Instalación de un expansor en un sistema solar – paso a paso

Seguimos preparando productos.

Pero puede consultar otras categorías.

Instalación del depósito de expansión en el sistema solar – paso a paso

El depósito de expansión pertenece a los componentes que se consideran casi siempre al diseñar un sistema solar – pero durante la instalación real, a menudo se pasa por alto por los instaladores (y aún más por los bricoladores caseros). El resultado? El sistema funciona un año, dos, y luego la válvula de seguridad empieza a "escupir" líquido, la membrana se rompe o los captadores quedan estancados bajo una presión que nadie puede explicar. La mayoría de estos problemas se deben a un depósito de expansión mal instalado, mal cargado o mal ajustado.

Esta guía te llevará a través de todo el proceso desde cero – desde la preparación, a través de la instalación física, la presurización, el llenado del circuito solar hasta el control final. El procedimiento está escrito para ser aplicable a una instalación solar típica en una casa familiar con captadores planos o de tubos, donde como fluido térmico se utiliza una mezcla antifriz a base de propilenglicol.

Por qué la instalación correcta del depósito de expansión es crítica

El circuito solar trabaja en condiciones significativamente más exigentes que un sistema de calefacción convencional. Los captadores pueden producir temperaturas de estancamiento superiores a 180 °C en los meses de verano, la presión del líquido cambia drásticamente durante la expansión y la mezcla antifriz tiene propiedades físicas diferentes a las del agua. El depósito de expansión debe absorber todos estos cambios sin que el sistema salga del rango de presión operativa.

De mi experiencia, en instalaciones familiares con captadores planos de 4–6 m², el volumen del depósito de expansión suele oscilar entre 12 y 25 litros. Si el depósito está subdimensionado, la válvula de seguridad se abre con demasiada frecuencia, lo que acelera la degradación de la mezcla térmica y, con el tiempo, seca el circuito. Si se instala incorrectamente (por ejemplo, con una válvula en la posición equivocada o sin una válvula de cierre), puede ocurrir que se desconecte físicamente del circuito durante la operación – y entonces el sistema pierde cualquier protección contra la sobrepresión.

Más información sobre el dimensionamiento del depósito de expansión la encontrarás en el artículo ¿Qué volumen de depósito de expansión necesito para mi circuito solar?, aquí nos centraremos exclusivamente en el procedimiento correcto de instalación.

Herramientas y materiales necesarios antes de comenzar

La falta de herramientas adecuadas es una de las razones más comunes por las que la instalación se alarga o termina con improvisaciones que más tarde se cobran. Antes de comenzar, prepárate con:

Un depósito de expansión del volumen adecuado con certificación para sistemas solares (membrana resistente a mezclas de glicol y a temperaturas más altas – norma EN 13831)
Un manómetro con rango de 0–6 bar (o 0–10 bar para sistemas con presión operativa más alta)
Una bomba de aire con manómetro (de bicicleta o de taller) para ajustar la presión de aire
Una bomba manual para llenar sistemas solares – para llenar y desairear todo el circuito
Tuberías o juntas aislantes adecuadas para rangos de temperatura hasta 200 °C
Un trozo de tubería solar o una manguera flexible de acero inoxidable para conectar el depósito de expansión
Una válvula de cierre (de bola) con conexión de purga – es decir, una válvula de seguridad para el depósito de expansión
Una válvula de seguridad calibrada a la presión correcta (norma 6 bar para la mayoría de los circuitos solares)
Llaves (de tubo), cinta de Teflón o junta de cáñamo con pasta para sistemas solares
Un termómetro digital (para verificar el funcionamiento tras el arranque)
Un cubo y una toalla – siempre aparece alguna gota

Advertencia: utilice exclusivamente juntas compatibles con la mezcla antifriz. El cáñamo convencional sin pasta o juntas de plástico baratas se desintegran al contacto con el glicol en cuestión de una temporada.

