Calculadora de tanque de expansión
Esta calculadora de tanque de expansión dimensiona el tanque de expansión de membrana para un sistema de calefacción cerrado o un termotanque de agua caliente. Ingresa el volumen de agua, las temperaturas de llenado y máxima, la presión de precarga del tanque y el ajuste de la válvula de alivio, y la calculadora de tanque de expansión devuelve el volumen de expansión, el factor de aceptación, el volumen mínimo del tanque y el siguiente tamaño estándar en litros y galones.
Resultados
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Qué hace la calculadora de tanque de expansión
El agua se dilata al calentarse: de 10 °C a 70 °C su volumen crece cerca de 2.2%. En un sistema cerrado esa agua extra no tiene a dónde ir, así que la presión sube hasta que abre la válvula de alivio. Un tanque de expansión de membrana contiene un colchón de aire o nitrógeno que se comprime para recibir el agua extra. La calculadora de tanque de expansión obtiene ese volumen extra a partir de la densidad del agua y luego lo escala según cuánto del tanque se puede llenar entre la precarga y la presión máxima.
Fórmula del tanque de expansión
El volumen de expansión sale de la densidad del agua a las dos temperaturas:
Las presiones son manométricas en bar. La presión final pe se toma 0.5 bar por debajo del ajuste de la válvula de alivio, o 10% por debajo para válvulas de más de 5 bar, para que la válvula no gotee. El factor de aceptación (pe − p0) ÷ (pe + 1) es la parte del tanque que se llena de agua, lo que sale de la ley de Boyle para el colchón de gas. La reserva de sello de agua de EN 12828 agrega 0.5% del volumen del sistema, al menos 3 litros, para que el tanque siga conteniendo agua cuando el sistema se enfría y pierde un poco.
Ejemplo de la calculadora de tanque de expansión
Un sistema de calefacción con 200 L de agua, llenado a 10 °C y que trabaja hasta 70 °C, con una precarga de 1.0 bar y una válvula de alivio de 3 bar:
Un termotanque de agua caliente de 300 L calentado de 10 °C a 60 °C con un suministro de 3.5 bar y una válvula de alivio de 6 bar necesita 17 L, así que un tanque de 18 L para agua potable.
Cómo usar la calculadora de vaso de expansión
Ingresa el volumen total de agua del sistema, incluidos la caldera, las tuberías, los radiadores o la calefacción de piso y cualquier tanque de inercia. Ingresa la temperatura de llenado y la temperatura de agua más alta que alcanza el sistema. Fija la presión de precarga del tanque, normalmente la altura estática del sistema en bar más 0.2 bar, y el ajuste de la válvula de alivio. Deja activada la reserva de sello de agua para sistemas de calefacción hechos según EN 12828. Presiona Calcular.
Cómo leer el tamaño del tanque de expansión
Elige el siguiente tanque estándar igual o mayor que el mínimo. Un tanque demasiado pequeño deja que la presión suba hasta el ajuste de la válvula de alivio en cada calentamiento, así que la válvula gotea y el sistema pierde agua. Un tanque más grande no hace daño. La precarga importa tanto como el volumen: fíjala con el sistema frío y sin presión en el lado del agua, y ajústala a la altura estática más un margen, de lo contrario el tanque empieza el ciclo ya parcialmente lleno.
Cuándo usar una herramienta de dimensionamiento de tanque de expansión
- Dimensionar el tanque de expansión de caldera para un sistema de calefacción nuevo
- Revisar el vaso después de agregar radiadores o un tanque de inercia
- Dimensionar un tanque de expansión térmica para un termotanque
- Fijar la precarga para un edificio alto
- Corregir una válvula de alivio que gotea cuando el sistema se calienta
Errores comunes con la calculadora de tanque de expansión
- Dejar la precarga de fábrica. Fíjala a la altura estática más un margen.
- Olvidar el volumen del tanque de inercia. Cuenta toda el agua.
