Tanque de expansión para calefacción de tipo abierto: dispositivo, finalidad, tipos principales + consejos para calcular el tanque

En la realidad actual, un tanque de expansión de tipo abierto para calefacción ha perdido durante mucho tiempo e irrevocablemente la competencia de un tanque cerrado más moderno y eficiente.

Sin embargo, se utilizan activamente equipos obsoletos. Y en varias situaciones incluso tiene algunas ventajas sobre los tanques de membrana tecnológicamente avanzados.

En este material analizaremos su propósito y características de diseño, y también nos familiarizaremos con el principio de funcionamiento y las reglas para calcular este tipo de tanque.

Propósito del tanque en sistemas abiertos.

Este dispositivo se utiliza en sistemas de calefacción para evitar averías cuando aumenta el volumen y la presión del refrigerante, lo que ocurre cuando se calienta.

En concreto, cuando la temperatura del agua que circula en el sistema aumenta de 5 a 100 °C, su volumen aumenta un 4%. Y esto es mucho, ya que no hay ningún lugar al que pueda ir en las tuberías y radiadores, no hay espacio libre allí.

El exceso de refrigerante del sistema de calefacción se exprime en un tanque de expansión de tipo abierto, lo que evita daños a sus piezas como resultado del aumento de presión. Esto surge porque el agua no se puede comprimir y ella misma aumenta notablemente de volumen al aumentar la temperatura. Después del enfriamiento, el refrigerante regresa al sistema de calefacción.

Como resultado, unos cientos de gramos en un sistema de calefacción pequeño o varios litros en uno bastante grande aumentan la presión a valores críticos y provocan la aparición de potentes golpe de ariete.

Lo que implica apretar juntas, romper accesorios, radiadores y reparaciones costosas, todo esto en el momento más inoportuno.

Y después de que la temperatura del refrigerante disminuye, su exceso vuelve a ser necesario para el funcionamiento eficaz del sistema, por lo que es necesario devolverlo, y en su totalidad. En caso de evaporación, se deben reponer las reservas de líquido.

Características de un tanque abierto

Dichos tanques son extremadamente simples: como tanque de expansión, siempre se puede usar un balde común, un recipiente especialmente hecho a partir de materiales de desecho, un bote o algo similar.

Características de diseño del contenedor.

Los principales requisitos de diseño son:

• disponibilidad de volumen suficiente;
• falta de estanqueidad.

Es decir, incluso se permite la ausencia de una cubierta, aunque es deseable: protege contra la entrada de partículas de suciedad en el sistema de calefacción.

El tanque que se planea utilizar como tanque de expansión debe estar equipado con una tubería a la que tubo del sistema de calefacción. Este es el único dispositivo requerido.

El diseño de cualquier tanque de expansión es extremadamente simple: es un contenedor normal equipado con una o más entradas/salidas. Esto permite que el exceso de líquido se acumule y drene. Los tanques tecnológicamente más avanzados están equipados con un suministro de agua y una válvula de drenaje, que es necesaria para transportar el agua a la alcantarilla cuando hay demasiados volúmenes de exceso de agua.

Pero por comodidad y para evitar pequeños problemas, es recomendable utilizar los siguientes accesorios:

• Manguera o tubo de desbordamiento - Este elemento estructural es necesario en caso de desbordamiento del tanque de expansión. Es decir, este elemento estructural, al verter líquido al alcantarillado o simplemente al exterior del edificio, elimina la posibilidad de que se inunde.
• Tubería de suministro de agua — es necesario rellenar el sistema de calefacción con agua. Es muy posible prescindir de él, pero debes entender que este procedimiento deberá realizarse con un balde en las manos. Aunque en este último caso el diseño será más económico.

Dado que los tanques de expansión suelen instalarse en los áticos, se debe tener cuidado de aislarlos. Esto evitará que el líquido se congele y provoque que todo el sistema falle.

Como refrigerante solo se puede utilizar agua corriente. Porque los anticongelantes modernos y eficaces se evaporan rápidamente en depósitos abiertos. Esto conduce a un aumento significativo en el coste de todo el procedimiento de calentamiento.

Además, los vapores del anticongelante casi siempre son tóxicos, lo que afecta la salud de los residentes. Hablamos más sobre los tipos de refrigerantes para el sistema de calefacción y sus características en este material.