Dónde colocar exactamente el depósito de expansión en el circuito solar

Esta es una de las preguntas más frecuentemente ignoradas. El depósito de expansión siempre se conecta a la rama fría (de retorno) del circuito solar, y concretamente al extremo de aspiración de la bomba circuladora. La razón es física: durante el funcionamiento normal, la bomba comprime el medio delante de ella y aspira detrás de ella. Si el depósito de expansión estuviera conectado detrás de la bomba (en la rama de presión), la bomba cambiaría la presión en él en cada ciclo – la membrana trabajaría constantemente y se degradaría prematuramente.

En la práctica, esto significa: el depósito de expansión se coloca en la rama de retorno entre el retorno desde el depósito/cambiador y la entrada de aspiración de la bomba. La mayoría de las bombas solares (grupos circuladores) tienen un puerto roscado dedicado para el depósito de expansión precisamente en este lugar, lo que facilita la instalación.

Nota sobre la posición del depósito: si instalas el depósito de expansión por separado (no como parte de una bomba solar), es importante que el cuello (conexión) esté orientado hacia arriba – es decir, el depósito cuelga de la conexión. En la posición opuesta (con el cuello hacia abajo), la parte de la burbuja de aire estaría abajo y el líquido ejercería presión directamente sobre la membrana de otra manera, lo que acelera su desgaste. La instalación con el cuello hacia arriba, el depósito colgando de la pared – esta es la posición correcta para un depósito de expansión solar en la mayoría de los productos comunes.

Paso 1 – Preparación previa a la instalación: comprobación de la presión de precarga

Antes de atornillar el acumulador de expansión al circuito, debe ajustar la presión de precarga del aire en su parte aérea. Este es un paso que la mayoría de la gente salta o realiza más tarde – y es un error, porque una vez que el circuito esté lleno, resulta mucho más difícil.

Los fabricantes suministran los acumuladores de expansión normalmente con una presión de precarga de 1,5 bar. Para los sistemas solares, esto en la mayoría de los casos no es suficiente o es demasiado poco. La presión de aire correcta se calcula según la altura hidrostática del sistema, es decir, la altura a la que los colectores están por encima del acumulador de expansión.

La fórmula es sencilla: p₀ = (h × 0,1) + 0,3 bar, donde h es la altura en metros. Si los colectores, por ejemplo, están a 6 metros por encima del acumulador de expansión, la presión de precarga = 0,6 + 0,3 = 0,9 bar. Redondee hacia arriba a décimas enteras, es decir, 1,0 bar. Más información sobre este cálculo la encontrará en el artículo Ajuste de la presión de precarga en el acumulador de expansión de un sistema solar.

Para ajustar la presión de precarga, utilice el grifo (similar al de una rueda de bicicleta) en la parte superior del acumulador de expansión. Primero, deje salir todo el aire, luego llénelo con una bomba de bicicleta o de taller con manómetro hasta el valor deseado. Compruebe con precisión – una desviación de 0,2 bar en la presión de precarga significa una capacidad significativamente menor de la membrana.

Paso 2 – Instalación física del acumulador de expansión en el circuito

Una vez ajustada la presión de precarga, llega la instalación propiamente dicha. En esta fase, el circuito solar debería estar vacío (no lleno) o al menos cerrado y despresurizado en el lugar de conexión del acumulador de expansión.

2a) Instalación sin pump-station (instalación independiente)

Si no tiene un grupo compacto de circulación solar, conecte el acumulador de expansión directamente a la rama de retorno mediante un T. Procedimiento:

En la rama de retorno (tras el intercambiador, antes de la bomba), instale un T con rosca interna – normalmente 3/4" o 1" según el diámetro de la tubería.
En la rama libre del T, monte una válvula de cierre de seguridad (válvula esférica con niple de purga) – esta válvula debe permanecer ABIERTA permanentemente durante la operación, sirve únicamente para el servicio en caso de sustitución del acumulador de expansión.
En la salida de la válvula esférica, coloque un trozo de tubo rígido de cobre o inoxidable (mín. 100 mm), para que el acumulador de expansión no cuelgue directamente de la rosca de la tubería sin ningún soporte mecánico.
En el extremo del tubo, atornille el acumulador de expansión – con el cuello hacia arriba, la carcasa debe apuntar hacia abajo o hacia un lado (según el espacio disponible).
Fije el acumulador de expansión a la pared mediante un soporte de montaje – no debe colgar solo de la rosca, ya que el peso de un acumulador de expansión lleno (por ejemplo, de 18 litros = unos 22 kg) podría sobrecargar a largo plazo la rosca más allá de su capacidad.

