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Tanques de Agua Caliente o Acumuladores: Guía inicial


Lavicor - Acumulador o Tanque de Agua Caliente

El agua caliente es esencial en nuestro día a día, tanto en aplicaciones industriales como en hoteles y hospitales, así como para usos comerciales e industriales. Los tanques o acumuladores de agua caliente son componentes fundamentales para garantizar un suministro constante de agua caliente, ya sea para el consumo humano o aplicaciones industriales. En este artículo, exploraremos en detalle cómo funcionan, su vida útil, sus partes, los elementos requeridos para cotizarlos y qué considerar al adquirirlos.


¿Qué es un tanque o acumulador de agua caliente?


Los tanques o acumuladores de agua caliente son recipientes diseñados para almacenar grandes cantidades de agua a una temperatura específica. Estos dispositivos se utilizan en una variedad de aplicaciones, desde proporcionar agua potable en hogares hasta servir como fuente de agua caliente en hoteles, hospitales y aplicaciones industriales. Su capacidad puede variar según las necesidades del usuario. Pueden ser tanto pequeños como grandes para satisfacer diferentes demandas.


¿Cómo funciona un acumulador o tanque de agua caliente?


La función principal de un tanque o acumulador es el de almacenar y mantener el agua caliente para ser utilizada al momento de ser requerida. Para ello el tanque deberá estar adecuadamente aislado térmicamente. El agua puede ser suministrada hacia el tanque ya caliente proveniente de un calentador o ser calentada dentro mismo.

 

Cuando se calienta en el mismo tanque, el calentamiento puede ser directo por acción del calor de los gases de combustión o resistencias eléctricas, o de forma indirecta, mediante serpentines sumergidos donde se hace circular agua caliente, algún otro fluido térmico (paneles solares) o vapor, cediendo así energía al agua acumulada.

 

La entrada de agua al tanque o acumulador se realiza por la parte inferior, y por diferencia de densidades (estratificación térmica), el agua más caliente sube, realizándose la extracción por la parte superior del tanque.

 

Un sistema de control, por ejemplo un acuastato, se encarga de mantener la temperatura deseada en el tanque. Cuando la temperatura es alcanzada, la fuente de calentamiento se detiene y el agua queda almacenada hasta que sea necesario distribuirla a través de la red de tuberías de la instalación para su uso en aplicaciones como duchas, lavabos o procesos industriales. Cuando el agua del tanque comienza a perder calor, la fuente de calentamiento se vuelve a encender durante el tiempo necesario para volver a alcanzar la temperatura seleccionada por el usuario.

 

Es importante destacar que el diseño de la interconexión de un tanque varía según la eficiencia del sistema, la fuente de energía y la tecnología utilizada.


¿Cuánto tiempo dura un acumulador o tanque de agua caliente?


La vida útil de un tanque o acumulador de agua caliente depende en gran medida de varios factores, como la calidad de los materiales de construcción (acero inoxidable o acero al carbono), la presencia de recubrimientos protectores, la frecuencia de mantenimiento y el tipo de agua utilizada, entre otros. En promedio, un tanque de acero al carbono bien fabricado, correctamente mantenido y con una calidad adecuada de agua, puede durar entre 10 y 20 años. Programar inspecciones regulares y mantenerlo adecuadamente es esencial para garantizar una vida útil óptima.


¿En cuanto tiempo se calienta un acumulador o tanque de agua caliente?


El tiempo necesario para calentar un tanque o acumulador de agua caliente varía según su capacidad, la fuente de energía utilizada, la tecnología, la potencia de la unidad de calentamiento y la temperatura requerida. Por lo general, los tanques más pequeños se calientan más rápido que los tanques de mayor capacidad. Por ejemplo, un sistema de calentadores a gas suele calentar más rápido que una bomba de calor o un sistema solar. Los sistemas de agua caliente con tanques o acumuladores modernos suelen estar diseñados para calentar el agua de manera eficiente y mantenerla caliente durante períodos prolongados.


Existen diseños que pueden calentar un tanque en tan solo 15 minutos, mientras que otros pueden requerir un turno de trabajo o más.


¿Cuáles son las partes de un tanque de agua caliente?


Un tanque de agua caliente consta de varias partes clave, incluyendo:


· Tanque o recipiente

Es donde se almacena el agua caliente.

· Aislamiento

Un revestimiento externo que mantiene la temperatura del agua y ahorra energía.

· Base

La estructura que sostiene el tanque.

· Orejas de izamiento

Asas u orejas que facilitan el transporte e instalación del tanque.

