Vaso de expansión y caldera en parte superior de edificio
Tengo una duda y me urge contestación, me han preguntado en un examen sobre que presión inicial del nitrógeno es adecuada antes de instalarlo. En la guía idae/documentos_18_Guia_tecnica_instalaciones_de_climatizacion_por_agua centrar(documanto 08), página 38 o 40, nos cuenta que "Presión inicial del vaso de expansión: la presión inicial de la cámara de aire del vaso de expansión Pi debe ser 0,2-0,3 bar inferior a la presión de llenado Pm", ¿este concepto puede puede cambiar si el vaso de expansión y/o caldera están en la parte superior del edicicio o en la parta inferior del edificio para un edificio por ejemplo de 6 plantas? Tendría que argumentarlo.
1 Respuesta
A ver, la presión inicial del vaso de expansión, siempre, ha de estar relacionada con la columna de agua que hay por encima de él; si el vaso de expansión está en la planta más alta de la instalación, será sufiente con una presión de 0,2-0,5 kgs/cm2, ya que de esta forma se aumenta el coeficiente de utilización del vaso de expamnsión, pues tenddremos un margen de operación entre el 0,5 y los 3 kg/cm2 de la presión de disparo de la válvula de seguridad.
Por contra, si vaso de expansión se encuentra en el punto más bajo una instalación con altura considerable, se reducirá drásticamente el coeficiente de utilización del vaso de expansión, lo que obligará a tener que instalar un vaso de mayor de capacidad o más de un vaso de expansión.
El volumen de dilatación del agua de la instalación se calcula en función de la capadidad de agua de la instalación y de la temperatura máxima y mínima de trabajo; para ello que hay que sumar las capacidades de los dintintos diátros de tubería multiplicada por los metros de instalación, más la capacidad de agua de los radiadores, mas el contenido de agua de la caldera y a la suma obtenida se le aumenta un 3% por el contenido en accesorios. La cantidad obtenida se multiplica por un coeficiente que suele ir de 3,6% para el caso de agua a 90º, 2,9 % para 80º de temperatura máxima, 1,71% para agua a 60º, etc. estos datos se suelen encontrar tabulados. El resultado de este producto es el volumen de dilatación de la instalación. Bien es cierto que en la realidad este cálculo se hace de una forma aproximada según tablas que proporcionan los fabricantes de vasos de expansión, por ejemplo.
Bien, todo este tocho es para calcular el volumen de dilatación, ahora hay que calcular el coeficiente de utilización, el cual será igual al cociente de dividir la diferencia de la presión final absoluta menos la presión inicial absoluta y dividido de la presión final absoluta.
La presion final absoluta nos viene determinada por la presión de tarado de la válvula de seguridad aumentada de la presión atmosférica; la presión inicial absoluta es la presión de columna de agua necesaria para llenar la instalación en su totalidad y toda su altura. ¡, aumentada de la presión atmosférica.
El coeficiente resultante de este cálculo se ha de dividir por el volumen de dilatación del agua de la instalación, seleccionando siempre un vaso con una capacidad igual o superior a la capacidad obtenida para cumpla con las espectativas, nunca se instalará un vaso de menor capacidad.
Presión final absoluta - presión inicial absoluta
K = ---------------------------------------------------------------------------------------------
Presión final absoluta
De donde tendremos que si tenemos una instalacion con una sola planta y con 320 litros de capacidad de la instalaciòn trabajando hasta 90º, y con una válvula de seguirdad tarada a 3 kgs/cm2
Volumen de dilatación= 320 x 3.6 = 115.2 litros
( 3+1) - ( 0,5 + 1) 4 - 1.5
coeficiente de utilización = ------------------------------------= --------------------------- = 0.625
(3+1) 4
Presión absoluta = presión relativa + presión atmosférica. Presión atmosférica = 1 kg/cm2
De donde tendríamos que el volumen de dilatación dividido por el coeficiente de utilización sería = 115.2 / 0.625 = 184,32 litros de capacidad del vaso de expansión.
Pero si esta instalación tiene una altura geográfica sobre el vaso de expansión de 6 plantas, o lo que es lo mismo 18 mts. el volumen de dilatación seguiría siendo el mismo; pero el coeficiente de utilización quedaría como sigue:
(3+1) - (1.8+1) 4 - 2,8
K = --------------------------------------= --------------------------- = 0.3
(3 + 1) 4De donde necesitremos para esta instalación un vaso de expansión de = 115.2 / 0.3 = 384 l.Como se puede apreciar la columna de agua sobre el vaso de expansión es definitiva para determinar su capacidad. Espero que este Galimatías le resulte, no solo útil, sino, además comprensible.
Ruego disculpe el gazapo que he cometido al calcular el volumen de dilatación, ya que el volumen que doy, es dividido de 100
El contenido quedaría así:
Osférica.
