• رنج دمای مینیمم تا ماکزیمم: 40 تا 100 درجه فارنهایت
• فشار ریلیف ولو برای چیلر: 90 psig
• حجم آبگیری کل سیستم برابر : 3000 گالن

ابتدا حجم های مخصوص را در دماهای داده شده بدست آورید

ضریب آلفا:  ضریب خطی افزایش انبساط حرارتی است برابر با

حال بایستی فشار مینیمم سیستم را برای انبساط بسته دیافراگمی محاسبه کنیم که برابر است با ارتفاع استاتیکی ساختمان + حداقل فشار برای جلوگیری از جوشش آب. لذا 100 فوت ارتفاع استاتیکی را به فشار تبدیل کنید و سپس 5psi به آن اضافه می کنیم. سپس فشار را از حالت نسبی به فشار مطلق تبدیل می کنیم.

P1=(100X0.43)+5+14.7=48.4 psia

برای ماکزیمم فشار نیز از همان فشار ریلیف چیلر استفاده می کنیم. سپس فشار را از حالت نسبی به فشار مطلق تبدیل می کنیم.

P2=90+14.7=104.7 psia

سپس در رابطه جایگذاری می کنیم

لذا حجم منبع انبساط طبق کاتالوگ شرکت سازنده، 37 گالن انتخاب خواهد شد. 

مثال 2: منبع انبساط بسته دیافراگمی را برای سیستم لوله کشی آب گرم، با مشخصات زیر بدست آورید. ساختمان دارای ارتفاع 50 فوت بوده و موتورخانه و منبع انبساط در بام قرار گرفته اند.

• رنج دمای مینیمم تا ماکزیمم: 40 تا 240 درجه فارنهایت
• فشار ریلیف ولو برای دیگ: 50 psig
• حجم آبگیری کل سیستم برابر : 1000 گالن

مشابه مثال قبل، ابتدا حجم های مخصوص را در دماهای داده شده بدست آورید

ضریب آلفا: ضریب خطی افزایش انبساط حرارتی است

حال بایستی فشار مینیمم سیستم را برای انبساط بسته دیافراگمی محاسبه کنیم. با توجه به اینکه منبع انبساط در بام قرار گرفته است، فشار ستون آب ناچیزی معادل 10 فوت را برای آن در نظر میگیریم و سپس 5psi به آن اضافه می کنیم برای جلوگیری از ونت. سپس فشار را از حالت نسبی به فشار مطلق تبدیل می کنیم.

P1=(10X0.43)+5+14.7=24.04 psia

برای ماکزیمم فشار نیز از همان فشار ریلیف دیگ استفاده می کنیم. سپس فشار را از حالت نسبی به فشار مطلق تبدیل می کنیم.

P2=50+14.7=64.7 psia

لذا حجم منبع انبساط طبق کاتالوگ شرکت سازنده، 112 گالن انتخاب خواهد شد

آموزش منبع انبساط – بخش اول 

آموزش منبع انبساط – بخش دوم

آموزش منبع انبساط – بخش سوم

آموزش منبع انبساط – بخش چهارم

آموزش منبع انبساط – بخش پنجم

The post منبع انبساط 5 appeared first on تاسیسات نوین | آموزش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان.

عیب این سیستم

• پس از مدتی قسمت لاستیکی حالت الاستیسیته خود را ممکن است از دست دهد و یا حتی پاره شود.

در سیستم هوای فشرده، برخلاف سیستم دیافراگمی، غشاء لاستیکی وجود ندارد و در قسمت پایین آب و در قسمت بالا هوای فشرده قرار گرفته و سیستم را متعادل می کند.

عیب این سیستم

• تعمیرات نگهداری این منبع نسبت به نوع دیافراگمی بالاتر است.
• احتمال نفوذ حبابهای هوا به داخل آب وجود دارد و سیستم بایستی دائما هواگیری گردد.
• حجم این منبع نسبت به نوع دیافراگمی بیشتر است.

