шестое: применяется Таблица 220.84 Коэффициент спроса (на рисунке ниже) для шести единиц составляет 44 процента.
Расчетная нагрузка после применения коэффициента потребления = 222 540 X 44% = 97 917,6 ВА = 97 918 ВА



Примечания:

1. Без учета нагрузки на дом расчет нагрузки фидера дополнительным методом для шести блоков составляет 97 918 ВА.
2. Не делите расчет служебной нагрузки на количество фидеров, чтобы найти нагрузку одного фидера, которая даст неправильный ответ:

• Нагрузка фидера = рабочая нагрузка / количество фидеров = 311,556 ВА / 4 = 77,889 ВА
• В то время как правильное рассчитанное значение для одного фидера составляет 97 918 ВА, как рассчитано в примере № 4 выше.

Третий: Жилой дом на две семьи (которые получают от одной кормушки)

Правило № 6: обслуживание и Расчет кормушки для двухквартирного дома В соответствии с 220.85, где два жилых блока питаются от одного питателя, а расчетная нагрузка по стандартному методу NEC превышает таковую для трех одинаковых единиц, рассчитанных в соответствии с дополнительным методом NEC, меньшее из допускаются две нагрузки.

Дополнительный метод расчета нагрузки для две жилые единицы включают использование необязательного метода расчета нагрузки для многоквартирных домов, но не для двух жилых единиц.Выполните нагрузку процедуры расчета в 220.84, но рассчитать эти две жилые единицы как если бы было три одинаковых блока.

В соответствии с 220.85, необходимо рассчитать как методы, а затем выберите меньшую из двух нагрузок.

Расчет нагрузки по дополнительному методу для двух жилых единиц без выполнения стандартного метода расчета нагрузки допускается, но результат может быть больше, чем расчет нагрузки стандартным методом.

Пример № 5:

Один питатель будет поставлять два жилых дома. Каждая квартира в этом двухквартирном доме будет иметь площадь пола 1800 квадратных футов, две ответвительные цепи для 20-амперных (А) малых бытовых приборов, одну параллельную цепь для прачечной на 20 А, четыре монтируемых прибора общей мощностью 9 156 ВА. , мощностью 12000 ВА и электрической сушилкой для одежды 5000 ВА. Система отопления и кондиционирования воздуха в каждом блоке будет состоять из компрессора мощностью 4200 ВА, двигателя вентилятора мощностью 1176 ВА, двигателя вентилятора конденсатора мощностью 360 ВА и электрического нагрева мощностью 10 000 ВА.

Каков дополнительный метод расчета нагрузки на питатель для этого дома на две семьи?

Решение:

Во-первых: начните с расчета нагрузки в соответствии со стандартным методом NEC следующим образом:

1- Согласно 220.12, рассчитайте нагрузку на розетки общего освещения и общего пользования при 3 ВА на квадратный фут

Общее освещение и Общая нагрузка на розетку для каждого блока = 1800 футов2 x 3 ВА / фут2 = 5400 ВА

Общая нагрузка на розетку общего освещения и общего использования для обоих блоков = 5400 ВА X 2 = 10800 ВА

2- Согласно 220.52 (A) и (B), рассчитайте нагрузку ответвительной цепи малой бытовой техники и прачечной при 1500 ВА для каждой цепи

Нагрузка ответвленной цепи малой бытовой техники и прачечной для каждого блока = 1500 ВА X 3 = 4500 ВА

Нагрузка ответвительной цепи малой бытовой техники и прачечной для обоих агрегатов = 4500 ВА X 2 = 9000 ВА
Общая нагрузка общего освещения, включая параллельные цепи малой бытовой техники и прачечной = 10800 + 9000 = 19800 ВА

3- Примените таблицу 220.42 потребность факторы (на рисунке ниже) к общей световой нагрузке.

Первые 3000 ВА остаются 3000 ВА X 100% = 3000 ВА

Остальные = 19 800 — 3000 = 16 800 ВА при 35% = 16 800 ВА X 35% = 5880 ВА

Итак, общая световая нагрузка для обоих блоков = 3000 + 5,880 = 8,880 ВА

4- Общая нагрузка закрепленного на месте устройства для обоих устройств = 9 156 x 2 = 18 312 ВА

Поскольку имеется более трех закрепленных на месте устройств, допустимо применить коэффициент потребности 75 процентов к этой нагрузке .

