منبع انبساط
آب موجود درچرخه تاسیسات ساختمان، بعد از دریافت گرما در دیگ، منبسط شده و حجم آن بیشتر میشود، جهت جلوگیری از خروج این حجم اضافی از چرخه و همچنین کنترل فشار استاتیک سیستم گرمایش ساختمان، منبعی تعبیه می شود که به آن منبع انبساط گفته می شود. در ادامه مقاله انواع منبع انبساط را بررسی خواهیم کرد.
در سیستم های حرارت مرکزی با آب گرم، شبکه لوله کشی از نوع بسته است و اگر پیش بینی لازم صورت نگیرد، تغییرات درجه حرارت و در نتیجه تغییرات حجم آب می تواند موجب تغییر قابل توجه فشار در سیستم گردد. بنابراین برای گرفتن انبساط آب و ثابت نگه داشتن فشار سیستم از منابع انبساط استفاده می شود. این سیستم فضای لازم برای افزایش حجم ناشی از انبساط آب را فراهم کرده و در نتیجه فشار سیستم را درمقدار تنظیم شده به طور ثابت نگه میدارد.
انواع منبع انبساط
از انواع منبع انبساط میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- منبع انبساط باز که به هوای آزاد ارتباط داشته و بالاتر از همه تجهیزات سیستم نصب می گردد.
- منبع انبساط بسته که به هوای آزاد راه نداشته و معمولا در موتورخانه نصب می شود.
- مخازن انبساط ترکیبی است.
منبع انبساط باز
از انواع منبع انبساط، منبع انبساط باز بالاتر از همه وسایل پخش کننده حرارت و معمولا در روی بام ساختمان نصب می گردد و از ورق گالوانیزه، ورق فولادی، فایبرگلاس و محصولات پلیمری در نوع عایق دار و بدون عایق تولید می شود و برای جلوگیری از یخ زدن آب آن در زمستان، نوع بدون عایق آن باید عایق پیچی شود.
طرز کار
با افزایش حجم آب موجود در چرخه، منبع انبساط پر خواهد شد و به دلیل ارتفاع آن نسبت به دیگ، فشار استاتیکی برابر با ارتفاع منبع (عددی بین ۳ تا ۱۰ bar بسته به ارتفاع بنا و نوع دیگ) روی آن اعمال می نماید که بنا به اصل ظروف مرتبطه، این فشار به تمام آب موجود در چرخه تاسیسات اعمال میشود و باعث بالا رفتن آب از لوله های تاسیسات می شود.
به عبارتی دیگر، این سیستم با جمع آوری و ذخیره حجم اضافی ناشی از انبساط حجمی آب، که بر اثر گرما بوجود می آید، از طریق مکانیزم های داخل سیستم هد فشاری لازم برای بالا رفتن آب در لوله های تاسیسات را یکسان می نماید.
معایب
این سیستم با وجود سادگی روش طراحی و ساخت، دارای معایبی است که از آن چه می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- انتقال حرارت زیاد با هوای سرد محیط.
- حجم لوله‌کشی نسبتا بالا (بیش از ارتفاع ساختمان) جهت کارگذاری منبع.
- عدم جوابگویی برای فشار های بیش از bar 3 در ساختمان های کوتاه.
- بروز خوردگی در حضور اکسیژن هوا و آب.
منبع انبساط بسته
در سیستم حرارت مرکزی، هرگاه محل مناسب برای نصب منبع انبساط باز وجود نداشته باشد. و یا درجه حرارت کار سیستم بالاتر از دمای متناسب با فشار منبع انبساط باز باشد، از منبع انبساط بسته استفاده می شود. منابع انبساط بسته به دو صورت ساده و یا دیاگرامی ساخته می شوند. نوع ساده آنها را در تاسیسات حرارتی بزرگ با فشار و دمای کار بالا استفاده شده و نوع دیاگرامی آنها در تاسیسات حرارتی کوچک استفاده می شود.
این نوع از یک استوانه فلزی تشکیل شده است که در قسمت پایین آن آب و در قسمت بالا بر روی سطح آب، گاز ازت یا هوای فشرده برای رساندن فشار منبع انبساط به فشار کار سیستم وجود دارد.
این نوع منبع انبساط داخل موتورخانه روی قسمت مکش پمپ سیرکولاتور نصب می شود.
طرز کار
منابع انبساط بسته و یا مخازن تحت فشار در جریان سیال به این دلیل به کار گرفته می شوند. که باعث کمبود جبران فشار آب شوند و گردش آب و تامین فشار آب زیاد و مناسب را برای بخصوص طبقات بالاتر فراهم نمایند
هر چند پمپ آب خانگی هم این امر را انجام می دهد ولی برای هر بار باز و بسته شدن حتی لحظه ای شیر آب در صورتیکه پمپ به تنهایی در مسیر لوله تعبیه شود. می بایستی پمپ به جریان بیافتد. این موضوع باعث بالاتر رفتن هزینه های برق و البته استهلاک پمپ می شود. منبع انبساط بسته با قرار گرفتن در مسیر پمپ و تامین فشار مورد نیاز خود. از پمپ آب، اقدام به تامین فشار ساختمان با همان قدرت و فشار پمپ آب می کند.
روش ترکیبی
یکی از روش های پاسخگویی به انبساط و انقباض آب روش ترکیبی هست. بدین شکل که جایگزین منبع انبساط باز یا بسته، از شیر کاهنده فشار که قابل تنظیم باشد، سوئیچ، پمپ و یک مخزن استفاده می نماییم.
چنین مخازنی باید از جنس مقاوم در برابر خوردگی بوده و روی پایه خود محکم قرار بگیرد. جداره های خارجی مخزن باید عایق حرارتی داشته باشد، همچنین جنس عایق باید در مقابل نور خورشید و رطوبت خارجی همانند باران بسیار مقاوم باشد.
مخزن انبساط بخشی ضروری از کلیه سیستم های گرمایشی و حرارتی جهت کنترل حداقل و حداکثر فشار است. آن ها قطعات ساده ای از این نمونه تجهیزات هستند، اما تنوع و تفاوت های بسیاری از لحاظ تولیدکننده، کدها، کارکردهای مهندسی، چگونگی اندازه و نحوه لوله گذاری آنان با یکدیگر وجود دارد.