انواع منبع انبساط و کاربرد آن ها

منبع انبساط نوعی مخزن است که می تواند فشار سیالات را بالانس کند و از هدر رفت آب جلوگیری نماید. این وسیله در سیستم های گرمایشی منازل و ادارات می تواند بسیار مفید واقع شود.

این منبع می تواند به خوبی فشار آبی که به دلیل گرما رخ می دهد را کاهش دهد. علاوه بر این کاهش فشاری که معمولا به علت کم شدن فشار آب اتفاق می افتد را نیز جبران کند.

با استفاده از این وسیله می توان استفاده بهینه تری از سیستم های گرمایشی داشت و خطرات ناشی از افزایش فشار و حجم آب نیز به راحتی جلوگیری کرد؛ بنابراین یک مخزن ضروری برای سیستم های گرمایشی مرکزی می باشد.

در اینجا قصد داریم با این نوع منبع انبساط، انواع و نحوه محاسبه حجم آن به طور کامل آشنا شویم. با ساختمانچی همراه باشید.

منبع انبساط چیست؟

منبع انبساط مخزنی است که به منظور جبران کمبود آب سیستم های حرارت مرکزی استفاده می شود. با استفاده از این مخزن فشارهای اضافی ناشی از سیالات گرم، به خوبی بالانس می شود.

با استفاده از این مخزن می توان افزایش حجم بخار آب در پکیج ها و دیگ ها و کاهش فشار آب ناشی گرم‌شدن را جبران کرد. علاوه بر این این مخزن می تواند کاهش فشار ناشی از کمبود آب در سیستم های حرارت مرکزی را نیز جبران کند.

ضرورت استفاده از منبع انبساط

دمای آب درون لوله ها در سیستم های گرمایش مرکزی با وجود حرارت افزایش پیدا می کند. در نتیجه حجم آبی که در گردش می باشد نیز زیاد می شود. با افزایش حجم آب، به اتصالات و لوله های سیستم گرمایش فشار وارد می شود.

هر چه میزان فشار وارده بیشتر شود، احتمال بروز ترکیدگی یا انفجار در دیگ گرمایشی نیز بیشتر می شود. شیر اطمینان موجود در سیستم به منظور جلوگیری از چنین اتفاقی تعبیه می شود. شیر اطمینان کمک می کند تا بخشی از آب اضافی تخلیه شود و فشار وارد کم شود.

علی‌رغم کاربردی بودن شیر اطمینان این قطعه معایبی را نیز در بر می گیرد. یکی از معایب بارز شیر اطمینان این است که مقدار زیادی آب گرم سیستم را خارج می کند. علاوه بر این ممکن است در برخی موارد به درستی عمل نکند و موجب بروز خطرات جبران ناپذیر شود.

منبع انبساط یکی از وسایلی است می تواند به خوبی از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری کند. این مخزن می تواند تغییرات فشار را کنترل کند و از بحرانی شدن شرایط پیشگیری کند.

انواع منبع انبساط

در یک تقسیم بندی کلی باید گفت این نوع مخزن در دو نوع منبع بسته و منبع باز در بازار موجود می باشد. در ادامه هر یک از این دو نوع منبع را مورد بررسی قرار می دهیم:

1. منبع انبساط بسته

این نوع منبع با هوای آزاد تبادل ندارد و به همین دلیل به این نام معروف است. در این منبع، فشار درون مخزن توسط بالشتک های ازت یا هوا تامین می گردد. منبع‌بسته دارای دو بخش می باشند. در بخش اول، گاز بی اثر قرار می گیرد و در بخش دوم نیز آبی که در حال گردش در سیستم گرمایشی است، وارد می شود.

در این نوع سیستم با تعادل فشار آب در گردش و فشار بخش گازی، فشار سیستم می تواند تنظیم شود. منبع را در نزدیکی دیگ یا در موتورخانه به گونه ای نصب می کنند که بالاتر از آب ورودی دیگ باشد. منبع‌بسته در دو نوع منبع دیافراگمی و منبع قابل تنظیم در بازار موجود می باشد.

2. منبع انبساط باز

در منبع باز فشار هوای وارده منجر به بالا رفتن آب می شود. این منبع می تواند میزان آب در حال گردش را تنظیم کند. اگر در سیستم گرمایشی نشتی اتفاق بیفتد، این مخزن می تواند کمبود آب را جبران کند. این منبع به آب شهری متصل می باشد، بنابراین به راحتی می تواند آب هدر رفته را برگرداند.

انواع منبع انبساط بسته

همان طور که قبلا نیز اشاره کردیم این مدل منبع انبساط در دو نوع منبع دیافراگمی و منبع قابل تنظیم در بازار موجود می باشد. در ادامه به بررسی هر یک می پردازیم:

1. منبع انبساط تیوپی

این نوع منبع با استفاده از یک تیوپ از جنس لاستیک به دو بخش تقسیم می شود. لایه ای از گاز یا هوا در قسمت بیرونی تیوپ قرار می گیرد و درون سیستم گرمایشی نیز با آب در حال گردش پر می شود. در برخی موارد به این نوع منبع، منبع دیافراگمی نیز می گویند.