El coeficiente resultante de este cálculo se ha de dividir por el volumen de dilatación del agua de la instalación, seleccionando siempre un vaso con una capacidad igual o superior a la capacidad obtenida para cumpla con las espectativas, nunca se instalará un vaso de menor capacidad.
Presión final absoluta - presión inicial absoluta
K = ---------------------------------------------------------------------------------------------
Presión final absoluta
De donde tendremos que si tenemos una instalacion con una sola planta y con 320 litros de capacidad de la instalaciòn, trabajando hasta 90º, y con una válvula de seguirdad tarada a 3 kgs/cm2
Volumen de dilatación= 320 x 3.6 = 11,52 litros
( 3+1) - ( 0,5 + 1) 4 - 1.5
coeficiente de utilización = ------------------------------------= --------------------------- = 0.625
(3+1) 4
Presión absoluta = presión relativa + presión atmosférica. Presión atmosférica = 1 kg/cm2
De donde tendríamos que el volumen de dilatación dividido por el coeficiente de utilización sería = 11,52 / 0.625 = 18,432 litros de capacidad del vaso de expansión.
Pero si esta instalación tiene una altura geográfica sobre el vaso de expansión de 6 plantas, o lo que es lo mismo 18 mts. el volumen de dilatación seguiría siendo el mismo; pero el coeficiente de utilización quedaría como sigue:
(3+1) - (1.8+1) 4 - 2,8
K = --------------------------------------= --------------------------- = 0.3
(3 + 1) 4
De donde necesitremos para esta instalación un vaso de expansión de = 115.2 / 0.3 = 38,4 l.Como se puede apreciar la columna de agua sobre el vaso de expansión es definitiva para determinar su capacidad. Espero que este Galimatías le resulte, no solo útil, sino, además comprensible.
Hace 1 hora
De nuevo Un saludo.
Buenas tardes Vilaclima, y muchas gracias por la respuesta.Me comentaste lo siguiente:
"si el vaso de expansión está en la planta más alta de la instalación, será suficiente con una presión de 0,2-0,5 kgs/cm2", entonces entiendo que la presión inicial del vaso de expansión antes de instalarlo puede llegar a ser 0,2 kgf/cm2,lo cual entra dentro de elas recomendaciones de la guía técnica de instalaciones, ya que 0,5kgf-0,3kgf=0, 2kgf/cm2.Pues tengo que tratar de desvirtuar esa cuaestion en la pregunta del examen.
Esta era la pregunta del examen:
Tenemos un circuito de climatización en el que se quiere mantener una presión de llenado en la sala de calderas de 1,5 bar.Se ha estropeado el vaso de expansión y se instala uno similar. ¿Qué presión inicial del nitrógeno del vaso antes de instalarlo es la adecuada?
a)1,2 bar
b)1,5 bar
c)1,8 bar
d)A la presión de tarado de fábrica
La guía IDAE nos dice que la presión del vaso de espansión en el llenado debe de ser entre 0,2-0,3 menor que la presión de llenado, con lo cual la correcta la dan la respuesta "a", eso es lo que quiero desvirtuar si se puede, y demostrarlo.
Un saludo y gracias.
Yo no soy técncico cualificado, soy instalador jubilado con más de 40 años de trabajo, pero a mi manera de ver entiendo que la presión de llenado de la instalación, siempre ha de ser, como mínimo, la necesaria para llenar por completo hasta el último y más elevado tramo de la instalación; si esto no es así quedarán partes de instalación por llenar de agua, que formarán bolsas de aire; estas bolsas al aumentar la presión de llenado pueden sesaparecer, o no.
Entonces yo creo es funtamental llenar la instalación por completo, ya que si la presión de llenado es inferior a la altura de la instalación y se trata de una instalación cerrada, como creo que el caso, al llevar vaso de expansión cerrado, habrá necesariamente partes de la instalación con presión negativa.
Por lo que, la presión de llenado de aire/hidrógeno del vaso de expansión, tiene que ser al menos igual a la columna de agua que haya por encima del vaso de expansión.
Dado que no se especifica a qué altura se encuentra instalado el vaso de expansión, no se puede deterninar la presión de inflado del mismo, pues si el vaso de expansión se encuentra en lo más alto de la instalación será suficiente con 0,2 kgs/cm2. En cambio, si el vaso se encuentra en el cuarto de caldera, que según dicen, se necesita una presión 1,5 kgs/cm2 la presión de inflado será de 1,7 kgs/cm2
¡Gracias! Perfecto! A ver si lo puedo demostrar con esas buenas consideraciones, que por lo visto solo les vale como bueno las guías IDAE, y hay más vida más allá de unas guías...
Un saludo,
Mikel.
