منبع انبساط

منبع انبساط از جمله مخازن صنعتی است. که جهت کنترل انبساط سیالات به‌ویژه آب در سیستم‌های تأسیساتی و به‌ منظور جبران کمبود سیال در حال گردش به کار می‌رود. با به‌کارگیری این منابع، فشار مضاعف بر سیال گرمادیده به تعادل می‌رسد.همچنین کاهش آب یا سیال موجود در سیستم‌های حرارت مرکزی ساختمان‌ها و کارخانه‌ها را جبران می‌شود.

اهداف استفاده از منبع انبساط

استفاده از تأسیساتی همچون منبع انبساط به دو دلیل عمده انجام می‌شود. یکی کم کردن فشار سیال به جوش آمده.و افزایش میزان حجمی بخار ناشی از آن در مخازن، دیگ‌ها و پکیج‌های حرارتی است. همچنین دلیل دیگر در جهت تعادل سازی و کاهش آب در گردش داخل سیستم‌های مرکزی حرارتی است.

این مخازن بر روی تجهیزات لوله‌کشی و سیستم‌های گرمایشی ساختمانی قرار می‌گیرند. با استفاده از آن‌ها میزان افزایش فشار ایجاد می‌شود ناشی از حرارت را کنترل کرده و علاوه بر آن از کاهش فشار سیال نیز جلوگیری می‌کند. به هنگامی‌که سیستم دچار نشتی آب شود، فشار آب سیال بر اتصالات نیز کم می‌شود؛ اما با به‌کارگیری منابع انبساط می‌توان از کاهش فشار نیز جلوگیری کرد.

عملکرد منبع انبساط در سیستم‌های گرمایشی

سیستم‌ها و مخازن گرمایشی به‌صورت تجهیزات مرکزی حرارتی در ساختمان‌ها به کار می‌روند. این سیستم‌ها با استفاده از افزایش دما و حرارت خارجی، منجر به گرم شدن آب داخل لوله‌ها می‌شوند. به‌تبع این گرمای منتقل‌شده، حجم سیال یا آب بیشتر می‌شود و بر روی توان تحمل لوله‌ها و کلیه اتصالات سیستم مرکزی اثر می‌گذارد؛ به‌طوری‌که سبب ایجاد فشاری مضاعف بر آن‌ها می‌شود.

وجود چنین فشار غیرقابل‌کنترلی سبب انفجار مخزن و ترکیدگی اتصالات در مخازن گرمایش مرکزی شده و در صورت عدم رعایت موازین استانداردسازی منجر به ایجاد خسارات مالی و جانی در ساختمان‌ها و ساکنین آن‌ها می‌شود. همین نکته ضرورت استفاده از منبع انبساط را به‌خوبی نشان می‌دهد.

عموماً در جهت جلوگیری از وقوع چنین خطراتی، از شیر اطمینان بر روی سیستم حرارت مرکزی و پکیج‌های گرمایی استفاده می‌کنند. بدین ترتیب مقداری از سیال منبسط را از لوله‌ها خارج کرده و مانع از بر هم خوردن تعادل فشار وارده بر اتصالات می‌شوند.

البته که گزینه بهتر و ایمن‌تری نیز در جهت ایجاد تعادل فشار وارده وجود دارد. آن‌هم استفاده از منبع انبساط است. این سیستم ریسک‌های موجود در بهره‌گیری از شیر اطمینان را ندارد و دچار مشکلات فنی ناشی از باز نشدن شیر و هدر رفت حجم فراوانی از سیال نمی‌شود.

انواع منابع انبساط

منابع انبساط دارای انواع مختلف با عملکردهای متفاوتی است. دو دسته عمده منبع انبساط که به‌صورت متداول در صنایع و تجهیزات گرمایشی استفاده می‌شوند و بدان منابع باز یا بسته اطلاق می‌گردد. در این قسمت به بررسی انواع منابع انبساط و ویژگی‌های منحصربه‌فرد هر کدام اشاره می‌نماییم.