2b) Instalación con pump-station

Las modernas pump-station solares tienen un punto de conexión dedicado para el acumulador de expansión con rosca interna de 3/4" o 1" directamente en el cuerpo del grupo. El procedimiento es más sencillo:

Desatornille el tapón de la conexión en la pump-station.
Aplique junta en la rosca del acumulador de expansión (Teflón + pasta o cuerda de cáñamo + pasta solar).
Atornille el acumulador de expansión – no demasiado fuerte, basta apretar con llave 1,5–2 vueltas después del apriete manual.
Soporte el acumulador de expansión con un soporte o monte una consola de pared.

Paso 3 – Relleno del circuito solar con una mezcla antihelada

Después de instalar el expansor y todas las válvulas, es el momento de llenar el circuito. Esta es una fase en la que los errores tienen consecuencias de largo alcance: bolsas de aire en el captador, concentración insuficiente de la mezcla antihelada o funcionamiento a una presión de llenado demasiado baja.

Para el llenado y el desaireado del circuito solar se utiliza una bomba manual para llenar sistemas solares. Esta permite bombear la mezcla preparada desde un recipiente (un cubo) directamente al circuito bajo presión, mientras usted controla no solo el proceso de llenado, sino también la presión inmediata en el sistema.

Más información sobre todo el proceso de llenado y desaireado la encontrará en el artículo independiente Bomba manual para llenar sistemas solares – cómo llenar y desairear correctamente el circuito y también en el artículo Llenado de un sistema solar con una mezcla antihelada – lo que necesita saber. Aquí resumimos el procedimiento básico:

Prepare la concentración correcta de la mezcla de glicol. Para una zona climática suave (centro y suroeste de Eslovaquia) el estándar es: 40–45 % de glicol de propileno = protección hasta unos –25 a –28 °C. Más allá de un 50 % no tiene sentido – la capacidad térmica de la mezcla disminuye.
Conecte la bomba de llenado a la toma de llenado del circuito (normalmente está en la estación de bomba o en el tubo inferior cerca del expansor).
Abra la válvula de desaireado en el captador (o en el punto más alto del circuito).
Comience a bombear – el líquido expulsa el aire, observe la salida del punto de desaireado. Cuando fluya sin burbujas de aire, cierre la válvula.
Continue bombeando hasta que la presión en el circuito alcance la presión de llenado.

¿Cuál debe ser la presión de llenado?

La presión de llenado (presión del circuito frío después del llenado) debe ser siempre superior a la presión de precarga del aire en el expansor en 0,2–0,3 bar. Si ha ajustado la presión de precarga a 0,9 bar, la presión de llenado debe ser de 1,1–1,2 bar. Esto garantiza que la membrana del expansor esté desde el primer momento ligeramente comprimida por el líquido – el sistema está entonces bajo una ligera sobrepresión y el aire se desairea con mayor facilidad a través de las válvulas de desaireado automáticas.

La presión máxima de funcionamiento no debe superar la presión de apertura de la válvula de seguridad (6 bar para la mayoría de las instalaciones solares). Durante la estancamiento estival, la presión en el captador puede subir temporalmente a 4–5 bar – esto es normal, el expansor debe absorberlo.

Paso 4 – Deseareado y verificación final de la presión

Incluso después del llenado, quedan bolsas de aire en el circuito – especialmente en el captador, en las curvas de los tubos y en el propio intercambiador. Por eso, el desaireado después del llenado es tan importante como el propio llenado.

Procedimiento de desaireado:

Encienda la bomba circuladora en el nivel más alto (si es ajustable).
Dejela funcionar 10–15 minutos – la presión en el sistema cambiará ligeramente, observe el manómetro.
Si la presión disminuye más de 0,3 bar, añada líquido a través de la toma de llenado.
Repita el desaireado en el punto más alto del circuito – abra la válvula de desaireado y espere hasta que salga líquido puro sin burbujas.
Verifique la presión con el manómetro – debería corresponder a la presión de llenado ± 0,1 bar.

