استفاده از سیستم‌های گرمایشی و موتورخانه‌ها یکی از نیازهای ضروری هر ساختمانی محسوب میشود. از این رو جهت افزایش عملکرد و راندمان یک سیستم گرمایشی نیاز به تجهیزاتی همچون منبع انبساط موتورخانه است. این نوع تجهیزات به کنترل و متعادل کردن فشار آب منبع و همچنین افزایش کیفیت انتقال آب از موتورخانه به داخل ساختمان‌ها کمک می‌کند. بنابراین در این مقاله قصد داریم شما را با مفهوم منبع انبساط چیست؟ و کاربردهای آن آشنا کنیم.
همچنین ما در انرژی کلینیک انجام خدمات پشتیبانی و نگهداری تاسیسات ساختمان ؛ خدمات تعمیر و نگهداری استخر و … را فراهم کرده ایم که درصورت نیاز می توانید از آنها بهره برده و یا با ما تماس بگیرید.
منبع انبساط موتورخانه چیست؟
منبع انبساط موتورخانه یا مخزن انبساط دستگاهی است که از سیستم‌های گرمایشی در برابر فشار زیاد آب محافظت می‌کند. همچنین در متوازن کردن فشار مناسب آب و تأمین آب گرم مورد نیاز تمام واحدهای ساختمان از پایین تا بالا نقش ایفا می‌کند. حجم مورد نیاز این مخازن بستگی به نوع و جنس سیستم گرمایشی، محیط و مساحت ساختمان دارد.
کاربرد منبع انبساط چیست؟
بهتر است بدانید که مخزن یا منبع انبساط در تمام سیستم‌های گرمایشی اعم از موتورخانه و پکیج تعبیه میشود و از افزایش فشار آب یا افزایش حجم آب در اثر گرم شدن در سیستم جلوگیری می‌کند. از آنجایی که در سیستم‌های گرمایش مرکزی واحدهای ساختمانی امکان این اتفاق وجود دارد که بر اثر حرارت میزان فشار آب غیرقابل کنترل شود. همواره از یک منبع انبساط استفاده می‌کنند تا ترک خوردگی و نشتی لوله‌ها و یا ترکیدن و انفجار دیگ سیستم مورد نظر و سایر تجهیزات پیشگیری شود.
شاید برای شما مفید باشد: طراحی تاسیسات ساختمان
بنابراین منبع انبساط موتورخانه دارای ۲ کارکرد اصلی زیر است:
- افزایش حجم آب حاصل از گرم شدن آب و افزایش حجم بخار در دیگ‌ها و پکیج‌ها را کاهش داده و آنها را کنترل می‌کند.
- معضل کاهش فشار آب ناشی از کم شدن آب در سیستم‌های حرارت مرکزی را جبران می‌کند.
ارائه خدمات حرفه ای تعمیر و نگهداری موتورخانه ساختمان
آشنایی با انواع منبع انبساط موتورخانه
ساختار منابع انبساط بر اساس نوع و محل نصب آنها و نوع فشار کاری که قرار است تحمل کند، به طور کلی به دو نوع منبع انبساط باز و منبع انبساط بسته تقسیم‌بندی می‌شوند که هر کدام عملکرد متفاوتی دارند.
منبع انبساط باز چیست؟
این نوع منبع انبساط برای سیستم‌های گرمایشی کم فشار کاربرد دارد و به دلیل قرار داشتن در فضای باز تحت تأثیر فشار مستقیم هوا قرار می‌گیرد. بنابراین با متوازن کردن سطح آب اغلب مخازن آنها را در پشت بام ساختمان‌ها قرار می‌دهند که آب با فشار بهتری در کل سیستم پخش شود. مخازن انبساط باز از نظر جنس منبع به انواع مختلفی همچون، مخزن انبساط آلومینیومی، مخزن انبساط آهنی و مخزن انبساط فایبرگلاس تقسیم می‌شوند که دارای ضریب اطمینان بالایی هستند.
انواع منبع انبساط باز
نحوه عملکرد منبع انبساط باز
منبع انبساط باز با استفاده از فشار اتمسفر برای تنظیم حجم و فشار آب در سیستم گرمایشی عمل می‌کند. هنگامی که آب در سیستم گرم میشود و حجم آن افزایش می‌یابد، این آب اضافی وارد مخزن انبساط باز شده و از افزایش بیش از حد فشار جلوگیری می‌کند. در زمان سرد شدن آب، این مایع دوباره به سیستم بازمی‌گردد. این نوع سیستم به دلیل طراحی ساده‌ای که دارد، نیاز به نگهداری پیچیده‌ای نداشته و به راحتی قابل استفاده است.
