Calculadora do Vaso de Expansão de um Circuito de Aquecimento
Volume do vaso de expansão de um circuito fechado de aquecimento ou de água refrigerada, a partir do volume de água, das temperaturas de enchimento e máxima e das pressões — com a dilatação da água calculada a partir da sua massa volúmica.
Resultados
A linha tracejada marca o valor que escreveu.
O que faz esta ferramenta
A água dilata quando aquece: cerca de 2,9 % entre 10 °C e 80 °C e 4,3 % aos 100 °C, por isso um circuito de 200 L tem de arranjar espaço para quase 6 litros. O vaso é uma almofada de gás, e só parte do seu volume é utilizável porque o gás é comprimido da pressão de pré-carga à pressão máxima pela lei de Boyle: parte utilizável = 1 − (p_pré + 1) ÷ (p_máx + 1), com as pressões em bar relativos. Uma pequena reserva de água evita que o vaso fique vazio quando o circuito arrefece. As misturas com glicol dilatam mais do que a água, e as normas juntam margens — isto é uma estimativa, por isso confirme o dimensionamento do fabricante.
Fórmula
expansion = ρ(t_fill) ÷ ρ(t_max) − 1 · V_vessel = (V_system × expansion + V_reserve) ÷ (1 − (p_pre + 1) ÷ (p_max + 1)) (pressures gauge, +1 bar for atmosphere)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
vs | Água em todo o circuito | L |
t1 | Temperatura da água ao encher | °C |
t2 | Temperatura máxima da água | °C |
pa | Pré-carga do vaso (relativa) — cerca da pressão estática mais uma margem | bar |
pe | Pressão máxima permitida (relativa), um pouco abaixo da válvula de segurança | bar |
rv | Reserva de água a manter no vaso | L |
VN | Volume do vaso de expansão necessário | L |
EX | Dilatação da água | % |
VE | Volume de água a mais | L |
UF | Parte do vaso que é utilizável | % |
Exemplo resolvido
- Água em todo o circuito200 L
- Temperatura da água ao encher10 °C
- Temperatura máxima da água80 °C
- Pré-carga do vaso (relativa) — cerca da pressão estática mais uma margem1 bar
- Pressão máxima permitida (relativa), um pouco abaixo da válvula de segurança2,5 bar
- Reserva de água a manter no vaso3 L
- Volume do vaso de expansão necessário20,4 L
- Dilatação da água2,87 %
- Volume de água a mais5,74 L
- Parte do vaso que é utilizável43 %
Limitações
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
- Para trabalhos que tenham de cumprir uma norma ou ser assinados, confirme o resultado com o regulamento aplicável e peça a revisão de um engenheiro qualificado.