• منبع انبساط باز

منابع انبساط باز از نوع مخازن سربازی هستند. که در معرض هوا قرار میگیرد و به‌طور مستقیم با آن در ارتباط‌اند. بدین ترتیب فشار ایجادی بر روی سطح سیالات موجود در مخازن، بدون هیچ‌گونه مانعی اعمال می‌شود. این مخازن در ارتفاعی بلندتر از سطح زمین قرار دارد و محل جایگیری آن از آخرین مبدل حرارتی در سیستم‌های گرمایشی ساختمان نیز بالاتر است.

به همین علت امکان ایجاد تعادل فشار توسط منبع انبساط وجود دارد. افزون بر تنظیم فشار کل سیستم گرمایشی، از اتلاف آب یا سیال مورد نظر نیز جلوگیری می‌کند. محل نصب مخازن انبساط باز در پشت‌بام است. بدین ترتیب میزان فاصله ارتفاع منبع با سایر قسمت‌های سیستم‌های گرمایشی و حرارتی ساختمان حفظ می‌شود و در ارتباط کامل با جریان هوا قرار می‌گیرد.

کاربرد منابع انبساط باز

از ویژگی‌های مهم مخازن انبساط باز، تنظیم فشار داخل اتصالات و لوله‌ها با استفاده از فشار هوای بیرونی است. همین امر موجب می‌شود تا  سیستم‌های حرارتی و گرمایشی که از این مدل منابع استفاده می‌کنند، دارای میزان فشار نسبتا محدود و کم باشند. ازآنجایی‌که مقدار نیروی وارده سیالات به سطح سیستم با ارتفاع قرارگیری منبع در ارتباط است، این فشار ناشی از اختلاف ارتفاع  ایجاد شده است و بر روی مخازن گرمایش مرکزی تأثیری مستقیم می‌گذارد.

• منبع انبساط بسته

منابع انبساط بسته برعکس مدل‌های باز، در معرض هوای مستقیم نیستند. این مخازن، فشار موجود در لوله‌ها را با استفاده از یک فرآیند سیستماتیک برطرف می‌کنند. در واقع منبع انبساط از نوع بسته با استفاده از بالشتک‌های حاوی گاز ازت یا هوای معمولی اقدام به تنظیم فشار می‌کند. در این مدل سیستم‌ها دو بخش وجود دارند، یکی برای دمیدن گاز ازت یا هوای خنثی و دیگری برای ورود مایعاتی همچون آب یا سایر سیالات.

سیال ورودی در سیستم گرمایشی به گردش در آمده و با استفاده.از بالشتک‌های گازی به تنظیم فشار وارد بر سطح لوله‌ها می‌پردازد. محل جاگیری منابع انبساط با توجه به درب موتورخانه‌ها بوده و حتی‌الامکان به دیگ یا مخزن حرارتی نزدیک است.

همچنین تناسب فاصله منبع با لوله آب ورودی به مخزن می‌بایست رعایت شود. در منبع انبساط بسته، با توجه به نوع گاز ورودی و ساختار و کارکرد آن خود نیز به دو قسمت طبقه‌بندی می‌شود. این دو قسمت شامل منابع انبساط بسته از نوع قابل تنظیم و منابع انبساط بسته از نوع دیافراگمی هستند.

ویژگی‌های منبع انبساط بسته.از نوع قابل تنظیم

در سیستم‌های گرمایشی دارای منابع انبساطی فوق الذکر با قابلیت تنظیم ، فشار آب موجود در دستگاه به شکلی متناوب و منظم بررسی می‌شود. این تنظیمات دقیق ، فشار آب را در اندازه‌ای معین نگاه میدارد و مانع از بر هم خوردن تعادل آن می‌شود. به‌طوری‌که با تغییرات اعمالی ، میزان حرارت ایجادی بر روی لوله‌های آب و تأثیر آن بر حجم سیال، میزان هوا یا گاز موجود در بالشتک نیز تغییر می‌کند. همین ویژگی فشار موجود در دستگاه را تنظیم کرده و در یک عدد مشخص ثابت می‌کند.