15 feb. 2008

Proyecto Calefacción mediante madera (III)


Como ya vimos anteriormente en otra entrada, podemos ahorrar una cantidad considerable de euros al año en gas y evitar de paso emitir gases de efecto invernadero (CO2) si precalentamos el agua caliente de consumo, bien con madera o con colectores solares, ya que el gas es una energía no renovable.

En mi caso sólo me faltaba poner el calentador de apoyo auto modulable según la temperatura del agua de entrada, y elegí un Junkers 16 Lts. butano/propano para energía solar, el WRS-400B, que compré en www.solohogar.com (he de decir que han tardado un mes en enviármelo debido a problemas de seguimiento de pagos por cambio de dueños).

Características de este calentador:


Modelo: WRS-400B
BUTANO
Calentador para energía solar


WRS 400 K: Caudal de 16 l/min.. Dimensiones: 755 mm. (alto), 460 mm. (ancho), 220 mm. (fondo).


Encendido mediante piezoeléctrico y seguridad por termopar.
Aparatos modulantes termostáticos, temperatura constante independientemente del caudal elegido y de la temperatura de entrada.
Tres posibilidades de modulación: Con el agua de entrada fría, modulación constante entre el 25 y el 100% de la potencia. Con agua templada, conmutación entre apagado y potencia mínima al 25%. Con agua caliente de red, apagado continuo.
Temperatura de agua de salida constante a 60ºC.


La utilización de la energía solar térmica para el apoyo en la producción de agua caliente sanitaria, es una tendencia creciente en nuestro país.
Esta técnica exige un aparato de apoyo para dar el servicio que el sol no puede proporcionar. Si este aparato es de producción instantánea, un calentador, es necesario que esté diseñado para su utilización con agua precalentada por energía solar, y que sea capaz de aportar sólo aquella energía que los colectores solares no puedan proporcionar.
Me decidí por Junkers porque ya tuve experiencia con un calentador de casa que terminó siendo muy fiable y duradero, aunque todos terminan estropeándose (acumulaciones de cal, problemas en válvulas, desgaste de componentes), Junkers, Roca y Saunier Duval tienen buen prestigio en los foros por su relación calidad/precio.

Este calentador tiene llama piloto (colocar resguardado del viento) y encendido piezoeléctrico (con pulsación de un botón), por lo que tiene una respuesta muy rápida y es muy duradero; el funcionamiento del encendido es muy sencillo.
No tiene regulación de la temperatura de salida, pero no es necesaria ya que por razones de salud está establecida a 60ºC (legionelosis).

Poniendo a prueba su funcionamiento


Para probarlo encendimos la caldera de leña una hora antes, y cuando alcanzó el agua del depósito 23ºC abrimos el agua caliente.

En el siguiente vídeo se ve cómo el calentador se va regulando para obtener una temperatura de agua de salida constante a 60ºC; el agua de la calle viene a unos 10ºC, recoge el calor del depósito con un serpentín precalentándola a 21ºC y el calentador sólo tiene que aportar el calor restante hasta alcanzar los 60ºC. Como se ve la llama se mantiene al mínimo (en el vídeo el grifo abierto está aportando 10 Lts/minuto); la capacidad del calentador es de 16 lts/min.





En la siguiente imagen podéis ver que hemos colocado un termómetro de cocina en el agua que toca el serpentín y cómo baja ligeramente la temperatura del agua superior del depósito de 200 litros (la temperatura inferior de 21ºC; la de 50 es opcional para que haga un pitido de aviso al alcanzarla).


Tenía mis dudas de que el agua enfriada por el serpentín bajara con la suficiente velocidad como para que el serpentín aprovechara el calor almacenado en el depósito, pero tras las pruebas he quedado muy satisfecho con el resultado; no cabe duda que no es tan eficiente como proporcionar directamente el agua calentada para consumo, pero de esta forma nos evitamos tener que comprar un depósito para mantener el agua a la presión de entrada.


Este es el calentador sin la carcasa:



Los tubos de polibutileno (PB) se han acortado para acercar el calentador más a la fachada y evitar exponerlo demasiado al viento. Al quedar bajo el ala del techo de la casa no le afecta la lluvia. Únicamente nos falta ponerle una chimenea para proporcionar el tiro adecuado y evitar concentración de gases y posible apagado de la llama, utilizando tubo corrugado de aluminio (la temperatura de gases de evacuación no superará los 120ºC así que no hay peligro de que se funda).



Ésta es la caldera de leña encendida; no se ven las llamas debido al flash.



Detalle de las conexiones de agua y gas al calentador Junkers mediante manguitos; los accesorios que traía no me sirvieron ya que están pensados para empotrar en pared:



Al estar en la calle tanto el calentador como las bombonas reducimos casi totalmente los peligros de este tipo de instalaciones. Consejos:
- Verificar que no hay pérdidas de gas en las conexiones (no utilizar una llama, es mejor agua espumosa).
- Conservar las tuberías en buen estado de conservación y cambiarlas cuando las gomas caduquen (tienen que estar hechas de materiales que no permitan escape de gases y no reaccionen con el mismo, pero estos materiales se cuartean y agrietan con el tiempo).



