Come funziona un vaso di espansione

Principio di funzionamento del vaso di espansione viene illustrato utilizzando l'esempio di un vaso a membrana pressurizzato collegato a un circuito chiuso di riscaldamento.

L'acqua si espande quando viene riscaldata. Ad esempio, a una temperatura di 20°C, un chilogrammo di acqua occupa un volume di 1,002 dm³ (litri), e a una temperatura di 90°C, il suo volume aumenta a 1,036 dm³ (litri). Ciò significa che ogni chilogrammo di acqua, riscaldato dalla temperatura ambiente di 20°C alla temperatura massima del sistema di 90°C, aumenta il suo volume del 3,4%.

L'acqua è un liquido incomprimibile, quindi anche un piccolo aumento di volume in un sistema di riscaldamento chiuso causerà un significativo aumento della pressione, che potrebbe danneggiare i componenti del sistema. La funzione del vaso di espansione nel sistema di riscaldamento è quella di assorbire il volume in eccesso di acqua quando viene riscaldata ed espellere il volume mancante quando si raffredda.

La pressione in un sistema di riscaldamento freddo è uguale alla pressione nel vaso di espansione e alla pressione di esercizio iniziale (vedi sezione Calcolo). In questo momento, la maggior parte del vaso è riempita di gas (aria).

Quando l'acqua nel circuito chiuso si riscalda, si espande e la pressione nel sistema di riscaldamento aumenta. Il volume in eccesso entra nel vaso, la membrana si estende e riduce lo spazio d'aria, simile a un pistone (l'aria viene compressa). A questo punto, la pressione nel vaso di espansione, e quindi nel sistema di riscaldamento, aumenta. Quando l'acqua raggiunge la sua temperatura massima, la pressione nel sistema di riscaldamento e nel vaso di espansione aumenta fino al valore massimo consentito.

Quando la temperatura diminuisce, il volume dell'acqua nel sistema di riscaldamento diminuisce e la pressione cala, con l'acqua precedentemente assorbita che viene espulsa dal vaso dall'aria compressa. La parte dello spazio d'aria nel vaso di espansione aumenta – l'aria spinge fuori l'acqua. In caso di piccole perdite d'acqua, la pressione nel sistema, e quindi nel vaso di espansione, diminuisce, e l'aria compressa spinge fuori il volume d'acqua di riserva, rifornendo così il sistema di riscaldamento.

È importante notare che il funzionamento efficace del vaso di espansione nel sistema di riscaldamento è possibile solo con un corretto calcolo e una regolazione qualificata. È possibile calcolare il volume del vaso di espansione, la pressione iniziale dello spazio di gas e la pressione di esercizio iniziale seguendo il link Calcolare il volume del vaso.