منبع انبساط چیست و چه کابردی دارد؟

یکی از تجهیزاتی که در موتورخانه ها نصب و مورد استفاده قرار می گیرد و توسط آنها می توان گرمای مورد نیاز ساختمان را از طریق آب تامین و کنترل نمود،منبع انبساط میباشد.در واقع میتوان گفت کاربردی ترین منبع در سیستم های حرارت مرکزی،مخزن انبساط است چرا که قادر به بالانس فشار اضافی در سیالات گرم شده و جبران کمبود آب در گردش درون سیستم حرارتی میباشد.بدین صورت که در سیستم های گرمایشی،دمای آب در گردش داخل لوله ها بر اثر حرارت بالا میرود،در نتیجه حجم آب در گردش افزایش پیدا کرده و موجب فشار در لوله ها و اتصالات میشود.این فشار میتواند منجر به ترکیدگی و انفجار قسمت هایی مانند دیگ سیستم گرمایش گردد.منبع انبساط،قادر است فشار لوله ها را کنترل نموده و از ترکیدگی لوله های آب جلوگیری نماید.در ادامه بررسی انواع منبع انبساط و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.منبع انبساط چیست و چه کابردی دارد؟ساختار منبع انبساط بر اساس نوع و محل نصب آنها و بنابر نوع فشار کاری تعیین میگردد که بر همین اساس این منبع در دو گروه مخزن انبساط باز و بسته تقسیم بندی میشود.منبع انبساط باز و بسته به طور کامل از نظر ساختار و شکل، محل نصب و نحوه عملکرد با هم تفاوت دارند که به بررسی هر یک میپردازیم.منبع انبساط باز این نوع از منبع انبساط،به طور مستقیم با هوای آزاد در ارتباط بوده و در واقع از فشار هوا برای ایجاد تعادل در فشار آب و میزان بخار موجود در دیگ و همچنین جبران آب کاهش یافته در سیستم استفاده میکند. مخزن انبساط باز،همیشه درارتفاعی بالاتر از دو متر از آخرین مبدل حرارتی در ساختمان قرار داده میشود تا بتواند فشار کل سیستم را به بهترین شکل ممکن بالانس و از هدر رفت آب جلوگیری کند.همانطور که میدانید، فشار طبیعی هوا قدرت زیادی نداشته و برای محیط هایی با فشار بالا مناسب نمیباشد. از این رو، از مخزن انبساط باز در محیط هایی که نیاز به فشار کمی دارند استفاده میشود.نحوه عملکرد منبع انبساط بازبا بالا رفتن دما،حجم و فشار آب موجود در سیستم گرمایشی افزایش یافته و سطح آب درون مخزن بالا می آید.مخزن با اعمال فشار هوای وارد شده به آن سعی در انتقال آب به سایر بخش های سیستم حرارتی می کند و به این ترتیب باعث می شود آب به راحتی و با فشار مناسب در لوله ها به گردش درآید.در صورتی که در سیستم نشتی وجود داشته باشد و میزان آب موجود در گردش کاهش یابد، مخزن به صورت خود به خود وارد عمل شده و با اتصالی که به آب شهری دارد این کسری آب را جبران می کند. در صورت افزایش فشار بیش از حد و غیر قابل کنترل، بخشی از آب و بخار از شیرهای تخلیه اضطراری خارجی خواهند شد.مزایای مخزن انبساط باز :قیمت ارزان و مناسبتعمیر و نگهداری آسانصرفه جویی در انرژیضریب اطمینان بالا در برابر فشار زیادمعایب منبع انبساط باز :عدم مناسب بودن برای فشارهای بالااتلاف انرژی زیاد در اثر تماس مستقیم با هوای سرد نیاز به داشتن لوله کشی در پشت بامزنگ زدگی در اثر مجاورت با هوای آزادهدر رفت آب در صورت تخلیه اضطراریمنبع انبساط بستهمنبع انبساط بسته،بر خلاف نوع باز در فاصله کمی با دیگ سیستم حرارتی و ارتفاع پایین تر نصب می گردد. فشار موجود در مخزن انبساط بسته، توسط یک مکانیسم به وسیله بالشتک های هوا و یا گازی مانند ازت تامین می شود و با فشار هوای آزاد ارتباطی ندارد. این مخزن معمولا داخل موتورخانه ها و یا هرجای دیگری از ساختمان قابل نصب میباشد.در سیستم های گرمایش با دمای زیاد و در مواردی که بدلیل محدودیت فضا و ارتفاع ، استفاده از منبع انبساط باز میسر نمی باشد از این مخرن استفاده میشود.حجم درون این نوع مخزن انبساط،به طوری است که در آنها گازهای بی اثر از قبیل ازت و آب از هم جدا میشوند و با فشار گاز، فشار آب نیز متعادل میگردد.منابع انبساط بسته به دو نوع دیافراگمی و قابل تنظیم تقسیم میشوند که نحوه عملکرد هر یک را بررسی خواهیم کرد.نحوه عملکرد منبع انبساط بسته دیافراگمیدر این نوع از منبع انبساط بسته، یک بالشتک وجود دارد که آب در گردش سیستم حرارتی به آن وارد میشود. در بالای تیوپ گازهای بی اثر قرار گرفته اند که با بالا رفتن دمای آب و افزایش فشار آن، تیوپ با تغیر ساز بزرگتر میشود.هنگامی که فشار هوا از حد مجاز بیشتر شود،با باز شدن شیرهای تخلیه ، فشار در مقدار ثابتی تنظیم میگردد.نحوه عملکرد منبع انبساط بسته قابل تنظیمدر نوع مخزن انبساط بسته قابل تنظیم،فشاری ثابت بر حسب حجم مقدار آب و شرایط موجود در منبع،در نظر گرفته میشود که فشار و حجم آب با افزایش دمای آن بالا رفته و با رسیدن به حد مجاز، شیرهای تخلیه باز شده و گاز اضافی خارج میشود. در این نوع منبع انبساط، گاز به آب داخل مخزن وارد شده و در آن حباب ایجاد میکند که ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی با توجه به محیط مورد استفاده آب خروجی از این فرآیند گردد.مزایای منبع انبساط بسته :با توجه به قرار گرفتن در مسیر لوله آب،نیازی به لوله کشی مجدد ندارد.به دلیل عدم مجاورت با هوای آزاد،طول عمر بالاتری نسبت به نوع باز دارد.جهت استفاده در محیط های با فشار بالا مناسب است.معایب منبع انبساط بسته : قیمت بالاتر نسبت به منبع انبساط بازنیازمند به نصب سیستم های هواگیری ورود گاز به آب و تشکیل حبابکاربردهای منبع انبساط مخزن انبساط یا expansion tank نه تنها در محیط های خانگی، بلکه در صنعت نیز مورد استفاده قرار میگیرد.از جمله موارد استفاده این مخزن میتوان به دیگ بخار بویلر،موتورخانه های صنعتی،سیستم آب گرم خانگی و... اشاره نمود.در تمام این محیط ها و به منظور کنترل فشار آب و بخار موجود در مخازن و همچنین تامین فشار مناسب در محیط هایی با فشار آب پایین استفاده از منبع انبساط راهگشا بوده و موجب بهبود عملکرد میشود.