Futura entrada: Energía solar térmica con sólo 500 €
Bueno, con el invierno casi acabado ya no podremos aprovechar la madera para calentar la casa a la vez que el agua caliente sanitaria, pero tengo un último proyecto importante para este año: Colocar muchos metros de tubería negra sobre el tejado y con un relé por temperatura como los de AKO llevar el calor del sol al mismo depósito de agua utilizado con otro serpentín de un calentador viejo y estropeado (el saunier-Duval que no sirvió para el mismo propósito).


Habrá que dimensionar la tubería negra (que aguante hasta 80ºC al menos) para evitar que se caliente demasiado, o bien poner un radiador para expulsar el exceso de calor con un ventilador. (También puede servir uno de los tan socorridos serpentines y un ventilador de 12V de coche, jeje).


1ª Opción
Relé para activar la bomba cuando la temperatura de la tubería alcance una determinada temperatura (no nos sirve, quiero que sólo se active cuando la temperatura de la tubería sea mayor a la del depósito):
Termostato diferencial 2 relés, montaje mural AKO 14801:

Control de bomba, resistencia de apoyo o aerotermo.
Entrada para 2 sondas. Sonda 1 configurable NTC o PTC, sonda 2 NTC. Función antihielo. Segundo relé programable como función control aerotermo para limitar temperatura en el panel solar o función termostato para la resistencia de apoyo en acumulador. Protección de los parámetros mediante password. Pulsadores de test. Bajo consumo. Taladros de fijación adecuados para caja de empotrar universal.
2ª Opción
Termostatos electrónicos multifunción de -50ºC a +99.9ºC, con 2 salidas de relé y hasta 2 sondas, para montaje panel (hueco 70,5x28,5mm.)


Las dos entradas de sonda se pueden interrelacionar con las dos salidas de relé para las funciones de termómetros, termostatos y temporizaciones en aplicaciones de frío y calor, como: Control diferencial de las dos sondas, termostato doble, control y alarma, dos etapas, zona neutra, etc. La CONFIGURACION permite que sean o no AJUSTABLES determinados parámetros por parte del USUARIO, para que este, disponga exclusivamente de la información y ajuste que requiere la utilización de la máquina. Se pueden modificar las funciones de las teclas del frontal, la visualización de temperaturas y bloquear la configuración por código de acceso (password).


Éste ya me gusta más. Bueno, ya os contaré mis progresos.

14 comentarios:

  1. En lo de aprovechar el calor de la chimenea para ACS ando un poco perdido, pero para la termosolar si tengo unas cuantas cosillas que podrían ayudarte.
    Aprovecha la convección del agua para hacerla circular: que la instalación tenga la misma altura que el depósito, conectándolo a la placa por arriba y por abajo, el agua al calentarse irá a la parte superior del depósito por si sola. Se alimenta como una cistearna con boya, soltando el agua en la parte baja, y se evacúa el agua calentada por la parte alta. Al ser la diferencia de presión tan baja se puede hacer la rejilla de captación con tubos de polietileno de los de riego por goteo (mas barato imposible). Se monta como una matriz de tubos paralelos unidos por arriba y por abajo.
    Lo más importante para que funcione es que esté todo bien aislado (depósito y tubos), y la rejilla bien protegida de la intemperie en un cajón aislante. Usar climalit para cubrirla es un poco caro, pero la mejor opción.
    Evidentemente esto es para calentamiento directo, si la quieres hacer en indirecto la cosa cambia un poco (muy poco).
    Suerte con el proyecto.

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  2. ¡Muchísimas gracias por tus ideas! Por cierto, el tema de evitar termostato y motor circulador está muy bien, pero generalmente el depósito no está a la misma altura (Aunque hay posibilidad de ponerlo en el tejado, pero eso para cuando este prototipo funcione). Además ¿cómo refrigeras cuando se calienta en exceso?
    De todas formas ya tengo el motor (reciclado de una chatarrería), y he pensado en poner un rollo de 50 mts de tubería de 3 o 4 cm. de diámetro sobre un tejado de chapa, posiblemente tapada con aerolita de fibra de vidrio transparente para evitar las pérdidas de calor, y que el termostato actúe la bomba cuando diferencia de temperatura sea suficiente.
    Sólo me falta el depósito de expansión (24 lts o más, dependiendo de los litros del circuito), un purgador y el termostato (además de la tubería de polietileno negra).
    El posible problema que veo es que si falta la corriente y pega mucho sol no se podrá activar el ventilador y motor para enfriar el circuito un poco... pero se pone un SAI (una batería de las utilizadas en informática) y rezar para que no se vaya más de media hora y que cuando se vaya no pegue el sol... la ley de Murphy.

