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CIMM-CatalogoTecnico_01-2011.pdf

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Catalogo Tecnico – Technical Catalogue Spiegazioni e Dimensionamento – Explanations and Sizing S.p.A. via Caprera, 13 - 31030 Castello di Godego (TV) ITALY - Tel. (+39) 0423/760009 - Fax (+39) 0423/760041 - www.cimmspa.com - e-mail: cimm@cimmspa.com S.p.A. via Caprera, 13 - 31030 Castello di Godego (TV) ITALY Tel. (+39) 0423/760009 - Fax (+39) 0423/760041 www.cimmspa.com - e-mail: cimm@cimmspa.com Copyright by CIMM – last release 01/2011 2 S
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    Catalogo Tecnico – Technical Catalogue Spiegazioni e Dimensionamento – Explanations and Sizing S.p.A. via Caprera, 13 - 31030 Castello di Godego (TV) ITALY - Tel. (+39) 0423/760009 - Fax (+39) 0423/760041 - www.cimmspa.com - e-mail: cimm@cimmspa.com  S.p.A. via Caprera, 13 - 31030 Castello di Godego (TV) ITALY Tel. (+39) 0423/760009 - Fax (+39) 0423/760041 www.cimmspa.com - e-mail: cimm@cimmspa.com   Copyright by CIMM – last release 01/2011   2   SCOPO DEL VASO DI ESPANSIONE A MEMBRANA  Lo scopo principale del vaso di espansione con membrana, è quello di compensare l'aumento dei volume dell'acqua, dovuta alla variazione della propria temperatura negli impianti di riscaldamento civili o industriali. Esempio: a 0°C la densità dell'acqua è δ  t   = 0,9998 Kg/dm 3 mentre a 100°C esso diventa δ  100 = 0,9583 Kg/dm 3 .  Poichè il volume specifico v  è l'inverso della densità (v = 1/ δ ), avremo che la variazione di volume specifico da 0°C a 100°C è: MAIN FUNCTION OF THE EXPANSION TANK WITH MEMBRANE  The main function of the expansion tank with fixed membrane is to compensate the water volume increase caused by temperature variation in heating systems. For example: at 0°C, water density is δ  t   = 0,9998 kg/dm 3 , while at a temperature of 100°C, this density is equivalent to δ  100 = 0,9583 Kg/dm 3 .   As the specific volume v  is the inverse of the density value (v = 1/ δ ) the variation of specific volume from 0°C to 100°C is: 1 1 1 1  Δ v(100-0) = v100-v0 = δ  100 - δ  0 =0,9583 -0,9998 =1,0435 – 1,0002 = 0,0433 e la variazione percentuale è: and the percentage of variation is:  Δ v(100-0) 0,0433 v0 · 100 = 1,0002 · 100 = 4,33% ciò equivale a dire che l’acqua, passando dalla temperatura di 0°C o quella di 100°C, viene ad occupare un volume maggiore del 4,33%. Pertanto nell’ impianto di riscaldamento deve esistere un sistema adatto a compensare questa dilatazione offrendo all’acqua la possibilità di occupare liberamente un volume maggiore di quello iniziale. Questo sistema viene chiamato appunto sistema di espansione controllato, quindi se mancasse il vaso di espansione, aumentando la temperatura anche di pochi gradi, aumenterebbe enormemente la pressione, data la ridottissima comprimibilità dell’acqua, provocando la rottura dell’impianto nei punti più deboli. That is to say that the water, passing from 0°C to 100°C, occupies a volume greater of 4,33%. Therefore in the heating system there should be an appropriate system to compensate this expansion allowing the water to freely occupy greater space than before. This system is known as the controlled expansion system, therefore if the expansion tank would be missing, an increase of a few degrees in the water temperature would result in an enormous increase in pressure, given water’s extremely low compressibility, breakages in the weakest points of the system could occur. Coefficiente e percentuale di aumento del volume totale, volume specifico (v) e densità (    δ  ) dell’acqua in funzione della temperatura (T).   T   δ   v  °C kg/dm 3  dm 3 /kg %   0  0,9998 1,0002 0,0002 10  0,9996 1,0004 0,0004 20  0,9982 1,0018 0,0018 30  0,9956 1,0044 0,0044 40  0,9922 1,0079 0,0079 50  0,9880 1,0121 0,0121 60  0,9832 1,0171 0,0171 70  0,9777 1,0228 0,0228 80  0,9718 1,0290 0,0290 90  0,9635 1,0359 0,0359 100  0,9583 1,0435 0,0435 110  0,9519 1,0515 0,0515 120  0,9431 1,0603 0,0603 Total water volume, specific volume (v), and density (    δ  ) increase percentages according temperature to (T).     Il diaframma, in fase di lavoro, divide I' apparecchio in The diaphragm, while working, separates the tank in  S.p.A. via Caprera, 13 - 31030 Castello di Godego (TV) ITALY Tel. (+39) 0423/760009 - Fax (+39) 0423/760041 www.cimmspa.com - e-mail: cimm@cimmspa.com   Copyright by CIMM – last release 01/2011   3   2 parti distinte: acqua ed aria. Inizialmente il volume dei vaso di espansione con membrana è completamente occupato dall' aria (A); quando I' acqua dell' impianto si riscalda determina un aumento del suo volume, il quale sarà assorbito dalla dilatazione del diaframma e dalla conseguente compressione del volume dell' aria (B); quando la temperatura dell' acqua diminuisce, di conseguenza si riduce il volume dello stesso ed il cuscino d' aria provvede a riportare I' impianto