Principio di funzionamento del serbatoio di espansione
Nella scelta del serbatoio di espansione si devono considerare i criteri di volume e pressione del serbatoio. Il principio di base di funzionamento dei serbatoi di espansione, anche noti come serbatoi idroforici, si basa su questi due criteri.
Oggi, essendo una parte standard sia del sistema di riscaldamento che dell'impianto idroforico, è possibile trovare almeno un serbatoio di espansione in ogni locale caldaia. I serbatoi idroforici vengono utilizzati integrandoli direttamente nel prodotto in dispositivi a capacità ridotta come caldaie a gas e radiatori a parete. Non c'è alcuna differenza, in termini di principio di funzionamento, tra i serbatoi di espansione utilizzati nei dispositivi a capacità ridotta e quelli utilizzati in sistemi più grandi, poiché entrambi servono ad assorbire la pressione generata dall'espansione del fluido in ogni sistema in cui vengono utilizzati.
I serbatoi di espansione aperti bilanciano la pressione con la pressione atmosferica che toccano. I serbatoi di espansione chiusi si suddividono in serbatoi a membrana a bolle e serbatoi a membrana a diaframma:
Serbatoio di espansione chiuso a membrana a diaframma
Nel serbatoio a membrana a diaframma, l'acqua è a contatto con la lamiera. I serbatoi a membrana a diaframma possono essere utilizzati solo nei circuiti chiusi del sistema di riscaldamento poiché l'acqua viene introdotta solo durante l'avviamento iniziale del sistema. Successivamente, questa acqua rimane costantemente nel sistema. L'ossigeno presente nell'acqua causa danni minimi di ruggine ai radiatori, alla caldaia e alle pareti del serbatoio. Tuttavia, una volta esaurito l'ossigeno, il processo di ruggine si interrompe. Se il serbatoio a membrana a diaframma viene installato nell'impianto idroforico, l'introduzione costante di acqua fresca nel serbatoio provocherà una rapida formazione di ruggine e il serbatoio si bucherà.
Serbatoio di espansione chiuso a membrana a bolle
Nel serbatoio a membrana a bolle, l'acqua non è a contatto con la lamiera. Rimane sempre all'interno della membrana. Di conseguenza, le membrane a bolle possono essere utilizzate sia nei sistemi di riscaldamento che negli impianti idroforici. Le membrane a bolle di piccole dimensioni non hanno un supporto, mentre in quelle di dimensioni più grandi la membrana è sospesa dall'alto.
Serbatoi di espansione in sistemi di riscaldamento a gas e a liquidi infiammabili
I serbatoi di espansione vengono utilizzati non solo negli impianti di acqua calda, ma anche nei sistemi di riscaldamento a gas o a liquidi infiammabili in circuito chiuso. Poiché in questi impianti l'alimentazione del combustibile è completamente controllata e l'intero sistema funziona con l'elettricità, se si verifica un'interruzione di corrente tutto si ferma e la caldaia inizia a raffreddarsi immediatamente. Non c'è alcun rischio di aumento incontrollato della temperatura. Idealmente, è preferibile utilizzare azoto nei serbatoi di espansione. Il passaggio di azoto attraverso la membrana nell'acqua è più lento rispetto all'ossigeno. Pertanto, l'azoto può rimanere nel serbatoio per un periodo più lungo. Inoltre, essendo non corrosivo come l'ossigeno, anche se venisse a contatto con l'acqua non causerebbe corrosione negli impianti. Tuttavia, poiché in cantiere o negli edifici è difficile trovare addirittura aria compressa e dato che il 75-78% dell'aria è composto da azoto, di solito si utilizza aria compressa.