برای محاسبه حجم منبع انبساط بسته از نوع دیافراگمی و هوای فشرده، 2 رابطه اصلی وجود دارد

در این رابطه پارامترها به قرار زیر هستند:

Vt: حجم منبع انبساط بسته به گالن

Vs: حجم آب در سیستم به گالن

T: دمای متوسط سیستم حرارت مرکزی در حالت کار فارنهایت

Pa: فشار اتمسفر بر حسب psia

Pf: فشار سیستم پس از پر کردن با آب و قبل از راه اندازی بر حسب psia

P0: حداکثر فشار کار سیستم بر حسب psia

همچنین از جدول های زیر نیز می توان به محاسبه حجم منبع براساس روابط سرانگشتی دست پیدا کرد.

از جدول زیر نیز قطر لوله رابط مخزن انبساط بسته مشخص است.

مثال 1: لوله کشی یک سیستم چیلر از لوله کشی فولادی رده 40 است. حجم سیستم 3000 گالن بوده و دمای آب رفت از چیلر 40 درجه فارنهایت است. حجم منبع انبساط بسته هوای فشرده را برای سیستم در رنج دمایی 40 تا 100 درجه فارنهایت بدست آورید.

براساس رابطه اشری داریم

در این رابطه پارامترها به قرار زیر هستند:

Vt: حجم منبع انبساط بسته به گالن

Vs: حجم آب در سیستم به گالن

T1: دمای پایین سیستم به فارنهایت

T2: دمای بالای سیستم به فارنهایت

Pa: فشار اتمسفر بر حسب psia

P1: فشار در دمای پایین سیستم بر حسب psia

P2: فشار در دمای بالای سیستم بر حسب psia

V1: حجم مخصوص آب در دمای پایین سیستم بر حسب فوت مکعب بر پوند

V2: حجم مخصوص آب در دمای بالای سیستم بر حسب فوت مکعب بر پوند

دلتا تی: تفاوت بین دماهای T1 و T2

ضریب آلفا: ضریب خطی افزایش انبساط حرارتی

فشار اولیه سیستم را 10 psig در نظر می گیریم. حجم سیستم طبق صورت مسئله 3000 گالن است و فشارهای P1 و P2 در رنج دمایی داده شده برابر 65psig و 90psig میباشد. لذا داریم:

و با عدد گذاری در رابطه حجم منبع انبساط بسته برابر 388 گالن خواهد شد. حال همین روند را با سیستم دیافراگمی ادامه می دهیم. در منبع انبساط بسته دیافراگمی فشارهای P1= Pa برابر هستند. لذا رابطه اشری به شکل زیر تغییر می کند.

اگر اعداد را مجددا در رابطه قرار دهیم، حجم منبع انبساط بسته برابر 72 گالن خواهد شد که بسیار کوچکتر از حالت هوای فشرده است. همچنین در شکل زیر تفاوت بین دو سیستم دیافراگمی و هوای فشرده کاملا مشخص است.

آموزش منبع انبساط – بخش اول 

آموزش منبع انبساط – بخش دوم

آموزش منبع انبساط – بخش سوم

آموزش منبع انبساط – بخش چهارم

آموزش منبع انبساط – بخش پنجم

The post منبع انبساط 4 appeared first on تاسیسات نوین | آموزش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان.

منبع انبساط بسته

بنابراین مهمترین نکته در منبع انبساط بسته این است که بدانیم فشار سیستم بین مقادیر مینیمم و ماکزیمم در نوسان است. مینیمم فشار در واقع همان فشار اولیه و یا فشار شارژ منبع انبساط بسته است. برای مثال در پروژه های یک طبقه تا 2 طبقه، مقدار مینیمم فشار که توسط کارخانه ست شده است را روی 15 psi در نظر میگیریم. اما برای ست کردن فشار ماکزیمم سیستم به پارامترهایی از قبیل فشار ریلیف سیستم، ارتفاع ساختمان و فشار جلوگیری از جوشش آب داریم که بهمراه مثال مفصلا توضیح خواهیم داد.

