come dimensionare un vaso di espansione per impianti solari
A differenza dei vasi d’espansione per i tradizionali impianti di riscaldamento, nel dimensionamento dei vasi d’espansione per impianti solari termici
é necessario considerare non solo il contributo dato dall’espansione del fluido solare, ma anche il contributo dato dall’evaporazione dello stesso e la
presenza di una adeguata riserva di fluido per compensare la riduzione di volume causato da basse temperature d’esercizio durante il periodo invernale.
Sulla base di quanto sopra premesso, è possibile utilizzare la seguente formula per il dimensionamento di vasi d’espansione per impianti solari termici:
Per proteggere la membrana all’interno del vaso d’espansione dallo stress termico dovuto alle elevate temperature di esercizio, si consiglia l’installazione
di un vaso addizionale VSG di dimensioni adeguate.
Di seguito è illustrato il significato dei simboli utilizzati nella formula sopra:
V
N
:
V
e
:
V
v
:
In ogni
V
d
:
P
max
:
P
prec
:
volume nominale del vaso d’espansione [litri]
volume d’espansione del fluido solare [litri], determinato con la seguente formula:
V
e
= n x V
a
riserva di fluido solare immagazzinata all’interno del vaso d’espansione [litri], calcolata con la seguente formula:
V
V
= 0,02 x V
a
caso la riserva di fluido solare all’interno del vaso d’espansione deve sempre essere uguale ad almeno 3 litri.
volume di vapore [litri], calcolato con la seguente formula:
V
d
= 1,1 x ( V
c
+ V
t
)
pressione massima di esercizio dell’impianto solare [bar]
pressione di precarica del vaso d’espansione [bar]
Per poter utilizzare la formula sopra devono essere noti i seguenti dati relativi all’impianto:
V
c
: volume del collettore solare. Una volta nota la superficie dei pannelli solari,
è possibile stimare il volume del collettore stesso, considerando 1 litro/
m
2
per collettore solare piano, e 2 litri/m
2
per il collettore solare sottovuoto
V
t
: volume dei tubi di connessione al collettore solare [litri]
V
a
: volume totale dell’impianto solare termico [litri]. Il volume totale dell’impianto solare termico
è pari alla somma del volume del collettore solare,
dello scambiatore di calore, del volume di tutte le tubazioni all’interno dell’edificio e delle tubazioni di connessione al collettore solare.
T
max
: temperatura massima di funzionamento dell’impianto solare [°C]
n: coefficiente di espansione del fluido solare. Il coefficiente d’espansione del fluido solare dipende dalla temperatura massima d’esercizio e dalla
percentuale di glicole presente nel fluido solare stesso. Una volta note quindi la temperatura massima d’esercizio dell’impianto e la percentuale di
glicole nel fluido solare, è possibile determinare il coefficiente d’espansione, mediante l’uso di opportune tabelle.
P
vs
: pressione di apertura della valvola di sicurezza [bar]. La pressione massima di esercizio dell’impianto solare é calcolata con le seguenti formule:
P
vs
5 bar, P
max
= P
vs
- 0,5 [bar]
P
vs
> 5 bar, P
max
= 0,9 x P
vs
[bar]
P
min
: pressione minima agente sul vaso d’espansione [bar]. La pressione minima agente sul vaso d’espansione è la somma della pressione dovuta alla
colonna di fluido che agisce sul vaso d’espansione e della pressione minima di funzionamento dell’impianto solare.
La pressione minima di funzionamento dell’impianto solare è solitamente compresa tra 0,5 bar e 1,5 bar: la pressione di precarica del vaso
d’espansione, P
prec
, deve essere pari alla pressione minima agente sul vaso d’espansione, P
min
.
ATTENZIONE
Il calcolo fornisce solo una indicazione del volume necessario del vaso d’espansione e comunque deve essere verificato da un tecnico specializzato ed
autorizzato per considerare le caratteristiche reali dell’impianto e del fluido utilizzato.
10
V
N
= [(V
e
+ V
v
+ V
d
) x (P
max
+1)]/ (P
max
- P
prec
)
