Tudo sobre vaso de expansão. Examinado á lupa!!!

Vaso de expansão examinado á lupa!!!

O que é um vaso de expansão ?

  Um vaso de expansão ou também chamado de  (reservatório expansão) é um recipiente de metal normalmente de aço, com duas entradas, uma para fluido ( água ou mistura de água com glicol ) e outra para um gás (nitrogênio, azoto ou ar comprimido) que se situam em extremidades opostas e são divididas no interior do recipiente por  uma membrana flexível que pode ser feita de (butil atóxica, Borracha sintética SBR entre outras) , que separa o recipiente em dois meios: Um desses meios tem um gás que dependendo do fabricante pode ser azoto ou nitrogênio ou ainda ar comprimido, que está a uma pressão pré-estabelecida pelo fabricante e que varia consoante a plicação para a qual é concebido: O outro dos meios é reservado ao fluido de um circuito pressiorizado do tipo aquecimento central ou de águas sanitárias ou ainda solar térmico.
Os vasos de expansão estão disponíveis no mercado em versões de 2, 5, 8, 12, 18, 24,35, 50, 80, 105, 150, 200, 250, 300,400, 500 e 600 litros, a dimensão do vaso de expansão está diretamente ligada com a dimensão do circuito no qual ele vai ser aplicado.

Para que serve um vaso de expansão ( qual é a sua função)?

Os vasos de expansão são dispositivos destinados a compensar o aumento do volume da água provocado pela subida da temperatura,quer nas instalações de aquecimento quer nas de produção de água quente sanitária. como é de conhecimento geral quando aquecemos um corpo ele dilata ao dilatar faz aumentar a pressão dentro do circuito, como os circuitos são fechados esse aumento da pressão pode originar rebentamentos da tubagem entre outros problemas que podem danificar os circuitos, isto pode acontecer sempre que a sua dilatação atinja valores superiores às condições normais de funcionamento. As situações mais extremas verificam-se nos sistemas solares, quando ocorre a vaporização do fluído térmico nos colectores, devida à elevada radiação térmica, durante períodos extensos de tempo. Os vasos de expansão minimizam estes problemas e possibilitam também a acumulação de alguma reserva de fluido térmico. Este fluído é introduzido no circuito primário sempre, que houver libertação de fluido térmico pelas válvulas de segurança. 

Qual é a pressão enchimento do vaso de expansão?

A pressão de enchimento do vaso de expansão deverá ser igual a 2/3 da pressão do
circuito frio e parado.

Qual é a pressão máxima de funcionamento de um vaso de expansão?

A pressão máxima de funcionamento de um vaso de expansão difere consoante a aplicação do vaso de expansão, existem vasos de expansão específicos para instalações de aquecimento onde a pressão máxima de funcionamento é normalmente de 3 bar  e que vêm com uma pré carga de 1 bar, e existem ainda vasos de expansão para instalações de aquecimento e hidro-sanitárias em que a pressão máxima de funcionamento é normalmente de 10 bar e que vêm com uma pré carga de 3 bar.

Como se dimensiona (calcular o volume) um vaso de expansão?

Para se obter o volume aconselhável do vaso, basta multiplicar o conteúdo total de água da instalação, em litros, pelo valor da tabela a seguir.

Como funciona um vaso de expansão?

Para compreenderem como funciona um vaso de expansão preparei a imagem que se segue, vamos examinar o seu funcionamento passo a passo.

Na figura nº 1 temos um vaso de expansão com a identificação do ponto de ligação do fluido na parte superior e a indicação  da válvula se enchimento que serve também como toma de pressão, para medição da  pressão interna da câmara do vaso de expansão.

Na figura nº 2 temos o comportamento da membrana do vazo de expansão desmontado. Como a pressão da Câmara do azoto vem pre-carregada a por exemplo 3 bar essa pressão na câmara de azoto empurra a membrana ocupando todo o espaço no interior do vaso de expansão. 

Na figura nº 3 temos o comportamento da membrana do vazo de expansão ligado ao circuito a frio. A pressão do fluido do circuito contra a pressão de carga do vaso de expansão, vão fazer com que a membrana do vaso de expansão que separa essas duas pressões encontre um ponto de equilíbrio entre as duas forças e esse vai ser o posicionamento da membrana a frio.

Na figura nº 4 temos o comportamento da membrana do vazo de expansão quando a pressão do fluido do circuito aumenta . Com o aumento da pressão do fluido do circuito a pressão sobre a membrana vai tornar-se maior e a membrana vai empurrar o azoto roubando-lhe espaço dentro do reservatório, á medida que o azoto é comprimido a sua pressão aumenta também e assim a membrana vai encontrar  um novo ponto de equilíbrio.

