Para la estabilidad del sistema, son necesarios cálculos: ¿cómo calcular un tanque de expansión para calefacción?
El depósito de expansión (tanque de expansión) es un elemento importante del sistema de calefacción, Indicador de presión de ecualización y mantenimiento del volumen de refrigerante durante sus expansiones y contracciones térmicas.
Antes de instalar el dispositivo, es necesario calcular correctamente su volumen.
Funciones del depósito de expansión
Según las leyes de la física, cuando el agua se calienta por 10 grados, aumenta de volumen en un 0,3%.
Para una pequeña cantidad de agua, este fenómeno es apenas perceptible, pero para una tonelada o varias toneladas que hay en el sistema de calefacción, este es un indicador significativo.
La aparición de un volumen adicional de agua. Puede afectar el estado de las tuberías de calefacción. o incluso provocar que se dañen. Para evitar tal situación, se instala un tanque de expansión.
Sus funciones son las siguientes:
- Elimina el exceso de agua del sistema cuando se calienta.
- Proporciona la presión necesaria y evita aumentos bruscos (golpe de ariete).
- Elimina el aire del sistema de calefacción, lo que tiene un efecto destructivo sobre él.
El aire, inicialmente disuelto en el agua, comienza a liberarse activamente cuando se calienta (A altas temperaturas la cifra alcanza el 90%.). Junto con el refrigerante, este aire se desplaza al depósito, donde se acumula y luego se descarga al exterior.
Variedades
Dependiendo del diseño se dividen en abiertos y cerrados.
Abierto
Son tanques cilíndricos o rectangulares que Se montan en el punto más alto del sistema de calefacción (a menudo en el ático).El tanque está conectado al suministro de agua para reponer el suministro de agua y al sistema de alcantarillado para eliminar el exceso de refrigerante.
Foto 1. Tanque de expansión abierto. La unidad tiene forma rectangular y se instala en el punto más alto del sistema de calefacción.
La desventaja de este tipo de equipos es que No hay control automático del nivel de agua. Deberá controlar visualmente la cantidad de líquido y, para añadir agua, abra la válvula situada delante de la tubería de entrada. Otro inconveniente es la complejidad de la instalación, ya que el tanque pesa bastante y deberá subirse al ático. Debido a las particularidades descritas, este tipo de equipo prácticamente ha sido sustituido por los tanques cerrados.
Cerrado
Diseño De forma esférica u ovalada con dos cámaras en su interior: Uno para el aire y otro para el agua procedentes del sistema de calefacción. Están separados por una membrana, un depósito de goma con forma de bolsa que puede expandirse y contraerse.
Cuando el agua entra en la primera cámara La membrana se estira y el aire sale de la segunda cámara. A través de una válvula especial. Cuando el líquido se enfría, la membrana vuelve a su posición original y expulsa el agua de nuevo hacia el sistema de calefacción.
Foto 2. Dispositivo bastante sencillo de un depósito de expansión cerrado. Las flechas indican los componentes.
Dependiendo del tipo de membrana, Existen dos tipos de depósitos de expansión cerrados:
- Equipado con una membrana de diafragma no extraíble.
El diseño es muy duradero gracias al método de estampación en frío. Además, los tanques de este tipo cuentan con protección anticorrosiva en la superficie exterior e interior. La cavidad del tanque está dividida en dos cámaras por una membrana elástica. El refrigerante fluye desde el sistema hacia la cámara inferior. Cuando la membrana alcanza la posición correcta (en la superficie del líquido), el dispositivo está listo para funcionar.
- Con fijación de brida
La membrana está conectada a la tubería de entrada mediante un sujetador de brida, que Permite reemplazar una membrana desgastada por una nueva.El refrigerante se encuentra dentro de la membrana y no entra en contacto con las paredes del tanque, lo que permite evitar medidas anticorrosivas.
