Como funciona um tanque de expansão

Princípio de funcionamento do tanque de expansão é demonstrado usando o exemplo de um tanque de membrana pressurizado conectado a um circuito fechado de aquecimento.

A água se expande quando aquecida. Por exemplo, a uma temperatura de 20°C, um quilograma de água ocupa um volume de 1,002 dm³ (litros), e a uma temperatura de 90°C, seu volume aumenta para 1,036 dm³ (litros). Isso significa que cada quilograma de água, quando aquecido da temperatura ambiente de 20°C até a temperatura máxima do sistema de 90°C, aumenta seu volume em 3,4%.

A água é um líquido incompressível, então até mesmo um pequeno aumento no volume em um sistema de aquecimento fechado causará um aumento significativo na pressão, o que pode danificar os componentes do sistema. A função do tanque de expansão no sistema de aquecimento é absorver o volume excedente de água quando aquecida e expulsar o volume deficiente quando resfriada.

A pressão em um sistema de aquecimento frio é igual à pressão no tanque de expansão e à pressão inicial de operação (veja a seção Cálculo). Neste momento, a maior parte do tanque está preenchida com gás (ar).

Quando a água no circuito fechado aquece, ela se expande e a pressão no sistema de aquecimento aumenta. O volume excedente entra no tanque, a membrana se estica e reduz o espaço de ar, semelhante a um pistão (o ar é comprimido). Neste momento, a pressão no tanque de expansão, e assim no sistema de aquecimento, aumenta. Quando a água atinge sua temperatura máxima, a pressão no sistema de aquecimento e no tanque de expansão aumenta até o valor máximo permitido.

À medida que a temperatura diminui, o volume de água no sistema de aquecimento diminui e a pressão cai, com a água previamente absorvida sendo expulsa do tanque pelo ar comprimido. A parte do espaço de ar no tanque de expansão aumenta – o ar empurra a água para fora. No caso de pequenos vazamentos de água, a pressão no sistema, e assim no tanque de expansão, diminui, e o ar comprimido empurra o volume de água de reserva, reabastecendo o sistema de aquecimento.

É importante notar que o funcionamento eficaz do tanque de expansão no sistema de aquecimento só é possível com o cálculo correto e o ajuste qualificado. Você pode calcular o volume do tanque de expansão, a pressão inicial do espaço de gás e a pressão inicial de operação seguindo o link Calcular volume do tanque.