Como funciona um grupo de segurança para aquecedores de água?

O que é um grupo de segurança para aquecedores de água?

O grupo de segurança, também conhecido como grupo de segurança, é um dispositivo de segurança obrigatório instalado na entrada de água fria do seu esquentador elétrico. Trata-se de um conjunto compacto que combina vários dispositivos de segurança e de comando num único bloco metálico, geralmente em latão cromado ou niquelado.

Este equipamento é obrigatório segundo a norma NF EN 1487 para todos os sistemas de armazenamento de água quente sanitária. A sua ausência ou mau funcionamento pode não só invalidar o seu seguro de habitação em caso de sinistro, mas também expor a sua casa a riscos importantes.

O grupo de segurança tem a forma de um bloco metálico com alguns centímetros de comprimento, equipado com várias ligações: uma entrada de água fria, uma saída para o esquentador e um orifício de escoamento virado para baixo. Na parte lateral, encontrará normalmente uma alavanca para testar se o aparelho está a funcionar corretamente.

Os elementos essenciais de um grupo de segurança

Para compreender o funcionamento de um conjunto de segurança, é importante conhecer os seus diferentes componentes e as suas funções específicas.

A válvula anti-retorno

A válvula anti-retorno é o primeiro elemento de segurança da unidade. A sua função é impedir que a água quente volte a fluir para o sistema de água fria. Sem este dispositivo, quando a pressão no cilindro aumenta à medida que este aquece, a água quente pode fluir de volta para os canos de água fria, criando não só um desperdício de energia, mas também um risco de contaminação da rede de água potável.

A válvula funciona com base num princípio simples mas eficaz: uma peça móvel fecha-se automaticamente assim que a pressão a jusante (no lado do aquecedor de água) se torna superior à pressão a montante (no lado da entrada de água). Esta válvula unidirecional garante que a água flui apenas numa direção, da rede para o depósito.

A válvula de segurança

A válvula de segurança é o coração do sistema de proteção. Está calibrado para abrir automaticamente quando a pressão no interior do termoacumulador excede um limiar predefinido, geralmente 7 bar para instalações domésticas. Este valor corresponde à pressão máxima que um cilindro de água quente normal pode suportar sem o risco de explodir.

Quando a água aquece no esquentador, expande-se. Esta expansão térmica leva a um aumento da pressão no interior do depósito. Sem um sistema de descompressão, esta pressão pode continuar a aumentar até à rutura do balão, com consequências catastróficas. A válvula abre-se para libertar o excesso de pressão, permitindo a saída de uma pequena quantidade de água.

O seccionador

O dispositivo de corte é uma válvula integrada no grupo de segurança que isola o esquentador da rede de água fria. Esta função é particularmente útil quando efectua a manutenção, a descalcificação ou a substituição do cilindro. Ao fechar esta torneira, pode trabalhar no aquecedor de água sem ter de cortar o abastecimento de água a toda a casa.

Alguns modelos do grupo de segurança também incorporam uma válvula de drenagem separada, oferecendo uma flexibilidade adicional no que diz respeito à manutenção da instalação.

O sistema de drenagem

O dreno permite que a água no aquecedor de água seja completamente drenada. Esta função é essencial para a manutenção, descalcificação ou quando a casa está desocupada no inverno e precisa de proteger o sistema contra o congelamento. A drenagem é normalmente efectuada através de uma alavanca ou de um botão situado na parte lateral do dispositivo de segurança.

O dispositivo tem uma saída roscada à qual se liga uma mangueira de escoamento transparente ou um ralo de chão para descarregar a água no sistema de esgotos.

O princípio de funcionamento pormenorizado

Para compreender o funcionamento global do grupo de segurança, tem de observar o que acontece durante as várias fases de utilização do esquentador.

Na fase de aquecimento

Quando o termóstato do esquentador acciona o elemento elétrico para aquecer a água, a temperatura da água no reservatório aumenta gradualmente. Este aumento de temperatura provoca a expansão da água. Isto deve-se ao facto de a água aumentar de volume quando aquece: um volume de água fria a 15°C aumentará cerca de 3 a 4% de volume quando aquecida a 65°C.

Num sistema fechado, como um aquecedor de água, esta expansão provoca um aumento da pressão. Como a válvula anti-retorno impede que a água volte a entrar na rede, a pressão aumenta até atingir o ponto de regulação da válvula de segurança. Neste momento, a válvula abre-se automaticamente e permite a saída de algumas gotas de água, compensando a expansão e mantendo a pressão dentro de limites aceitáveis.

