در کلیه سيستم های گرمايشی و سرمایشی مانند سیستم های گرمایش موتورخانه (شامل دیگ و مشعل و ...) که آب نقش اصلی را در انتقال حرارت ایفا می کند، در نتیجه تغییر دما و به دنبال آن تغییرات حجم آب ممکن است به کل سیستم، فشار وارد شود که این امر مضر خواهد بود. به همین علت برای گرفتن انبساط آب و ثابت نگه داشتن فشار سیستم و در واقع برای جلوگیری از خطرات ناشی از تغییر حجم آب، لازم است تا آب اضافی به انواع خاصی از منابع و مخازن در سیستم هدايت شود. به اين دسته از مخازن، منبع انبساط گفته می شود که در بازار جهانی به نام expansion tank شناخته می شوند. منابع انبساط به انوع باز و بسته تقسيم می شوند. ناگفته نماند منابع انبساط علاوه بر کنترل و جبران انبساط و انقباض آب، وظیفه تأمين فشار سيستم و آبگيری آن را نيز بر عهده دارند.
در سیستم های حرارت مرکزی با آب گرم که شبکه لوله کشی آن از نوع بسته است، کاربرد منابع انبساط بسیار ضروری و بااهمیت است. در این سیستم ها اگر پیش بینی لازم صورت نگیرد، تغییرات درجه حرارت و در نتیجه تغییرات حجم آب می تواند موجب صدمات قابل توجهی به سیستم شود. این افزایش حجم و فشار می تواند به لوله ھا و اتصالات سیستم گرمایشی فشار وارد کرده و منجر به ترکیدگی و انفجار قسمت ھایی مانند دیگ سیستم گرمایش ساختمان شود. معمولاً برای جلوگیری از چنین پیشامدی شیر اطمینان سیستم گرمایشی وارد عمل شده و قسمتی از آب تخلیه می شود تا فشار اعمال شده به میزان استاندارد کاھش یابد. با این حال تکیه بر شیرھای اطمینان گزینه مناسبی نمی باشد چرا که از یک طرف ممکن است این شیرها در اثر بروز مشکل فنی وارد عمل نشده و خطراتی ایجاد کنند و از طرف دیگر با باز شدن شیر اطمینان، حجم قابل توجھی از آب گرم سیستم از دست داده شود. بنابراین لزوم استفاده از انواع منابع انبساط بیش از پیش مشخص می گردد.
امروزه مخزن های مدرن به وسیله یک دیافراگم پلاستیکی به دو قسمت تقسیم می شود. این مخازن انبساط ، فضای لازم را برای افزایش حجم ناشی از انبساط آب فراهم کرده و در نتیجه فشار سیستم را در یک مقدار تننظیم شده به طور ثابت نگهداری می کند. این مدل از مخازن هم شامل انواع مدل های باز و بسته می باشد. به طور کلی و همان طور که قبلاً ذکر گردید، کاربرد اصلی منبع انبساط باز و بسته ایجاد تعادل در هنگام تغییر ناخواسته حجم و فشار آب در گردش سیستم های حرارتی است.
منبع انبساط باز به طور مستقیم با هوای آزاد در ارتباط است. به طور کلی در مخزن انبساط باز ، فشار هوای وارد شده از بیرون منجر به گردش مایعات در منبع شده و مایعات درون آن را به گردش در می آورد. منابع انبساط باز باید در بالاترین ارتفاع از آخرین مبدل حرارتی در ساختمان نصب شود و دلیل قرار دادن منبع انبساط در بالا ترین نقطه از مبدل حرارتی، کنترل بهتر فشار سیستم حرارتی و بالانس کردن فشار کل سیستم است. این نوع مخازن بیشتر بر روی پشت بام ها نصب می شوند زیرا همانطور که گفتیم منابع انبساط باز باید با هوا در ارتباط باشد و همچنین باید در بالاترین نقطه از آخرین مبدل حرارتی قرار بگیرد و ارتفاع آن نسبت به سیستم گرمایشی حفظ شود. این نوع منبع ها برای سیستم های گرمایشی با فشار کم استفاده می شوند و دلیل این استفاده تنظیم فشار هوای داخل سیستم به وسیله هوای بیرون از سیستم است. منابع انبساط باز از ورق گالوانیزه ساخته شده که برای جلوگیری از یخ زدن در زمستان دارای عایق می باشد. مدل باز دارای پنج لوله از قبیل لوله رفت و برگشت، لوله پرکن، لوله سرریز و لوله هواکش می باشد. با توجه به قرار گیری مدل باز در هوای آزاد فشار اعمال شده بر روی آن یک اتمسفر است. اگر مخزن باز در ارتفاع مناسب قرار داده نشود، فشار مناسب ایجاد نخواهد شد و لذا هوای داخل آن تخلیه نمی شود.
در سیستم های حرارت مرکزی، هرگاه محل مناسب برای نصب منبع مدل باز وجود نداشته باشد و یا درجه حرارت کار سیستم بالاتر از دمای متناسب با فشار آن باشد، از مدل بسته استفاده می گردد. در داخل منبع انبساط بسته ، مخزنی پر از گاز تحت فشار و نیز قسمتی برای ورود آب وجود دارد که از طریق برقراری تعادل فشاری بین گاز تحت فشار و آب، مقدار فشار آب تعیین می‌شود. بدین ترتیب منبع انبساط بسته، نیازی به نصب در ارتفاعی بالاتر از دیگ را ندارد و می توان آن را در موتورخانه و در نزدیکی دیگ (بر روی خروجی انبساط روی دیگ) تعبیه کرد. منابع انبساط بسته به دو صورت ساده و یا دیافراگمی ساخته می شوند. نوع ساده آنها را در تأسیسات حرارتی بزرگ با فشار و دمای کار بالا استفاده شده و نوع دیافراگمی آنها در تأسیسات حرارتی کوچک استفاده می گردد. منبع انبساط بسته از یک استوانه فلزی تشکیل شده است که در قسمت پایین آن آب و در قسمت بالا بر روی سطح آب ، گاز ازت یا هوای فشرده برای رساندن فشار منبع به فشار کار سیستم وجود دارد. این نوع منبع انبساط داخل موتور خانه روی قسمت مکش پمپ سیرکولاتور نصب می شوند.
هزینه نصب و نگه داری منابع انبساط باز به نسبت منابع انبساط بسته بسیار پایین تر بوده و به طور کلی در سیستم های گرمایشی مرکزی مورد استفاده قرار می گیرد به جز مواردی که نتوان منبع را بر روی پشت بام نصب کرد. ضریب اطمینان این نوع مخزن ها بسیار بالا بوده به صورتی که توان تحمل فشار های بالا را داشته و احتمال ترکیدگی دیگ را به حداقل می رسانند.
منبع انبساط باز به دلیل نداشتن شیر اطمینان و سر ریز شدن آب در هنگام بالا رفتن فشار آب مورد اطمینان تر از منبع انبساط بسته است. در منابع انبساط بسته ممکن است گاهی شیر اطمینان به هر دلیل باز نشود و منبع نتواند فشار وارد شده را کنترل نماید.
منبع: مجله ونداد تجهیز
