منبع انبساط یکی از اجزای مهم در سیستم های گرمایشی و سرمایشی است. این منبع به منظور جبران تغییرات حجم مایع درون سیستم که به دلیل تغییرات دما ایجاد می شود، استفاده می شود. وظیفه اصلی منبع انبساط، جلوگیری از افزایش یا کاهش بیش از حد فشار در سیستم است که می تواند منجر به آسیب به قطعات و لوله ها شود.
منبع انبساط به دو نوع باز و بسته تقسیم می شود. منبع انبساط باز معمولا در سیستم های گرمایشی استفاده می شود و به صورت مستقیم با هوای آزاد در ارتباط است. این نوع منبع انبساط ساده تر است اما ممکن است نیاز به نگهداری بیشتری داشته باشد. منبع انبساط بسته، که معمولا در سیستم های سرمایشی و گرمایشی پیشرفته تر استفاده می شود، یک مخزن مهر و موم شده است که از یک دیافراگم برای جدا کردن هوا و مایع استفاده می کند. این نوع منبع انبساط نیاز به نگهداری کمتری دارد و عملکرد بهتری در کنترل فشار سیستم دارد.
در هر سیستم حرارتی یا برودتی، مایعات با تغییرات دما منبسط یا منقبض می شوند. این تغییرات حجم، به ویژه در سیستم های بسته که جایی برای فرار مایع وجود ندارد، می تواند به افزایش یا کاهش شدید فشار منجر شود. افزایش بیش از حد فشار می تواند به ترکیدن لوله ها، نشتی و آسیب به پمپ ها و سایر اجزا منجر شود. در حالی که کاهش فشار می تواند باعث ورود هوا به سیستم و ایجاد اختلال در عملکرد آن شود.
منابع انبساط در انواع سیستم های گرمایشی و سرمایشی مانند بویلرها، سیستم های تهویه مطبوع، پمپ های حرارتی و سیستم های خورشیدی حرارتی به کار می روند. این منابع همچنین در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها و ساختمان های مسکونی و تجاری استفاده می شوند. در ادامه با مقایسه بین منبع انبساط باز و بسته آشنا می شوید.
آشنایی با منبع انبساط باز
منبع انبساط باز یکی از انواع منابع انبساط است که در سیستم های گرمایشی به کار می رود. وظیفه اصلی این منبع، جبران تغییرات حجم آب ناشی از تغییرات دما و جلوگیری از افزایش یا کاهش بیش از حد فشار در سیستم است. این نوع منبع به صورت مستقیم با هوای آزاد در تماس است و به همین دلیل طراحی آن ساده تر و هزینه اولیه کمتری دارد.
منبع انبساط باز از یک مخزن تشکیل شده که در بالاترین نقطه سیستم گرمایشی نصب می شود. این مخزن دارای یک دریچه برای ورود و خروج هوا است. هنگامی که دمای آب درون سیستم افزایش می یابد و منبسط می شود، حجم اضافی آب به داخل منبع انبساط باز می رود. در صورت کاهش دمای آب و انقباض آن، آب از منبع به سیستم بازمی گردد تا فشار درون سیستم ثابت بماند.
مزایا و معایب
طراحی ساده: منبع انبساط باز طراحی ساده ای دارد که نصب و نگهداری آن را آسان تر می کند.
هزینه کم: هزینه اولیه این نوع منبع نسبت به منابع انبساط بسته کمتر است.
نیاز به نگهداری بیشتر: به دلیل تماس مستقیم آب با هوا، احتمال ایجاد زنگ زدگی و خوردگی در سیستم افزایش می یابد.
از دست دادن حرارت: چون منبع انبساط باز در تماس با هوای آزاد است، ممکن است حرارت بیشتری از دست بدهد و بازده سیستم کاهش یابد.
خطر یخ زدگی: در مناطق سردسیر، آب درون منبع انبساط باز ممکن است یخ بزند و باعث اختلال در عملکرد سیستم شود.
منبع انبساط باز معمولا در سیستم های گرمایشی کوچک و خانگی استفاده می شود که نیاز به کنترل فشار پیچیده تری ندارند. همچنین در سیستم های قدیمی تر گرمایشی، این نوع منبع به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گرفت. در کل، منبع انبساط باز، با طراحی ساده و هزینه کم، گزینه ای مناسب برای سیستم های گرمایشی ساده و کوچک است. با این حال، نیاز به نگهداری بیشتر و خطرات ناشی از تماس آب با هوا باید در نظر گرفته شود. انتخاب این نوع منبع انبساط باید بر اساس نیازهای خاص سیستم گرمایشی و شرایط محیطی انجام شود.