Error típico de la práctica: un cliente me llamó después del primer invierno diciendo que la presión seguía cayendo y que tenía que rellenar el sistema cada 2 meses. Al inspeccionarlo, resultó que el expansor estaba vacío al momento del llenado – la presión de precarga del aire era 0 bar (la membrana estaba completamente plegada). El sistema se desaireó, se añadió líquido y la presión parecía estar en orden. Sin embargo, al calentarse, los captadores se expanden, el expansor "no tiene nada que absorber" y la válvula de seguridad se abre. Cada apertura de la válvula de seguridad significa pérdida de líquido y, al enfriarse, una caída de presión. Solución: vaciar, purgar, ajustar la presión de precarga y volver a llenar.

Paso 5 – Aislamiento térmico del tubo de entrada al expansor

Este paso lo omiten la mayoría de los instaladores – y luego se extrañan por qué la membrana del expansor dura solo 3–4 años en lugar de los 10 declarados. La causa es simple: durante la estancamiento (cuando el depósito alcanza la temperatura máxima y la bomba se detiene), el líquido muy caliente – o incluso vapor a altas temperaturas – se propaga desde el captador de vuelta al tubo de entrada. Si el tubo entre el captador y el expansor no está correctamente aislado (o si el expansor está conectado sin un tramo de separación suficiente), la membrana del expansor puede estar expuesta a temperaturas superiores a 100 °C, lo que reduce significativamente su vida útil.

Solución correcta:

Entre el punto de conexión del expansor y el captador debe haber al menos 2–3 metros de tubo que actúe como "amortiguador térmico".
Aislar el tubo en el interior (desde el captador hasta la sala técnica) con aislamiento solar resistente a la luz UV y a altas temperaturas (mínimo hasta 130 °C).
El propio expansor debe colocarse en un entorno más frío (sala técnica, cuarto de calderas) – no directamente bajo el techo ni en el sótano, donde las temperaturas estivales pueden superar los 60 °C.
Si no tiene suficiente tubo, existen aislamientos térmicos especiales para el cuello del expansor – pregunte al elegir el producto.

Errores más comunes durante la instalación del ampliador de expansión – de la práctica real

Tras años de práctica en la realización y revisión de sistemas solares, he encontrado estos problemas recurrentes:

Ampliador de expansión sin presión de preajuste – el instalador simplemente fijó el ampliador de expansión con tornillos y llenó el circuito. El sistema funcionaba, pero el primer verano la válvula de seguridad "escupía" cada día. La membrana se deformó durante una sola temporada.
Ampliador de expansión instalado en la rama de alimentación (caliente) – la membrana sometida a choques térmicos repetidos. Resultado: membrana rota tras 2 años.
Ampliador de expansión colgado únicamente del rosca sin fijación a la pared – al llenar el circuito, pesaba casi 20 kg y con el tiempo el rosca comenzó a girar. Fuga de líquido.
Uso de un ampliador de expansión de calefacción (rojo, estándar) – la membrana no es resistente a la mezcla de glicol. Degradación en 1–2 años. El ampliador de expansión solar siempre es gris o marrón oscuro y en la etiqueta se indica la compatibilidad con glicol.
Válvula de seguridad con presión más alta que el límite de presión de la bomba o del colector – riesgo innecesario de daño. Norma para viviendas unifamiliares: 6 bar.
Presión de llenado más baja que la presión de aire – la membrana está completamente comprimida por el aire, el líquido no tiene espacio para expandirse desde el primer momento. La válvula de seguridad se abre inmediatamente al calentarse.

Para más información sobre diagnóstico y resolución de fallos, consulte los artículos Fallas comunes en ampliadores de expansión y bombas solares – causas y soluciones y Cómo comprobar y mantener el ampliador de expansión en un sistema solar.