کاربرد منبع انبساط باز
منابع انبساط باز بیشتر در سیستم‌های گرمایشی کم فشار مانند موتورخانه‌های سنتی، ساختمان‌های مسکونی کوچک و فضاهایی که نیاز به تنظیم فشار آب بدون استفاده از گازهای فشرده دارند، به کار می‌روند. این سیستم برای مکان‌هایی که امکان دسترسی آسان به پشت بام و مراقبت از مخزن فراهم است، گزینه‌ای اقتصادی و مناسب محسوب میشود.
مزایای منبع انبساط باز
- نصب آسان و کم‌هزینه نسبت به منابع انبساط بسته
- عدم نیاز به تنظیم فشار گاز
- قابلیت نگهداری ساده بدون نیاز به تجهیزات خاص
معایب منبع انبساط باز
- قرارگیری در فضای باز، که ممکن است در معرض یخزدگی و خوردگی قرار گیرد
- تبخیر مداوم آب و نیاز به تأمین آب مجدد
- امکان ورود آلودگی به داخل آب در صورت عدم محافظت مناسب
منبع انبساط بسته چیست؟ (تحت فشار)
منبع انبساط بسته در یک محفظه کاملا سرپوشیده قرار دارد که از دو بخش گاز بی‌اثر (منظور باد معمولی است) و ورودی جریان آب در سیستم گرمایشی تشکیل شده است و توانایی تنظیم فشار آب را دارد.
نحوه عملکرد منبع انبساط بسته
در منابع انبساط بسته، فشار آب سیستم گرمایشی توسط یک گاز بی‌اثر تنظیم میشود. هنگامی که دمای آب افزایش می‌یابد و حجم آن بیشتر میشود، آب اضافی به بخش داخلی مخزن هدایت شده و فشار گاز را افزایش می‌دهد. این گاز با متراکم شدن از افزایش ناگهانی فشار جلوگیری می‌کند و تعادل سیستم را حفظ می‌نماید. در نتیجه، این سیستم میتواند تغییرات دمایی و فشاری را بدون کاهش کارایی جذب کند و طول عمر تجهیزات گرمایشی را افزایش دهد.
مزایای منبع انبساط بسته
- کاهش هدررفت آب به دلیل عدم تبخیر
- عدم نیاز به نصب در ارتفاع (مانند پشت بام) و امکان نصب در داخل موتورخانه
- افزایش طول عمر سیستم گرمایشی به دلیل کنترل دقیق‌تر فشار و کاهش استهلاک
- جلوگیری از ورود آلودگی و حفظ کیفیت آب در سیستم گرمایشی
معایب منبع انبساط بسته
- نیاز به تنظیم و نگهداری منظم فشار گاز برای عملکرد صحیح
- هزینه اولیه بالاتر نسبت به منابع انبساط باز، به دلیل پیچیدگی طراحی و مواد مصرفی
- امکان خرابی دیافراگم داخلی که در صورت عدم تعویض به موقع، باعث اختلال در عملکرد سیستم میشود
منبع انبساط بسته یا تحت فشار
زمان تعویض منبع انبساط موتورخانه
هریک از انواع منبع انبساط موتورخانه یکی از قطعات کلیدی در سیستم گرمایش از کف است که با هدف تنظیم فشار آب در مدار گرمایش و تأمین آب مورد نیاز برای سیستم طراحی شده است. این قطعه، علی‌رغم جایگاه کمتر قابل‌مشاهده‌اش، نقشی اساسی در عملکرد بهینه موتورخانه ایفا می‌کند. در ادامه، مواردی که نشان می‌دهند زمان تعویض یا تعمیر منابع انبساط فرا رسیده است و نکاتی برای تعویض آنها ارائه میشود:
نشانههای نیاز به تعویض انواع منبع انبساط موتورخانه
در موارد زیر منابع انبساط نیازمند تعویض خواهند بود:
• سرریز شدن آب از منبع: اگر آب از منابع انبساط پشت بام سرریز میشود، نشان‌دهنده مشکل در سیستم است که ممکن است به خرابی فلوتر یا گرفتگی لوله‌ها مرتبط باشد.