É por isso que é perfeitamente normal observar um ligeiro fluxo de água através do grupo de segurança durante a fase de aquecimento. Este fluxo, geralmente de alguns centilitros a cerca de meio litro por dia, não é uma avaria, mas a prova de que o sistema está a funcionar corretamente.

Na fase de enchimento

Quando abre uma torneira de água quente em sua casa, cria um vácuo no cilindro. A água quente esgota-se e é imediatamente substituída por água fria, que chega através do grupo de segurança. A válvula anti-retorno abre-se para permitir a entrada de água fria da rede eléctrica no esquentador.

Durante esta fase, a pressão no depósito de armazenamento diminui e a válvula de segurança permanece fechada. O enchimento é efectuado à pressão da rede, geralmente entre 3 e 4 bar. Quando a válvula é fechada, o sistema regressa ao equilíbrio.

Em caso de sobrepressão anormal

Se ocorrer uma avaria, por exemplo uma falha do termóstato que deixaria a água a aquecer indefinidamente, a temperatura e, por conseguinte, a pressão continuariam a aumentar. Neste cenário perigoso, a válvula de segurança desempenha o seu papel de proteção final, abrindo-se completamente para evacuar o excesso de pressão e evitar que a garrafa expluda.

É nestas situações de emergência que o grupo de segurança se torna realmente necessário. Sem ele, um esquentador avariado pode explodir com uma força considerável, causando grandes danos materiais e pondo em perigo os ocupantes da casa.

Os diferentes tipos de grupos de segurança

Nem todos os grupos de segurança são iguais, e existem diferentes modelos adaptados a situações específicas.

O grupo de segurança standard

O modelo standard é o mais comummente instalado nas casas. Calibrado a 7 bar, é adequado para a maioria dos aquecedores de água eléctricos domésticos com capacidades entre 50 e 300 litros. Estas unidades estão disponíveis em diferentes diâmetros de ligação, geralmente 15 mm (1/2 polegada) ou 20 mm (3/4 polegada), dependendo do diâmetro da sua tubagem.

Grupo de segurança NF

As unidades de segurança com certificação NF foram submetidas a testes rigorosos para garantir a conformidade com as normas francesas e europeias. Esta certificação garante uma qualidade de fabrico superior, maior durabilidade e um funcionamento fiável ao longo do tempo. Para uma instalação em conformidade com a norma, recomendamos-lhe vivamente que escolha uma unidade de segurança com certificação NF.

Grupo de segurança com sifão integrado

Alguns modelos topo de gama incorporam um sifão hidráulico para evitar que os odores da rede de esgotos subam pelo dreno da unidade de segurança. Esta função é particularmente útil quando o esquentador está instalado numa sala de estar ou num espaço fechado com pouca ventilação.

Grupo de segurança em aço inoxidável

Para instalações expostas a condições difíceis (água muito dura, ambiente corrosivo, utilização intensiva), existem unidades de segurança inteiramente em aço inoxidável. Mais caros do que os modelos em latão, oferecem uma resistência excecional à corrosão e uma vida útil mais longa.

Instalação de um grupo de segurança

A instalação de um grupo de segurança deve obedecer a regras precisas para garantir o seu bom funcionamento e a segurança da instalação.

Posicionamento ótimo

O grupo de segurança deve ser instalado na entrada de água fria do esquentador, entre a válvula de corte geral e a entrada do depósito. Deve ser colocado na vertical, com o orifício de drenagem virado para baixo. Esta orientação é crucial para permitir que a água escorra corretamente e evitar que o mecanismo encrave.

É importante deixar espaço suficiente sob o grupo de segurança para permitir a ligação da mangueira de drenagem e facilitar as operações de manutenção. Recomenda-se um espaço livre de pelo menos 30 cm.

Ligar o dreno

A evacuação da água através do grupo de segurança deve ser corretamente organizada. É estritamente proibido deixar correr água livremente sobre o pavimento, uma vez que isso criará problemas de humidade e poderá danificar o pavimento. Além disso, um gotejamento contínuo no chão pode passar despercebido e levar a um desperdício significativo de água.

A mangueira de escoamento deve ser ligada ao orifício previsto no grupo de segurança. Este tubo, geralmente de cobre ou PVC transparente com um diâmetro de 14 ou 16 mm, deve ter um declive constante para baixo, sem pontos baixos intermédios que possam criar um sifão parasita. A extremidade do tubo deve abrir-se por cima de um ralo do chão, de uma sanita ou de um tabuleiro de recolha de água, com um intervalo de carga para evitar qualquer risco de refluxo.

