Limitación de demanda energética, instalaciones térmicas, eficiencia energética, instalaciones de iluminación, contribución fototérmica, contribución fotovoltaica
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#352626
Buenas:

Ando intentando calcular el volumen necesario de un vaso de expansión para una instalación de ACS.

Los datos de que dispongo son los siguientes:

Líquido: Agua
Volumen total de agua: 3000 litros.
Temperatura máx de uso: 70ºC
Altura entre el vaso de expansión y el punto más alto de la instalación: 10 metros
Presión tarado de la válvula de seguridad: 3 bar.

Introduciendo estos datos en la calculadora de un "afamado" fabricante, obtengo que el volumen necesario del vaso de expansión es de 161 litros.

Si sigo el método descrito aquí:

http://www.gerardorobles.es/calcular-vaso-expansion/

Obtengo alrededor de 61 litros. (fórmula medio empírica con coeficientes que no se sabe muy bien de donde vienen)

Estos dos métodos tienen en cuenta que la presión de tarado de la válvula de seguridad es 3Bar, esto es, en el límite de temperatura(70ºC), con un vaso de expansión de la medida obtenida, la presión del circuito debería de ser de 3 bares.

Y ahora aplico "la lógica"....

El vaso de expansión, es necesario porque el volumen del agua es mayor cuanto más alta sea su temperatura, por tanto sabiendo la densidad del agua a las diferentes temperaturas, puedo obtener la diferencia de volumenenes entre los dos estados.

Si supongo que relleno la instalación con el agua lo más densa posible (a 4ºC), la densidad es de 1000 kg/m³, y de tablas saco que a 70ºC, la densidad del agua es de 977,63 kg/m³.

Por tanto aplicando la fórmula:

3000 x 1000/977.63 = 3068 litros.

Esto es, si pongo un vaso de expansión de 68 litros, la presión ni siquiera debería aumentar (en los otros ejemplos, la presión se supone que sube hasta los 3 bares), cuando la temperatura sube de 4 a 70ºC.

¿Porque parece que no es correcta la forma que propongo?

He encontrado esta otra página, donde se realiza un cálculo para solar, el que yo estoy haciendo es para ACS, pero creo que sirve de ejemplo:

http://javiponce-formatec.blogspot.com. ... e-una.html

Dónde se calcula sumando los siguientes conceptos:

- Volumen dilatado (entiendo que equivlaente al que considero yo realizando el cálculo con la densidad)
- Volumen "de reserva" (por si acaso, ok)
- Volumen vaporizado (en caso de que se evapore el líquido contenido en los paneles, tener un sitio "donde meter" el liquido desplazado, ok)
- Coeficiente de presión. Aquí es donde me pierdo, entiendo que este coeficiente debería de reducir el volumen total, puesto que se tiene en cuenta el aumento de presión en el circuito, pero sin embargo no solo lo reduce, sino que en el ejemplo que realiza multiplica el volumen necesario por tres!!!!)

¿alguien me puede explicar a que es debido este "coeficiente de presión"?

Saludos,
por
#352628
Creo que ya se por donde viene el "coeficiente de presión".

Una cosa es el volumen total del vaso de expansión, y otra es el volumen útil, esto es, el volumen que queda libre cuando el vaso está "operativo". El volumen útil sería en el ejemplo los 61 litros, y se debe sacar el volumen total para saber el vaso de expansión que necesitas...

En el ejemplo (suponiendo una presión mínima relatia de 1 bar):

Cp = PM/(PM-Pm)

PM = 3 x 0,9 +1 = 3.7
Pm = 1+1 = 2

Cp = 2.17.

Volumen vaso = 61 x 2.17 = 132 litros.

Saludos
por
#352660
Buenos días,
Aunque te has autocontestado, yo lo hago de forma distinta
Creo que estás mezclando la forma de calcular vasos de expansión para primario y secundario
En el secundario (en una red pública) nunca o casi nunca vas a tener una válvula de seguridad a 3 bar porque estaría saltando todo el rato. Además no es un circuito cerrado como los que se describen en la UNE 100155 para vasos de expansión cerrados.
Yo para estos casos utilizo el método muy simplificado de cálculo que proponía hace tiempo (ahora no lo encuentro) la empresa Ibaiondo (fabricante de vasos de expansión de toda la vida) en su página web, y que tampoco toma en cuenta la altura de la instalación al no ser un circuito extrictamente cerrado.

Partiendo del volumen de acumulación Va, la temperatura de acumulación Ta, la presión de la red Pr y la presión de la válvula de seguridad Pvs, hace lo siguiente:

Primero halla un coeficiente de dilatación en función de la temperatura con estos valores

40 ºC 0,0079
50 ºC 0,0121
60 ºC 0,0171
70 ºC 0,0228
80 ºC 0,0296

Multiplicando el volumen de acumulación por este coeficiente de dilatación, tenemos el volumen dilatado.

Después calcula un factor de presión con la siguiente fórmula:

Fp=((Pvs+1)-(Pr+1))/(Pvs+1)

Dividiendo el volumen dilatado entre el factor de presión, nos da el volumen mínimo del vaso de expansión

Quizás salen valores un poco altos (no sé hasta que punto debido a que el método lo propone un fabricante de vasos :wink ) y es un método quizás demasiado simplificado, pero a mi me ha ido bien hasta ahora.
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