• نشتی یا سوراخ شدن منبع: وجود نشتی یا ترکیدگی در منابع انبساط، مخصوصاً در فصل زمستان، از مشکلات رایج است.
• کاهش کارایی گرمایش: سرد شدن تدریجی رادیاتورها و کاهش بازدهی سیستم گرمایش نشانه‌ای از خرابی منابع انبساط است.
• انسداد لوله‌ها: انسداد در مسیر رفت و برگشتی لوله‌های منابع انبساط میتواند به خرابی جدی موتورخانه منجر شود.
• پوسیدگی یا فرسودگی منبع: عمر مفید منابع انبساط محدود است و در صورت مشاهده علائم پوسیدگی، تعویض آن ضروری است.
نحوه تعویض انواع منبع انبساط موتورخانه
چگونگی تعویض منابع انبساط به صورت زیر است:
• خاموش کردن موتورخانه: پیش از هر کاری، سیستم گرمایش را خاموش کنید تا از بروز حوادث ناخواسته جلوگیری شود.
• تخلیه آب منابع انبساط: آب داخل منبع را کاملاً تخلیه کرده و منبع را از سیستم جدا کنید.
• بررسی وضعیت فلوتر و لوله‌ها: باتوجه به وظیفه منبع انبساط موتورخانه، بهترین نوع آن را که متناسب با شرایط شما است، انتخاب نمایید. پیش از نصب منبع جدید، عملکرد فلوتر را بررسی و در صورت نیاز آن را تعویض کنید. همچنین لوله‌های متصل را بررسی و در صورت انسداد یا پوسیدگی، لوله‌های جدید نصب کنید.
• نصب منبع جدید: منبع جدید را در محل قرار داده و اتصالات را با دقت متصل کنید.
• تست سیستم: پس از نصب، سیستم را روشن کرده و عملکرد منبع، فلوتر و لوله‌ها را بررسی کنید.
نحوه محاسبه حجم منبع انبساط مورد نیاز
محاسبه حجم منابع انبساط، یکی از مراحل حیاتی در طراحی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی است. این فرآیند بر اساس فاکتورهای متعددی انجام میشود که در ادامه به تفصیل توضیح داده میشود.
حجم منبع انبساط باز چیست؟
محاسبه حجم منابع انبساط باز شامل چند مرحله است:
۱. محاسبه حجم آب در گردش سیستم
ابتدا باید حجم کل آب در سیستم گرمایشی را تعیین کنید. برای این کار بایستی وزن آب موجود در هر متر از لوله محاسبه شده و در طول کل لوله‌های سیستم ضرب شود.
۲. استفاده از فرمول افزایش حجم
فرمول کلی برای محاسبه حجم منابع انبساط باز به شرح زیر است:
𝑉 = 𝑄×۱۰۰۰/ ۱.۵
V: حجم منابع انبساط بر حسب لیتر
Q: ظرفیت دیگ گرمایشی (کیلوکالری/ساعت)
ضریب ۱.۵ برای جلوگیری از هدررفت آب استفاده میشود.
۳. محاسبه قطر لوله‌های ورودی و خروجی
فرمول‌های زیر برای تعیین قطر لوله‌های ورود و خروج (بر حسب میلی‌متر) استفاده می‌شوند:
برای تهیه لوله‌ها، این مقادیر به اینچ تبدیل می‌شوند.
حجم منبع انبساط بسته چیست؟
در پاسخ به سوال نحوه محاسبه حجم منبع انبساط بسته چیست؟ باید گفت که منابع انبساط بسته به دو نوع قابل تنظیم و دیافراگمی تقسیم می‌شوند.
۱. منابع انبساط بسته قابل تنظیم
فرمول محاسبه:
• V_t: حجم منابع انبساط مورد نیاز
• T: میانگین دمای سیستم گرمایشی (فارنهایت)
• V_s: حجم کل آب در سیستم (گالن)
• P_a: فشار هوای محیط نصب منبع (psi)
• P_f: فشار سیستم پس از پر شدن مخزن
• P_o: حداکثر فشار در دمای کاری
۲. منابع انبساط بسته تیوپی
فرمول محاسبه:
مقادیر مشابه با فرمول قبلی تعریف می‌شوند.