A distância entre a extremidade do tubo e o ponto de recolha deve ser de, pelo menos, 2 centímetros, para permitir a observação visual do fluxo e garantir que não há retorno de águas residuais para o sistema.

Precauções de instalação

Antes de instalar um grupo de segurança, é essencial verificar se a pressão na rede de água não excede a pressão de regulação do grupo. Se a pressão da rede for superior a 7 bar, o que pode acontecer em certas zonas geográficas ou nos pisos inferiores dos edifícios, deve instalar um redutor de pressão a montante do grupo de segurança.

As ligações devem ser apertadas com cuidado, utilizando juntas adequadas (juntas de fibra para ligações cónicas, filasse e composto de junção para ligações cilíndricas). Um aperto excessivo pode danificar o corpo do conjunto de segurança e provocar fugas, ao passo que um aperto insuficiente não garante uma vedação estanque.

É também aconselhável instalar uma válvula de corte a montante do grupo de segurança para facilitar a sua substituição posterior, sem ter de desligar a água de toda a casa.

Manutenção e conservação do grupo de segurança

Um grupo de segurança requer uma manutenção regular para garantir o seu bom funcionamento a longo prazo.

A manobra mensal

A primeira operação de manutenção, muitas vezes negligenciada, consiste em acionar manualmente a alavanca do grupo de segurança uma vez por mês. Assim, verifica se a válvula de segurança não está encravada e se pode abrir livremente, se necessário.

Para efetuar este controlo, basta levantar a alavanca: deverá ouvir e ver a água a correr pelo tubo de escoamento. Se não houver fluxo ou se a alavanca for difícil de acionar, isso indica um problema que requer mais atenção.

Este funcionamento regular evita a acumulação de calcário e de depósitos que poderiam bloquear o mecanismo. É uma operação simples que demora apenas alguns segundos, mas que pode evitar avarias graves.

Descalcificação do grupo de segurança

Nas regiões em que a água é particularmente dura, o grupo de segurança pode aumentar gradualmente de escala, comprometendo o seu bom funcionamento. Os sintomas de incrustação pesada incluem um fluxo permanente através do dreno, um bloqueio da alavanca de funcionamento ou, pelo contrário, nenhum fluxo durante o aquecimento.

A descalcificação do grupo de segurança é uma operação delicada que exige geralmente a sua desmontagem. Muitas vezes, é mais simples e mais seguro substituir um grupo de segurança com escamas do que tentar descalcificá-lo, tanto mais que o custo desta peça é moderado em comparação com os riscos envolvidos em caso de mau funcionamento.

Substituir o conjunto de segurança

Os profissionais recomendam a substituição do grupo de segurança a cada 5 a 10 anos, dependendo da qualidade da água e da intensidade da utilização. Esta frequência pode parecer curta, mas justifica-se pelas grandes pressões a que estes equipamentos estão sujeitos: variações de pressão e de temperatura, contacto constante com a água, depósitos de calcário.

A substituição preventiva do grupo de segurança durante a manutenção do esquentador é uma precaução sensata para evitar surpresas desagradáveis. Uma unidade de segurança defeituosa pode provocar grandes danos na água ou, no pior dos casos, um acidente grave.

Problemas e soluções comuns

Mesmo com uma manutenção regular, podem ocorrer certos problemas com o conjunto de segurança.

Fluxo permanente através do dreno

Se notar que o grupo de segurança está constantemente a verter água, mesmo quando não está a ser aquecido, há várias causas possíveis. A válvula pode estar bloqueada na posição aberta por calcário ou depósitos, o vedante pode estar gasto ou a pressão da rede pode ser excessiva.

Se houver um grande fluxo permanente, deve verificar primeiro a pressão da rede com um manómetro. Se exceder 5 bar, é necessário instalar um redutor de pressão. Se a pressão for normal, o problema é provavelmente com o próprio grupo de segurança, que precisa de ser substituído.

Não há fluxo durante o aquecimento

Inversamente, uma ausência completa de fluxo durante a fase de aquecimento pode indicar que a válvula está bloqueada na posição fechada. Esta situação é potencialmente perigosa, uma vez que impede a descompressão da expansão térmica. Existe o risco de a pressão continuar a aumentar no balão, criando um risco de explosão.

Se nunca vir qualquer fluxo de água durante o aquecimento e se o acionamento manual da alavanca não produzir qualquer fluxo, o conjunto de segurança deve ser substituído imediatamente.

