منبع انبساط بسته؛ انواع، معایب و مزایا
منبع انبساط بسته همان طور که از اسم آن مشخص است منبعی است که با هوای آزاد تبادلی ندارد و فشار موجود در مخزن توسط یک مکانیسم به وسیله بالشتک های هوا و یا گازی مانند ازت تامین می شود. منبع انبساط بسته شامل مخزنی است که در آن بخشی برای قرار گیری یک گاز بی اثر تعبیه شده و در قسمت دیگر بخشی برای وارد شدن آب در حال گردش در سیستم گرمایشی وجود دارد. در این نوع مخازن فشار سیستم در اثر ایجاد تعادل بین فشار بخش گازی و آب در گردش تنظیم می شود. به همین دلیل مخارن انبساط بسته باید در قسمت هایی در موتورخانه و یا نزدیکی دیگ نصب شوند و در ارتفاعی بالاتر از آب ورودی دیگ قرار داشته باشند.
در منابع انبساط بسته، بسته به نوع ساختار و عملکرد شان و نوع گاز به کار رفته در مخزن گازی خود به دو دسته مخازن انبساطی قابل تنظیم و منابع انبساط دیافراگمی تقسیم بندی می شوند. در ادامه با این دو نوع منبع انبساط بسته آشنا می شوید.
منبع انبساط بسته قابل تنظیم
در این مخازن فشار آب موجود در سیستم دائما اندازه گیری شده و میزان آن در یک مقدار مشخص ثابت نگه داشته می شود. بدین ترتیب که در اثر تغییر دمای آب در گردش در سیستم گرمایشی، حجم آب در گردش در افزایش و یا کاهش یافته و بدین ترتیب میزان هوای موجود در مخزن تحت تاثیر این تغییرات تغییر می یابد. به عبارت دیگر با گرم شدن تدریجی آب موجود در سیستم گرمایشی و ورود آن به مخزن انبساط، حجم آب به مرور افزایش یافته و بدین ترتیب هوای موجود در مخزن انبساط خارج می شود.
زمانی که میزان آب موجود در مخزن به مقدار حداکثر خود رسید شیر خروجی هوای داخل مخزن بسته شده و فشار درون مخزن در حد ثابت و مشخص قرار می گیرد. پس از آن با افزایش حجم آب و یا کاهش حجم آب مخزن وارد عمل شده و با کاهش و یا افزایش آب موجود در مخزن فشار را در حد ثابت شده نگه می دارد. یکی از معایب موجود در مخازن انبساط بسته قابل تنظیم این است که در مواردی امکان ورود هوای موجود در مخزن به آب وجود داشته و بدین ترتیب می تواند باعث ایجاد حباب درون سیستم گرمایشی و لوله ها شود. این امر باعث می شود نیاز به هواگیری لوله ها و سیستم گرمایشی بیشتر شود.
منبع انبساط بسته تیوپی
منبع های انبساط بسته تیوپی دارای یک تیوپ لاستیکی در درون شان هستند که مخزن را به دو بخش تقسیم می کند. در فضای بیرون تیوپ لایه هوا و یا گاز تحت فشار وجود داشته و درون آن توسط آب در گردش موجود در سیستم گرمایشی پر می شود. به این صورت که زمانی که داخل تیوپ،که با آب منبسط شده پر شده است، تحت فشار آب زیادی قرار گیرد، تیوپ لاستیکی را به افزایش حجم می یابد و زمانی که این فشار بیش از آستانه تحمل بخش گازی باشد سیستم وارد عمل شده و با باز کردن شیر خروجی آب اضافی خارج شده تا فشار درون مخزن مجددا به حد نرمال اولیه باز گردد. از جمله معایب مخازن انبساط بسته دیافراگمی می توان به این موضوع اشاره کرد که تیوپ لاستیکی موجود بین دو قسمت گازی و مایع می تواند به مرور خاصیت خود را از دست داده و سوراخ یا پاره شود و مشکلات متعددی در سیستم گرمایشی ایجاد و آن را مختل کند. درحال حاضر منبع انبساط بسته تیوپی هاماک در فروشگاه مخزن آب دات کام قابل فروش می باشند.