دقت داشته باشید که حجم آب در سیستم گرمایشی یکی از پارامترهای کلیدی است که به وسیله آن حجم منابع انبساط باز یا بسته محاسبه میشود. این حجم شامل آب داخل دیگ، لوله‌ها و تجهیزات گرمایشی است.
عوامل مؤثر بر محاسبه حجم دقیق منبع انبساط
محاسبه دقیق حجم منابع انبساط، یکی از مراحل حیاتی در طراحی و اجرای سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی نظیر برج خنک کننده است. این محاسبه نیازمند در نظر گرفتن عوامل مختلفی است که می‌توانند بر عملکرد و ایمنی تاسیسات ساختمان تأثیر بگذارند. در ادامه، این عوامل به تفصیل توضیح داده شده‌اند:
۱. حداکثر دمای مورد نیاز: دمای سیال (معمولاً آب) در سیستم گرمایشی با افزایش گرما تغییر می‌کند. دمای بیشینه سیستم، تأثیر مستقیمی بر میزان انبساط حجمی آب دارد. در دمای بالا، حجم آب افزایش می‌یابد و منابع انبساط باید ظرفیت کافی برای مدیریت این افزایش حجم داشته باشد.
۲. حداکثر فشار مورد نیاز: فشار کاری سیستم به دلیل تغییرات دما و افزایش حجم سیال، متغیر است. حد فشار سیستم توسط دیگ و شیرهای ایمنی مشخص میشود. منابع انبساط باید طوری طراحی شود که بتواند فشار اضافی ناشی از انبساط سیال را کنترل کند و از آسیب به تجهیزات جلوگیری نماید.
۳. حجم آب در گردش: حجم کل آب در گردش سیستم گرمایشی یا سرمایشی، یکی از مهم‌ترین فاکتورهای موثر در وظیفه منبع انبساط موتورخانه است. این حجم بر اساس ظرفیت سیستم و مساحت تجهیزات گرمایشی (مانند رادیاتورها و لوله‌ها) تعیین میشود.
۴. حداکثر میزان انبساط و افزایش حجم سیال: افزایش دما باعث انبساط آب میشود و این انبساط میتواند به افزایش فشار در سیستم منجر شود. برای محاسبه این افزایش حجم، باید حداکثر دمای ممکن و ضریب انبساط آب در نظر گرفته شود.
۵. ظرفیت دمایی دیگ موتورخانه: دیگ‌های گرمایشی ظرفیت مشخصی برای تولید حرارت دارند که تأثیر مستقیم بر دمای سیال در گردش می‌گذارد. هرچه ظرفیت دیگ بالاتر باشد، حجم بیشتری از آب در معرض گرما قرار می‌گیرد و در نتیجه میزان انبساط افزایش می‌یابد.
شرایط و عوامل اضافی در انتخاب منابع انبساط
علاوه بر عوامل اصلی ذکر شده، برخی شرایط دیگر نیز بر انتخاب نوع و ظرفیت منابع انبساط تأثیر می‌گذارند:
• نوع منبع: (باز یا بسته) که بسته به نوع سیستم گرمایشی یا سرمایشی انتخاب میشود.
• موقعیت: دمای محیط و تغییرات فصلی می‌توانند فشار و دمای سیستم را تحت تأثیر قرار دهند.
• جنس و کیفیت منبع: مقاومت در برابر فشار و دما بستگی به مواد به‌کاررفته در ساخت منبع دارد.
مشکلات منبع انبساط موتورخانه
منابع انبساط یکی از اجزای حیاتی سیستم‌های گرمایشی و موتورخانه‌ها هستند که عملکرد صحیح آن برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات گرمایشی بسیار مهم است. با این حال، این منبع ممکن است به مرور زمان یا به دلیل عدم نگهداری مناسب با مشکلاتی مواجه شود که در ادامه به طور کامل توضیح داده میشود:
• پوسیدگی و فرسودگی: عوامل محیطی و ضربات شدید می‌توانند باعث پوسیدگی و فرسودگی منابع انبساط شوند. در این شرایط، تعویض منابع انبساط ضروری است.
• خرابی فلوتر: فلوتر که مسئول تأمین و کنترل سطح آب است، به‌دلیل رسوب‌گیری یا پوسیدگی دچار اختلال میشود و عملکرد و وظیفه منبع انبساط موتورخانه را مختل می‌کند.
