منبع انبساط

درباره منبع انبساط

تعداد بازدید: 23037
کد مطلب: 1521
تاریخ انتشار: 09:53 19 بهمن 1390

درباره منبع انبساط

 
 

منبع انبساط(Expansion Tank) منبع باز یا بسته ای می باشد که در ارتباط مستقیم با سیستم های تحت فشار در موتور خانه (مانند دیگ های آبگرم (بویلر) و چیلر ) می باشد.

منابع انبساط برای کنترل انبساط حجمی آب موجود در سیستم های تاسیساتی در اثر افزایش دما ،  تعبیه می شود.

 
 

آب موجود در چرخه تاسیسات ساختمان، بعد از دریافت گرما در دیگ، منبسط شده و حجم آن افزایش می‌یابد. جهت جلوگیری ازخروج این حجم اضافی از چرخه و همچنین کنترل فشار استاتیک سیستم گرمایش ساختمان، منبعی تعبیه می‌شود که به آن منبع انبساط می‌گویند. 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 3 تا 10 bar بسته به ارتفاع بنا و نوع دیگ) روی آن اعمال می کند که بنا به اصل ظروف مرتبطه، این فشار به تمام آب موجود در چرخه تاسیسات اعمال می‌شود و باعث بالارفتن آب از لوله‌ های تاسیسات می‌گردد. به عبارتی دیگر، منبع انبساط با جمع آوری و ذخیره حجم اضافی ناشی از انبساط حجمی آب، که بر اثر گرما بوجود آمده است، از طریق مکانیزم‌های داخل سیستم هد فشاری لازم برای بالا رفتن آب در لوله‌های تاسیسات را یکسان می کند.

نکته مهم دیگر درباره منبع انبساط این است که چون این منبع در ارتباط مستقیم با دیگ می‌باشد، دمای آب موجود در آن در حین عملکردِ پایای چرخه، در حد دمای معادل با آب خروجی از دیگ است و چون منبع انبساط در هوای آزاد نصب می‌گردد، می‌تواند انتقال حرارت بالایی با هوای سرد محیط داشته باشد که این مبادله گرما بیش از مبادله گرمای چند رادیاتور داخل ساختمان می‌باشد و بار حرارتی اضافی قابل توجهی را به دیگ تحمیل می‌کند. لذا عایق‌کاری مناسب منبع انبساط می‌توان تا حد قابل توجهی در هزینه جاری تامین انرژی مشعل و دیگ صرفه جویی کرد که برای این عایق‌کاری با توجه به جنس منبع که از گالوانیزه، آلومینیوم یا استیل باشد، ضخامتی بین 2 الی 5 سانتی‌متر پیشنهاد می‌شود.

 
 

منابع انبساط باز (Open expantion tank)  در فشار اتمسفر کار می کنند.

این دسته از منابع انبساط در ارتفاعی بالاتر از دیگ (معمولا در پشت بام)  قرار می‌گیرند و حجم اضافی ناشی از انبساط آب تاسیسات، برای ورود به آن‌ها از لوله رابط بین دیگ و منبع بالا رفته و فشاری معادل ارتفاع ستون آب بالارفته به کل سیستم اعمال می‌کند.

منبع انبساط باز
منبع انبساط باز

محدوده عملکرد این منابع به ارتفاع ساختمان وابسته می‌باشد که این فشار با توجه به اختلاف ارتفاع بین دیگ و منبع انبساط قابل محاسبه و تنظیم است. اما به دلیل این که ارتفاع ستون آب بالا آمده از منبع انبساط، هد فشاری لازم برای بالارفتن آب گرم در لوله‌های تاسیسات را تنظیم می کند، منبع انبساط باز را باید همواره در ارتفاعی بالا‌تر از بالاترین مبادله‌گر گرما نصب کرد که مطابق استاندارد‌های موجود، اختلاف ارتفاع بین منبع و آخرین مبادله‌گر باید بیش از 2 متر باشد.

