Tanque de expansión para calefacción de tipo abierto y tanques cerrados para suministro de agua caliente

Para garantizar el movimiento ininterrumpido del refrigerante, excluidas las fugas y la rotura de la tubería, se utiliza un tanque de expansión de tipo abierto para calentar o un recipiente cerrado. El dispositivo está diseñado para compensar el exceso de líquido como resultado de su expansión, que se produce cuando se calienta el agua. Los criterios para elegir un tanque y las características de la instalación de un tanque se pueden encontrar en este artículo.

Tanque de expansión: una parte integral del sistema de calefacción.

Propósito del tanque de expansión para agua.

El tanque de expansión de la caldera es un elemento indispensable del sistema de calefacción, que lo protege de daños. Pueden surgir como resultado de un aumento en la presión y el volumen del refrigerante, que se produce cuando se calienta.

El tanque de expansión sirve para acumular líquido durante el funcionamiento del sistema

Cuando la temperatura del líquido en el sistema aumenta durante su circulación, el volumen del refrigerante aumenta en un 4-6%. Este es un valor bastante alto, que puede provocar un potente golpe de ariete, ya que no hay espacio libre para recoger el exceso de líquido en el sistema de las tuberías y los radiadores. Para su acumulación se utiliza un tanque de expansión, donde el refrigerante se enfría y regresa nuevamente al sistema. Esto es necesario para reponer todo su volumen.

¡Importante! En caso de evaporación de líquido, es necesario reponer su suministro en el sistema.

Si se produce un golpe de ariete, se pueden producir la rotura de radiadores, accesorios, rotura de tuberías y extrusión de juntas, lo que requerirá reparaciones costosas. El tanque de expansión está disponible en dos tipos: abierto y cerrado. En el primer caso, la estructura está representada por un contenedor de un volumen, que se comunica con la atmósfera. Se instala un tanque de expansión para un sistema de calefacción de tipo abierto en el punto más alto del sistema, lo que asegurará un retorno natural después del enfriamiento del exceso de refrigerante a la red.

Los tanques de expansión de tipo cerrado están representados por recipientes sellados, en los que una parte se llena con gas o aire, que está bajo cierta presión, y la otra con líquido.Cuando se calienta, el refrigerante ingresa al expansomat, mientras comprime el gas. Una vez que el líquido se ha enfriado, se devuelve al sistema y la diferencia de volúmenes se compensa con gas.

El tanque de expansión debe instalarse en sistemas de calefacción que se montan en áreas grandes, que se caracterizan por un volumen significativo de líquido. Además, se necesita un expansor para longitudes de tubería largas para controlar la presión en el sistema. El tanque debe instalarse cuando se usa una caldera de gas, ya que el gas calienta mucho el refrigerante, lo que contribuye a un rápido aumento de la presión interna.

Disposición interna de un tanque de expansión de 25 l

Tanque de expansión para calefacción de tipo abierto: características del dispositivo.

Un tanque de expansión abierto para calefacción tiene un diseño simple en forma de recipiente rectangular o cilíndrico, equipado con una tapa que evita que las partículas de suciedad ingresen al sistema. El expansor debe tener un ramal al que se suministrará el tubo del sistema de calefacción. El tanque también debe estar equipado con una válvula de drenaje, que será necesaria para drenar el líquido al alcantarillado, en caso de su acumulación en grandes volúmenes.

Para un funcionamiento seguro, el tanque de expansión debe tener una tubería de desbordamiento para drenar el exceso de agua a la red de drenaje en caso de un desbordamiento del tanque. Además, se debe conectar una tubería de suministro de agua para reponer el sistema de calefacción con agua.

¡Importante! Solo se puede usar agua ordinaria como portador de calor en un sistema de calefacción con un expansor de tipo abierto, ya que los anticongelantes modernos se evaporan rápidamente, lo que requerirá una reposición constante del líquido y aumentará los costos de calefacción.

Los tanques de expansión para calefacción de tipo abierto pueden estar hechos de cualquier material. Puede ser de chapa de acero, acero inoxidable o plástico. La condición principal es que debe ser resistente al calor, ya que el refrigerante se calienta a altas temperaturas.

