I vasi di espansione

Il vaso di espansione è un componente idraulico che consente di mantenere in equilibrio la pressione degli impianti di refrigerazione e di riscaldamento a fronte di una dilatazione termica. Di conseguenza sono fondamentali sia per le caldaie in ambito domestico sia in settori come l’oleodinamica e l’industria automobilistica. In questo modo si evitano colpi d’ariete, sbalzi e variazioni improvvise di pressione del circuito che possono danneggiare l’impianto quando devono essere assorbiti. Esistono due tipologie di vasi di espansione (chiusi oppure aperti), tuttavia in entrambe le soluzioni l’elemento centrale è costituito da una camera d’aria formata da una membrana gonfiabile. Proprio per questo motivo nel gergo tecnico questo componente viene definito polmone. La disciplina che regola la certificazione e le caratteristiche tecniche dei vasi è la PED (Pressure Equipment Directive) direttiva UE 2014/68 per gli apparecchi a pressione. Inoltre si deve fare riferimento alla normativa nazionale (D.M. 174/2004) per quanto riguarda i modelli che devono contenere acqua potabile.

Le tipologie di vaso

Le differenze tra le diverse tipologie di vaso di espansione interessano sia la sua collocazione sia la sua struttura. Nel caso di un modello chiuso:
– si tratta di un contenitore rigido al cui interno sono presenti due camere, separate dalla membrana elastica. La prima contiene gas oppure aria ed è dotata di una valvola per determinare la pressione precaricata. La seconda contiene l’acqua del circuito;
– la variazione del volume della membrana consente di compensare l’aumento o la diminuzione della pressione. La capacità di compensazione è direttamente proporzionale al volume della membrana interna;
– la collocazione può avvenire indifferentemente in ogni punto del circuito.

Per quanto riguarda i modelli aperti, invece:
– non esiste una divisione interna in due camere perché l’atmosfera deve essere a contatto con l’acqua;
– vengono collocati nel punto di accesso per il caricamento del circuito oppure, in alternativa, in quello più elevato dell’impianto. In questo modo diventa possibile sfruttare il maggiore dislivello per assorbire la pressione del circuito.
Qualunque sia il tipo di vaso di espansione utilizzato è necessario eseguire verifiche periodiche della valvola di gonfiaggio, oltre a controlli della pressione e della tenuta delle camere. Una regolare manutenzione serve anche per essere certi che nello spazio tra il contenitore e la membrana interna non sia penetrata dell’acqua. Infatti le perdite della camera d’aria, infiltrazioni d’acqua nella membrana oppure l’insufficiente pressione dell’aria sono le cause più frequenti di una caduta di pressione dell’impianto.

Come regolare il vaso di espansione

Nei circuiti chiusi i vasi di espansione devono compensare la variazione di pressione causata da dilatazioni termiche (aumento oppure diminuzione di temperatura). Ciò si spiega con il fatto che la pressione è minima quando l’impianto è freddo. Lo stesso valore si ripercuote sul volume del gas (o dell’aria) e dell’acqua. Una volta che la caldaia è stata accesa, la dilatazione termica a cui è sottoposto il fluido ne comporta l’aumento di volume, mentre la pressione indicata sul manometro comincia a salire. Per assorbire la variazione di pressione è necessario che il vaso di espansione sia regolato in maniera corretta. I valori dell’aria compressa si attestano su una pressione precarica superiore di 0,3 bar della soglia minima. In caso contrario, gli effetti sarebbero disastrosi per il buono stato della caldaia e per la sicurezza dell’impianto. Il circuito può subire danni anche nel caso in cui il vaso d’espansione sia scarico o malfunzionante.