Tanques de expansión de tipo cerrado A menudo se instalan junto a calderas de calefacción. La segunda opción es instalación cerca de la caldera, si planea instalar un sistema de calefacción de doble circuito que proporcione suministro de agua caliente.
¿Cómo calcular correctamente el volumen de un tanque para sistemas de calefacción?
Para calcular correctamente el volumen del depósito de expansión, Se tienen en cuenta varios factores que influyen en este indicador:
- La capacidad del depósito de expansión depende directamente de la cantidad de agua en el sistema de calefacción.
- Cuanto mayor sea el valor de presión permitido en el sistema, menor será el tamaño del tanque que necesitará.
- Cuanto mayor sea la temperatura a la que se calienta el refrigerante, mayor debe ser el volumen del dispositivo.
Referencia. Si selecciona un tanque de expansión volumen demasiado grandeNo proporcionará la presión necesaria al sistema. Un tanque pequeño no podrá contener todo el exceso de refrigerante.
Fórmula de cálculo
Vb = (Vc * Z)/N, en el que:
Vc — el volumen de agua en el sistema de calefacción. Para calcular esta cifra, multiplique la potencia de la caldera. a los 15. Por ejemplo, si la capacidad de la unidad de caldera es 30 kW, Entonces la cantidad de refrigerante será 12*15 = 450 l. Para los sistemas que utilizan acumuladores de calor, a la cifra resultante se deberá sumar la capacidad en litros de cada uno de ellos.
Z — el índice de expansión del refrigerante. Este coeficiente para el agua es 4%, En consecuencia, al calcular tomamos el número 0.04.
¡Atención! Si se utiliza otra sustancia como portadora de calor, se toma el coeficiente de expansión correspondiente. Por ejemplo, Para el 10% de etilenglicol es del 4,4%.
norte — Indicador de la eficiencia de expansión del tanque. Dado que las paredes del dispositivo son metálicas, su volumen puede aumentar o disminuir ligeramente bajo la influencia de la presión. Para calcular N, necesitará la siguiente fórmula:
N= (Nmáx—N0)/(Nmáx+1), Dónde:
Nmáx. — el indicador de presión máxima en el sistema. Este número es igual a de 2,5 a 3 atmósferas, Para conocer la cifra exacta, observe en qué valor umbral está configurada la válvula de seguridad en el grupo de seguridad.
norte0 — la presión inicial en el tanque de expansión. Este valor es 0,5 atmósferas. para cada 5 metros alturas del sistema de calefacción.
Continuando con el ejemplo de una caldera con capacidad de 30 kW, supongamos que Nmax es 3 atm., la altura del sistema no excede 5 metros. Entonces:
N=(3—0,5)/(3+1)=0,625;
Vb = (450*0,04)/0,625 = 28,8 litros.
¡Importante! Los volúmenes de tanques de expansión disponibles para la venta son: cumplir ciertos estándares. Por lo tanto, no siempre es posible comprar un tanque con una capacidad que coincida exactamente con el valor calculado.
En tal situación Compre el dispositivo con redondeo, porque si el volumen es ligeramente menor al requerido, puede dañar el sistema.
Vídeo útil
Mire el vídeo para aprender cómo seleccionar un tanque de expansión para su sistema de calefacción.
Recomendaciones para la selección
- Si se requiere un tanque muy grande, presta atención a sus dimensionesA veces, las puertas de tamaño estándar no permiten introducir el equipo en la habitación. En ese caso, compre varios tanques más pequeños, cuya capacidad total sea igual a la calculada.
- Al utilizar anticongelante como refrigerante, se recomienda el valor de volumen calculado multiplicar por 1,5.
- Con volumen de tanque 20-25 litros La capacidad de la bomba de recirculación es 1,2 kW. Bucky 50-60 litros instalado con bombas 2,0 kW.
Calcular el volumen del tanque es una tarea sencilla pero importante.
Si no estás seguro de que harás todo correctamente, Es mejor confiar este trabajo a profesionales.