- Usar el ajuste de alivio como presión final. Mantente 0.5 bar por debajo.
- Usar un tanque de calefacción en agua potable. Usa un tanque para agua potable.
Consejos para el dimensionamiento de tanque de expansión
- Revisa la precarga una vez al año con el sistema sin presión.
- Redondea al siguiente tamaño estándar.
- Instala el tanque en el lado del retorno, cerca de la caldera o de la succión de la bomba.
Tanque de expansión de caldera y volumen del sistema
El volumen del sistema es el dato más difícil de conocer. Como guía aproximada, los sistemas de radiadores contienen unos 10 a 15 litros por kW de potencia de la caldera, la calefacción de piso de 15 a 20 litros por kW, y los sistemas antiguos de hierro fundido más. Para una cifra exacta, suma el contenido de agua de la caldera según su ficha técnica, el contenido de los radiadores y las tuberías, que la calculadora de volumen de tubería da por metro de cada diámetro. Las bombas de calor con tanque de inercia suman el volumen de ese tanque, y la calculadora de volumen de tanque lo mide a partir de sus dimensiones.
Tamaño de tanque de expansión térmica para agua caliente
Cuando una válvula check o un reductor de presión impide que el agua calentada regrese a la red, un termotanque necesita su propio tanque de expansión para agua potable con una membrana de grado alimenticio. Aplica la misma fórmula con el volumen del termotanque, las temperaturas de entrada fría y de almacenamiento, la presión del suministro como precarga y el ajuste de la válvula de alivio, normalmente 6 bar en Europa y 150 psi en Estados Unidos. Dimensiona primero el termotanque con la calculadora de tamaño de calentador de agua.
Factor de expansión del agua según la temperatura
| Temperatura máxima | Expansión desde 10 °C | Por cada 100 L de agua |
|---|---|---|
| 40 °C | 0.75 % | 0.75 L |
| 50 °C | 1.18 % | 1.18 L |
| 60 °C | 1.68 % | 1.68 L |
| 70 °C | 2.24 % | 2.24 L |
| 80 °C | 2.87 % | 2.87 L |
| 90 °C | 3.56 % | 3.56 L |
Tabla de tamaño de tanque de expansión: sistemas de calefacción con válvula de alivio de 3 bar
Tamaño estándar del tanque con la reserva de sello de agua de EN 12828, llenado a 10 °C, según la temperatura máxima y la precarga:
| Volumen del sistema | 70 °C, 1.0 bar | 70 °C, 1.5 bar | 90 °C, 1.5 bar |
|---|---|---|---|
| 100 L | 18 L | 25 L | 25 L |
| 150 L | 18 L | 25 L | 35 L |
| 200 L | 18 L | 35 L | 50 L |
| 300 L | 25 L | 35 L | 50 L |
| 500 L | 35 L | 50 L | 80 L |
| 1000 L | 80 L | 100 L | 200 L |
Preguntas frecuentes: Calculadora de tanque de expansión
¿Cómo se dimensiona un tanque de expansión?
Multiplica el volumen del sistema por el factor de expansión del agua, agrega una pequeña reserva y divide entre el factor de aceptación (pe − p0) ÷ (pe + 1). Un sistema de 200 L calentado a 70 °C con 1 a 3 bar necesita unos 18 L.
¿Cuál debe ser la precarga del tanque de expansión?
Para calefacción, la altura estática del sistema en metros dividida entre 10, más unos 0.2 bar. Para un termotanque, la presión del suministro de agua de entrada.
¿Cuánto se dilata el agua al calentarse?
Cerca de 1.7% de 10 °C a 60 °C, 2.2% a 70 °C y 3.6% a 90 °C.
¿Qué pasa si el tanque de expansión es demasiado pequeño?
La presión llega al ajuste de la válvula de alivio conforme se calienta el sistema, la válvula abre y el sistema pierde agua y necesita rellenarse.