Fuga nos acessórios

Com o passar do tempo, podem surgir fugas nos acessórios do grupo de segurança, nomeadamente devido às variações de temperatura e de pressão que sobrecarregam as juntas. Um aperto moderado dos encaixes é por vezes suficiente para resolver o problema. Se a fuga persistir, desmonte o acessório, verifique o estado do vedante e substitua-o, se necessário.

Corrosão do corpo da unidade

Em alguns casos, especialmente com água agressiva ou num ambiente húmido, o corpo metálico do conjunto de segurança pode sofrer corrosão. Vestígios de verdete numa banda de latão ou ferrugem em peças de metal são sinais de deterioração avançada. Um conjunto de segurança que apresente sinais significativos de corrosão deve ser substituído sem demora.

A importância do grupo de segurança para a vida útil do esquentador

Para além do seu papel óbvio na segurança, o grupo de segurança contribui significativamente para a longevidade do seu esquentador.

Ao regular a pressão no interior da cisterna, evita tensões excessivas na cisterna esmaltada e nas suas soldaduras. As variações repetidas de pressão são uma das principais causas da fadiga do material e podem conduzir a microfissuras que se transformam gradualmente em fugas.

Ao impedir o retorno da água quente à rede, a válvula anti-retorno permite que o esquentador mantenha a sua temperatura sem perdas, reduzindo assim os ciclos de aquecimento e a carga sobre a resistência eléctrica.

Um grupo de segurança a funcionar corretamente ajuda a otimizar a eficiência energética da sua instalação e pode prolongar a vida do seu esquentador por vários anos.

Normas e regulamentos em vigor

A instalação de um grupo de segurança é regida por uma série de regulamentos que é importante conhecer.

A norma NF EN 1487 define as caraterísticas técnicas que devem ser cumpridas por um grupo de segurança para sistemas de produção de água quente sanitária. Especifica, em particular, a pressão de regulação, as dimensões, os materiais autorizados e os ensaios de resistência.

O DTU 60.1 (Documento Técnico Unificado para a canalização) exige a instalação de um grupo de segurança em todos os termoacumuladores e especifica as condições de instalação, incluindo a obrigação de ligar o dreno ao esgoto.

A regulamentação térmica atual incentiva também a utilização de dispositivos de recuperação de calor da água descarregada pelo grupo de segurança, embora esta prática ainda não esteja generalizada nas instalações domésticas.

O custo e a escolha de um grupo de segurança

O preço de um grupo de segurança varia consideravelmente consoante a qualidade, a funcionalidade e a marca.

Uma unidade de segurança standard de entrada de gama pode custar entre 15 e 25 euros, enquanto um modelo de qualidade média com certificação NF custará entre 30 e 50 euros. Os modelos topo de gama com sifões integrados ou em aço inoxidável podem custar entre 80 e 120 euros.

Para escolher o grupo de segurança correto, é necessário ter em conta uma série de critérios. O diâmetro da ligação deve corresponder ao da sua tubagem (geralmente 15 mm ou 20 mm). A pressão de regulação deve ser adaptada à sua instalação (7 bar para a maioria das instalações domésticas). A certificação NF é uma garantia de qualidade e de conformidade com as normas.

É também uma boa ideia escolher marcas bem conhecidas no sector da canalização, que geralmente oferecem maior durabilidade e um serviço pós-venda fiável.

Conclusão

O grupo de segurança é muito mais do que um simples acessório para o seu esquentador: é um dispositivo de proteção essencial que garante a segurança da sua instalação e dos ocupantes da sua casa. O seu funcionamento, baseado em princípios físicos simples mas eficazes, gere a expansão da água durante o aquecimento e evita sobrepressões perigosas.

Compreender o papel de cada componente, as diferentes fases de funcionamento e a importância da manutenção regular ajudá-lo-á a tirar o máximo partido da sua instalação e a evitar problemas dispendiosos. Um grupo de segurança bem conservado, substituído a tempo, é a garantia de um esquentador fiável e duradouro.

Não se esqueça de que a operação mensal da alavanca é um gesto simples que pode poupar-lhe muitos problemas e que a substituição preventiva a cada 5 a 10 anos representa um investimento mínimo em comparação com os riscos envolvidos. Se detetar uma avaria, não hesite em recorrer a um profissional qualificado para um diagnóstico e uma intervenção rápidos.

A sua segurança e a da sua instalação dependem disso.