منبع انبساط باز از طریق لوله ارتباطی که با دیگ دارد و توسط شناور موجود در آن، مقدار آب موجود در چرخه را نیز کنترل می‌کند، بدین ترتیب که 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.

حجم مورد نیاز برای منبع انبساط بسته به صورت تئوری از طریق زیر قابل محاسبه است:

 

که در آن:

VE.T: حجم منبع انبساط

VW: حجم کل آب موجود در چرخه (شامل آب موجود در دیگ، لوله‌کشی‌‌ها، رادیاتور‌ها و منبع انبساط)

 Vh: حجم مخصوص آب در بیشترین دمای چرخه

Vc: حجم مخصوص آب در کمترین دمای چرخه

و K، ضریب تصحیحی می‌باشد که معمولا برابر 2 در نظر گرفته می‌شود.

برای محاسبه حجم آب موجود در چرخه، فرآیند محاسباتی نسبتا پیچیده‌ای را باید انجام داد. به همین دلیل روش تقریبی ساده‌تری با توجه به ظرفیت حرارتی دیگ در زیر ارائه می‌گردد.

که در آن، Q مقدار بار حرارتی با واحد Kcal/h و V مقدار حجم منبع انبساط با واحد liter  می‌باشد

 
 

منبع انبساط باز با وجود سادگی روش طراحی و ساخت، دارای معایبی است که از آن چه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • 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 3 bar در ساختمان های کوتاه
  • بروز خوردگی در حضور اکسیژن هوا و آب

برای رفع معایب فوق، از منبع انبساط بسته استفاده می‌کنند. در داخل منبع انبساط بسته، مخزنی پر از گازی تحت فشار و نیز قسمتی برای ورود آب وجود دارد که از طریق برقراری تعادل فشاری بین گاز تحت فشار و آب، مقدار فشار آب تعیین می‌شود. بدین ترتیب منبع انبساط بسته، نیازی به نصب در ارتفاعی بالاتر از دیگ را ندارد و می توان آن را در موتورخانه و در نزدیکی دیگ (بر روی خروجی انبساط روی دیگ) تعبیه کرد.

منابع انبساط بسته را با توجه به مکانیزم عملکردی، نوع گاز و نوع مخزن حجم متغیر، به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

  • منبع انبساط بسته قابل تنظیم
  • منبع انبساط  بسته دیافراگمی
 
 

در این مدل از منابع انبساط، با کاهش و یا افزایش دمای سیستم، آب منبسط یا منقبض شده، هوا به منبع تزریق یا از آن خارج می‌شود. بدین ترتیب که در ابتدا شیر الکترونیکی خروجی هوا بسته و کمپرسور خاموش می‌باشد. در این حالت مقدار کمی آب در دمای پایین در منبع موجود است. بعد از گرم شدن آب، حجم آن افزایش می‌یابد و هوای درون منبع از طریق شیر خارج می‌شود. زمانی‌که مقدار آب درون منبع به بیشترین حجم مجاز خود رسید، شیر خروج هوا بسته می‌شود و فشار ثابت می‌گردد و در این حالت، در صورت کاهش دما که باعث کاهش حجم آب می‌گردد، هوا از طریق کمپرسور به منبع تزریق می‌گردد تا فشار هوای درون منبع ثابت بماند.

منبع انبساط بسته قابل تنظیم
منبع انبساط بسته قابل تنظیم

 

 
 

در این مدل از منبع انبساط، برای جبران کاهش و یا افزایش آب منبسط شده، به منبع آب تزریق شده و یا از آن خارج می‌گردد. در حقیقت این منبع از یک بخش حاوی هوا یا نیتروژن و یک بخش خالی تشکیل شده‌ که بوسیله یک دیافراگم پلاستیکی انعطاف‌پذیر از هم جدا شده‌اند. بخش گازی حاوی مقدار معینی از هوا و یا نیتروژن است که در متراکم‌ترین حالت بیشترین فشار اعمال شده به چرخه را تحمل می‌نماید. بخش خالی منبع نیز توسط آب منبسط شده پر می‌شود. این آب منبسط شده، دیافراگم حائل بین دو بخش را آنقدر به سمت بخش گازی جابجا می‌کند که بخش گازی به فشرده ترین حالت حالت خود برسد که در این صورت فشار عملیاتی مورد نیاز چرخه تامین می‌گردد.