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  3. hola david, gracias por tu visita, estamos de baja, pero no para pensar en la muerte, como me has comentado, aunque la cosa ha estado jodida.
    Oye respecto a tu energía, los que tenemos piso ya instalado que hacemos?.
    Un saludo y nos vemos
    santiago

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  4. Santi, me temo que esto vale sólo para casas unifamiliares y chalets... pero comparativamente son las que más energía gastan por habitante (se desperdicia más el calor por el techo y paredes; no tienen vecinos pegados).
    Y me alegro que no sea para tanto, jeje.

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  5. vamos! apurate que realmente me interesa el nuevo proyecto!

    un saludo! hasta la próxima entrada.

    pd: precios de los sensores aparte, se podría hacer un adptador o mediador electrónico para que, según la temperatura del depósito y la de la cañería se dispare la refrigeración.

    cualquier cosa avisame que te puedo ayudar en eso ;)

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  6. Nachopro, no te apures, que en 1-2 semanas lo tengo en marcha.
    He pedido dos termostatos diferenciales AKO-14723 y 4 sondas para la semana que viene, (65 euros por termostato), uno para controlar el circulador para el serpentín de la calefacción y otro para circular el agua de la tubería de polietileno (no será necesario depósito de expansión ya que es flexible) que rellenaré de anticongelante y agua (puede ser agua porque el tubo de PE aguanta las heladas). Sólo necesitaré el motor circulador, purgador automático (colocado en el punto más alto), un serpentín colocado en el depósito y el mencionado termostato y sondas.

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  7. David, si no es mucho pedir con este nuevo proyecto se podría hacer un esquema para asi poder entender mejor donde y como va colocado cada aparato como , termostatos,sondas,entradas de agua fría y salidas de agua caliente,serpentines,etc.
    Gracias y un saludo.

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  8. Gracias a tí, David, estate atento a las nuevas entradas sobre energías renovables porque lo voy a aclarar para los que no tengan una caldera aprovechable como yo.

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  9. Vaya, estoy viendo este blog y parece que es una copia de mis pensamientos.... ..
    Soy virgo, naci en el 76... vamos, que creo que soy Dragón......., me considero muy ecologista, e intento practicarlo en la medida de lo que puedo.
    Soy tecnico en informatica, y justo hace dos dias que reparé un inversor de una pantalla y hoy veo que tienes un articulo sobre el tema...
    También coincide que ando buscando la forma de montar calefaccion a leña, utilizando un hogar identico al que tienen tus padres.... jejejje curioso... y el tema de los captadores solares tambien es otra de mis inquietudes, pero mi mujer no me los dejaria montar en el tejado si son "artesanales", no se fia.
    Y ahora que estoy con la casa en construccion, una de las cosas que estoy preparando es dejar agua caliente para el lavabajillas y la labadora, y curiosamente veo que tambien lo preparaste....
    El tema que tambien ando mirando es de construir un aerogenerador, pero no me da el tiempo para más.

    Bueno, solo queria comentar que me encanta tu blog, y si lo viese cualquier conocido mio pensaria que lo hubiera hecho yo, que curioso.. ¿Tendrán algo que ver los astros ??


    Un saludo y enhorabuena por el blog.

    fernandochabo ARROBA hotmail.com

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  10. Vaya! Pues sí que eres mi alma gemela, sí. Qué curioso. Más que los astros... es el ambiente, la educación. Me alegra formar parte de una generación preocupada por el medio ambiente y su entorno.
    Me ha hecho mucha ilusión tu comentario, muchas gracias a tí por dejarlo.
    Por cierto, también estoy mirando el aerogenerador, pero, como tú, apenas tengo tiempo de llevar a cabo la mitad de mis proyectos...

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  11. Anónimo1/6/09 19:06

    hola mi nombre es daniel y estoy en construccion de una estufa a leña. Me gustaria saber si se puede hacer la serpentina con tubos de aluminio, ya que trabajo con este material. La idea mia es ponerla en la chimenea y conectarla a un radiador en el baño, es posible, necesito una bomba para que circule desde ya les agradezco si me dan una opinion

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  12. Sí, puedes usar tubería de cualquier metal siempre que sea un poco resistente. Si lo vas a conectar a un único radiador, procura no poner demasiado serpentín, pues podría hacer hervir el agua y reventar el circuito (pon una válvula de seguridad a 3 bares para que elimine el exceso de presión). También te hará falta la bomba circuladora, un purgador en la parte más alta para quitar el aire del circuito (lo suele tener el radiador) y una toma de agua con llave para llenar el circuito con agua. Ánimo!

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  13. hola david soy gabriel arg. viviendo en zaragoza. estaré atento a tu proyecto nuevo. muy interesante el comentario de miguel, veremos k tal sale. muy bueno tu blog t felicito.

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  14. Gabriel, gracias por tu apoyo, aunque supongo que te refieres al proyecto híbrido actual de captador solar y biomasa, porque éste es de hace casi dos años :-)

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