La estructura del tanque de expansión del tipo de membrana: 1 - cuerpo de metal, 2 - tubería de derivación, 3 - membrana entre dos cámaras del tanque, 4 - cámara llena de refrigerante, 5 - cámara de aire, 6 - boquilla

¡Importante! Los contenedores de metal deben estar recubiertos con un compuesto anticorrosivo para evitar la destrucción prematura del contenedor.

El principio de funcionamiento del tanque de expansión del sistema de calefacción.

El principio de funcionamiento del tanque es el siguiente. El líquido calentado a una temperatura significativa comienza a aumentar de volumen, lo que aumenta la presión en el sistema. El exceso de líquido se exprime hacia el tanque de expansión, donde permanecerá hasta que se enfríe, después de lo cual regresará por gravedad desde el sistema de calefacción. Este proceso se realiza de forma cíclica.

El tanque de expansión para un sistema de calefacción abierto está equipado con varias boquillas:

• para conectar el tubo de expansión a través del cual fluye el refrigerante;
• para una tubería de circulación que drena el agua del sistema;
• un tubo de control diseñado para ajustar el llenado del sistema y
• eliminación de aire de él;
• tubo de desbordamiento para eliminar el exceso de líquido.

Además, el diseño prevé una tubería de repuesto con un grifo a través del cual se descarga el agua durante la reparación del sistema.

El principio de funcionamiento del tanque de expansión del sistema de calefacción.

Si el líquido alcanza el nivel máximo, el agua fluirá a través de la tubería de desbordamiento hacia la alcantarilla, si está conectada a ella. Si se instala una tubería de derivación con un grifo en el rebosadero, es necesario verificar periódicamente el nivel del agua en el tanque simplemente abriendo las válvulas de cierre. Al instalar un tanque de expansión para calefacción, se puede equipar con relés de nivel alto y bajo, que pueden dar una señal sonora o luminosa cuando el líquido alcanza el nivel máximo en el punto de desbordamiento, o el mínimo.

Dado que el tanque de expansión no está sellado, parte del líquido que entra en contacto con el aire se evapora, lo que requiere una compensación para el funcionamiento normal del sistema. Esto sucede con la participación directa de una persona que debe controlar el volumen de agua en el sistema y, si es necesario, reponerlo.

Ventajas y desventajas de un expansor abierto.

Las principales ventajas del tanque de expansión de un sistema de calefacción de tipo abierto son la simplicidad de diseño y la completa autonomía del dispositivo, cuyo funcionamiento no depende del rendimiento del sistema. Todos los procesos en él tienen lugar de acuerdo con el ciclo natural, sin el uso de bombeo y otros equipos. También es agradable el precio asequible de un tanque de expansión para calefacción de tipo abierto, que comienza en 1500 rublos.

Las desventajas de tal capacidad incluyen:

• la necesidad de aislamiento térmico del tanque para reducir la pérdida de calor;
• instalación de tuberías adicionales, lo que estropea la apariencia estética;

El tanque de expansión tiene un diseño bastante simple.

• no estanqueidad del tanque;
• la necesidad de reabastecimiento periódico de agua en el sistema como resultado de la evaporación del líquido. Dado que el agua está en contacto directo con el aire, esto puede provocar la corrosión del recipiente de acero, lo que provocará una disminución de la transferencia de calor, la aparición de ruido y una disminución de su vida útil.

¡Consejo útil! Es recomendable utilizar un tanque de expansión de tipo abierto en un sistema de calefacción para áreas pequeñas, no más de 100 m², mientras que la estructura debe ser de uno o dos pisos.

En una casa privada, se instala un tanque de expansión de calefacción de tipo abierto en el ático, escalera o caja especialmente equipada, que se instala en el techo de la casa. Con una altura suficiente del edificio, se puede colocar dentro de la vivienda en un baño o lavadero.

¡Importante! Si el tanque de expansión se instala fuera de la parte calentada de la casa, el tanque debe estar aislado adicionalmente, lo que ayudará a reducir la pérdida de calor en el sistema.

El tanque de expansión está instalado junto a la caldera de calefacción.

