محاسبات منبع انبساط چگونه انجام میشود ؟

محاسبات منبع انبساط در این مقاله از سایت بامین تهویه مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد. گفتنی است که محاسبات بار حرارتی ساختمان و تجهیزات آن باید همیشه انجام شود‌.

برای محاسبه‌ی منبع انبساط در سیستم‌های گرمایش مرکزی یا شوفاژ، باید ابتدا برخی اطلاعات کلیدی سیستم گرمایشی را داشته باشیم. منبع انبساط برای جبران تغییرات حجمی آب ناشی از گرم شدن آن در سیستم گرمایشی استفاده می‌شود. آب هنگام گرم شدن منبسط می‌شود و برای جلوگیری از افزایش فشار داخل سیستم، منبع انبساط این افزایش حجم را جذب می‌کند. این محاسبات برای انتخاب ظرفیت مناسب منبع انبساط و تنظیم فشار سیستم اهمیت زیادی دارد. مراحل کلی محاسبه منبع انبساط در ادامه آمده است.

انواع منبع انبساط

در راستای محاسبات منبع انبساط ، بهتر است که انواع این منبع را بشناسیم. دو‌ نوع منبع انبساط وجود دارد: منبع انبساط باز و بسته که در مقاله های دیگر این سایت مفصل درباره آن ها صحبت شده است‌.

منبع انبساط باز

منبع انبساط باز در هوای آزاد وجود دارد و بر بالاترین نقطه از مبدل حرارتی نصب خواهد شد‌. این فاصله باید حداقل ۹ فوت بالاتر باشد. منبع انبساط به خط مکش پمپ متصل می شود. این امر باعث می شود که تحت تاثیر اتمسفر قرار بگیرد و هوا به داخل سیستم نفوذ نکند. برای جلوگیری از افت فشار از وسایلی مثل صافی پمپ استفاده می شود. برای برگشت آب از منبع انبساط از دو‌ لوله رفت و برگشت استفاده می شود. منبع انبساط باز برای سیستم های حرارتی که فشار کم دارند و دمای آن حداکثر ۱۸۰ درجه فارنهایت است  به کار برده می شود.

محاسبات منبع انبساط باز به چه صورت است؟

محاسبات منبع انبساط باز را در این قسمت توضیح خواهیم داد.

 محاسبه حجم منبع انبساط باز

ابتدا با استفاده از جدول افت فشار، حجم آب داخل لوله ها را محاسبه می کنیم. برای این کار وزن آب را بر طول لوله که قطر های مختلف دارد ضرب می شود و به این طریق وزن آب در لوله ها بر حسب پوند به دست می آید، سپس باید این مقدار به دست آمده را تقسیم بر عدد ۸.۳۳ نمود‌. به این صورت حجم‌ آب بر حسب گالن به دست خواهد آمد. حجم آب داخل دیگ در کاتالوگ وسیله خریداری شده مشخص شده است. پس از آن باید به ازای افزایش دمای آب ورودی به سیستم، درصد افزایش حجم را مشخص نمود. در آخر بر طبق این فرمول حجم منبع انبساط باز مشخص خواهد شد.

درصد افزایش حجم آب × ( حجم آب داخل مبدل حرارتی + حجم آب درون لوله ها) = حجم منبع انبساط

استفاده از این فرمول حجم منبع انبساط باز مشخص خواهد شد. این یک روش از محاسبات منبع انبساط بود.

منبع انبساط بسته چه عملکردی دارد؟

منبع انبساط بسته یک مخزن تحت فشار است که در سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و آب گرم مصرفی استفاده می‌شود. وظیفه اصلی آن جذب تغییرات حجمی آب است که به دلیل تغییرات دما ایجاد می‌شود. این منبع به طور خاص برای جلوگیری از افزایش فشار در سیستم طراحی شده است و مانع از نشت آب یا آسیب به اجزای سیستم می‌شود. عملکرد دقیق منبع انبساط بسته به شرح زیر است:

عملکرد منبع انبساط بسته

۱. جذب انبساط آب: وقتی آب در سیستم گرم می‌شود، حجم آن افزایش می‌یابد (انبساط حجمی). این افزایش حجم باعث بالا رفتن فشار داخل سیستم می‌شود. منبع انبساط بسته با داشتن فضای خالی (حجم قابل انعطاف)، این حجم اضافی را جذب می‌کند و فشار را کنترل می‌کند.