alla pressione iniziale (C). Negli impianti a circuito chiuso, I' acqua non viene mai in comunicazione con I' atmosfera in nessun punto, quindi si evitano pericolose corrosioni delle parti metalliche ed evoporazioni dell' acqua stessa con la conseguente perdita di calore nell'impianto. two distinct parts: water and air. Initially the volume of the tank is completely occupied by air (A); when the water in the system heats up, it increases in volume, which is absorbed by the expansion of the membrane and the consequent compression of the air volume (B); when the water temperature decreases, it decreases in volume, and the air ‘cushion' brings back the system to its commencing pressure (C). In closed-circuit systems, the water is never in direct contact with the atmosphere; therefore, all dangerous risks of corrosion of the metal parts and water evaporations with the consequent loss of heat in the system are avoided.  S.p.A. via Caprera, 13 - 31030 Castello di Godego (TV) ITALY Tel. (+39) 0423/760009 - Fax (+39) 0423/760041 www.cimmspa.com - e-mail: cimm@cimmspa.com   Copyright by CIMM – last release 01/2011   4   DIMENSIONAMENTO DEL VASO Dl ESPANSIONE   L’ installazione di recipienti di espansione troppo piccoli, causa guasti nel funzionamento e danni nell’impianto, per evitarlo e dimensionare correttamente il vaso di espansione con membrana è necessario conoscere i seguenti dati:   C  = capacità complessiva d’acqua (in litri) dell’impianto (tubi, corpi radianti, caldaia, ecc.) la quale risulta dalla dichiarazione dell’ installatore responsabile.   In linea di massima il contenuto C e’ compreso tra 10-20 litri ogni 1000 Kcal/h di potenzialità dell’ impianto o del circuito indipendente (vedi tabella conversione).   EXPANSION TANK SIZING   The installation of tanks too small causes breakdowns and damages to the heating system, to avoid this and to size correctly the expansion tank with fixed membrane it is necessary to know the following data:   C  = Total water capacity (in litres) of the system (pipes, radiators, boiles etc.) derivable from the certificate supplied by the installer.   The content C should be comprised between 10-20 litres every 1000 K cal/h of the system capacity (or of the independent circuit) (see conversion table).   CONVERSIONE / CONVERSION kW kCal/h Btu Joule/Litres Tipo di utilizzo / Heating unit model 1000 kCal/h 1 kW 1 Btu 1000 Joule Litres Termoconvettore / Convector 8.0 6.9 2.0 1.9 Termo generatori aria / Ventilation systems 10.0 8.6 2.5 2.4 Scambiatore / Heat exchanger 11.0 9.5 2.8 2.6 Radiatori / Radiators 15.0 12.9 3.8 3.6 Riscaldamento a pavimento / Floor heating 20.0 17.2 5.0 4.8   e  = coefficiente di espansione, corrispondente alla massima differenza tra la temperatura dell’acqua, ad impianto spento e la temperatura massima ad impianto a regime.   Esempio: per una differenza di temperatura di 90°C (100-10) si ha così che e 1 = 0,0359 ed e 2  =0,0004, quindi e= 0,0355 (vedi Tab1).   Pmin  = Pressione assoluta, a cui è precaricato il cuscino di aria del vaso di espansione, pressione che non potrà risultare inferiore alla pressione idrostatica nel punto in cui viene installato il vaso.   Se fosse Pmin <Hi (Hi= pressione idrostatica), allora al riempimento dell’impianto la pressione idrostatica comprimerebbe il volume d’aria portandolo al valore Hi.   Il volume d’aria diventerebbe V0 e quindi la capacità del vaso non sarà più Vtot. In pratica Pmin= Hi + 0,5.   Esempio: se l’impianto ha un’altezza di 8 mt, la  pressione di precarica sarà 1,0 bar (0,8 + 0,2)   Pmax  = Pressione massima assoluta di esercizio a cui è tarata la valvola di sicurezza, diminuita od aumentata della pressione corrispondente al dislivello di quota esistente tra il vaso di espansione e la e  = The expansion coefficient, which corresponds to the maximum difference in water temperature with the system turned off and the maximum temperature of the working system.   Example: for a temperature difference of 90°C (100-10) the equivalent value e is e 1 = 0,0359 and e 2  =0,0004, then e= 0,0355 (see Tab1).   Pmin  = Absolute pressure in ATE, to which the expansion tank’s air cushion has been pre-loaded, a pressure which must never be lower than the hydrostatic pressure at the site where the hydraulic expansion tank is installed.   If Pmin <Hi (Hi=hydrostalic pressure), then when the system is full, the hydrostatic pressure will compress the air volume to the Hi value.   The air value then becomes VO, and the capacity of the expansion tank will no longer be Vtot. Pratically Pmin=Hi + 0,5.   Example: if the system height is 8 mt, the pre-loading  pressure will be 1,0 bar (0,8 bar + 0,2 bar)   Pmax  = Absolute maximum working pressure to which the safety valve has been set, decreased or increased by the pressure corresponding to the height difference existing between the expansion tank and the safety
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