Características del tanque de expansión para calefacción de tipo cerrado.

El tanque de expansión de tipo cerrado es un recipiente sellado de acero. Está parcialmente lleno de líquido y gas parcialmente inerte, que se bombea a través de una válvula especial. Los expansores cerrados, según la variante de división del volumen interno, son de membrana y sin membrana.

En los contenedores sin membranas, no hay separación mecánica del espacio, por lo que el refrigerante está en contacto directo con el gas. Para mantener la presión dentro del rango especificado, al conectar el tanque de expansión, se utiliza un cilindro de gas o un compresor, que se encuentra en el exterior.

¡Nota! El suministro de gas y el control de la presión en el sistema se realizan automáticamente.

La mayoría de los vasos de expansión de tipo cerrado modernos están equipados con diafragmas de butilo flexible o EPDM que separan el interior del vaso. Pueden tener forma de disco o de pera. En el primer caso, la membrana tiene la forma de un hemisferio y se fija en el medio del tanque. Dependiendo de la temperatura del refrigerante, puede adoptar una configuración cóncava o convexa.

Vaso de expansión para calefacción cerrada

La membrana en forma de pera, que repite la forma del recipiente, está unida a los extremos opuestos del tanque. En este caso, el refrigerante que entra en el recipiente no entra en contacto con las paredes del cilindro. Llena una membrana flexible y el espacio entre ella y las paredes del tanque se llena de gas. Esta característica de la estructura interna elimina la probabilidad de corrosión y contribuye a aumentar la vida útil del dispositivo.El precio de los tanques de expansión para el calentamiento de tipo cerrado con una membrana en forma de pera será más alto que con una membrana en forma de disco, y comienza desde 3.5 mil rublos.

¡Nota! El diafragma en forma de pera se puede reemplazar por uno nuevo, pero el diafragma belleville no se puede reemplazar.

Las ventajas de los tanques de membrana incluyen dimensiones compactas, pérdida mínima de calor, que elimina la necesidad de aislamiento térmico, la capacidad de trabajar a presión elevada, riesgo mínimo de corrosión en las paredes del dispositivo y durabilidad. Entre las desventajas, vale la pena destacar el alto costo, la necesidad de bombear gas periódicamente al sistema y controlar la presión en él.

Depósito de expansión de ACS

En el sistema de suministro de agua caliente, que es proporcionado por una caldera conectada a la caldera, se prevé un tanque de expansión. Su tarea principal es mantener la presión de trabajo en la red. El tanque de expansión protege el sistema de suministro de agua del golpe de ariete, protege la bomba de cargas mayores y la protege de averías.

Tanque de expansión para sistema de agua caliente

Para el suministro de agua caliente se utiliza un tanque de tipo cerrado con una membrana en forma de pera, que divide el espacio interno en dos partes: aire y agua. Puede ser de caucho, caucho artificial o natural. Las dos primeras opciones tienen propiedades de alto rendimiento. Ambos materiales soportan diferentes temperaturas del refrigerante, hasta el estado de ebullición sin perder sus características originales. Los diafragmas de caucho natural reaccionan negativamente al contacto con agua caliente.

El tanque de expansión se selecciona en función de la cantidad de exceso de agua que fluirá hacia él cuando aumente la presión en el sistema. Los expertos aconsejan elegir un tanque con un volumen del 10% del volumen de una caldera de agua caliente. El depósito de ACS está montado entre la caldera y la válvula, lo que evita el retorno de agua caliente al sistema de suministro de agua fría. El precio del tanque de expansión comienza desde 2.2 mil rublos.

Grupo de seguridad de calefacción con tanque de expansión

Para un sistema de calefacción con tanque de expansión, el grupo de seguridad está representado por un conjunto de unidades que realizan una función protectora. Consta de tres instrumentos separados que se combinan en un colector especial. El grupo incluye un manómetro, un respiradero y una válvula de seguridad.

