Proyecto calefacción mediante madera (II)

Si lo que estás buscando son calderas prefabricadas a leña, prueba este enlace o este otro.

Hace un tiempo veíamos en otro tutorial cómo aprovechando la madera (y la biomasa en general) calentábamos una casa o chalet de la forma más económica y respetuosa con el medio ambiente, evitando la quema de combustibles fósibles.

Sin embargo quedó patente que, aunque aprovechaba bastante bien el calor gracias a su serpentín interior de tubo de 15 mm. por 2 mts, no lo aprovechaba suficientemente, por lo que veremos a continuación cómo introducir un serpentín mucho más efectivo y fácil de construir, ya que no lleva soldaduras.


Dando forma al nuevo serpentín

Para empezar, compraremos 6 metros de tubo de cobre recocido de 12 mm. o 15 mm. de espesor que curvaremos a mano (los metros son orientativos, si tu estufa es más grande o si los colocas de otra forma pueden ser más o menos). Precalentándolo con el soplete y con ayuda de unos guantes para evitar quemaduras podremos curvarlo con bastante facilidad para darle la forma de la cavidad superior de la caldera. Es importante no doblar demasiado, ya que podríamos llegar a cerrar el paso del agua. Vete desde el centro (yo me ayudé con una curvadora las dos primeras vueltas) tratando de hacer la curva lo más cerrada posible sin hacer peligrar el diámetro interior del tubo, como en la imagen.


Como el tubo va a recoger casi 3/4 del calor de las llamas ya no será necesario el deflector de humos que suelen llevar las calderas de este tipo para evitar que las llamas salgan directamente por la chimenea, por lo que podemos retirarlo de forma que tendremos más sitio para el serpentín y de paso para la madera.
Además al estar en contacto directo con las llamas la acumulación de depósitos de hollín en el tubo ya no es problema, ya que a partir de un par de milímetros de espesor, alcanza tanta temperatura que la mayor parte se quema, cayendo en forma de ceniza.


Como se ve en la imagen, con alambres de acero y una varilla que va de lado a lado apoyándose en los soportes del deflector de humos anterior ayudaremos a que se sujete en su sitio. Aunque no entre muy bien de anchura o longitud, al ser tubo recocido podemos montar un poco los tubos unos sobre otros.
En el agujero que me quedó en el centro (de 12 cms de diám.) puse una pequeña chapa para desviar las llamas hacia los tubos.

Con este nuevo serpentín se aprovecha tanto el calor de las llamas que la temperatura de los radiadores sube rápida y peligrosamente acercándose a los 80 ºC con dos cargas de leña, por lo que tuve que desarrollar un sistema que amortigüara los cambios bruscos de temperatura, un depósito de agua como batería de calor que además nos serviría para precalentar el agua de consumo (ducha, platos, etc). Además, el serpentín que poníamos encima para aprovechar el calor que emitía la caldera ya no es imprescindible (representa muy poco aporte de calor), por lo que lo aprovecharemos para precalentar el agua en invierno, como veremos más adelante.

El depósito de agua caliente

Al aumentar la cantidad de agua a calentar, reducimos los picos de temperatura en el sistema y de paso evitamos posibles averías por exceso de temperatura. Además no tendremos que estar echando contínuamente leña; con darle candela durante dos horas bastará para varias horas más de confort.
A eso se le llama depósito de inercia, que para una instalación de 15 Kw como da esta caldera al máximo debería ser de unos 50-100 lts.
Para ello nada mejor que aprovechar para este prototipo un bidón de aceite vacío de 220 Lts (aunque si quieres evitar la corrosión y tener mejor aislamiento utiliza uno de fibra de vidrio, ya que aguanta bien hasta 100ºC).

Actualización 9-7-08: El depósito de inercia de 220 lts. se hace excesivo, enfría demasiado, y se va parte del calor al no estar bien aislado (se va evaporando el agua), por lo que anulé la conexión al depósito y conecté al serpentín de otro depósito de 75 lts o bien también se puede reducir el serpentín de cobre que va en el depósito a sólo metro y medio para que no reduzca tanto la temperatura. O dejarlo sin depósito, y no echar demasiada leña.

Para calentar el agua tendremos que introducir otro serpentín en el mismo, no es necesario que sea ni muy largo ni muy eficiente, ya que primero deben calentarse los radiadores y dejar el exceso de temperatura en el bidón; en mi caso utilicé restos de tubo de 15 mm. de cobre de unos 5 mts. de longitud, que también curvé como se ve en la siguiente imagen, dejando dos extremos lo suficientemente largos para que el serpentín se aloje en el fondo del bidón.


