منبع انبساط باز

در این مقاله منبع انبساط باز در سیستم حرارت مرکزی ساختمان به طور کامل معرفی و بررسی می شود. به طور کلی منبع انبساط پکیج ، مخزنی است که برای تحمل فشار اضافی سیال گرم شده در سیستم گرمایش استفاده می شود و درعین حال می تواند کمبود آب در گردش در سیستم های حرارت مرکزی را جبران کند. در ویدئو زیر مخزن انبساط معرفی شده و جایگاه و نحوه عملکرد آن نشان داده شده است.

منبع انبساط باز عایق دار پلی اتیلنی

قیمت :281,000 تومان–692,000 تومان

مقایسه

0 out of 5

منبع انبساط تحت فشار دیافراگمی

قیمت :155,000 تومان–1,995,000 تومان

مقایسه

0 out of 5

رادیاتور پایونیر ورتیکال

قیمت :3,700,000 تومان

مقایسه

0 out of 5

عملکرد منبع انبساط باز

همانطور که گفته شد با افزایش حجم آب در گردش در اثر افزایش دما ، سطح آب در مخزن انبساط بالا می آید و فشار استاتیکی ناشی از ارتفاع منبع نسبت به دیگ و تاسیسات ، بر روی دیگ وارد می شود ، در نتیجه این فشار به تمام آب موجود در سیستم تاسیسات حرارتی اعمال می‌شود و باعث بالارفتن و حرکت آب از لوله‌ های سیستم انتقال می‌گردد.

هنگامی که منبع انبساط باز در سیستم وجود دارد و آب در گردش در سیستم گرم می شود و افزایش حجم و فشار دارد ، فشاری به سیستم وارد نموده و فشار مورد نیاز آب را برای بالا رفتن و گردش در سیستم لوله کشی تامین می کند و از این راه بار و انرژی مصرفی پمپ را کاهش می دهد. به همین دلیل همواره باید منبع انبساط باز را در ارتفاعی بالاتر ( معمولا دو متر ) از بالاترین پایانه حرارتی نصب نمود.

یکی از انواع منبع انبساط باز

محدوده فشاری عملکرد این منابع به ارتفاع نصب منبع انبساط باز نسبت به دیگ بستگی دارد که با توجه به این اختلاف ارتفاع قابل محاسبه است. مخزن انبساط باز از طریق لوله اتصالی به آب شهری توسط شناور موجود در آن ، مقدار آب موجود در چرخه را نیز کنترل می‌کند، در صورت بروز هرگونه نشتی در چرخه تاسیسات که باعث کاهش حجم یا همان افت ارتفاع سطح آزاد آب موجود در منبع انبساط شود ، با اضافه نمودن آب شهری به اندازه آب خروجی از چرخه ، مقدار آب چرخه ثابت می‌ماند.

چرا باید از مخزن انبساط باز استفاده کرد

ممکن است این سوال پیش بیاید که آیا استفاده از منبع انبساط باز برای سیستم گرمایشی لازم است یا نه . از آنجایی که در قدیم در سیستم گرمایشی از مخزن انبساط باز استفاده نمی شده ، نیاز ضروری به آن هنوز برای بسیاری از مردم آشکار نشده است . وقتی آب در گردش در سیستم گرم می شود ، به دنبال آن فشار آن نیز زیاد تر می شود ، آب گرم پرفشار بالا حال بایستی در سیستم گردش کند اگر مخزن انبساط در سیستم نباشد این سیال فشار بالا جایی برای چرخش ندارد و می تواند مشکلات عدیده ای به بار آورد.

