Saltar la navegación

3.3.- Dimensionamiento vaso de expansión.

El dimensionamiento de un vaso de expansión, teniendo en cuenta lo que hemos señalado, deberá tener en cuenta las variaciones de volumen y las de presión. Los valores de dilatación del agua con la temperatura,vienen dados en la tabla adjunta:

Valores de dilatación del agua Ce
Temperatura Porcentaje dilatación
30 0,435
40 0,782
50 1,21
60 1,71
70 2,27
80 2,90
90 3,59

El volumen de un vaso de expansión cerrado parea calefacción, con diafragma, viene determinado por la fórmula  (según la norma UNE 100155):

En donde el factor 1,2 aporta el 20% de margen de seguridad y el resto de variables son:

Vv: Volumen del vaso de expansión (litros)

V:  Volumen de agua del circuito (tuberías, caldera, radiadores).

Ce: Coeficiente de expansión del agua, que depende de la temperatura (adimensional)

Cp: Coeficiente de presión, que depende de las presiones del circuito (adimensional) y se calcula según la siguiente fórmula:

Coeficiente de presión:

En donde,

pmax: Presión absoluta máxima (la presión máxima manométrica + 1 bar debido a la presión atmosférica 1 bar ≈ 1 atm), tiene que ser ligeramente inferior a la presión máxima de tarado de la válvula de seguridad. Suele tomarse esta misma presión máxima de tarado + 1 bar.

pmin: Presión absoluta mínima (la presión mínima manométrica + 1 bar debido a la presión atmosférica). Depende de la altura manométrica de la instalación. Suele tomarse: (altura de la instalación en m cda/10) + 1 bar. Para instalaciones al mismo nivel se toma como mínimo  0,5 + 1 bar

En el caso de ACS podemos considerar, con cierta apoximación, que el volumen en instalaciones normales  puede ser del 5% del volumen del depósito acumulador. En otros casos hay que calcularlo. Podemos decir, no obstante, que en instalaciones domésticas y de pequeña potencia el volumen siempre oscila entre los 5 y 10 litros, por lo que el estándar de 10 litros suele venir incluido en algunos sistemas de generación de ACS, gasóleo, aerotermia, etc.

Ejercicio resuelto

1.- Calcula el volumen de un vaso de expansión para una instalación que contiene 350 litros de agua para una temperatura de ida de 80 ºC y 60 ºC de retorno. La presión máxima de tarado es de 3 bar. La instalación tiene una altura de 9 metros.

Ejercicio para resolver

1.- Calcula el vaso de expansión cerrado que es necesario en una instalación de 15 m de altura,  con una caldera de 40 000 Kcal/h. No disponemos de datos para evaluar el contenido de agua en el circuito. La temperatura de impulsión es de 80 ºC. La presión de la caldera o presión de tarado es de es de 3 bar. Calcular el vaso de expansión con diafragma. Suponemos un contenido de agua en el circuito de 15 litros por 1 000 Kcal/h .