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Depósito de expansión de circuito cerrado

Indique el volumen de la instalación, las temperaturas y las presiones. La página calcula cuánto crece el líquido al calentarse, la presión de llenado y la máxima que permite la válvula de seguridad, y el volumen del depósito de membrana o sin membrana.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Predimensionamiento
Fluido e instalación
Presiones

Se supone el depósito en la aspiración de la bomba o cerca de ella, que es el punto de presión constante del circuito.

—Volumen total del depósito de expansión
—

Volumen del depósito según la presión máxima

Misma expansión y misma presión de llenado; solo cambia la presión máxima admitida en el depósito.

Toque el gráfico para ver los valores.

Expansión neta según la temperatura máxima

Aumento de volumen del líquido, descontada la dilatación de la tubería, en % del volumen de la instalación.

Toque el gráfico para ver los valores.

Siguiente paso

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La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Volumen de aceptación: Va = Vs · [(v2 ÷ v1 − 1) − 3α · (t2 − t1)], con v = 1 ÷ ρ del fluido
Depósito de membrana (ASHRAE): Vt = Va ÷ (1 − P1 ÷ P2); depósito sin membrana: Vt = Va ÷ (Pa ÷ P1 − Pa ÷ P2), presiones absolutas
Llenado: P1 = ρ · g · H + Pmín en el punto alto; máxima: P2 = Ptarado · (1 − margen) + ρ · g · Δz
Presión máxima con el depósito comercial (membrana): P2′ = P1 ÷ (1 − Va ÷ Vcomercial)

Hipótesis y límites

  • Compresión isoterma del gas (ley de Boyle) y depósito en la aspiración de la bomba; agua según IAPWS y glicol con tablas típicas de fabricante.
  • α lineal de la tubería: acero 11,7 × 10⁻⁶/K y cobre 17,1 × 10⁻⁶/K (ASHRAE); no se consideran tubos plásticos ni el aire retenido.
  • Los tamaños comerciales son una lista habitual de mercado; compruebe con el fabricante el volumen máximo de aceptación del modelo, que puede ser menor que el volumen total.

Normas y documentos técnicos

  • ASHRAE Handbook — HVAC Systems and Equipment, chapter “Hydronic Heating and Cooling” (expansion tank equations)
  • IAPWS-IF97: water density
  • UNE 100155: Climatización. Diseño y cálculo de sistemas de expansión
  • Dow, DOWTHERM SR-1 and DOWFROST HD engineering guides (glycol density)
  • ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 1 (tank construction)

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • Real Decreto 1027/2007, Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), IT 1.3.4.2.4: sistemas de expansión
  • Real Decreto 809/2021, Reglamento de Equipos a Presión, y Real Decreto 709/2015
  • UNE 100155: diseño y cálculo de sistemas de expansión

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirve el depósito de expansión?

En un circuito cerrado, el agua aumenta de volumen al calentarse y, como no se comprime, la presión subiría hasta abrir la válvula de seguridad. El depósito guarda ese volumen extra frente a un colchón de aire o gas comprimido y mantiene la presión entre la de llenado y la máxima. Vale para calefacción, agua fría y circuitos con glicol.

¿Cómo se calcula el volumen del depósito?

Primero la expansión neta: Va = Vs × [(v2/v1 − 1) − 3α·Δt], que en el ejemplo da 82,5 L para 3000 L entre 10 y 82 °C. Después se divide por el factor de aceptación del depósito de membrana, 1 − P1/P2 en presiones absolutas: con 1,77 bar de llenado y 5,4 bar de máxima, el 57%. El depósito necesita 146 L, y el comercial es de 150 L.

¿Qué precarga debe tener el depósito?

En un depósito de membrana, la precarga debe ser igual a la presión de llenado en el punto donde está: la altura de agua por encima (unos 0,1 bar por metro) más la presión mínima deseada en el punto alto, de 0,3 a 0,5 bar. En el ejemplo, 15 m de altura dan 1,77 bar. Ajuste la precarga con el depósito aislado y vacío de agua, antes de llenar la instalación.

¿Cómo estimo el volumen de agua de la instalación?

Sume el contenido de los equipos (caldera, enfriadora, intercambiadores, depósitos de inercia, baterías), que figura en la hoja de datos, con el de las tuberías: unos 8,2 L por metro de tubo de 4" y 18,6 L/m de 6". Si la instalación ya existe, un contador en el llenado da el valor medido. En caso de duda, redondee hacia arriba.

¿Por qué el depósito sin membrana es mucho mayor?

En él el aire empieza a presión atmosférica, y buena parte del volumen solo sirve para comprimirse hasta la presión de llenado. En el ejemplo, el mismo servicio pide 401 L sin membrana frente a 146 L con membrana. Además, el depósito sin membrana disuelve aire en el agua con el tiempo y obliga a reponer el colchón.

¿Qué reduce más el tamaño del depósito?

La presión máxima admitida: en el ejemplo, 1 bar más baja el depósito de 146 L a 132 L. La limitan la válvula de seguridad y los equipos más débiles, así que solo suba el tarado si todos lo soportan. Colocar el depósito en un punto más alto también reduce la presión de llenado y el tamaño.

¿Cuáles son los errores más habituales?

Dejar la precarga de fábrica distinta de la presión de llenado, lo que resta capacidad; subestimar la temperatura máxima; y olvidar que el glicol dilata distinto que el agua. El depósito no sustituye a la válvula de seguridad, que sigue siendo obligatoria, y el RITE remite a la UNE 100155 para el diseño de los sistemas de expansión.