آشنایی با منبع انبساط بسته
منبع انبساط بسته یکی از اجزای حیاتی در سیستم های گرمایشی و سرمایشی است که به منظور کنترل و جبران تغییرات حجم مایعات ناشی از تغییرات دما به کار می رود. این نوع منبع انبساط یک مخزن مهر و موم شده است که از یک دیافراگم یا بالون برای جدا کردن هوا و مایع استفاده می کند. وظیفه اصلی منبع انبساط بسته، حفظ فشار ثابت در سیستم و جلوگیری از آسیب به اجزا و لوله ها است.
منبع انبساط بسته از یک مخزن فولادی یا پلاستیکی تشکیل شده که به دو قسمت تقسیم شده که یکی برای مایع (مانند آب یا گلیکول) و دیگری برای هوا یا گاز (معمولا نیتروژن) است. این دو قسمت توسط یک دیافراگم یا بالون جدا می شوند. هنگامی که دمای مایع افزایش می یابد و حجم آن منبسط می شود، دیافراگم تغییر شکل می دهد و مایع اضافی به داخل منبع انبساط وارد می شود. به همین ترتیب، وقتی دما کاهش می یابد و مایع منقبض می شود، دیافراگم به حالت اولیه باز می گردد و مایع به سیستم باز می گردد.
مزایا و معایب
کنترل بهتر فشار: منبع انبساط بسته توانایی بهتری در حفظ فشار ثابت و جلوگیری از نوسانات فشار دارد.
نگهداری کمتر: به دلیل عدم تماس مستقیم مایع با هوا، خطر زنگ زدگی و خوردگی کاهش می یابد.
بازدهی حرارتی بیشتر: با کاهش از دست دادن حرارت به محیط، بازدهی سیستم بهبود می یابد.
هزینه بالاتر: هزینه اولیه نصب و خرید منبع انبساط بسته بیشتر از نوع باز است.
پیچیدگی نصب: نصب و راه اندازی منبع انبساط بسته به دلیل ساختار پیچیده تر، نیاز به دانش و تجربه بیشتری دارد.
منبع انبساط بسته در انواع سیستم های گرمایشی و سرمایشی مانند بویلرها، سیستم های تهویه مطبوع، پمپ های حرارتی و سیستم های خورشیدی حرارتی به کار می رود. این نوع منبع به ویژه در سیستم های پیشرفته تر و بزرگ تر که نیاز به کنترل دقیق تر فشار دارند، استفاده می شود.
منبع انبساط بسته با ارائه کنترل بهتر فشار و نیاز کمتر به نگهداری، گزینه ای مناسب برای سیستم های گرمایشی و سرمایشی پیشرفته است. با این حال، هزینه بالاتر و پیچیدگی نصب آن باید در نظر گرفته شود. انتخاب این نوع منبع انبساط باید بر اساس نیازهای خاص سیستم و مزایای بلندمدت آن انجام شود.
مقایسه بین منبع انبساط باز و بسته
منابع انبساط باز و بسته هر دو به منظور جبران تغییرات حجم مایعات در سیستم های گرمایشی و سرمایشی به کار می روند. اما تفاوت های مهمی در طراحی، عملکرد و کاربردهای آن ها وجود دارد. منبع انبساط باز یک مخزن ساده است که در بالاترین نقطه سیستم نصب می شود مستقیما با هوای آزاد در تماس است. این مخزن دارای دریچه ای برای ورود و خروج هوا است. در مقابل منبع انبساط بسته یک مخزن مهر و موم شده است که از یک دیافراگم یا بالون برای جدا کردن هوا و مایع استفاده می کند. هوا یا گاز در یک قسمت و مایع در قسمت دیگر قرار دارد.
منبع انبساط باز با تغییرات دمایی، حجم آب تغییر می کند و آب اضافی وارد مخزن می شود یا از آن خارج می شود. فشار سیستم مستقیما با هوای آزاد تنظیم می شود. در حالی که، منبع انبساط بسته با تغییرات حجم مایع، دیافراگم تغییر شکل می دهد تا فشار را ثابت نگه دارد. مایع و هوا در تماس مستقیم نیستند و فشار سیستم به صورت دقیق تری تنظیم می شود.
مقایسه بین منبع انبساط باز و بسته باید بر اساس نیازهای خاص سیستم و شرایط محیطی انجام می شود. منبع انبساط باز با هزینه کمتر و طراحی ساده برای سیستم های کوچک مناسب است. در حالی که منبع انبساط بسته با کنترل بهتر فشار و نیاز کمتر به نگهداری، گزینه ای مناسب برای سیستم های پیشرفته تر و بزرگ تر است.