Lista de verificación tras finalizar la instalación

Tras finalizar la instalación completa, le recomiendo revisar el sistema según la siguiente lista antes de ponerlo en funcionamiento permanente:

☑ Presión de aire en el ampliador de expansión ajustada y verificada con manómetro
☑ Ampliador de expansión fijado mecánicamente a la pared o estructura – no solo al rosca
☑ Ampliador de expansión conectado a la rama de retorno (fría) – antes de la entrada de aspiración de la bomba
getInstance() ? 'checked' : '' ?>> Válvula de bola en la conexión del ampliador de expansión abierta y asegurada (por ejemplo, con junta o cinta con la inscripción "DEJA ABIERTO")
☑ Válvula de seguridad instalada y calibrada a la presión correcta (6 bar), salida de escape dirigida a un lugar seguro
☑ Circuito lleno con la concentración correcta de mezcla de glicol
☑ Presión de llenado verificada con manómetro (valor correcto = presión de preajuste + 0,2 bar mínimo)
getInstance() ? 'checked' : '' ?>> Circuito desaireado – del aire de purga sale líquido puro
☑ Tubería hacia el ampliador de expansión aislada o con longitud suficiente como amortiguador térmico
☑ Manómetro del sistema legible y funcional
☑ Registre en la documentación de operación: fecha de instalación, volumen del ampliador de expansión, presión de preajuste, presión de llenado, concentración de la mezcla de glicol

Servicio técnico y periodicidad de revisiones

Un ampliador de expansión instalado correctamente no requiere mucha atención – pero tampoco debe dejarlo sin mantenimiento. Se recomienda el siguiente calendario:

Cada año (idealmente en otoño): inspección visual – ¿hay humedad o residuos de líquido en el rosca del cuello? ¿La presión del sistema coincide con la ajustada durante la instalación (tolerancia ±0,3 bar)?
Cada 2 años: comprobación de la presión de preajuste – antes de la comprobación, desconecte el circuito del ampliador de expansión (cierre la válvula de bola) y deje salir el líquido del ampliador de expansión. Luego mida la presión de preajuste. Si es inferior al valor ajustado, añada aire.
Cada 4–5 años: sustitución de la mezcla de glicol (degradación de inhibidores de corrosión) y comprobación detallada del estado de la membrana (si la presión de preajuste disminuye constantemente sin causa aparente, probablemente la membrana esté filtrando).
Tras cada temporada invernal con heladas extremas: compruebe si ha habido estancamiento con choques de presión dañinos – preste atención a deformaciones en el cuello o en la tubería de alimentación.

El procedimiento detallado para el mantenimiento anual y bienal se puede encontrar en el artículo Cómo comprobar y mantener el ampliador de expansión en un sistema solar.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Puedo utilizar un ampliador de expansión convencional (rojo) en lugar de uno solar?

No. El ampliador de expansión convencional tiene una membrana fabricada con un material que no es resistente a las mezclas de glicol ni a las altas temperaturas típicas de los circuitos solares. En contacto con mezclas de propilenglicol, la membrana se hincha y degrada – normalmente en 1–2 años. El ampliador de expansión solar (normalmente de color gris o marrón oscuro) tiene una membrana fabricada con material EPDM u otro similar, certificado para estas condiciones (norma EN 13831). La inversión en el producto correcto se paga con creces.

¿Qué ocurre si olvido ajustar la presión de preajuste antes de la instalación?

Si la presión de preajuste es cero o incorrecta, la membrana no puede reaccionar correctamente a los cambios de presión. El resultado más común: la válvula de seguridad se abre cada vez que el sistema se calienta, ya que el ampliador de expansión no puede absorber el volumen del líquido expandido. A largo plazo, esto conduce a pérdida de la mezcla de calor, bolsas de aire, daños por corrosión y fallos del sistema completo. La presión de preajuste debe ajustarse antes de la instalación – en el ampliador de expansión vacío, no en un circuito lleno.

¿A qué presión debo calibrar la válvula de seguridad?