Quando a pressão desce o processo faz-se ao contrário até se encontrar novamente o ponto de equilíbrio da membrana a frio .

Onde e como se instala um vaso de expansão ?

É aconselhável instalar os vasos de expansão na tubagem que tem o fluido à temperatura mais baixa.

O vaso de expansão no caso dos sistemas solares deve ser instalado no sistema de tubagem do circuito de alimentação do colector( ida para os colectores ), para absorver a dilatação do fluído, relacionada com o aumento de temperatura.

O vaso de expansão no caso dos sistemas de aquecimento tem que ser montado na aspiração da bomba no circuito de retorno á caldeira sempre na parte mais fria do circuito, e respeitando um dos seguintes esquemas de montagem .

Esquema de principio de funcionamento, de uma correta montagem (instalação, aplicação) de um vaso de expansão num circuito de aquecimento central ou de um sistema de produção de águas sanitárias (A.Q.S.) por caldeira, bomba de calor recuperador de calor ou sistema solar térmico de circulação forçada com bomba circuladora.
Num sistema deste tipo o vaso de expansão serve como uma primeira linha de defesa contra o problema da dilatação do fluido devido ao aumento da temperatura e está inserido num conjunto de sistemas de segurança que varia consoante o tipo de sistema em questão. 

Esquema de principio de funcionamento, de uma correta montagem (instalação, aplicação) de um vaso de expansão num circuito de aquecimento central ou de um sistema de produção de águas sanitárias (A.Q.S.) por caldeira, bomba de calor recuperador de calor ou sistema solar térmico de circulação forçada com bomba circuladora .
Com purgador de ar .

Esquema de principio de funcionamento, de uma correta montagem (instalação, aplicação) de um vaso de expansão num circuito de aquecimento central ou de um sistema de produção de águas sanitárias (A.Q.S.) por caldeira, bomba de calor recuperador de calor ou sistema solar térmico de circulação forçada com bomba circuladora.
Neste caso o suporte do vaso de expansão já vem equipado com o purgador, a válvula de segurança e um manómetro ao mesmo tempo que suporta o vaso de expansão evita acessórios e mão de obra..

Vamos agora olhar mais em pormenor um destes esquemas e identificar os seus principais componentes.

Esquema de principio de funcionamento, de uma correta montagem (instalação, aplicação) de um vaso de expansão num circuito de aquecimento central ou de um sistema de produção de águas sanitárias (A.Q.S.) por caldeira, bomba de calor recuperador de calor ou sistema solar térmico de circulação forçada com bomba circuladora.

Legenda da figura.

1. Válvula de esfera.
2. Válvula de segurança.
3. Bomba circuladora.
4. Vaso de expansão.
5. Apara pingas de ligação ao esgoto.
6. Ida do fluido.
7. Retorno do fluido.
8. Ligação ao esgoto.

Como não instalar um vaso de expansão?

 Esquema de principio de funcionamento, de uma correta montagem (instalação, aplicação) de um vaso de expansão num circuito de aquecimento central ou de um sistema de produção de águas sanitárias (A.Q.S.) por caldeira, bomba de calor recuperador de calor ou sistema solar térmico de circulação forçada com bomba circuladora. Um dos erros que são muito frequentes neste tipo de montagem e que muitos instaladores cometem é a introdução de uma válvula de esfera entre a tubagem e o circuito, é imperdoável este erro se alguém por descuido fechar essa válvula anula todas as seguranças do circuito .

 Dica: Sei que há situações complicadas porque também já passei por elas e é por isso que vos deixo esta dica, se alguma vês por alguma rasão forem obrigados a deixar uma destas válvulas, deixem a válvula aberta e retirarem o manipulo assim evitam que alguém a abra acidentalmente. 

Esquema de principio de funcionamento, de uma correta montagem (instalação, aplicação) de um vaso de expansão num circuito de aquecimento central ou de um sistema de produção de águas sanitárias (A.Q.S.) por caldeira, bomba de calor recuperador de calor ou sistema solar térmico de circulação forçada com bomba circuladora.
Assim é a ligação correta.

Dica: Os vasos de expansão que são pré-carregados com Azoto, a pressão de pré-carga pode ser alterada com ar comprimido .

Dica: A ligação dos vasos de expansão, instalados no grupo de segurança do circuito primário, deve ser feita em material compatível com o material da tubagem (cobre, ou com acessórios de latão ou bronze muitos vasos de expansão são fornecidos com uma lira de aço inoxidável).


Jorge Silva