Dimensionamento del vaso di espansione

con membrana intercambiabile per acqua calda sanitaria

How to correctly size the interchangeable membrane expansion

tank used for sanitary and hot water system

L’installazione di vasi di espansione sottodimensionati

causa guasti nel funzionamento e danni nell’impianto,

per evitarli e dimensionare correttamente il vaso

di espansione a membrana, è necessario conoscere

i seguenti dati:

C = capacità complessiva d’acqua (in litri) del bollitore

o scaldacqua

e = coefficiente di espansione, corrispondente alla

massima differenza tra la temperatura di ingresso

dell’acqua nell’impianto e la temperatura massima

di regime dell’acqua contenuta nel serbatoio;

esempio: Tc = 60°C e Tf= 10°C quindi 60°C = 0,0171

e 10°C = 0,0004 quindi e = 0,0167 (vedi Tab1)

Pi = Pressione assoluta a cui è precaricato il cuscino

di aria del vaso di espansione.

Questa pressione è di estrema importanza poiché

grazie all’inerzia dell’azoto e della membrana,

si attutiscono e dissipano tutti i colpi d’ariete che

si verificano nell’impianto.

Pf = Pressione massima assoluta di esercizio a cui

è tarata la valvola di sicurezza.

Il dimensionamento quindi si ricaverà dalla seguente

formula:

The installation of undersized expansion tanks causes

breakdowns and damages to the system, to avoid

this and to size correctly the expansion tank with

interchangeable membrane, it is necessary to know

the following data:

C = Total water capacity (in litres) of the boiler or heater

e = expansion coefficient, corresponding to the

maximum difference between the water entry

temperature to the tank and the maximum

temperature, when the system is at its peak, of water

contained in the tank:

(for eg: Tc = 60 °C and Tf = 10°C, therefore 60°C =

0,0171 and 10°C = 0,0004 then e = 0,0167 (see Tab1)

Pi = Absolute pressure to which the expansion tank’s

air cushion has been pre-loaded.

This pressure is very important as, thanks to the

nitrogen’s inertness and to the membrane, they

reduce and dissipate all water hammers (shock

waves) occurring in the system.

Pf = Absolute maximum working pressure to which

the safety valve has been set.

The sizing is obtained as follows:

Le pressioni sono: Pi= 3,5 bar (precarica del serbatoio)

e Pf= 5,5 bar, quindi:

V

Tc-Tf = 60° - 10° ==> e = 0,0167

Pi = 3,5 Bar + 1 Atm = 4,5 ATA

Pf = 5,5 Bar + 1 Atm = 6,5 ATA

=

200 · 0,0167

= 10,9 lt

1 -

4,5

6,5

V =

C · e

± 10%

1 -

Pi

Pf

ESEMPIO: ipotizziamo un impianto con produzione

di acqua calda avente un bollitore con capacità di

C= 200 litri alla temperatura di regime di Tc= 60°C

e la temperatura di ingresso acqua di Tf= 10°C,

EXAMPLE: a system with hot water production

having a boiler capacity C = 200 litres at the peak

temperature of Tc = 60 °C and the water entry

temperature of Tf= 10°C.

The pressures are : Pi = 3,5 bar (pre-loading of the

tank) and Pf = 5,5 bar, therefore:

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