کار منبع انبساط باز چیست

دو هدف اصلی از نصب منبع انبساط در سیستم های بسته حرارت مرکزی بدین شرح است:

• خنثی کردن فشار آبی که در اثر گرما افزایش حجم داشته
• جبران کمبود آب لازم برای سیستم حرارت مرکزی

لوله کشی منبع انبساط باز

خسارت ناشی از عدم استفاده از سیستم منبع انبساط باز

ممکن است دمای سیال داخل لوله در سیستم های حرارت مرکزی بر اثر حرارتی که از بویلر می گیرد بالا رود ، بنابراین سیال موجود ( آب ) منبسط شده و حجم آن نسبت به حجم اولیه بیشتر می شود این مسئله موجب می شود به لوله ها و اتصالات موجود در سیستم لوله کشی فشار وارد شود و احتمال ترکیدگی دیگ و لوله کشی منبع انبساط باز بسیار زیاد شود؛ در این حالت شیر اطمینانی که بر روی دیگ برای مواقع بحرانی تعبیه شده است فعال شده و آب اضافی را تخلیه می کند. شیر اطمینان با این وجود ضریب امنیت بالایی نداشته و ممکن است در اثر به وجود آمدن مشکل نتواند فشار اضافی را تحمل کند. علاوه بر این اگر شیر اطمینان نتواند فشار اضافی را خنثی کند ، آب گرم شده در سیستم به بیرون می ریزد و باعث هدر رفتن آب و انرژی می شود.

تعدادی منبع انبساط باز

برای رفع این مشکل ، بر روی سیستم لوله کشی مخزنی نصب می شود که بتواند فشار ناشی از افزایش حجم آب در گردش سیستم گرمایش را تحمل کند. البته عملکرد دیگری که منبع انبساط در سیستم انتقال سیال گرم دارد جبران کمبود آب در گردش سیستم است که در صورت کاهش آب به دلایل مختلف از جمله وجود نشتی در سیستم ، آب مورد نیاز سیستم را تامین کند. از این رو منبع انبساط پکیج علاوه بر اتصال به آب در گردش سیستم گرمایش ، به یک شیر ورودی آب شهری به همراه یک شناور ( فلوتر ) متصل است.

• ترک و شکستگی لوله
• آسیب جدی به سیستم و سیکل عملکرد آن
• نشتی
• زنگ زدگی
• انفجار ( در بعضی موارد )

تعدادی از خسارت های ناشی از عدم استفاده از منبع انبساط هستند که باید یه آن ها توجه شود.

منبع انبساط موتورخانه

انواع منبع انبساط

منبع انبساط موتورخانه به دو نوع اصلی زیر تقسیم می شود :

• منبع انبساط باز
• منبع انبساط بسته

منبع انبساط باز

منبع انبساط باز همانطور که از اسمش مشخص است مخزنی است که با هوای آزاد در ارتباط است و فشار هوای بیرون بر روی سطح آن اعمال می شود. برای جلوگیری از سرریز آب و تنظیم فشار سیستم ، منبع انبساط باز ، بالاتر از بالاترین مبدل حرارتی ( عموما بر روی پشت بام ) نصب می شود. این مخازن انبساط برای سیستم های حرارت مرکزی با فشار کم و دمای ماکزیمم 80 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می گیرند.

نمونه هایی از منبع انبساط باز

جنس مخزن انبساط

منبع انبساط رادیاتور ها معمولا از جنس استیل گالوانیزه تهیه می شوند ، اگرچه پلی اتیلن و پلاستیک نیز مورد استفاده قرار می گیرد ، در مدل های جدید این مخازن رنگ می شوند. مخازن یک محفظه شیشه ای دید دارند تا لول آب موجود در آن ها دیده شود. مخازن انبساط به شکل استوانه ای ، مربعی و اشکال دیگر ساخته می شوند.

منبع انبساط باز

تفاوت منبع انبساط باز و بسته

همانطور که در بخش قبلی اشاره شد ، نوع دیگر منبع انبساط ، منبع انبساط بسته می باشد که با هوای آزاد ارتباط ندارد و فشار سیستم توسط مکانیزم بالشتک های هوا یا یک گاز بی اثر مانند ازت تامین می شود. برخلاف محدودیت منبع انبساط باز در محل نصب، منبع تحت فشار می تواند در هر جایی از ساختمان ( معمولا داخل موتورخانه ) نصب شود. این نوع از منابع انبساط در سیستم های گرمایش با دمای زیاد و در مواردی که بدلیل محدودیت فضا و ارتفاع ، استفاده از منبع انبساط باز میسر نمی باشد بکار گرفته می شوند. برای کنترل فشار در این مخازن از شیر اطمینان استفاده می شود و حداکثر فشار تنظیمی بر اساس طرح ، تعیین می گردد. حداقل فشار نیز باید طوری تنظیم شود که بالاترین مبدل حرارتی ( رادیاتور ) همواره از آب پر باشد.