Forma y material de fabricación.

La forma del tanque no es fundamentalmente importante, por lo que puede ser cualquier cosa:

• redondo;
• rectangular;
• trapezoidal, etcétera.

El material de fabricación puede ser cualquier metal o incluso plástico, pero como el refrigerante puede calentarse a temperaturas importantes, debe ser resistente al calor.

Este dibujo ayuda a comprender el principio de funcionamiento del tanque de expansión. La imagen de la izquierda muestra el refrigerante en estado frío.El volumen proporcionado es más que suficiente para él. Pero cuando comienza el calentamiento (imagen de la derecha), pronto aparece un exceso de agua. De hecho, no hay mucho exceso de líquido, pero esto es suficiente para encontrar un punto débil en el sistema y formar una fuga o provocar una falla en el equipo.

Hay a la venta varias opciones de depósitos de expansión abiertos, entre las que es fácil elegir la más adecuada. O haga un tanque casero con materiales de desecho, que actuará como tanque de expansión.

Principio de funcionamiento del dispositivo.

El depósito de expansión forma parte de los sistemas de calefacción más simples que funcionan según las leyes de la física. Cuando el líquido se mueve a través de tuberías y radiadores por gravedad, la energía para ello la proporciona la diferencia de presión.

Para no alterar el intercambio natural de calor y la circulación del agua, el tanque de expansión debe instalarse en el punto más alto de todo el sistema de calefacción, mientras que la caldera debe estar en el punto más bajo. Hablamos con más detalle sobre la instalación y conexión del tanque en Este artículo.

De lo contrario, la presencia de un tanque no dará el efecto deseado. Esto no protegerá contra el aumento de presión, el golpe de ariete y las averías posteriores.

Una ventaja importante de los tanques de expansión abiertos es su disponibilidad. Por ejemplo, se puede fabricar un tanque incluso a partir de materiales de desecho, que son suficientes en casas de verano y en cuartos de servicio de casas privadas. Cualquier recipiente de metal o plástico del tamaño requerido puede convertirse en un recipiente de expansión, como lo demuestra la foto.

Cuando el refrigerante está frío, el propio depósito no participa en el funcionamiento del sistema de calefacción.

Todo cambia cuando el líquido se calienta a temperaturas importantes y crea un exceso de presión en tuberías y radiadores, ya que en tales situaciones su exceso se crea activamente y se exprime hacia el tanque de expansión. Donde permanece hasta que el refrigerante se enfría, después de lo cual vuelve a fluir por gravedad hacia las tuberías y radiadores, la caldera.

El procedimiento descrito se realiza de forma cíclica, es decir, durante todo el período de funcionamiento del tanque.

Debido al hecho de que el sistema de calefacción está abiertoAl igual que el propio depósito, la compensación de las consecuencias de la dilatación no puede realizarse sin intervención humana.

La razón es que el refrigerante, al estar en contacto directo con el aire, se evapora y cuanto más se calienta, más activo se produce este procedimiento.

Como resultado, el usuario debe controlar periódicamente el nivel del agua disponible. Y rellénelo según sea necesario.

La operación especificada se realiza utilizando un balde u otro recipiente con agua. Esto es desagradable, por lo que el sistema se puede automatizar organizando el suministro de agua desde un sistema de suministro de agua, cualquiera: local o centralizado.

Debes saber que las formas geométricas y los cálculos precisos en el caso de un tanque de expansión abierto no tienen ninguna importancia. La condición principal para un funcionamiento eficaz es la colocación en el punto más alto del sistema y la presencia de un volumen suficiente de recipiente hasta el tubo de rebose.

Además, utilizando equipos adicionales, el procedimiento descrito se puede realizar de forma completamente autónoma.

Pero en este caso se pierden las ventajas más importantes de todos los tanques abiertos y sistemas de calefacción:

• baratura;
• completa autonomía, es decir, independencia del rendimiento, capacidad de servicio y presencia de cualquier sistema de ingeniería en la sala.

Todos los procesos en un tanque abierto ocurren según el ciclo natural, sin la ayuda de bombas u otros equipos.

Como resultado, para garantizar la utilidad del tanque de expansión, las dimensiones del sistema en sí deben ser moderadas, es decir, no debe usarse para calentar casas de campo y edificios cuya superficie supere los 100 m².

