Un tanque de expansión o vaso de expansión es un pequeño tanque que se utiliza para proteger los sistemas cerrados de calefacción por agua y los sistemas de agua caliente sanitaria de una presión excesiva. El tanque está parcialmente lleno de aire, cuya compresibilidad amortigua el impacto causado por el golpe de ariete [ cita requerida ] y absorbe el exceso de presión del agua causado por la expansión térmica . [1]
El recipiente moderno es un pequeño contenedor o tanque dividido en dos por un diafragma de goma . Un lado está conectado a la tubería del sistema de calefacción y, por lo tanto, contiene agua. El otro, el lado seco, contiene aire a presión y, normalmente, una válvula Schrader (vástago de válvula tipo neumático de automóvil) para verificar las presiones y agregar aire cuando sea necesario. Cuando el sistema de calefacción está vacío o en el extremo inferior del rango normal de presión de trabajo, el diafragma se empuja contra la entrada de agua; a medida que aumenta la presión del agua, el diafragma se mueve, comprimiendo el aire en su otro lado.
Un estilo más antiguo de tanque de expansión era más grande, estaba orientado horizontalmente y no tenía un diafragma de goma que separara el agua de la bolsa de aire. Este estilo, ahora obsoleto, transfería gradualmente el aire desde el tanque hasta el punto más alto del sistema, debido a que el aire se disolvía en el agua y luego salía de la solución en otras partes del sistema. Esto, a su vez, requería el drenaje periódico del tanque de expansión, así como la purga periódica del aire no deseado de otras secciones del sistema, para mantener su eficacia.
El diafragma de goma en los tanques de expansión modernos evita esta transferencia de aire no deseada y ayuda a mantener bajos niveles de oxígeno disuelto dentro de las tuberías, reduciendo la corrosión en el sistema.
Cuando se utilizan tanques de expansión en sistemas de agua caliente sanitaria (ACS), el tanque y el diafragma deben cumplir con las regulaciones de agua potable y deben ser capaces de acomodar el volumen de agua requerido.
En el pasado, los sistemas de plomería domésticos a menudo contenían más aire que en la actualidad [ cita requerida ] , y el aire atrapado actuaba como un amortiguador de expansión rudimentario. En los sistemas nuevos y mejorados, los tanques de expansión se diseñan e instalan [2] con más frecuencia que en el pasado.
En el Reino Unido, antes de que se utilizaran los tanques de expansión sellados, se instalaban tanques "abiertos" en el espacio del techo para acomodar la expansión del agua [ cita requerida ] ; estos tenían la desventaja de estar expuestos al aire frío en el espacio del techo. Esto, sin un aislamiento eficaz del desván, podría caer por debajo del punto de congelación y podría hacer que las tuberías que abastecen al tanque se congelaran. Sin embargo, con un buen aislamiento de las tuberías y el tanque, esto era bastante raro en la práctica. Aunque estos sistemas no presentaban problemas, existen preocupaciones sobre la potabilidad del agua de los tanques de techo debido a la posibilidad de contaminación. La otra desventaja importante es que la presión del agua de un tanque de techo es considerablemente menor que la presión del agua de la red, lo que hace que el uso de grifos mezcladores a veces sea impredecible.
Los sistemas domésticos de calefacción y refrigeración hidrónicos generalmente incluyen un tanque de expansión para amortiguar los cambios de presión debidos a la expansión y contracción del agua utilizada para la transferencia de calor.
Se sugiere una presión mínima de 28 a 34 kPa; 0,28 a 0,34 bar (4 a 5 psi) en la parte superior de un sistema hidrónico cerrado. [3]
En Europa el diseño y la construcción de tanques de expansión están regulados por la norma EN 13831 según la Directiva de Equipos a Presión (PED) 97/23/EC.
Un tanque de expansión, también conocido como "botella de rebose", también se utiliza en el sistema de refrigeración de la mayoría de los motores de combustión interna , para permitir que el refrigerante, como el anticongelante , y el aire del sistema se expandan con el aumento de la temperatura y la presión. El tanque también se denomina "tanque de recuperación de refrigerante", ya que evita la ventilación y la pérdida permanente de refrigerante, al permitir que sea succionado nuevamente hacia el sistema de refrigeración a medida que el motor se enfría.
Se utilizan dispositivos similares en estaciones de bombeo a gran escala , donde pueden denominarse cámara de expansión [4] o hidróforo, para mantener una presión uniforme y reducir los efectos del golpe de ariete .