۱۳۹۹ ۱۰آبان

نقش منبع انبساط باز در سیستم های حرارتی

در این مقاله به موضوعات ذیل می پردازیم:

کار منبع انبساط چیست؟

کاربرد منبع انبساط در سیستم های حرارت مرکزی

انواع منبع انبساط

نحوه کارکرد و نقش منبع انبساط باز

نکات مهم در مورد راه اندازی منبع انبساط باز

مزایا و معایب منبع انبساط باز

کار منبع انبساط چیست؟

از اصلی ترین بخش های سیستم دیگ بخار آب گرم، مخزن انبساط متصل به دیگ بخار یا لوله های گرمایش مجاور آن می باشد. مخزن انبساط  فضای کافی برای آب و هوا در داخل سیستم دیگ بخار برای انبساط و انقباض بدون ایجاد آسیب به لوله ها یا دریچه ها  ایجاد می کند.

به بیان دیگر منبع انبساط منبعی است که فشار اضافی سیالات گرم شده را متعادل و بالانس می کند. وظیفه منبع انبساط پایین آوردن فشار آب گرم شده در مقیاس مناسب است و هم چنین نقص کمبود آب در گردش داخل سیستم های حرارت مرکزی را رفع می کند.


نقشه موتور خانه
اگر منبع انبساط دچار مشکل شده و عملکرد مناسبی نداشته باشد، امکان دارد فشار باعث تخلیه آب شیر فشار دیگ شود و یا باعث ایجاد حباب های هوا شود که توسط آب گرم کننده آزاد می شوند و در بخش دیگری از سیستم جمع شده و باعث انسداد جریان آب گرم شود.

سیستم های دیگ بخار منبع انبساط ندارند. دیگ های بخار سیستم های ساده تری هستند که فاقد چندین جز ء موجود در سیستم های دیگ آب گرم هستند، مثل پمپ سیرکوله، منبع انبساط و تنظیم کننده های فشار و دمای آب.

اگر سیستم شما منبع انبساط و پمپ سیرکوله را ندارد، احتمالاً سیستم دیگ بخار دارید.

 

در ادامه مقاله از کاربرد مخزن انبساط و انواع منبع انبساط می گوییم با ما همراه باشید:

کاربرد منبع انبساط در سیستم های حرارت مرکزی

منبع انبساط چند هدف مهم در سیستم های حرارت مرکزی را بر عهده دارد:

  • کاهش فشار آب ناشی از گرم شدن
  • افزایش حجم بخار آب در دیگ ها و پکیج ها
  • جبران نمودن کاهش فشار ناشی از کم شدن آب در سیستم های حرارت مرکزی

عملکرد منبع انبساط باز به این شکل است که در سیستم های گرمایش مرکزی، دمای آب در گردش داخل لوله ها بر اثر حرارت بالا می رود در نتیجه حجم آب در گردش افزایش پیدا می کند.

حجم آب افزایش یافته باعث می شود به لوله ها و اتصالات سیستم گرمایشی فشار وارد شود و ممکن است سبب ایجاد ترکیدگی و حتی انفجار در سیستم گرمایش ساختمان و هم چنین دیگ ها و بویلرها شود.

برای کاهش فشار و متعادل شدن آن به حد استاندارد شیر اطمینان می تواند کمک کننده باشد و با عملکرد شیر اطمینان مقداری از آب تخلیه می شود اما شیر اطمینان به تنهایی انتخاب مناسبی برای کاهش فشار و رفع خطرات احتمالی نمی باشد.

زیرا اولا ممکن است شیر اطمینان به درستی عمل نکند و دچار مشکل فنی شده باشد. دوما با بازشدن شیر اطمینان و تخلیه آب مقدار زیادی از آب گرم از دست می رود.

گزینه مناسب برای رساندن فشار آب به حد استاندارد استفاده از منبع انبساط است. منبع انبساط بر روی لوله کشی های سیستم حرارت مرکزی نصب می شود و فشار را بالانس می کند و هم چنین می تواند کاهش فشار آب حاصل از نشت در سیستم را نیز حل کند.

انواع منبع انبساط

  • منبع انبساط باز
  •  منبع انبساط بسته

بطور خلاصه منبعی است که هوای آزاد در آن نقشی ندارد. فشار موجود در منبع انبساط بسته موتورخانه با به کارگیری یک مکانیسم به وسیله بالشتک های هوا و یا گازی مثل ازت مهیا می شود.

