L'espansione termica è il cambiamento geometrico di un corpo attraverso la variazione di temperatura. Quando il corpo si raffredda, si parla di contrazione termica o contrazione termica. Quando il corpo si riscalda, viene anche chiamato espansione termica o contrazione termica. Il valore caratteristico della dilatazione termica è il coefficiente di espansione.
L'espansione termica svolge un ruolo importante nelle reti di riscaldamento e nelle reti di tubazioni per il riscaldamento locale e distrettuale. Cambiando la temperatura del fluido termovettore, cambia anche la temperatura della conduttura. Questo cambia la lunghezza della conduttura. Quando viene riscaldato, il tubo si espande. Quando si raffredda, il tubo si contrae. Nelle condotte sotterranee, l'attrito tra il terreno circostante e il tubo di rivestimento riduce il movimento. I movimenti di un tubo interrato sono quindi inferiori a quelli di altri tipi di installazione. Quanto più lunga è la sezione di un tubo rettilineo, tanto maggiore è l'attrito tra il terreno e il tubo di rivestimento. Quando il tratto di tubo rettilineo raggiunge una certa lunghezza, a questo punto non si verifica alcuna espansione termica. L'area del tratto di tubo rettilineo tra l'estremità libera e il punto in cui non si verifica alcuna espansione termica è la lunghezza dell'area di scorrimento. L'area rimanente in cui non si verifica alcuna espansione termica è l'area di adesione. Il punto tra la zona di adesione e la zona di scorrimento è il punto fisso naturale. La posizione del punto fisso può cambiare a causa della storia di sollecitazione dei tubi e dei cambiamenti del terreno. L'estremità libera del tratto di tubo rettilineo è il punto in cui il tubo può muoversi liberamente. Il tubo può muoversi liberamente in corrispondenza di giunti di dilatazione o curve. Se la lunghezza tra due possibilità di espansione è inferiore al doppio della lunghezza dell'area di scorrimento, non vi è alcuna area di adesione.
Se la variazione di lunghezza dovuta alla dilatazione termica non viene compensata, possono verificarsi danni al tubo e ai componenti installati. Le variazioni di lunghezza delle tubazioni possono essere compensate da componenti speciali o da misure strutturali. L'entità delle misure di compensazione può essere ridotta mediante un'adeguata instradamento e la posa in opera mediante preriscaldamento. Le curve di espansione sono utilizzate principalmente come misure strutturali. L'utilizzo di curve di espansione aumenta la lunghezza della condotta, i costi di costruzione, le perdite di calore e i costi di pompaggio. Un componente in grado di assorbire la dilatazione lineare è chiamato giunto di dilatazione. Non sono necessarie ulteriori misure di compensazione quando si utilizzano tubazioni flessibili.
L'acqua utilizzata come mezzo di trasferimento del calore cambia anche il suo volume a causa delle variazioni di temperatura. La compensazione di questa variazione di volume avviene mantenendo la pressione.
Dilatazionetermica, dilatazione termica, restringimento termico, contrazionetermica
thermal expansion