توجه داریم که اگر فشار سیستم بصورت دقیق بین این دو مقدار ست نشود، سیستم منبع انبساط بسته صحیح کار نخواهد کرد. فشار مینیمم سیستم از این بابت مهم است که در دمای ثابت، با ثابت نگه داشتن فشار مینیمم در سیستم، درصد حل شدن هوا که باعث خوردگی در سیستم می شود را می توان کاهش داد. برای مثال همانطور که در شکل زیر دیده می شود، در دمای 100 درجه فارنهایت با کاهش فشار از 80psi به 20psi ، درصد حلالیت هوا در آب از 8% به 2% کاهش پیدا خواهد کرد.

بنابراین نتیجه این بحث این است که درصد حلالیت آب در فشارهای پایین کم و کمتر میشود. این نقطه همان نقطه فشار پایین سیستم است که محل نصب ایرسپراتور را مشخص میکند. از طرفی محل نصب منبع را بعنوان نقطه فشار ثابت سیستم تعریف می کنیم.

در این شکل، منبع قبل ازپمپ نصب شده است که شرایط مختلف را بهمراه مثال در جلسات آینده بررسی خواهیم کرد.

در شکل زیر افزایش حجم آب در منبع نسبت به افزایش درجه حرارت سیستم نشان داده شده است.

بطور کلی 3 مدل منبع بسته داریم

• منبع تحت فشار
• منبع دیافراگمی
• منبع bladder

در شکل زیر تفاوت بین 2 منبع با دیافراگم و bladder مشخص شده است. بطور کلی در نوع دیافراگمی، یک پرده آب و هوا را از هم جدا میکند اما در نوع bladder آب مستقیما وارد محفظه لاستیکی می شود.

تصویر ساده دیگری از نقطه اتصال به سیستم و نیز نقطه شارژ برای فشار منبع در زیر آورده شده است.

بطور کلی در زمان سایز منابع دیافراگمی بایستی به دو پارامتر مهم توجه داشته باشیم

• حجم کلی منبع
• حجمی از منبع که برای انبساط آب لحاظ شده است که به آن ACCEPTANCE گفته می شود

برای مثال در جدول زیر مقدار حجم مورد انبساط نسبت به حجم کلی منبع از یک کاتالوگ آورده شده است.

در شکل زیر نیز نمونه از منبع انبساط بسته از نوع bladder آورده شده است.

از جلسه آینده به مباحث مهم منابع انبساط بسته و مثالهای نمونه اشاره خواهیم کرد.

آموزش منبع انبساط – بخش اول 

آموزش منبع انبساط – بخش دوم

آموزش منبع انبساط – بخش سوم

آموزش منبع انبساط – بخش چهارم

The post منبع انبساط 3 appeared first on تاسیسات نوین | آموزش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان.

حجم آب جهت محاسبات منبع انبساط باز

برای این منظور ابتدا بایستی حجم آب در تمام لوله ها، کویل ها و دیگ ها را بدست بیآوریم. برای مثال از جدول زیر می توان حجم آب را در لوله به ازای هر متر یا فوت حساب کرد و در نهایت حجم را به لیتر یا گالن بدست آورد.

• حجم آبگیری رادیاتورهای چدنی و فولادی به ازای هر متر مربع سطح حرارتی: 5 لیتر در نظر
• حجم آب گیری فن کویلها به ازای هر 100 سی ا ف ام : 0.4 لیتر
• حجم آب گیری دیگ چدنی: 1.5 لیتر به ازای هر 1000 کیلوکاری بر ساعت
• حجم آب گیری دیگ فولادی: 3 لیتر به ازای هر 1000 کیلوکاری بر ساعت
• حجم آبگیری منابع آبگرم 2 جداره یا کویلی: 0.15 لیتر به ازای هر لیتر ظرفیت منبع
• حجم آبگیری کویلهای حرارتی و برودتی 8 ردیفه معادل 3 لیتر برای هر فوت مربع از سطح کویل
• حجم آبگیری کویلهای حرارتی و برودتی 6 ردیفه معادل 2.5 لیتر برای هر فوت مربع از سطح کویل
• حجم آبگیری کویلهای حرارتی و برودتی 4 ردیفه معادل 2 لیتر برای هر فوت مربع از سطح کویل
• حجم آبگیری کویلهای حرارتی و برودتی 3 ردیفه معادل 1.5 لیتر برای هر فوت مربع از سطح کویل
• حجم آبگیری کویلهای حرارتی و برودتی 2 ردیفه معادل 1 لیتر برای هر فوت مربع از سطح کویل
• حجم آبگیری کویلهای حرارتی و برودتی 1 ردیفه معادل 0.5 لیتر برای هر فوت مربع از سطح کویل