در این مقاله به توضیح نقش منبع انبساط باز می پردازیم و در مبحث دیگر تفاوت منبع انبساط باز و بسته بیان می گردد.


تفاوت منبع انبساط باز و بسته

منبع انبساط باز چیست؟

یکی از انواع مخازن منبعی است که به طور مستقیم با هوای آزاد در ارتباط است. فشار هوای وارد شده از خارج منبع بر روی سطح و مایعات در گردش موجود در منبع اعمال می شود.

نقش منبع انبساط باز در سیستم های حرارتی

نقش منبع انبساط باز یا همان مخزن انبساط باز در بالابردن راندمان سیستم های حرارت مرکزی یکی از مسائلی است که کارشناسان به آن اهمیت فراوانی می دهند. از این رو در این مقاله سعی شده است به این مهم بپردازیم.

در سيستم های حرارتی موتورخانه، دیگ، مشعل و … آب نقش اصلی را در انتقال حرارت دارد. آب در اثر حرارت، دما و حجمش تغییر می کند و سبب افزایش فشار می شود.

اگر این فشار بیش از حد باشد و کنترل نشود خسارات زیادی به بار می آورد. بنابراین باید در سیستم موتورخانه ها و دیگ ها منبع هایی برای تنظیم فشار و تغییر دما و حجم آب در نظر گرفته شود.

 

ارتفاع مخزن انبساط باز و محل نصب آن

به منظور عملکرد بهتر مخزن انبساط محل قرارگیری منبع انبساط بهتر است در ارتفاعی بالاتر از آخرین مبدل حرارتی در ساختمان تعبیه شود تا به سهولت بتواند فشار کل سیستم را تنظیم سازد و از اتلاف آب جلوگیری کند.

از این رو، منبع انبساط باز بالای پشت بام نصب شود، مناسب تر است به این دلیل که هم ارتفاع آن ها نسبت به قسمت های دیگر سیستم گرمایشی حفظ شود و هم در ارتباط مستقیم با هوا باشد.

 

بهتر است که منبع انبساط باز در ارتفاع دو متر بالاتر از آخرین مبدل حرارتی نصب شود.

نقش منبع انبساط باز

به طور کلی فشار هوای داخل سیستم از طریق فشار هوای محیط بیرون تنظیم می کند، در نتیجه این نوع منبع انبساط برای سیستم های گرمایشی با فشار کم کاربرد مناسبی دارند.

زیرا مقدار فشاری که به سیستم و سیالات داخل  آن وارد می شود با ارتفاع  قرارگیری آن و فشار هوا ارتباط مستقیم دارد و نمی تواند فشاری بیش از فشار ثقلی حاصل از اختلاف ارتفاع محل نصب با سیستم گرمایش مرکزی را انتقال دهد.

نحوه کارکرد و نقش منبع انبساط باز

شیوه کارکرد منبع انبساط باز به این شکل است که در سیستم های حرارتی دمای آب افزایش می یابد و حجم آب نیز، به علت افزایش دما افزایش می یابد و در نهایت سطح آب داخل منبع انبساط بالامی رود.

با اعمال فشار محیط از طرف منبع به آب موجود در منبع، آب، فشار را از راه لوله ها  به سایر قسمت های سیستم حرارتی انتقال می دهد و سبب می شود که آب به راحتی در همه قسمت ها به گردش درآید و جریان یابد و فشار مناسبی نیز داشته باشد.

در منبع انبساط باز فشار هوای وارده به سیستم باعث بالا رفتن آب در سیستم می شود، هر چه منبع انبساط باز در ارتفاع بالاتری نسبت به دیگر اجزای سیستم گرمایشی قرار گیرد فشاری بیشتری می تواند وارد کرده و در نهایت آب با فشار مطلوب تری در سیستم جریان می یابد.

منبع انبساط باز می تواند مقدار آب موجود در گردش در تمام سیستم گرمایشی را نیز تنظیم کند، بنابراین اگر در صورت نشت آب در سیستم مقدار آب کاهش یابد منبع انبساط به صورت خودکار کسری آب را از طریق اتصالی که به آب شهری دارد تأمین می نماید.

