Calefacción y agua caliente con energías renovables (V): Bomba circuladora

Continuando con la chapucilla para aprovechar la energía del sol para precalentar el agua destinada a agua caliente sanitaria, hoy os indicaré cómo he colocado el motor circulador que moverá el agua llevando el calor de la tubería expuesta al sol al depósito de agua; la he colocado de forma que tire hacia abajo del agua, pero esto no debe importar mucho en el momento que el circuito esté lleno.

He optado por aprovechar un viejo motor de una caldera y sujetarlo a la pared con tacos y tornillos, que luego podemos tapar con una pequeña caja una vez que todo esté en marcha.


Características de la bomba circuladora
La vieja bomba Grundfos tiene conexiones de pulgada y media en sus extremos, y para conexionar a 1/2" que es lo que iba a utilizar (todo con tubo de diam. 20) he comprado dos manguitos hembra de 1 1/2" y reducciones de 1 1/2" a 1/2". Es de medidas estándar, y podemos hacernos con una por entre 60 y 100 euros, dependiendo la marca.
Estas bombas aguantan infinitamente, ya que no tienen rodamientos; el eje rotor se "desliza" en un colchón de agua, por lo que es importante que no trabaje en vacío; hay que soltar/aflojar el tornillo que tiene en el frontal para purgar el aire al llenar el circuito de agua y apretarlo cuando empiece a escapar agua (con el motor en marcha se quitan mejor las últimas burbujas).
Además el agua la mantiene refrigerada, y dependiendo de la necesidad tienen varias velocidades con consumos diferentes y diferentes caudales.

Detalle conexiones eléctricas

 La instalación tiene que hacerse con el eje motor perpendicular a la tubería de agua, con la boca de aspiración lo más cerca posible del vaso de expansión (para amortiguar los cambios de presión) y lo más cerca posible del nivel máximo del agua y lo más alejada posible de curvas, desviaciones o derivaciones que harían turbulencias con el consiguiente aumento de ruído durante su funcionamiento.
En cuanto a su óptimo funcionamiento y más silencioso funcionamiento lo conseguimos colocando el motor en la parte de abajo, de forma vertical.

Partes de la bomba circuladora

(Esquema cogido de la página de bombas Saci)

1- Cuerpo Bomba, de acero fundido.
4- Turbina en tecnopolímero.
7A- Eje motor en acero inox.
7B- Rotor en acero inox.
8- Estator en acero inox.
9- Condensador en acero inox.
10- Carcasa motor en aluminio presofusión.
11- Tapón de vaciado (latón).
100- Caja de conexiones (latón).
127- Anillo cierre (etileno propileno).
128- Camisa estátor (acero inox.).
129- Camisa rotor (acero inox.).
130- Brida cierre (acero inox.)
131- Soporte anillo cierre (etileno propileno)
132- Cojinete (grafito)
133- Anillo cierre (cerámica).

En mi caso, y guiándome de los esquemas encontrados aquí y aquí, la desarmé y limpié ya que aunque la camisa del rotor es de acero inoxidable, por alguna razón habían entrado partículas de hierro, produciéndose su contaminación y oxidación posterior:

La bomba desarmada:




En la siguiente imagen se aprecia que el rotor ha rozado con la camisa:


Pasos previstos para la colocación del sistema solar térmico
Como me sobró tubo de polibutileno (PB) de la obra anterior, que está bastante más barato que el tubo de cobre y es más fácil de trabajar, utilizaré éste para conectar hasta el tejado, donde utilizaré el de polietileno (PE), todavía más barato, aunque no aguanta altas temperaturas.

Dado que el tubo de PE se dilata con las temperaturas, seguramente no necesitemos baso de expansión, además no tendremos un depósito de agua a presión por lo que la dilatación por temperatura de la cantidad de agua que podamos tener en las tuberías se verá absorvida por las propias tuberías.
De todas formas pondré una válvula de seguridad y vaciado tarada a 3 Kg/cm2 y un manómetro para comprobarlo cuando la instalación esté a pleno rendimiento en verano; en principio pondré la instalación a 1 Kg/cm2 que aumentará ligeramente con la temperatura.

El tubo de PE que instalaré aguanta 10 Bares con agua fría; es el de pared gruesa, por lo que en tubo de diam. 20 exterior nos deja unos 13 mm. de diámetro interior, lo que contribuirá a evitar pérdidas de calor, aunque por otro lado el plástico transmite mal la temperatura.
Dependiendo de la eficacia de la instalación, se puede colocar fibra de vidrio transparente encima de la tubería del tejado o incluso cristal (o incluso cristal con cámara como el climalit), pero eso ya lo veremos en verano.

En caso de producirse un movimiento del agua por diferencia de temperaturas (termosifón) no deseada en invierno, colocaríamos una electroválvula que se accionaría a la vez que el motor, abriéndose, o mejor aún, un par de válvulas de retención; más baratas y fiables, puestas en el sentido de circulación del agua cerca del depósito del agua.

Pero sigamos con la colocación del motor, cada cosa en su momento.

Preparando la bomba
Con una radial como la de la imagen he pegado pequeños cortes a las roscas para evitar que el esparto se moviera al apretarlas y también he cortado la cinta perforada Apolo que se utiliza frecuentemente en fontanería.

La reducción con pequeños cortes para evitar el corrimiento de la junta de esparto.

Aunque ya explicamos en otro tutorial cómo se colocaba el esparto, viene bien recordarlo. Debe hacerse en el sentido de la rosca, empezando desde fuera hacia dentro y haciendo que cubra varias roscas. Luego se humedece y apreta con la mano para que quede bien ajustada a la rosca. Colocar lo suficiente para que vaya bien preto pero que se pueda enroscar.

Este es el aspecto final

Utilizando un torno he sujetado el motor con cuidado de no apretar demasiado y con una llave de perro he apretado los elementos.

En esta imagen sólo falta apretar el de 1/2".

Aquí podemos ver los elementos que lleva la tubería de PB, el estrangulador de acero impide que la tubería se salga, y funciona tan bien que si queremos quitarlo una vez colocado sin dañar el elemento debemos cortar un trozo de tubería para sacarlo por el otro lado.
Para conectarlo a la tubería debemos dejar tanto el anillo de acero como el de plástico dentro del elemento, metiendo el cierre con rosca en la tubería y seguidamente la junta de goma un poco en el extremo de la tubería. Terminamos introduciendo el tubo en su sitio hasta llegar al tope y finalmente apretamos la rosca.

En esta imagen tomo la medida para cortar dos trozos de cinta; he colocado un poco de cinta aislante para evitar deslizamientos.

Y eso es todo por ahora, ¡estad al tanto!

Más información:

Proyecto calefacción y agua caliente con energías renovables (IV): Termostatos AKO-14723

Proyecto Calefacción mediante madera (III): El calentador de apoyo

Proyecto Calefacción mediante madera (II): El depósito para almacenar calor y nuevo serpentín

Proyecto Calefacción mediante madera (I): La caldera de leña