سپس بایستی افزایش حجم آب سیستم را در سیستم گرمایشی بدلیل افزایش درجه حرارت حساب کنیم. برای محاسبه حجم آب در منبع انبساط فرمولهای تجربی وجود دارد که به بررسی آنها می پردازیم.

محاسبه حجم منبع باز در سیستم متریک (رابطه تجربی)

محاسبه حجم منبع باز در سیستم انگلیسی (رابطه تجربی)

برای محاسبه سایز لوله های رفت و برگشت در منبع باز داریم

مثال منبع انبساط باز

حجم منبع باز و نیز سایز لوله ها رابرای سیستمی با ظرفیت 500 کیلو کاری بر ساعت محاسبه کنید؟ با استفاده از رابط اول حجم منبع انبساط باز برابر است با

قطر لوله رفت در منبع باز برابر است با

قطر لوله برگشت در منبع باز نیز برابر است با

همچنین از جدول زیر نیز میتوان برای محاسبه سریع حجم منبع انبساط باز و نیز قطر لوله ها بهره برد.

همچنین ابعاد منبع باز بهمراه ضخامت ورق و نیز وزن آن در جداول زیر آمده است.

با توجه به اینکه منبع انبساط با هوای آزاد در تماس است، لذا فشار روی آن برابر 1 اتمسفر است. برای استفاده از رابطه حجمی نیز بدین شکل عمل می کنیم

برای بدست آوردن ضریب انبساط آب از جدول زیر می توان استفاده کرد

مثال: حجم منبع انبساط باز را برای مثال زیر محاسبه کنید

• ماکزیمم درجه حرارت کاری سیستم 190 درجه فارنهایت
• دیگ از نوع فولادی 400 کیلوکاری بر ساعت
• ظرفیت منبع آبگرم 2 جداره برابر 1000 لیتر است
• 800 مترمربع سطح کل رادیاتورها
• 1000 متر لوله 2/1 اینچ
• 300 متر لوله 4/3 اینچ
• 200 متر لوله 1 اینچ
• 100 متر لوله 2/11 اینچ
• 100 متر لوله 2 اینچ
• 150 متر لوله 4 اینچ

جواب

• حجم آب داخل دیگ فولادی برابر با 3 لیتر به ازای هر 1000 کیلو کاری بر ساعت است

400000×3/1000=1200 lit

• حجم آب منبع 2 جداره، 0.15 لیتر به ازای هر لیتر از ظرفیت منبع است

1000×0.15=150 lit

• حجم آب داخل رادیاتورها، 5 لیتر به ازای هر متر مربع از سطح حرارتی است

800×5=4000 lit

• حجم آب داخل لوله ها طبق جدول اول

2100 lit

• لذا حجم کل سیستم برابر است با

7450 lit

• همچنین درصد انبساط آب در دمای 190 درجه فارنهایت برابر است با

E=3.15%

لذا حجم منبع باز برابر است با

V=2E.(V total)=2×0.0315×7450=470 lit

از جلسه آینده به مباحث مهم منابع انبساط بسته و مثالهای نمونه اشاره خواهیم کرد.

آموزش منبع انبساط – بخش اول 

آموزش منبع انبساط – بخش دوم

آموزش منبع انبساط – بخش سوم

The post منبع انبساط 2 appeared first on تاسیسات نوین | آموزش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان.