محاسبه حجم منبع انبساط مورد نیاز به نسبت ساختمان
محاسبه حجم مورد نیاز از یک منبع انبساط به نوع سیستم گرمایشی شما و فضا و مساحت ساختمان بستگی دارد. منابع انبساط با حجم های مختلفی طراحی و تولید می شوند و دانستن حجم دقیق مورد نیاز منبع انبساط برای شما پیش از اقدام به خرید ضروری است. چرا که اگر حجم متناسبی انتخاب نکنید ممکن است با مشکلاتی مانند سر ریز شدن بیش از حد آب و از دست دادن حجم بالایی از آب گرم و در نتیجه آن بالا رفتن هزینه های انرژی و … مواجه شوید. هم چنین اگر منبع انبساطی با حجمی بیشتر از مقدار مورد نیاز تهیه کنید می توانید با مشکلاتی مانند عدم دریافت فشار مناسب آب در سیستم مواجه شوید.
عوامل تاثیرگذار بر محاسبه حجم منبع انبساط
محاسبه دقیق حجم منبع انبساط به عواملی از جمله موارد زیر بستگی دارد:
حداکثر دمای مورد نیاز
حداکثر فشار مورد نیاز
حجم آب در گردش درسیستم گرمایشی، که با مساحت سیستم گرمایشی مشخص می شود.
حداکثر میزان انبساط و افزایش حجمی که حجم آب در گردش ممکن است در اثر گرم شدن در حداکثر دمای مورد نیاز پیدا کند.
ظرفیت دمایی دیگ مورد استفاده در سیستم گرمایش مرکزی
علاوه بر موارد کلی اشاره شده در بالا تعدادی از موارد و شرایط دیگر نیز وجود دارد که به انتخاب شما در خرید نوع مخزن انبساط ارتباط دارد و در واقع در هر مخزنی نسبت به مخزن دیگر متفاوت می باشد. به همین دلیل در ادامه مطلب نحوه محاسبه حجم مخازن انبساطی را به تفکیک نوع و دسته بندی آن ها ذکر خواهد شد.
۱-محاسبه حجم منبع انبساط بسته
محاسبه حجم در منبع انبساط بسته بستگی به نوع منبع دارد و در دو نوع منبع انبساط بسته قابل تنظیم و دیافراگمی متفاوت خواهد بود. در ادامه نحوه محاسبه حجم منبع انبساط به تفکیک هر یک را توضیح خواهیم داد.
۲-محاسبه حجم منبع انبساط بسته قابل تنظیم
برای محاسبه حجم منبع انبساط بسته قابل تنظیم می توانید از فرمول زیر استفاده کنید:
Vt=(0.00041*T-0.0466) *Vs/((Pa/Pf)-(Pa/Po))
در این رابطه حروف Vt بیان کننده حجم مورد نیاز خواهد بود. Vs حجم آب موجود در سیستم گرمایشی است و بر حسب گالن تعریف شده است. که نحوه محاسبه آن را در بخش بالا توضیح دادیم. T میانگین دمای سیستم گرمایش شما است که بر حسب فارنهایت می باشد. Pa فشار هوای موجود در مکان نصب منبع بوده و بر حسب پوند بر اینچ می باشد. Pf فشار وارده بر سیستم پس از پر شدن آب داخل مخزن می باشد و بر حسب پوند بر اینچ بیان می شود. Po حداکثر فشار وارده به مخزن پس از رسیدن آب به حداکثر دما و افزایش حجم بوده و بر حسب پوند بر اینچ در نظر گرفته می شود.
محاسبه حجم منبع انبساط بسته تیوپی
حجم منبع انبساط بسته تیوپی از طریق فرمل زیر محاسبه می شود:
Vt=(0.00041*T-0.0466) *Vs/(1-(Pf/Po))
در این رابطه حرف Vt بیان کننده حجم منبع انباسط مورد نیاز شما از رابطه است. T میانگین دمای سیستم گرمایشی شما بر حسب درجه فارنهایت می باشد. Pf فشار موجود در مخزن هنگام پر شدن از آب می باشد و بر حسب پوند بر اینچ در نظر گرفته می شود. Po نیز حداکثر فشار وارد شده به مخزن پس از رسیدن آب به حداکثر دما و افزایش حجم آب موجود در سیستم گرمایشی بوده و بر حسب پوند بر اینچ در نظر گرفته می شود.
نکته:
همواره باید در نظر داشت که این محاسبات باید به روشی کاملا دقیق انجام شوند و تغییرات واحد های فرمولی به دقت باید رعایت گردد. بنابراین همواره پیشنهاد می شود برای اطمینان یافتن از چگونگی انجام محاسبات با کارشناسان مجرب در این امر صحبت و مشاوره کنید.