در تصویر زیر یک نمونه از نقشه لوله کشی منبع انبساط باز را مشاهده می فرمایید.


نقشه لوله کشی منبع انبساط باز

هم چنین اگر آب موجود در منبع به دلیل افزایش فشار، زیاد هم بشود، با باز کردن شیرهای اطمینان باعث تخلیه و خارج شدن آب اضافی از  سیستم شده و به این ترتیب همواره مقدار آب در گردش موجود در سیستم گرمایشی را متعادل و یکسان نگه می دارد.

نکات مهم در مورد راه اندازی منبع انبساط باز

در توضیح بیشتر برای کار منبع انبساط باید افزود، در بین منبع انبساط باز و سیستم گرمایش مرکزی از دو لوله به شکل رفت و برگشت استفاده می شود. بنابراین می توان بین منبع انبساط و سیستم گرمایش جریان آب ایجاد شود، وجود جریان آب بسیار مهم است.

زیرا سبب می شود که همواره جریان آب بین منبع و سیستم گرمایشی دوام داشته باشد و  با وجود جریان مداوم آب، در زمستان ها منبع به علت اینکه در معرض برخورد با هوای سرد بیرون  است یخ نمی زند.

پیشنهاد می شود در زمان اتصالات لوله ها بین منبع انبساط و سیستم گرمایشی از شیر باز و بست استفاده نشود چون اگر به صورت اتفاقی و در اثر کم توجهی شیرها بسته شود ممکن است فشار داخل منبع انبساط بالا رود در این صورت امکان ترکیدگی منبع انبساط وجود دارد و کارکرد مخزن انبساط مختل می شود.

مزایا و معایب منبع انبساط باز

مزایای منبع انبساط باز

اکثرا در سیستم های گرمایش مرکزی، منبع انبساط باز به کار گرفته می شود زیرا :

  • قیمت منبع انبساط باز به نسبت قیمت منبع انبساط بسته مناسب تر و ارزان تر است.
  • سرویس و تعمیر مناسب و هزینه کمتر
  • مقاومت و ضریب اطمینان بالا در برابر تحمل فشارهای بالا
  • اعمال کنترل دقیق بر سیستم گرمایشی  توسط منبع انبساط باز سبب کاهش احتمال ترگیدگی دیگ می شود.

معایب منبع انبساط باز

در طرفی مشکلات منبع انبساط باز بدین صورت می باشد:

  • برای نصب منبع انبساط باز، وجود لوله کشی مناسب در پشت بام ساختمان ها ضروری است.
  • منبع انبساط باز در فشارهای خیلی بالا کارآیی ندارد
  • میزان زنگ زدگی و خوردگی منبع انبساط به دلیل جای گیری در معرض هوای مستقیم و آزاد زیاد است
  • هدر رفت انرژی به علت جای گیری در هوای آزاد و به خصوص در هوای سرد
  • عدم كاركرد مناسب در فشارهای بيش از 3 بار (bar) در ساختمان هايی با ارتفاع كم
  • نياز به لوله كشی بسيار زياد برای نصب و قرارگیری منبع در بالاترين نقطه ساختمان
  • اتلاف آب درون سيستم بر اثر تبخير و سرريز مدام، ناشی از راه داشتن به هوای آزاد اتمسفر
  • وابسته بودن محدوده عملكرد به ارتفاع ساختمان و الزام نصب آن در ارتفاع بالاتر (حداقل 2 متر) از بالاترين مبادله گر گرما یا رادیاتور موجود در سيستم

 

بنابراین برای  نداشتن مشکلات ذکر شده، می توان منبع انبساط بسته را جایگزین منبع انبساط باز نمود. و علاوه بر این قیمت منبع انبساط کم هزینه تر و ارزان تمام می شود

 

جهت مشاوره و دریافت جزئیات بیشتر در خصوص انواع دیگ ، تجهیزات جانبی و  قیمت منبع انبساط با کارشناسان ما در صنایع دما بخار مشهد تماس حاصل فرمایید.

05138472536-09388037440

مقالات مرتبط:

آشنایی با اجزای دیگ بخار استاندارد

اجزای تشکیل دهنده سیستم گرمایش روغن

نظر خود را ثبت کنید