از منبع انبساط به 2 منظور مهم استفاده می شود

• جلوگیری از انبساط آب
• تثبیت فشار سیستم 

تثبیت فشار سیستم بسیار مهم است و در مثالها اشاره خواهیم کرد که نقطه اتصال منبع انبساط به سیستم، یک نقطه فشار ثابت خواهد بود.

انواع منبع انبساط

• منبع باز: که فشار روی آب، فشار اتمسفر است. به بیان دیگر، منبع با هوای آزاد در تماس است. این منبع بهتر است در بالاترین نقطه تجهیزات نصب شود.
• منبع بسته: که با هوای آزاد در تماس نیست و در موتورخانه نصب میشود.

منبع انبساط بسته خود به 3 دسته تقسیم میشود

• بسته دیافراگمی
• بسته LADDER
• بسته تحت فشار

 ابتدا به نکات مربوط به منبع انبساط باز می پردازیم و سپس مطالب مربوط به منبع بسته را بررسی خواهیم کرد. استفاده از منبع باز در پروژه هایی که در داخل ایران انجام میشود بسیار زیاد است، زیرا:

• ارزان است
• تعمیر و نگهداری آسان است
• در اکثر موارد، فضای کافی برای نصب این تجهیز در بام داریم
• خرابی کمتر و عملکرد ساده سیستم نسبت به بسته

این منبع معمولا گالوانیزه است و برای جلوگیری از یخ زدگی در زمستان، عایق میشود. برای این نوع منبع ، از 4 لوله اصلی و 2 لوله جانبی اساتفاده می شود.

لوله های اصلی منبع باز عبارتند از 

• لوله پر کن سیستم که توسط یک شناور، آب منبع را کامل خواهد کرد. این لوله با یکی شیر قطع و وصل بایستی نصب شود.
• لوله رفت سیستم که از لوله رفت دیگ انشعاب گرفته و بدون هیچ شیر قطع و وصل، به منبع وصل خواهد شد. این لوله بالاترین لوله در منبع خواهد بود.
• لوله برگشت سیستم که از منبع گرفته شده و بدون هیچ شیر قطع و وصل، به لوله برگشت دیگ متصل میشود.
• لوله خبر یا لوله سرریز. در برخی موارد منبع می تواند سر ریز داشته باشد. برای مثال شناوری خراب است و یا حجم منبع کوچک انتخاب شده است. این لوله بایستی بالاتر از لوله پر کن سیستم نصب شود.

لوله های جانبی منبع باز عبارتند از 

• لوله ونت منبع که باید بدون هیچ شیر قطع و وصلی، وظیفه تهویه هوای داخل منبع را با هوای بیرون داشته باشد. این لوله بالای منبع نصب میشود.
• لوله تخلیه منبع که در سطح پایین منبع نصب میشود.

شکل های زیر 4 لوله اصلی منبع را نشان می هد.

همچنین در شکل زیر، سایز منبع و سایز لوله ها براساس حجم منبع نشان داده شده است.

در منبع انبساط آب گرم، با گذاشتن لوله های رفت و گرم، چرخش آب ایجاد شده و این مهم از یخ زدگی در زمستان جلوگیری می کند. همچنین منبع بایستی عابق شده باشد. این در شرایطی است که منبع برای چیلر بصورت یک لوله ای استفاده میشود. اما بایستی منبع را در زمستان تخلیه شود. در سیستم های بسته در هر 2 حالت، اتصال بصورت تک لوله ای است که در جلسات آینده شرح خواهیم داد.

مجددا یادآور می شویم که در مسیر لوله های رفت و برگشت از انبساط آب تا دیگ، هیچ شیر قطع و وصلی نباید وصل شود. چراکه در صورت بسته شدن مسیر به صورت اتفاقی، احتمال ترکیدگی دیگ وجود دارد.

آموزش منبع انبساط – بخش اول 

آموزش منبع انبساط – بخش دوم

آموزش منبع انبساط – بخش سوم

The post منبع انبساط 1 appeared first on تاسیسات نوین | آموزش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان.