در این مقاله به محاسبه حجم منبع انبساط می پردازیم:

منبع انبساط چیست؟

به منظور تثبیت فشار سیستم و فراهم آوردن امکان انبساط حجمی آب در اثر افزایش دما در سیستم های بسته لازم است از ظرفی بنام منبع انبساط استفاده شود.منبع انبساط ممکن است به صورت باز یا بسته باشد:

۱ـ منبع انبساط باز:

این منبع که با هوای آزاد در ارتباط است در ارتباط است در خط مکش و پمپ برفراز بالا ترین مبدل حرارتی ساختمان (حداقل ۷ فوت بالاتر) نصب می شود.

اتصال منبع انبساط به خط مکش پمپ سبب می گردد که سمت مکش تحت فشار اتمسفر قرار داشته هوا نتواند به داخل سیستم نفوذ کند.فشار استاتیکی ناشی از ارتفاع آب در منبع انبساط که روی پمپ اعمال می شود باید بزرگتر از از افت فشار آب در لوله از محل اتصال به لوله انبساط تا سمت مکش پمپ باشد. در عکس زیر ارتفاع استاتیکی AB باید بزرگتر از افت فشار آب در خط AC باشد.

بدین دلیل بهتر است وسایلی از قبیل صافی پمپ که خود موجب افت فشار هستند در محل هایی مثل ۱ یا ۲ نصب گردند تا از زیاد شدن افت فشار AC  احتراز گردیده منبع انبساط دریک ارتفاع منطقی قرار گیرد .

هرچند که از لحاظ تئوری می توان منبع انبساط را تنها با یک لوله با سیستم مرتبط نمود ولی بهتر است به منظور شرکت دادن آب منبع انبساط در سیرکولاسیون دولول یکی برای رفع و دیگری جهت برگشت آب از منبع انبساط در نظر گرفته شود منبع انبساط باز رای سیستم‌های حرارتی مرکزی با فشار کم و دمای حداکثر ۱۸۰ مناسب است.

۲ـ محاسبه حجم منبع انبساط باز :

برای محاسبه حجم منبع انبساط باز دو روش به کار می رود. روش اول دقیق تر و روش دوم ساده تر است:

الف ـ روش اول در این روش قدم به قدم مطابق دستور عمل می کنیم:

۱ ـمحاسبه حجم آب داخل لوله با استفاده از جداول زیر بدیم ترتیب که وزن آب بر حسب پاوند بر یک فوت طول لوله با قطرهای مختلف را از جدول مذکور استخراج نموده در کل طول لوله کشی (رفت با اضافه برگشت) ضرب می‌کنیم تا وزن آب در لوله‌ها بر حسب پاوند به دست آید سپس مقدار به دست آمده را تقسیم بر ۸.۳۳ نمود حجم آب را بر حسب گالن به دست می‌آوریم.

2_ تعیین حجم آب داخل دیگ و سایر وسایل مبدل حرارتی به گالن این مقدار معمولا در کاتالوگ وسایل مذکور داده می شوند.

۳ـ تعیین درصد افزایش حجم آب بازاء افزایش دمای آب ورودی به سیستم از جدول زیر:

۴ـ تعیین حجم منبع انبساط با استفاده از فرمول زیر:

ب ـ روش دوم : این روش از دقت کمتری نسبت به روش پیشین برخوردار است:

حجم منبع انبساط باز بر حسب گالن                                                                                                                 _ V

قدرت حرارتی دیگ (But/hr)                                                                                                                            QB

چنانکه ذکر شد منبع انبساط باز ممکن است با یک لوله و یا دو لوله یکی برای رفت و یکی برای برگشت آب به سیسیتم مربوط شود. شکل زیر نمایش شماتیک یک منبع انبساط باز است که با یک لوله به سیستم مربوط می شود. اجزاء مختلف منبع انبساط باز در این شکل نشان داده شده اند.

۲ ـ منبع انبساط بسته

این منبع در سیستم‌های گرمایشی با دمای آب زیاد( بیش از دمای جوشش آب در فشار جو ) و نیز در مواردی که به علت محدودیت ارتفاع موتورخانه یا هر دلیل دیگری نتوانیم از منبع انبساط باز استفاده نماییم به کار می‌رود این منبع که در هر جای ساختمان می‌توان قرار گیرد با هوای آزاد ارتباط ندارد وفشار سیستم توسط بالشتک هوا بخار و یا یک گاز بی اثر مانند ازت که نیمی از حجم منبع را اشتغال می کند تامیین می گردد.

حدکثر فشار بستگی به متقاضیات طرح دارد و جهت کنترل آن از شیر اطمینان استفاده می گردد.

حداقل فشار در منبع انبساط باید به اندازه ای باشد که موقع سرد بودن سیستم بالاترین رادیاتور از آب پر باشد.ضمنا لازم است در تمام نقاط مرتفع سیستم شیرهای هواگیری نصب می شوند.

شکل A -B ـC از جدول زیر حالات مختلف منبع انبساط بسته نسبت به پمپ را نشان می دهد. منبع انبساط بسته نیز بهتر است در خط مکش پمپ نصب شود (شکل A) تا سمت مکش تحت فشار تقریبا ثابتی عمل نماید و از این نظر قرار گرفتن منبع در خط دهش پمپ نتیجه رضایتبخشی بدست نمی دهد (شکل B ) .

حجم منبع نیز در حالات نصب A و B متفاوت خواهد بود که چگونگی آن در حل مثال ۴ بررسی می گردد.

شکل زیر جزییات نصب منبع انبساط بسته را نشان میدهد:

 

محاسبه حجم منبع انبساط بسته:

در شرایط مساوی حجم منبع انبساط بسته پیش از منبع انبساط باز خواهد بود. برای محاسبه حجم این منبع یکی از روش های زیر بکار می رود:

روش اول:

در صورتی که دمای آب سیستم کمتر از ۱۶۰ F باشد و اتصالات آرا نشان می دهد.

حجم منبع از فرمول زیر بدست می آید:

حداقل حجم منبع بر حسب گالن                                                                                                                       :V

درصد افزایش حجم آب بازاء دمای آب سیستم از جدول پایین                                                                                    :E

حجم آب سیستم برحسب گالن                                                                                                                       :Vs

فشار مطلق در منبع انبساط در زمان شروع پرکردن بر حسب فوت آب (معمولا فشار جو)                                               :Pa

حداقل فشار مطلق در منبع انبساط پس از پر شدن سیستم  بر حسب فوت                                                               :Pf

حداکثر فشار مطلق کار سیستم برحسب فوت آب                                                                                               :Po

برای زمانی که دمای آب بین ۱۶۰ F و ۲۸۰ F باشد فرمول زیر پیشنهاد می گردد :

که در آن :

حداکثر دمای متوسط آب سیستم (F) :                                                                                                                :r

حداقل حجم منبع انبساط دیافراگمی نیز از فرمول زیر از فرمول زیر محاسبه می شود:

روش دوم: می‌توان بر حسب قدرت حرارتی دیگ حجم منبع انبساط را از جدول زیر استخراج نمود:

* ظرفیت پیشنهادی منبع انبساط بسته برحسب قدرت دیگ

. این اندازه‌ها در سیستم اجباری به کار می‌روند که از لوله‌های نمره پایین استفاده می‌کنند سیستم‌های طبیعی که لوله‌های نمره بالاتر به کار می‌رود منبع انبساطی با ک نمره بزرگتر در نظر گرفته می‌شود.

نوشته شده از کتاب محاسبات تاسیسات ساختمان مهندس طباطبایی