Cómo calcular el tiempo de llenado de un tanque de aire

Calcula el tiempo de llenado de un depósito de aire comprimido con su volumen, aumento de presión y caudal entregado. Fórmula, ejemplo y calculadora gratuita.

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Fórmula de llenado del tanque de aire

A temperatura constante: t = V × (P₂ − P₁) ÷ (P₀ × Q). V es el volumen del depósito; P₁ y P₂ son las presiones inicial y final; P₀ es la presión absoluta de referencia del caudal de aire libre; Q es el caudal entregado referido a esas condiciones. Usa la misma unidad de presión y volúmenes compatibles. Litros y L/min producen minutos.

Sin consumo durante el llenado, introduce cero en la demanda. Con consumo utiliza Qneto = Qcompresor − Qconsumo, con la misma referencia. La calculadora permite introducir la presión ambiente absoluta en lugar de fijarla en 1 bar. Supone temperatura y caudal constantes; no verifica el diseño mecánico.

Utilizar la calculadora

Abre Compressor Tank Fill Time Calculator con el botón superior. Introduce volumen en litros, presiones manométricas inicial y final en bar, FAD en L/min, consumo durante el llenado en L/min FAD y presión ambiente absoluta en bar. Para el ejemplo introduce 50, 6, 8, 150, 0 y 1 respectivamente.

Lee minutos y segundos. El caudal entregado debe superar el consumo. Convierte galones, psi y CFM antes de introducirlos en campos de litros, bar y L/min.

Ejemplo: depósito de 50 L de 6 a 8 bar

Con 150 L/min constantes y un aumento de 2 bar, el aire libre adicional es aproximadamente 50 × 2 ÷ 1 = 100 L. El tiempo es 100 ÷ 150 = 0,6667 minutos, unos 40 segundos.

Desde 0 hasta 8 bar manométricos, el mismo modelo da 400 ÷ 150 = 2,67 minutos, unos 160 segundos. No confundas el llenado desde presión atmosférica con una recuperación entre dos presiones de trabajo.

Presión y condiciones del caudal

La presión manométrica se mide respecto a la atmósfera. Para la misma referencia atmosférica, restar dos lecturas manométricas da el mismo incremento que restar las presiones absolutas correspondientes. No mezcles ambas convenciones. P₀ sigue siendo una presión absoluta en la fórmula.

El ejemplo utiliza aproximadamente 1 bar; 1,01325 bar da un resultado ligeramente distinto. FAD significa caudal de aire libre entregado. SCFM se refiere a condiciones estándar que deben comprobarse. Usa caudal entregado a la presión relevante, no desplazamiento del pistón.

Conversiones de unidades

1 CFM equivale a 28,316846592 L/min con una referencia de caudal coherente. Un galón estadounidense son 3,785411784 L; uno imperial son 4,54609 L. Un psi equivale aproximadamente a 0,0689476 bar. Conserva las unidades al introducir y copiar valores.

Por qué el tiempo real puede cambiar

El caudal puede disminuir al aumentar la presión. Fugas, consumo, descarga y límites de servicio del compresor afectan al tiempo real. El aire caliente puede alcanzar la presión objetivo y perder presión al enfriarse.

Para una aproximación con consumo usa Qneto = Qcompresor − Qconsumo, con las mismas condiciones de referencia. Si el consumo iguala o supera la entrega, no se alcanza el objetivo. Compara una medición real con la estimación y consulta los datos del fabricante.

Llenado no es dimensionamiento del depósito

El dimensionamiento depende del almacenamiento, picos de demanda, presión útil y ciclos del compresor. Un tiempo corto no demuestra que el sistema sea adecuado. Respeta los límites de presión y servicio del fabricante; el cálculo no autoriza modificar el presostato ni la válvula de seguridad.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tarda en llenarse un tanque de aire?

Depende del volumen, aumento de presión y caudal entregado. Un tanque de 50 L de 6 a 8 bar con 150 L/min tarda unos 40 segundos bajo las hipótesis ideales.

¿Qué CFM debo introducir?

El caudal entregado a la presión relevante y con condiciones de referencia conocidas, no el desplazamiento teórico.

¿Incluye fugas o consumo?

Incluye consumo constante y presión ambiente ajustable. No modela fugas por separado ni cambios de temperatura o de caudal.

Referencia técnica

Atlas Copco — Compressed Air Manual