El manómetro está diseñado para controlar la presión del refrigerante en el sistema para mantenerlo a un nivel seguro. Está equipado con dos flechas: una muestra la presión de trabajo, la otra, la presión de ajuste. Se utiliza un respiradero en forma de una llave Mayevsky, que funciona en modo automático, para eliminar las burbujas de aire del líquido en el sistema de calefacción. Está montado a la mayor altura posible. La válvula de seguridad se utiliza para controlar los indicadores de presión en la red. Si aumenta bruscamente, la válvula se abre, lo que ayuda a eliminar parte del líquido del sistema.

Grupo de seguridad para calefacción: 1 - caldera de combustible sólido, 2 - ventilador, 3 - válvula de cierre, 4 - grupo de seguridad, 5 - válvula de alivio de sobrepresión, 6 - bomba de circulación, 7 - filtro, 8 - tanque de expansión, 9 - válvula de retención

El principio de funcionamiento del grupo de seguridad es el siguiente. Cuando ocurre una emergencia en el sistema de calefacción, que conduce al cese del movimiento del refrigerante, la presión aumenta rápidamente. Parte del vapor del líquido caliente es capturado por un respiradero, que está equipado con un flotador especial. Baja y abre la válvula. El vapor se libera rápidamente al exterior, lo que ayuda a reducir la presión en el sistema.

En caso de funcionamiento ineficaz de la válvula Mayevsky, que contribuye a un aumento adicional de la presión, se activa la válvula de seguridad, que se abre, lo que permite que el líquido se drene del sistema hasta que la presión se estabilice. El bloque protector está montado en la tubería de suministro, a una distancia de más de 50 cm de la fuente de calor. La salida de aire se instala exclusivamente en posición vertical. Se puede conectar una manguera flexible a la válvula de seguridad, a través de la cual se verterá agua en caso de emergencia.

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Dónde instalar y qué opción elegir. Las principales ventajas de usar. Características de la instalación y aspecto legal del problema. Costo del aparato.

Cómo elegir un tanque de expansión para calefacción.

Para garantizar un funcionamiento seguro del sistema de calefacción, es importante seleccionar el vaso de expansión correcto. La capacidad se selecciona en función del volumen requerido de líquido que circulará durante el funcionamiento del sistema. Para ello, se calcula previamente el vaso de expansión para calefacción. El siguiente criterio es el material del cuerpo y su revestimiento, que debe ser resistente a la corrosión.

Al elegir tanques de tipo cerrado, se debe prestar especial atención a su parte principal de trabajo: la membrana. Las instrucciones para el tanque indican de qué material está hecho, para qué rango de presión y temperatura está diseñado.

Tanque de expansión Jileks

¡Consejo útil! Es mejor elegir tanques de expansión, que tienen la capacidad de reemplazar la membrana, lo que simplificará y reducirá el costo de reparación del dispositivo.

También vale la pena prestar atención al peso del tanque de expansión. Este indicador indicará la confiabilidad del tanque y la duración de su operación.

Los tanques de expansión de tipo cerrado pueden ser ovalados o rectangulares. La última opción es más compacta, por lo que ocupará menos espacio libre, lo que es especialmente importante para condiciones de hacinamiento. También debe tener en cuenta el diseño del tanque, que determinará la opción de instalación. Los tanques sobre soportes metálicos se consideran los más fáciles de instalar, que no requieren fijación adicional.

¡Nota! Para los tanques de membrana para sistemas de calefacción, el cuerpo está pintado de rojo y para el suministro de agua caliente es azul.

Al elegir un contenedor, debe dar preferencia a los modelos de fabricantes conocidos que se han probado en el mercado con su mejor lado. También debe prestar atención al precio del tanque de expansión para calefacción. Las opciones más económicas son menos fiables y duraderas.

Vaso de expansión Reflex NG 100

Cómo calcular un tanque de expansión para calefacción.

Para el funcionamiento a largo plazo del sistema de calefacción y su funcionamiento ininterrumpido, es importante calcular correctamente el volumen del tanque de expansión para calefacción. Dado que los contenedores de tipo abierto tienen un diseño simple, es bastante simple seleccionar las dimensiones requeridas. Para obtener un resultado más preciso, puede usar fórmulas especiales que deben usarse al calcular un tanque de expansión para calefacción cerrada.