Este es el aspecto que tiene una vez introducido en el agua; sólo sobresalen la entrada y salida para hacer la conexión al sistema:


Este serpentín se conecta en medio de la ida del agua caliente a los radiadores y ya podremos quemar toda la madera que queramos que nos mantendrá la casa caliente durante varias horas más gracias al calor acumulado. Sólo falta aislar el depósito para que no pierda calor pero ésa ya es otra historia, reservada para otro momento.

Calentando el agua de consumo (A.C.S.) con el bidón

Si os habéis fijado, la forma que tiene rectangular es precisamente para meter más tarde otro serpentín prefabricado de gran rendimiento procedente de un calentador estropeado de gas (que antes estaba encima de la caldera), que al ir en la parte superior del depósito aprovechará el agua más caliente, colocada de forma invertida para que las láminas de cobre estén en contacto con el agua:


Para la conexión al agua caliente de la casa enlacé directamente en los tubos de la caldera desviando el agua con tes de media pulgada y machones, además de manguitos flexibles de metro de diámetro extra:


También puse una llave en la caldera (que al final dió mal resultado, ya que es de las que se sueldan y como no tengas cuidado con el calor luego pierde agua por la llave) para que no hiciera el circuito de la caldera:



Como el cobre está muy caro y mi intención era poner el calentador de gas en la calle, a varios metros del depósito, compré polibutileno (PB) por su buen comportamiento con el calor, su precio (alrededor de 2 euros el metro el tubo de 20mm.) y su facilidad de uso:

Gracias a la flexibilidad del P.B. nos ahorramos algunos codos ;-)


Finalmente la conexión al calentador de gas en la calle, a 8 metros del bidón:


Tras hacer varias pruebas con este viejo calentador Saunier Duval (que no tiene ni regulación de llama según la temperatura del agua de entrada) finalmente se ha desechado, ya que es un peligro al no funcionarle correctamente el sistema de encendido (hay veces que se abre la llave del gas sin haber llama). En la imagen se ve sin chimenea: No tiene tiro forzado por lo que es imprescindible ponérsela.
Dejaremos para otra entrada la elección y colocación de un calentador apropiado que nos permitirá aportar el calor necesario, de entre unas 15000 y 20000 Kcalorías si es posible, que regule la llama a la temperatura de salida del agua.

Otras posibilidades

Se podría haber aprovechado directamente el calor del agua de los radiadores utilizando un serpentín con dos circuitos de agua juntos e independientes (como los que llevan las calderas de gas utilizadas para calefacción y ACS), pero como no tengo ningún serpentín de ese tipo (difícil de fabricar), y, como habíamos comentado, el problema de los subidones de temperatura me obligaba a utilizar un depósito de agua alternativo.
Por otro lado también podría haber aprovechado el sistema de la misma caldera que utilizo para ayudarme (que por otra parte es fácilmente sustituíble, ya que sólo utilizo el purgador automático, el termómetro, la bomba circuladora, la llave de llenado y el evacuador de seguridad), pero está diseñada para que en el caso de que se pida agua caliente se cierre el circuito de radiadores, por lo que el agua se estancaría en la estufa, estropeándose el sistema).

Como habéis visto hay múltiples variantes; se puede prescindir de aprovechar el calor para agua caliente y en este caso con un depósito de 100 litros hubiera bastado para amortiguar bastante las subidas de temperatura. El espacio necesario se reduce dependiendo del sistema utilizado las necesidades de calefacción.

Os animo a dejar comentarios y consultas; me sentiría muy agradecido si dejáis un comentario en caso de que esta información os haya sido útil.

¡Espero veros para la siguiente chapuza!

Atención:
Este documento está dirigido a dar ideas a los que tengan los conocimientos y ganas necesarios para llevarlas a cabo. Si te quemas, explota la caldera, arde tu casa o cualquier cosa que te pase si no se toman las debidas precauciones no soy responsable.
Te puede interesar:

Caldera de leña sencilla y eficiente con depósito de agua

Entradas etiquetadas con "calefacción por biomasa"

Responsabilidad del autor:
Este tutorial describe la instalación de forma no legalizada (no homologada) de un sistema de aprovechamiento de calor. Se ponen a disposición pública para compartir el conocimiento adquirido, a modo de experimento casero; sin las adecuadas medidas de seguridad puede ser peligroso para las personas. No me hago responsable de lo que pase por el mal o buen uso de esta información; cada uno debe utilizar su sentido común y conocimientos para salvaguardar sus bienes materiales y físicos.
Tenga en cuenta que en caso de algún problema con un sistema no homologado ningún seguro se hará cargo de los daños.