La ubicación óptima para los tanques de expansión son los áticos cálidos. Dado que se garantiza que el punto más alto del sistema estará allí, esta solución también le permite ocultar una estructura con bajas propiedades estéticas lejos de los ojos.

Si se ignora esta regla, esto puede provocar pérdidas económicas importantes, ya que será necesario realizar una serie de modificaciones para garantizar la eficiencia del tanque y de todo el sistema en su conjunto.

Además, se debe limitar la altura. Dado que es muy problemático lograr el resultado esperado al intentar calentar de esta forma más de un edificio de dos pisos.

¿Cómo hacer un cálculo?

Como se mencionó anteriormente, cualquier tanque de expansión utilizado para calefacción abierta se caracteriza por su simplicidad de diseño y fabricación. Y calcular las dimensiones de un producto de este tipo no es más complicado.

Para ello, se pueden utilizar fórmulas o un método que implique el cálculo aproximado del volumen de trabajo del tanque.

Un ejemplo del uso de una fórmula para calcular el volumen requerido del tanque. A partir del volumen real de agua que circula en el circuito, solo se calcula, redondeando hacia arriba, su aumento cuando se calienta a una determinada temperatura.Luego agregue el resultado obtenido al volumen de refrigerante en el sistema de calefacción y agregue una cantidad arbitraria de litros "en reserva".

En realidad, para determinar la capacidad requerida del tanque, los propietarios de una pequeña casa de campo rara vez utilizan fórmulas. La mayoría de las veces, se calcula el volumen aproximado del tanque de expansión, al que se puede agregar cualquier cantidad de litros como seguro.

Motivo: en el caso de los tanques abiertos, el volumen adicional no afecta significativamente el costo y, en algunos casos, no conduce en absoluto a un aumento del precio.

Como resultado, todo el cálculo de la capacidad se reduce a determinar el 10% del volumen total del refrigerante, que debería ser su valor mínimo para el tanque de expansión.

La forma más sencilla de hacerlo es a la hora de diseñar y crear un sistema de calefacción, cuando se conocen todos los parámetros de los radiadores, tuberías y otros elementos estructurales o se pueden descubrir fácilmente tomando medidas. Y luego simplemente sumando los volúmenes de todos los componentes.

Aunque los tanques de expansión abiertos y los sistemas para los que están destinados hace tiempo que se han quedado obsoletos, su disponibilidad y, lo más importante, su alta autonomía los hacen demandados en condiciones que distan mucho de ser ideales. Por ejemplo, si hay un problema con el suministro eléctrico estable o los propietarios del local no viven allí de forma permanente

Si se desconocen los datos de origen, entonces el método de cálculo más práctico es el experimental. ¿Por qué necesita drenar toda el agua del sistema y luego llenarlo con refrigerante en uno nuevo.

En este caso se deben realizar mediciones, que se pueden realizar mediante un medidor o utilizando recipientes de volumen conocido.Después de eso, solo queda averiguar el 10% del volumen de refrigerante requerido, lo que sirve como guía a la hora de fabricar o comprar un tanque.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

El siguiente vídeo le permitirá comprender mejor qué son los tanques de expansión abiertos, cómo se fabrican e instalan:

El siguiente video trata sobre tanques caseros para el sistema de calefacción:

Un tanque de expansión abierto se considera un dispositivo obsoleto, al igual que todo el tipo de sistema de calefacción en el que se utiliza. Es decir, dicho equipo es ineficaz, ya que su funcionamiento va acompañado de una pérdida de calor significativa y el calentamiento es extremadamente lento.

Sin embargo, la autonomía total, la independencia, la facilidad de mantenimiento y el costo asequible hacen que el tanque abierto sea demandado lejos de las condiciones estables de las grandes ciudades: en casas de campo, pueblos, etc..

¿Aún tienes dudas sobre el cálculo del tanque o quieres aclarar otros puntos que no mencionamos en este artículo? Pregunte sobre los matices que le interesan, haga sus preguntas en el bloque a continuación; nuestros expertos y otros visitantes del sitio lo ayudarán a resolverlo.

Si recientemente ha estado involucrado en la fabricación o instalación de un tanque de tipo abierto, cuéntenoslo en el bloque de comentarios; muchos principiantes encontrarán útil su información. Añade también fotos únicas de tu depósito de expansión.