Para realizar cálculos, es necesario conocer el volumen de agua en el sistema de calefacción, el régimen de temperatura y el coeficiente de expansión lineal del líquido cuando se calienta a un cierto valor, que se da en una tabla especial. Además, debes tener en cuenta el factor de seguridad, que es 1,2.

El aumento en el volumen de agua en el sistema se calcula como el producto del volumen total del líquido y el coeficiente de expansión volumétrica en función del cambio de temperatura del valor inicial al máximo. Una forma más sencilla es calcular aproximadamente el volumen del tanque de expansión para calentar. Para esto, se determina el 10-12% del volumen total de líquido en el sistema de calefacción.El valor resultante será el volumen mínimo del tanque de expansión.

¡Consejo útil! Es posible determinar la cantidad de agua en el sistema en la etapa de diseño sumando los volúmenes de todos los componentes del sistema, o empíricamente, drenando toda el agua del sistema y llenándola con un medidor o recipiente de volumen conocido.

Antes de elegir, debe calcular correctamente el volumen del tanque de expansión.

Debe recordarse que la durabilidad de su funcionamiento depende del cálculo correcto del tanque de expansión para un sistema de calefacción cerrado. Un tanque de volumen demasiado pequeño romperá la válvula de seguridad, que funcionará con frecuencia. Una capacidad demasiado grande requerirá suficiente espacio de instalación y costos financieros adicionales.

Los mejores tanques de expansión de diafragma

Una opción ideal para el sistema de calefacción de una casa privada será el tanque de expansión Dzhileks 100, con una capacidad de 100 litros, diseñado para una presión máxima de trabajo de 6 bar. El cuerpo está fabricado en acero de 1 mm de espesor. El revestimiento de pintura de fosfato lo protege de manera confiable contra la corrosión. El tanque se instala verticalmente sobre tres patas de soporte. Este modelo es capaz de trabajar con bombas de superficie y sumergibles. El costo del tanque es de 6900 rublos.

No menos popular entre los consumidores es el tanque de expansión Reflex NG 100 para calefacción, con una capacidad de 100 litros. Tiene un cuerpo metálico con una membrana de goma en forma de pera en su interior. El tanque de expansión Reflex está diseñado para una presión de funcionamiento máxima de 6 bar y un rango de temperatura de 0 a 70 grados. Puedes comprar este modelo por 5500 rublos.

El tanque de expansión Wester WRV 50 de un fabricante ruso se distingue por su alta calidad de construcción, un amplio rango de temperatura de -10 a 100 grados, en el que puede funcionar. La capacidad está diseñada para 50 litros. La presión máxima de trabajo es de 5 bar. El tanque puede funcionar con agua corriente y anticongelante con una concentración de glicol del 50%. El cuerpo está fabricado en acero al carbono y recubierto de epoxi-poliéster. En el interior hay una membrana de monómero. Puedes comprar un tanque desde 3800 rublos.

Vaso de expansión Wester

Un buen modelo es el tanque de expansión Stout STH-0006-000050, con un volumen de 50 litros. La presión máxima de trabajo es de 6 bar, el rango de temperatura es de -10 a +100 grados. El cuerpo del tanque está hecho de acero al carbono, dentro del cual hay una membrana en forma de pera hecha de caucho natural y butilo. El tanque se instala sobre soportes metálicos. El costo del modelo comienza en 3200 rublos.

Cómo instalar un tanque de expansión de tipo abierto

El esquema general de un sistema de calefacción con un tanque de expansión de tipo abierto consta de una caldera de calefacción, radiadores, tuberías y un tanque. Para instalar el tanque, se selecciona el punto más alto de la casa para que el tanque se eleve por encima de todos los elementos constituyentes y nodos del sistema de calefacción. Si el tanque está ubicado en un lugar sin calefacción, su cuerpo debe estar aislado de manera confiable para excluir la posibilidad de que el agua se congele.

Hay varias opciones de instalación: suministro, devolución y combinado. En el primer caso, el tanque está ubicado encima de la caldera. Esta versión clásica asume el flujo del refrigerante no solo a lo largo del contorno, sino también su penetración en el tanque, donde se crea un ruido característico, que recuerda al agua hirviendo en una tetera. La instalación de un tanque en la línea de retorno elimina los problemas de ebullición que surgen como resultado de una temperatura reducida del líquido.