После применения Раздела 220.53 коэффициент потребления, нагрузка закрепленного на месте прибора = 18312 X 75% = 13734 ВА

5- В соответствии с 220.54 нагрузка электрической сушилки для одежды = 2 X 5000 X100% = 10000 ВА

6- Максимальное потребление для двух диапазонов 12000 ВА из Таблицы 220.55 составляет 11000 ВА.

7- Нагревательная нагрузка с электродвигателем вентилятора = 10 000 + 1,176 = 11 176 ВА

Эта нагрузка больше, чем нагрузка кондиционирования воздуха, и из-за 220,60 допустимо использовать только большую из несовпадающих нагрузок.

Следовательно, общая тепловая нагрузка для обоих агрегатов = 11 176 ВА X 2 = 22 352 ВА

8- Согласно требованиям 220.50 и 430.24, этот расчет должен включать 25 процентов самого большого двигателя. Поскольку компрессор не использовался, самый большой двигатель — это двигатель вентилятора.

25% самого большого двигателя = 1176 X 25% = 294 ВА

9- После применения всех факторов спроса расчет нагрузки стандартным методом для этих двух жилых единиц = 8,880 + 13,734 + 10,000 + 11,000 + 22,352 + 294 = 66,180 VA

Второй: Выполните процедуры расчета нагрузки в 220.84 (дополнительный метод NEC), но рассчитайте эти две жилые единицы, как если бы было три идентичных единицы.

1- Согласно 220.84 (C) (1), Рассчитайте общую нагрузку на розетки для освещения и общего пользования при 3 ВА на квадратный фут

Общая нагрузка на розетки для освещения и общего пользования для каждого блока = 1800 кв. Футов x 3 ВА / фут2 = 5 400 ВА

Общая нагрузка на розетку для освещения и общего использования для трех блоков = 5 400 ВА X 3 = 16 200 ВА

Помните, что этот дополнительный расчет основан на трех блоках, а не на двух.

2- Согласно 220.84 (C) (2), рассчитайте нагрузку ответвительной цепи малой бытовой техники и прачечной при 1500 ВА для каждой цепи

Нагрузка ответвленной цепи малой бытовой техники и прачечной для каждого блока = 1500 ВА X 3 = 4500 ВА

Нагрузка параллельной цепи малой бытовой техники и прачечной для трех агрегатов = 4500 ВА X 3 = 13 500 ВА

3- В соответствии с 220.84 (C) (3) используйте паспортные данные для закрепленных в разместить технику, плиты и сушилки для одежды.

Нагрузка на навесные приборы, плиты и сушилки для белья в каждом блоке = 9 156 + 12000 + 5000 = 26 156 ВА

Нагрузка на навесные приборы, плиты и сушилки для белья на три блока = 26 156 ВА X 3 = 78 468 ВА

4- В соответствии с 220.84 (C) (5), добавьте к расчету нагрузки большую из нагрузки кондиционирования воздуха или фиксированной нагрузки электрического обогрева помещения.

В этом примере тепловая нагрузка больше, чем нагрузка на кондиционер, поэтому не учитывайте нагрузку на кондиционер.Нагревательная нагрузка для каждого блока = 10 000 + 1176 = 11 176 ВА

Нагревательная нагрузка для трех блоков = 11 176 ВА X 3 = 33 528 ВА

5- Общая подключенная нагрузка для трех блоков = 16 200 + 13 500 + 78 468 + 33 528 = 141696 VA

6- После определения общего количества подключенных нагрузок, примените коэффициент потребности в таблице 220,84 для количества жилых единиц. Фактор спроса Таблицы 220.84 для трех единиц составляет 45 процентов.

Расчетная нагрузка после применения коэффициента потребности = 141 696 X 45% = 63 763 ВА

Третье: сравните результаты стандартной и дополнительной (как 3 единицы) нагрузок и выберите меньшую из двух нагрузок.
Результат расчета стандартной нагрузки составил 66 180 ВА.

Результат вычисления дополнительной нагрузки (как 3 единицы) составил 63 763 ВА.