منبع انبساط بسته دیافراگمی

مزایا و معایب مخزن انبساط باز

عموما در سیستم های حرارت مرکزی از مخزن انبساط باز استفاده می شود مگر در مواقعی که به دلیل نبود جای مناسب برای نصب در پشت بام ( بام شیروانی ) و یا عدم امکان لوله کشی از موتورخانه به پشت بام و شرایط جوی مجبور به استفاده از منابع انبساط بسته باشیم. دلیل بالا بودن ضریب اطمینان استفاده از منبع انبساط باز آن است که در این منابع اگر آب اضافی در سیستم باشد ، وارد مخزن شده و سر ریز می شود این در حالی است که در منابع انبساط بسته تخلیه آب وابسته به عکس العمل شیر اطمینان نصب شده بر روی آن دارد. در کل می توان مزایای مخزن انبساط باز را در موارد زیر خلاصه کرد:

• اطمینان بالا از عملکرد سیستم گرمایشی
• افزایش طول عمر
• صرفه جویی در انرژی
• ارزان بودن
• تعمیر و نگهداری ساده و کم هزینه

سیستم مخزن انبساط باز

با این حال منبع انبساط باز دارای معایبی نیز بوده است که عبارت اند از:

• الزام به لوله‌کشی نسبتا زیاد جهت نصب منبع انبساط باز در پشت بام
• عدم پاسخ گویی این منابع در فشار های بالا
• امکان بروز زنگ زدگی ( خوردگی ) با وجود آب و هوا
• اتلاف انرژی نسبتا زیاد به خاطر در معرض بودن با آب و هوای بیرون به خصوص در زمستان

برای جلوگیری از اتلاف انرژی در منابع انبساط باز، از منبع انبساط عایق دار استفاده می شود.

نصب منبع انبساط در پشت بام

طریقه نصب منبع انبساط باز

نحوه اتصال منبع انبساط در سیستم حرارت مرکزی از طریق دو لوله رفت و برگشت به سیستم انتقال آب درگردش انجام می گیرد. علت نصب لوله رفت و برگشت به این منابع چرخش آب گرم در این مخازن می باشد چرا که با قرار گرفتن منبع انبساط معرض هوای سرد زمستانی احتمال یخ زدن آب در مخزن وجود دارد و با گردش آب گرم دیگ در مخزن از این امر پیشگیری می شود. البته امکان اتصال مخازن انبساط باز در سیستم سرمایش مرکزی با تک لوله به سیستم انتقال سیال مبرد وجود دارد. باید دقت شود که به هیچ عنوان نباید در مسیر ورود و خروج آب گرم در گردش سیستم به این منابع از شیر استفاده نمود چرا که در صورت سهل انگاری و بسته شدن شیرها امکان ترکیدگی در سیستم بالا می رود.

لازم به ذکر است که یکی از نکات مهم در طراحی تاسیسات موتورخانه ها انتخاب منابع انبساط متناسب با سیستم  است ، به همین دلیل مقاله ای را به محاسبه حجم منابع انبساط اختصاص داده ایم.

بازخورد این مطلب در راستای معرفی منبع انبساط باز را با ما در میان گذاشته و به بیلدینگ پلاس برای کنکاش بیشتر در این مقوله و موضوعات دیگر یاری رسانید.

برداشت و ترجمه از Ashi Reporter , Service Mark

تحریریه کلینیک ساختمان بیلدینگ پلاس

“برداشت از مطالب با ذکر منبع و لینک سایت بیلدینگ پلاس امری حرفه ای و اخلاقی است”