La opción de instalación combinada implica la instalación de dos tanques de expansión. Uno estará ubicado en el punto donde se suministra el fluido y el otro en el retorno. Esta disposición evitará la formación de bolsas de aire en el sistema. Después de elegir la opción de instalación, se selecciona el tanque de expansión para calefacción.

Al instalar un tanque de expansión, se deben seguir ciertas reglas

El tanque se coloca sobre una superficie limpia y nivelada. Se conecta al sistema de calefacción mediante acoplamientos con conexiones roscadas o tubos de acero mediante soldadura. La conexión entre el tanque y la caldera debe realizarse mediante un tubo vertical. La tubería que conecta el tanque al sistema y la línea de salida debe estar aislada.

Reglas para instalar un tanque de expansión cerrado.

La instalación del tanque de expansión de diafragma debe realizarse estrictamente de acuerdo con las instrucciones. El contenedor no se debe desmontar ni abrir de antemano. El tanque se monta en cualquier lugar conveniente, cómodo para el servicio y el ajuste. La capacidad se instala antes de ramificar el sistema.

¡Importante! Los vasos de expansión con un volumen superior a 30 litros deben instalarse en patas de soporte y no fijarse a la pared.

De acuerdo con las instrucciones, todas las comunicaciones están conectadas al expansor. Después de eso, se debe montar un manómetro. Es obligatorio instalar una válvula de retención en la entrada del tanque.

Mucha gente recomienda instalar un tanque de expansión para calentar de modo que la tubería de suministro esté en la parte superior y la cámara de aire en la parte inferior. En este caso, será más fácil que el aire se escape por debajo de la membrana. Sin embargo, especialistas experimentados insisten en que el tanque debe colocarse de modo que la tubería de entrada esté en la parte inferior. Esta opción extenderá el período de funcionamiento del tanque en caso de daño a la membrana, ya que el aire penetrará en el refrigerante más lentamente.

Instale el tanque de expansión en el punto más alto del sistema

¡Consejo útil! La tubería de suministro y la grúa no deben sobrecargar el contenedor con su peso, por lo tanto, se deben proporcionar sujetadores separados para ellos.

Cómo hacer un tanque de expansión para calefacción de tipo abierto con sus propias manos.

Para la fabricación de un tanque de expansión de plástico para calefacción de tipo abierto, puede usar un recipiente de plástico del volumen requerido. Sin embargo, una opción más confiable sería un contenedor soldado con láminas de acero inoxidable de 2-4 mm de espesor.

En primer lugar, con un molinillo, debe cortar elementos estructurales de un tamaño determinado. Para el cuerpo de un tanque de expansión casero para calefacción de tipo abierto, necesitará 5 partes y una más para la tapa. Las piezas de trabajo cortadas se sueldan entre sí en ángulo recto mediante soldadura eléctrica. Se debe hacer un agujero en el fondo del tanque, donde se soldará una tubería de derivación para conectar la tubería que cae.

Además de la tubería principal, se debe soldar un elemento de conexión al tanque de expansión para calentarlo con sus propias manos para alimentar el sistema. También es necesario proporcionar una tubería de derivación para el drenaje de emergencia del exceso de líquido, que debe estar por encima del nivel máximo de llenado del contenedor, lo que excluirá la posibilidad de desbordamiento del refrigerante al llenar el tanque.

Tanque de expansión de bricolaje

¡Consejo útil! Para evitar que el refrigerante se evapore de un recipiente abierto, se debe agregar un poco de aceite al depósito, lo que tensará la superficie del líquido con una película delgada.

Antes de instalar un tanque de expansión casero, sus paredes deben estar preaisladas. Para hacer esto, puede utilizar lana de basalto, que se caracteriza por su resistencia a las altas temperaturas.

El tanque de expansión es una parte importante del sistema de calefacción. La elección correcta de la capacidad y la instalación adecuada es garantía de un funcionamiento duradero y sin problemas.