· Conexiones o Coples

Además de permitir la entrada de agua fría y la salida de agua caliente, también sirven para la conexión de otros componentes (instrumentación, controles, válvulas de purga, etc).

· Entrada hombre, mano o boca de visita

Una apertura que permite el acceso al interior del tanque para inspección y mantenimiento.

· Válvulas, Instrumentación y controles

Estos componentes incluyen termostatos para regular la temperatura del agua, válvulas de seguridad o T&P (Válvulas de Temperatura y Presión), válvulas de purga para el drenaje y la limpieza del equipo, manómetros, termómetros, acuastatos, entre otros.

· Placa de datos

Información clave sobre el tanque, como capacidad, presión de diseño, pruebas realizadas, año, serial, modelo y otras especificaciones técnicas.


Existen sistemas de acumulación indirectos, los cuales cuentan con un elemento calefactor, que puede ser una resistencia eléctrica, una llama de gas o un serpentín que recircula en su interior un fluido caliente, como el que puede provenir de paneles solares o de un calentador a gas.


¿Qué Datos se requieren para cotizar un tanque de agua caliente?


Para obtener una cotización precisa de un tanque de agua caliente, debes considerar varios elementos:


Capacidad o Volumen

Determina cuánta agua caliente necesitas almacenar y cuánto se consumirá en un período determinado. Se suele ofrecer en m³, ft³, litros o galones.


Configuración Vertical u Horizontal

Los tanques verticales suelen ser más eficientes, pero en ocasiones las limitaciones de altura disponible puede requerir una configuración horizontal.


circuito cerrado o circuito abierto

Los tanques para ser utilizados en circuitos cerrados suelen requerir menos protección interna, mientras que los tanques para circuitos abiertos, utilizados en contacto con consumo humano o alimentos, suelen ser más delicados y requieren recubrimientos internos especializados, como acero inoxidable.


Material

El tipo de material, ya sea acero inoxidable o acero al carbono, se selecciona en función de varios factores, como la aplicación, la calidad del agua, el entorno, la durabilidad y los requisitos de mantenimiento. El material más comúnmente utilizado en los tanques de agua caliente es el acero al carbono (hierro), como mínimo estos deberían contar con un recubrimiento externo. Los tanques de mejor calidad suelen llevar un recubrimiento interno, como vitrificado o recubrimiento epoxico, y a menudo incorporan ánodos de sacrificio, comúnmente fabricados en magnesio o aluminio, para una mayor protección contra la corrosión.

Por otro lado, las unidades de acero inoxidable ofrecen una vida útil prolongada, son más livianas y prácticamente no requieren mantenimiento, entre otras ventajas.


Presión de diseño o presión de operación

Este dato o información es uno de los mas importantes, ya que determina a que presión debe diseñarse el tanque, el cual afecta tanto el costo de la fabricación en si mismo, como de los componentes que serán utilizados para su instalación y funcionamiento.


Conexiones o Coples

Es fundamental especificar las conexiones necesarias para el sistema, si las desconoce, un buen fabricante basado en su experiencia, cuenta con un mínimo de conexiones recomendadas.


Temperatura de Operación

La temperatura del agua recomendada para un tanque de agua caliente varía según el proyecto. Sin embargo, la mayoría de nuestros tanques están fabricados para aplicaciones donde se recomienda una temperatura en el tanque entre 60 y 70 °C. Esto se hace para prevenir la generación de Legionella, una bacteria que se desarrolla principalmente en agua estancada y temperaturas de 25 a 45 °C.


Respaldo

Define si se requiere un tanque adicional de la misma capacidad en caso del fallo del tanque principal. Esto puede significar dejar fuera de operación todo su sistema de agua caliente. También se puede considerar el utilizar más de un tanque de menor tamaño, donde la capacidad total sea la suma de todos los tanques. Esto proporciona maniobrabilidad y confiabilidad, en caso de la falla de uno de los tanques, pudiéndose operar con los otros tanques.


Accesorios

Considerar si se requieren accesorios como aislamiento, válvulas de purga, termómetros, manómetros, válvulas mezcladoras, válvulas T&P, Manómetros, Termómetros, entre otros.


Espacio disponible

El espacio disponible para la instalación influirá en la elección de la cantidad de unidades y su volumen, su orientación (horizontal o vertical) y otros aspectos de la instalación.