Таким образом, расчетная нагрузка питателя для этих двух жилищ составляет 63 763 ВА.

В следующей статье я продолжу , объясняя расчет затрат на услуги отопления и кондиционирования и нагрузок на питающие устройства для существующих жилых единиц. Пожалуйста, продолжайте следить.

.

методов расчета эффективности ТЭЦ | Партнерство по комбинированному производству тепла и электроэнергии (ТЭЦ)

Введение

Каждое применение ТЭЦ включает рекуперацию тепла, которое иначе было бы потрачено впустую. Таким образом, ТЭЦ увеличивает эффективность использования топлива.

Для количественной оценки эффективности системы когенерации обычно используются два показателя: общий КПД системы и эффективный электрический КПД.

• Общий КПД системы — это мера, используемая для сравнения КПД системы когенерации с КПД традиционных источников (сочетание электроэнергии, поставляемой из сети, и полезной тепловой энергии, производимой обычным котлом на месте).Если цель состоит в том, чтобы сравнить энергоэффективность системы ТЭЦ с эффективностью традиционных источников снабжения объекта, то измерение общей эффективности системы, вероятно, будет правильным выбором.
• Эффективный электрический КПД — это мера, используемая для сравнения электроэнергии, вырабатываемой ТЭЦ, с электроэнергией, производимой электростанциями, по которым большая часть электроэнергии производится в Соединенных Штатах. Если электрическая эффективность ТЭЦ необходима для сравнения ТЭЦ с производством традиционной электроэнергии (т.е., электроэнергия, поставляемая из сети), то эффективный показатель электрического КПД, вероятно, будет правильным выбором.

В каждой методологии подразумеваются определенные допущения, которые подходят не во всех случаях. Следовательно, применяемые меры следует выбирать тщательно, а результаты интерпретировать с осторожностью.

Ключевые термины, используемые при расчете КПД ТЭЦ

Расчет эффективности системы когенерации требует понимания нескольких ключевых терминов:

Общая эффективность системы

Общий КПД системы ( η o) системы ТЭЦ представляет собой сумму чистой полезной выработки электроэнергии (W _E ) и чистой полезной тепловой мощности (∑Q _TH ), деленной на общую потребляемую топливную энергию ( Q _FUEL ), как показано ниже:

Расчет общей эффективности системы оценивает комбинированные мощности ТЭЦ (т.е., электричество и полезная тепловая мощность) в зависимости от израсходованного топлива. Системы когенерации обычно достигают общего КПД системы от 60 до 80 процентов.

Обратите внимание, что эта мера не делает различий между значением электрической мощности и тепловой мощности; вместо этого он рассматривает электрическую мощность и тепловую мощность как имеющие одно и то же значение, что позволяет их суммировать (кВт-ч можно преобразовать в британские тепловые единицы с использованием стандартного коэффициента преобразования). На самом деле электричество считается более ценным видом энергии из-за его уникальных свойств.

Эффективный электрический КПД

Эффективный электрический КПД ( ℰ EE) можно рассчитать с помощью следующего уравнения, где W _E — полезная полезная электрическая мощность, ∑Q _TH — сумма полезной полезной тепловой мощности, Q _FUEL — общее количество потребляемой топливной энергии, а α равно КПД традиционной технологии, которая использовалась бы для производства полезной тепловой энергии, если бы система ТЭЦ не существовала:

Например, если система ТЭЦ работает на природном газе и производит пар, то α представляет собой КПД обычного котла, работающего на природном газе.Типичный КПД котла составляет 80 процентов для котлов, работающих на природном газе, 75 процентов для котлов, работающих на биомассе, и 83 процентов для котлов, работающих на угле.

Расчет эффективного электрического КПД представляет собой чистую электрическую мощность ТЭЦ, деленную на дополнительное топливо, потребляемое системой ТЭЦ сверх того, что было бы использовано котлом для выработки тепловой мощности системы ТЭЦ.

Типичный эффективный электрический КПД систем ТЭЦ на базе турбин внутреннего сгорания колеблется от 50 до 70 процентов.Типичный эффективный электрический КПД систем ТЭЦ с поршневым двигателем составляет от 70 до 85 процентов.

.