Che cos'è una valvola di sicurezza termica?
Quando una sostanza aumenta di temperatura, aumenta anche di dimensioni, il che provoca un successivo aumento della pressione quando contenuto. Questo processo, chiamato espansione termica, potrebbe facilmente distruggere le apparecchiature basate su vapore o acqua calda. Per contrastare l'espansione termica, le persone usano valvole di sicurezza. Queste valvole consentono la fuoriuscita della pressione in eccesso da un sistema piuttosto che provocare un'esplosione. Una valvola di sicurezza termica è comune su molti dispositivi domestici e commerciali, poiché la legge ne richiede l'uso come precauzione di sicurezza di base.
Sebbene sia chiamata valvola di sfogo termico, funziona in base alla pressione. All'aumentare della temperatura, aumenta anche la pressione interna: è questa pressione che provoca l'attivazione della valvola. La valvola di sicurezza termica è entrata nell'uso comune con la caldaia a vapore, una macchina che utilizza il calore per trasformare l'acqua in vapore, creando una pressione positiva all'interno della caldaia. Questa pressione forza il vapore fuori e oltre una ruota, che gira dalla forza del vapore che passa. La rotazione genera energia e il vapore è contenuto, lasciato raffreddare e rimesso nella caldaia.
Queste macchine erano soggette a surriscaldamento ed esplosione se non monitorate con molta attenzione. Le prime valvole di sicurezza hanno permesso all'acqua di fuoriuscire quando la pressione diventa troppo alta all'interno della caldaia. Le prime valvole erano molto semplici, di solito si basavano su un tappo che veniva forzato su e fuori quando la pressione diventava troppo alta. Anche se era molto rudimentale, questa è ancora la base per molte valvole di sfogo termico moderne.
Una valvola di sicurezza termica varia di dimensioni in base al fatto che rilasci acqua o vapore. Una valvola di scarico dell'acqua è generalmente molto più piccola di una valvola di rilascio del vapore. Questo perché la pressione si basa sulla quantità. In un sistema a vapore, gran parte del volume viene assorbito dall'aria, mentre un sistema idrico è solo acqua. Ciò significa che per eliminare lo stesso volume di materiale, è necessario rimuovere molta più aria.
Il più delle volte, una persona troverà una valvola di sicurezza termica sulla parte di un sistema che si basa sull'acqua calda. Mentre porzioni di sistemi che funzionano a vapore caldo generano anche calore e pressione in eccesso, hanno meno probabilità di avere sistemi di valvole piene. Quando l'aria è sufficientemente sotto pressione, si trasforma in un liquido; in forma liquida, occupa meno spazio, eliminando la pressione. Ci vuole una notevole quantità di pressione per far tornare l'acqua a un solido, una pressione di gran lunga superiore alla maggior parte delle attrezzature. Questo generalmente rende la pressione a base d'acqua più pericolosa di quella a vapore.