Certificaciones, pruebas y cálculos

Se recomienda que los tanques cuenten con una certificación o un procedimiento reconocido de fabricación, siendo el más común en América la certificación ASME. Un tanque puede ser fabricado con la estampe ASME, lo cual puede resultar costoso e innecesario en muchas aplicaciones de agua caliente, o ser fabricado siguiendo los estándares ASME. Además, es posible solicitar documentos que detallen los materiales utilizados, pruebas de soldaduras, pruebas hidrostáticas y otros ensayos no destructivos. Estos documentos, junto con las memorias de cálculos, garantizan la adecuada construcción y durabilidad de su tanque. Cada uno de estos elementos puede aumentar el costo del tanque, pero muchos de ellos son recomendables en la mayoría de las aplicaciones, mientras que otros son solo necesarios en aplicaciones más específicas.


Existen muchos factores adicionales a considerar, pero estos son los principales, cualquier comentario adicional que puedas ofrecer será útil al elegir el tanque de agua caliente más adecuado para tus necesidades.


¿Deterioro y corrosion en tanques?


La corrosión en tanques metálicos es un fenómeno ampliamente observado y comprendido en diversas situaciones. Uno de los casos más comunes se produce cuando el hierro entra en contacto con tanto el oxígeno presente en el aire (cantidad) como el agua (conductividad). Tanto el aire por sí solo como el agua tienen la capacidad de corroer el acero al carbono (pero demoraría mucho), pero es la combinación de ambos factores y/o la presencia de otros compuestos corrosivos lo que acelera significativamente el proceso de corrosión. Además, es importante destacar que el agua caliente es mas agresiva, intensificando el proceso químico de corrosión.


Un consejo útil para disminuir la corrosión de un tanque, es mantenerlo lleno de agua o completamente vacío, evitando la mezcla de ambos elementos. Si se observa un tanque corroído, el mayor daño por corrosión se va observar en la sección limite que separa el agua del aire. En la parte superior no hay contacto con el agua y en la parte inferior no existe suficiente oxígeno.


Por otro lado, es relevante mencionar un tipo específico de corrosión conocido como corrosión galvánica. Este fenómeno se manifiesta cuando dos metales diferentes entran en contacto en un entorno corrosivo. En este escenario, uno de los metales actúa como ánodo, siendo el más vulnerable a la corrosión, mientras que el otro actúa como cátodo, proporcionando cierta protección contra el proceso corrosivo.


Por último, los tanques galvanizados (Recomendamos evitarlos en aplicaciones de ACS) y los tanques de acero inoxidable se corroen, simplemente que, dependiendo del recubrimiento o las aleaciones utilizadas, pueden alargar significativamente el proceso de corrosión.


En resumen, los tanques o acumuladores de agua caliente desempeñan un papel fundamental en garantizar un suministro de agua caliente confiable en una variedad de aplicaciones. Comprender cómo funcionan y qué factores considerar al comprar uno te ayudará a tomar decisiones informadas para satisfacer tus necesidades de agua caliente de manera eficiente. Ya sea para uso doméstico, industrial o comercial, la elección de un tanque adecuado es esencial para garantizar un suministro de agua caliente seguro y eficiente.


Ahora que ya conoces mas de tanques de agua caliente y acumuladores que la mayoría de las personas, puedes empezar a trabajar tus necesidades con los fabricantes de tanques. Si deseas continuar informandote te invitamos a revisar nuestra sección de tanques de agua caliente o contactar a uno de nuestros especialistas.

Garantizar un suministro de agua caliente confiable es esencial para la comodidad o productividad de tu negocio.


(AC, comunicación personal, 2023).


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Consultas adicionales de nuestros clientes


¿Dónde se almacena el agua caliente?

El agua caliente se almacena principalmente en tanques o acumuladores de agua caliente. Los tanques mantienen el agua a la temperatura adecuada para uso inmediato, mientras que algunos denominan acumuladores a sistemas más complejos que incorporan fuentes de calor adicionales. Estos dispositivos pueden ubicarse en diversas áreas según las necesidades de su instalación.


¿Cuánto cuesta un tanque de agua caliente?

El costo de un acumulador, deposito o tanque de agua caliente puede variar considerablemente dependiendo de factores como su tamaño, presión de diseño, material, nivel de aislamiento, accesorios, marca, entre otros. Como referencia, un tanque muy pequeño pueden tener un costo de alrededor de 100 USD, mientras que los tanques de mayor capacidad y calidad, especialmente aquellos diseñados para aplicaciones comerciales o industriales, pueden superar los 20,000 USD. Es importante tener en cuenta que estos precios son aproximados y pueden variar según el proveedor y las especificaciones exactas del tanque.

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