۲. جداسازی آب و هوا: منبع انبساط بسته دارای یک دیافراگم یا بالشتک لاستیکی است که فضای آب و هوا را از هم جدا می‌کند. در یک سمت این دیافراگم، آب سیستم قرار دارد و در سمت دیگر گاز نیتروژن یا هوا. این طراحی از تماس مستقیم آب و هوا جلوگیری می‌کند که مانع از ورود هوا به سیستم و کاهش خطر خوردگی می‌شود.

جلوگیری از کاهش و افزایش فشار ناگهانی: با توجه به وجود گاز در طرف مقابل دیافراگم، منبع انبساط بسته می‌تواند فشار را تعدیل کند. در صورتی که حجم آب به دلیل افزایش دما افزایش یابد، فشار گاز نیز افزایش می‌یابد و سیستم به طور پیوسته فشار را تنظیم می‌کند. این عملکرد از بروز پدیده‌هایی مانند کاویتاسیون و آسیب به پمپ‌ها جلوگیری می‌کند.

پیشگیری از خروج آب اضافی: در صورت نبود منبع انبساط بسته، افزایش حجم آب باعث سرریز آب از سیستم می‌شود. منبع انبساط بسته، این حجم اضافی را در خود نگه می‌دارد و پس از کاهش دما، آب را دوباره به سیستم باز می‌گرداند.

مزایای منبع انبساط بسته

• کاهش خطر خوردگی و زنگ‌زدگی: با جداسازی هوا از آب، از تشکیل حباب‌های هوا در سیستم جلوگیری می‌شود که این امر باعث کاهش زنگ‌زدگی و خوردگی در لوله‌ها و رادیاتورها می‌شود.
• صرفه‌جویی در مصرف آب: به جای خروج آب اضافی از سیستم، منبع انبساط بسته این آب را نگه می‌دارد و پس از کاهش دما دوباره به سیستم بازمی‌گرداند.
• حفاظت از تجهیزات سیستم گرمایش: منبع انبساط فشارهای ناگهانی را کنترل می‌کند و مانع از آسیب دیدن پمپ‌ها و اتصالات می‌شود.

برای محاسبات منبع انبساط بسته نیز از روشی استفاده می شود که در ادامه توضیح داده خواهد شد.

محاسبات منبع انبساط بسته

برای محاسبات منبع انبساط بسته یا دیافراگمی از این فرمول استفاده می کنند.

Vt = (0.00041*T-0.0466) * Vs/((Pa/pf)-(Pa/Po))

اجزای این فرمول را نیز توضیح می دهیم. در این فرمول برای محاسبات منبع انبساط بسته، Vt نشان دهنده حجم مورد نیاز است. حجم آب سیستم گرمایشی را با Vs در این فرمول نشان می دهند. T میانگین دمای سیستم گرمایشی است و بر حسب فارنهایت اندازه گیری خواهد شد. فشار هوای موجود در مکان نصب منبع انبساط را با Pa نشان می دهند و بر حسب پوند بر اینچ محاسبه خواهد شد. فشار سیستم بعد ازپر شدن مخزن با Pf و بر حسب پوند بر اینچ حساب می شود. علامت دیگر Po است که نشان دهنده حداکثر فشار وارد شده به مخزن پس از رسیدن آب به حداکثر دما می باشد. این اندازه گیری نیز بر حسب پوند بر اینچ خواهد بود. با این محاسبه ها می توانید سیستم گرمایشی خود را بهتر مورد بررسی قرار دهید و همه جوانب را کنترل نمایید.

نکات تکمیلی

• بهتر است کمی از حجم محاسبه شده بیشتر در نظر بگیرید تا از فشار بیش از حد جلوگیری کنید.
• انتخاب فشار مناسب منبع انبساط اهمیت زیادی دارد و معمولا باید توسط تکنسین متخصص انجام شود تا سیستم بهینه کار کند.

این مراحل محاسباتی کلی برای انتخاب منبع انبساط مناسب در سیستم‌های گرمایشی است.

سخن پایانی

محاسبات منبع انبساط باز و بسته در این دانشنامه از سایت بامین تهویه به شما ارائه شده است. با استفاده از روش های توضیح داده شده می توانید عملیات محاسبه را انجام داده و به نتیجه برسید. سوالات احتمالی خود را نیز می توانید از کارشناسان ما بپرسید.