Para la mayoría de las instalaciones solares domésticas con colectores planos o de tubos, el valor estándar es 6 bar. La válvula de seguridad debe ajustarse a una presión inferior a la resistencia máxima de presión del componente más débil del circuito (normalmente el colector o el intercambiador del depósito). Siempre consulte la ficha técnica del colector – la presión máxima de operación suele ser 10 bar, pero una válvula de seguridad ajustada a 6 bar proporciona una protección suficiente con margen. No ajuste la válvula de seguridad a una presión excesivamente alta – no quiere que el sistema se acerque a los límites de presión de los componentes.

¿El ampliador de expansión gotea por el cuello – qué significa?

Si el líquido gotea del cuello del ampliador de expansión (no de la tubería circundante, sino directamente del vente de aire), la membrana probablemente esté rota. El líquido ha entrado en la parte de aire y escapa. En este caso, debe sustituir el ampliador de expansión – en la mayoría de los casos, los fabricantes no ofrecen membranas por separado, o la reparación resulta más cara que un nuevo ampliador de expansión. Causas de la rotura: temperatura excesiva (instalación incorrecta en la rama de alimentación), mezcla de glicol incorrecta, o simplemente el fin de vida útil (10–15 años es un máximo realista con una operación correcta).

¿Puedo instalar el ampliador de expansión de forma horizontal o con el cuello hacia abajo?

La mayoría de los fabricantes no lo permite o lo desaconseja claramente. La posición horizontal es aceptable para algunos productos (debe verificarlo en la documentación técnica del producto concreto), pero la posición con el cuello hacia abajo (la carcasa arriba) es problemática – la parte de la cámara de aire queda en la parte inferior y el líquido actúa de forma distinta sobre la membrana. Posición correcta: cuello hacia arriba, carcasa colgando del punto de conexión. Si el espacio no permite esta instalación, existen ampliadores de expansión especiales con posibilidad de instalación horizontal.

¿Qué volumen de ampliador de expansión necesito para una casa unifamiliar típica?

Para una casa unifamiliar con 4–6 m² de colectores planos y un depósito de 200–300 litros, el volumen del ampliador de expansión suele oscilar entre 12 y 25 litros. El cálculo exacto depende del volumen total de líquido en el circuito, de la altura de instalación, de la temperatura de operación y del preajuste elegido. El procedimiento de cálculo se describe detalladamente en el artículo ¿Qué volumen de ampliador de expansión necesito para mi circuito solar?. En caso de dudas, siempre es mejor elegir un volumen mayor – un ampliador de expansión subdimensionado causa más daños que uno sobredimensionado.

Conclusión – por qué vale la pena instalar el ampliador de expansión correctamente

El ampliador de expansión es un componente que la mayor parte del tiempo "no hace nada" – y precisamente por eso, mucha gente no le da la importancia que merece. Si está instalado correctamente, ajustado a la presión de preajuste correcta y la presión de llenado coincide con lo necesario, el sistema puede funcionar sin problemas durante diez años o más sin necesidad de atención. Si se instala a la ligera y sin cuidado, se convierte en una fuente de problemas anuales – desde fugas de líquido, pasando por válvulas de seguridad que se abren cada verano, hasta corrosión prematura del circuito completo.

Si no está seguro de elegir el expansor adecuado, le recomiendo comenzar por el artículo Cómo elegir un expansor para un sistema solar – criterios clave, donde encontrará una visión general de los parámetros que debe tener en cuenta al comprar. Para llenar el circuito después de instalar el expansor, utilizará una bomba manual para llenar sistemas solares, que es una herramienta esencial en cada instalación solar – permite un llenado controlado del circuito bajo presión sin necesidad de un vehículo de servicio técnico especializado.

Todo el proceso – desde la presión inicial, pasando por el montaje físico, el llenado, la purga de aire hasta el control final – es una tarea que dura entre 2 y 4 horas en la primera instalación solar. En cada instalación posterior, el tiempo necesario es considerablemente menor. Y el resultado, cuando el sistema funciona de forma fiable temporada tras temporada, vale cada minuto invertido en ejecutar correctamente cada paso.

¿Tiene alguna pregunta sobre este tema?

¿No puede decidirse o está resolviendo una situación concreta en su hogar? Escríbanos – con gusto le aconsejamos.