منبع انبساط چیست؟ انواع، مزایا و معایب

بالا رفتن حجم آب و فشار آن در اثر گرما در سیستم های گرمایشی و حرارتی یکی از بزرگترین مشکلاتی می باشد که خسارت های زیادی را به همراه دارد. به منظور کنترل این فشار و جلوگیری از ترکیدگی لوله های آب از مخازنی تحت عنوان مخزن انبساط (expansion tank) استفاده میشود. علاوه براین، در برخی از مواقع و به دلایل مختلف ممکن است فشار آب موجود در سیستم حرارتی با کاهش زیادی مواجه شده و در نتیجه انتقال آن دچار اختلال خواهد شد.   

از دیگر وظایف در نظر گرفته شده برای این مخازن، کنترل حجم آب موجود در سیستم می باشد که مخصوصا در سیستم های آب گرم خانگی برای انتقال آب به طبقات بالایی ساختمان کاربرد زیادی دارد.

انواع منبع انبساط

مخازن انبساط با توجه به نحوه عملکرد آنها و ساختار کلی که بر هر یک در نظر گرفته میشود به دو گروه منبع انبساط باز و بسته تقسیم میشوند. این دو نوع مخزن به طور کامل از نظر ساختار و شکل، محل نصب و نحوه عملکرد با هم متفاوت هستند که عبارتند از:

منبع انبساط باز

کنترل فشار موجود در مخازن انبساط به روش های مختلفی انجام میگیرد که در نوع منبع باز، از فشار هوا برای ایجاد تعادل در فشار آب و میزان بخار موجود در دیگ و همچنین جبران آب کاهش یافته در سیستم استفاده میشود. به منظور دست یافتن به این هدف لازم است منبع در ارتفاع حداقل دو متر بلاتر از منبع و مبدل گرما قرار داده شود تا کنترل فشار به بهترین شکل و بالاترین کارایی صورت گیرد. لازم به ذکر است که، فشار طبیعی هوا که به آب موجود در منبع وارد میشود زیاد نبوده و نمی تواند برای محیط هایی با فشار بالا نتیجه خوبی را ارائه دهد. به همین منظور از منبع انبساط باز در محیط هایی استفاده می گردد که فشار کمی در آنها وجود داشته باشد.

ساختار منبع انبساط باز

اجزای منبع انبساط باز شامل مخزن استوانه ای روباز با بدنه ضدزنگ و خوردگی و پنج لوله ورودی و خروجی می باشد که در بالای پشت بام و در ارتفاع بالاتر از مبدل حرارتی نصب می گردد. نحوه کار منبع انبساط باز ساختار ارائه شده شامل مراحل زیر می باشد:

در اثر حرارت دادن به آب، به مرور با افزایش دما حجم و فشار آن نیز افزایش پیدا میکند و حجم آن در مخزن بالا می رود.

مخزن برای ایجاد تعادل در فشار و جلوگیری از سرریز شدن آب، با فشار هوا وارد شده به آن سعی در انتقال آب به سایر بخش های سیستم حرارتی می کند

در اثر فشار وارد کردن به آب موجود در منبع، سطح آن کاهش پیدا کرده و آب با فشار مناسب در لوله های آب جریان پیدا می کنند.

با افزایش فشار بیش از حد معمول و غیر قابل کنترل با منبع، بخشی از آب و بخار از شیرهای تخلیه اضطراری خارجی خواهند شد.

مزایا منبع انبساط باز

مخزن انبساط باز بخاطر تامین نیروی فشار از طریق هوای آزاد مزایای زیادی به همراه دارد که از مهم ترین آنها می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

راه اندازی، نصب و تعمیر آسان

قیمت ارزان نسبت به سایر انواع مخازن انبساط

ضریب اطمینان بالا بخاطر تخلیه آب اضافه با شیرهای اضطراری

به عبارت دیگر، برای خرید منبع انبساط ارزان در محیط هایی با فشار کم منابع باز می توانند انتخاب مناسبی به شمار روند.

معایب منبع انبساط باز

علیرغم مزایای زیاد و قیمت مناسبی که مخازن باز به همراه دارند، وجود برخی از معایب باعث میشود همیشه گزینه مناسبی برای ایجاد تعادل در فشار آب و حجم آن در سیستم های گرمایشی نباشند. مهم ترین معایبی که در این گروه از مخازن انبساط به چشم میخورد می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

زنگ زدگی و خوردگی بخاطر قرار گرفتن در معرض بارش باران و برف

هدر رفتن آب بخاطر تخلیه اضطراری آن در صورت افزایش حجم آب بیشتر از حد مجاز

هزینه راه اندازی بیشتر بخاطر نیاز به لوله کشی در پشت بام

علاوه براین، لازم به ذکر است که استفاده از این گروه از مخازن انبساط باعث میشود تا در اثر تماس مستقیم با هوای سرد در زمستان مقدار اتلاف انرژی در آن با رشد زیادی مواجه گردد.