• گرفتگی لوله‌ها: رسوبات و ذرات معلق می‌توانند منجر به گرفتگی لوله‌های ورودی و خروجی منابع انبساط شوند و عملکرد سیستم را مختل کنند.
• سرریز شدن آب: سرریز شدن آب به‌دلیل انتخاب نادرست حجم منبع یا خرابی فلوتر میتواند موجب هدررفت انرژی و افزایش هزینه‌ها شود.
• آسیب به دیافراگم داخلی: در منابع انبساط بسته، خرابی دیافراگم که وظیفه جداسازی گاز مایع را دارد، میتواند عملکرد کل سیستم را مختل کند.
• نشتی و سوراخ شدن: سوراخ شدن یا نشتی منبع به‌دلیل پوسیدگی یا ترک‌خوردگی، باعث کاهش آب موتورخانه و اختلال در گرمایش سیستم میشود.
• خرابی اتصالات: اتصالات فرسوده یا نادرست منبع می‌توانند باعث نشتی آب یا کاهش فشار سیستم شوند.
• کاهش بازدهی گرمایشی: مشکلات منابع انبساط می‌توانند باعث سرد شدن رادیاتورها و کاهش کارایی سیستم گرمایشی شوند.
جمع‌بندی
در این مقاله سعی کردیم شما را با مفهوم و معنای منبع انبساط موتورخانه چیست؟، کاربردها و انواع آن آشنا کنیم. همانطور که می‌دانید از منبع انبساط در سیستم گرمایشی ساختمان‌ها استفاده می‌کنند و از کاهش و افزایش فشار آب در سیستم جلوگیری می‌کند. همچنین مخازن انبساط با کنترل میزان فشار از ترکیدگی لوله‌های آب و هدر رفت آن پیشگیری می‌کنند. در این میان، آشنایی با اجزای چیلر تراکمی نیز میتواند به درک بهتر عملکرد سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی موتورخانه‌ها کمک کند، زیرا این سیستم‌ها در برخی موارد از منابع انبساط برای حفظ تعادل فشار استفاده می‌کنند.
سوالات متداول
-
چگونه میتوان فهمید که منبع انبساط دچار مشکل شده است؟
برخی از نشانههای خرابی منبع انبساط موتورخانه شامل کاهش فشار مداوم سیستم گرمایشی، نشتی آب از مخزن، ایجاد صداهای غیرعادی در سیستم و افزایش بیش از حد فشار آب هستند. در منابع انبساط بسته، خرابی دیافراگم داخلی یا کاهش فشار گاز میتواند باعث عملکرد نامناسب شود. -
چه تفاوتهایی میان منابع انبساط دیافراگمی و منابع انبساط بسته معمولی وجود دارد؟
منابع انبساط دیافراگمی نوعی از منابع بسته هستند که درون آنها یک دیافراگم انعطافپذیر برای جدا کردن بخش آب و گاز استفاده میشود. این طراحی باعث افزایش کارایی و جلوگیری از تماس مستقیم آب با گاز میشود، درحالیکه منابع بسته معمولی ممکن است فاقد این دیافراگم باشند و نیاز به تنظیم فشار گاز بیشتری داشته باشند. -
چگونه میتوان راندمان و عمر مفید منبع انبساط را افزایش داد؟
برای افزایش راندمان و طول عمر منبع انبساط موتورخانه، باید به صورت دورهای فشار آن را بررسی و تنظیم کرد، از یخزدگی مخزن (مخصوصاً در منابع باز) جلوگیری نمود، و در صورت نیاز، قطعات داخلی مانند دیافراگم در منابع بسته را تعویض کرد. همچنین استفاده از مخازن با جنس مقاوم در برابر خوردگی و اطمینان از کیفیت آب ورودی، تأثیر زیادی در دوام این تجهیزات دارد.
سلام انواع منبع انبساط برای سیستم گرمایشی مختلف خیلی باهم تفاوت دارن؟ میتونیم از یکی برای همه استفاده کرد؟
اگر مخزن انبساط خراب بشه چه نشونه هایی بروز میده؟ ممنون میشم پاسخ بدید
سلام خسته نباشید
منبع انبساط هر چند وقت نیاز به وارسی داره؟
کار منبع انبساط پشت بام چیست؛ میتونیم اونو جای دیگه ای نصب کنیم؟