معایب: در صورتی که تیوپی که در این منبع نصب می شود خاصیت خود را از دست دهد می تواند مشکلات متعددی را برای سیستم گرمایشی به وجود آورد.

2. منبع انبساط قابل تنظیم

در این نوع منبع فشار آب درون سیستم اندازه گیری می شود و مقدار آن به صورت ثابت نگه‌داشته می شود. در زمانی که آب گرم می شود و به منبع وارد می شود به تدریج حجم آن زیاد می شود و هوای درون مخزن خارج می شود. هنگامی که میزان آب مخزن به حداکثر رسید، شیر خروجی هوا بسته می شود تا فشار درون مخزن به مقدار ثابتی برسد.

معایب: در صورتی که هوای درون مخزن به آب برسد حباب هایی به وجود می آید که می تواند در لوله ها هوا ایجاد کند، بنابراین سیستم گرمایشی نیاز به هواگیری پیدا می کند.

چگونه حجم منبع انبساط را محاسبه کنیم؟

برای خرید یک منبع انبساط مناسب باید حجم آن را بتوان اندازه گیری کرد. برای محاسبه حجم منبع باید حداکثر دما، حداکثر فشار، حجم آب در گردش، حداکثر میزان افزایش حجم آب و ظرفیت دمایی دیگ سیستم گرمایشی مورد بررسی قرار گیرد. در ادامه روش های محاسبه حجم هر نوع منبع انبساط را معرفی می کنیم:

1. نحوه محاسبه حجم منبع انبساط باز

برای محاسبه حجم منبع نوع باز ابتدا باید حجم آب در گردش درون سیستم را محاسبه کنید. ابتدا باید وزن آبی که در طول یک متر از لوله وجود دارد را محاسبه کنید و عددی که بدست آوردید را در طول کل لوله هایی که در سیستم گرمایشی وجود دارد ضرب کنید. در نهایت با استفاده از فرمول زیر

V=Q*1.5/1000

در این فرمول حرف Q نماد ظرفیت گرمایی دیگ را نشان می دهد. عدد مربوط به آن را می توان در دفترچه سیستم گرمایشی به دست آورد. عدد 1.5 نیز به منظور ضریب اطمینان در نظرگرفته می شود. با استفاده از این فرمول می توان حجم منبع باز را به دست آورد.

از آنجا که بین لوله های ورود و خروج و سیستم گرمایشی ارتباط وجود دارد باید قطر این لوله ها را نیز محاسبه کرد. فرمول های زیر این قطر را محاسبه می کنند.

d1=15+1.5*(Q/1000) ^1/2

و

d2=15+(Q/1000) ^1/2

در این فرمول d1 و d2 به ترتیب قطر لوله ورودی و قطر لوله خروجی بر حسب میلی متر هستند. Q نیز ظرفیت دمایی دیگ را نشان می دهد. از آنجا که قطر لوله ها با اینج مشخص می شود و جواب بر حسب میلی متر است باید در پایان میلی متر را به اینج تبدیل کنید.

2. نحوه محاسبه حجم منبع انبساط بسته

برای محاسبه حجم منبع‌بسته از نوع قابل تنطیم باید از فرمول زیر استفاده کرد:

Vt=(0.00041*T-0.0466) *Vs/((Pa/Pf)-(Pa/Po))

در این فرمول منظور از Vt حجم مورد نیاز و منظور از Vs حجم آب درون سیستم گرمایشی می باشد. همچنین T نشان دهنده دمای سیستم گرمایشی، Pa نشان‌دهنده فضار هوای موجود در محل نصب، Pf نشان‌دهنده فشار وارده بر سیستم پس از پر شدن آب و Po نشان‌دهنده فشار وارده به مخزن پس از اینکه آب به حداکثر دما رسید، می باشد.

در صورتی که حجم منبع از نوع دیافراگمی باشد باید از فرمول زیر استفاده کرد:

Vt=(0.00041*T-0.0466) *Vs/(1-(Pf/Po))

نصب منبع انبساط باز

برای نصب این منبع به دو لوله رفت و برگشت نیاز می باشد. پس از تهیه این لوله نصب منبع به راحتی انجام می شود. با استفاده از این لوله می توان جریان آبی بین منبع و سیستم گرمایشی برقرار کرد. وقتی همواره جریان آب بین منبع و سیستم گرمایشی برقرار باشد، منبع دچار یخ زدگی نمی شود.

کلام پایانی

در این مقاله منبع انبساط و انواع آن را مورد بررسی قرار دادیم. با استفاده از این وسیله می توان استفاده بهتری و بهینه تری از سیستم های گرمایشی خانگی یا اداری داشت. توصیه می شود برای بهره برداری بهتر از سیستم های گرمایشی خود از منبع انبساط استفاده نمایید.

سوالات متداول