منبع انبساط بسته دیافراگمی
منبع انبساط بسته دیافراگمی

 در این مدل از منابع انبساط بسته، تزریق و تنظیم هوا یا نیتروژن از تریق یک شیر Schrader استفاده می کنند که نحوه عملکرد آن به شکل زیر می‌باشد.

شیر Schrader
شیر Schrader

 

 
 

در سیستم های حرارت مرکزی به سه دلیل مهم منابع انبساط مورد استفاده قرار می گیرند

اول ثابت نگه داشتن فشار سیستم :

بالا رفتن فشار آب باعث آسیب دیدن تجهیزات و تاسیسات می شود همچنین پایین آمدن آن نیز عملکرد مناسب سیستم گردش آب را مختل می کنند.

دوم تامین مقدار آب مورد نیاز سیستم :

در صورتی که مقداری از آب سیستم به دلالیل مختلف کم شود در این صورت این مقدار ، با آب موجود در منبع تامین می شود همچنین با افزایش دما و زیاد شدن حجم آب اضافه آن در منبع جمع آوری می شود...ادامه

 
 

به منظور تثبیت فشار سیستم و فراهم آوردن امکان انبساط حجمی آب در اثر افزایش دما در سیستم های بسته ،‌لازم است از طرفی به نام منبع انبساط استفاده شود . منبع انبساط ممکن است به صورت باز یا بسته باشد... ادامه 

 
 

The purpose of the expansion tank or compression tank as it may also be called, is to absorb the expansion of the water as it is heated up. When you raise water temperature you raise water pressure. Since water is  a non-compressible the air charge in the expansion tank acts like a pillow and compresses as the water is pushed into the tank. This keeps the pressure in the boiler from rising to high and blowing off the pressure relief valve. As you may have figured out the amount of air in the tank is important in controlling water pressure…more

 
 
نظرات درباره این مطلب
 
 
نام
پست الکترونیک
نظر
 
CAPTCHA Image
Reload Image
 
محمود اسدزاده
باسلام. با توجه به توضیحاتی که فرمودید منبع انبساط ساختمان ما از نوع باز هستش . سوال من اینه که اگه مسیر لوله های منبع انبساط مسدود بشه ونه آب گرم وارد دیگ میشه و نه لوله برگشت ، آب منبع رو تخلیه نمیکنه .آیا مشکلی برای موتور خانه ایجاد میشه یا فقط مشکل سردی شوفاژها رو خواهیم داشت.ضمنا ساختمان 8واحد در 4طبقه هستش. خیلی ممنون میشم اگه به من جواب بدین. باتشکر
<<پاسخ به این نظر
07:22 07 آبان 91
plus  2  
min   0
mech
با سلام دوست عزیز منبع انبساط باز به چندین طریق به دیگ متصل می شود یکی از این روش ها به صورت مستقیم است . در صورتی که انشعاب دیگری از منبع به کلکتور رفت یا برگشت شما نرفته باشد می بایست حتما این لوله تعمیر شود و در صورت تعمیر نشدن این لوله تنش به دستگاه وارد می شود و امکان خرابی سیستم کلی و یا ترکیدگی لوله به وجود می آید. ارتفاع ساختمان شما زیاد بالا نیست و درصد ترکیدگی پایین تر است اما در هر صورت بهترین راه حل تعمیر این مسیر است. با تشکر
<<پاسخ به این نظر
15:47 07 آبان 91
plus  3  
min   1
مطالب مرتبط