29 jul. 2008

Mejorar la conductividad térmica al depósito: Extender el tubo de cobre

1. Colocamos el regulador de presión
Como comentamos en la anterior entrada, he colocado un regulador de presión que permite regular fácilmente la presión entre 1 y 7 bares mediante un tornillo.
Normalmente se colocan al principio de la instalación, en la entrada principal del agua fría cuando la presión es excesiva.
En este caso la voy a colocar para ahorrarme tener que reparar el depósito algunas veces más (no he podido probarlo a 10 bares como debiera hacerse). Lo he regulado a 5,5 bares.
Precio del aparato: 40 euros + IVA.
En las instrucciones se indica que está mejor vertical, pero que también funciona horizontal, así que de momento lo dejo horizontal.


2. Añadir 13 metros de serpentín de cobre alrededor del depósito
De esta forma aumentaremos la transferencia de calor y así aumentar la eficiencia del sistema. Actualización: Esta no es la mejor forma de calentar un depósito de agua; en esta otra entrada explico cómo meterlo por dentro, que es muchísimo más eficiente.

Primero he doblado manualmente el tubo (a base de fuerza) para cerrarlo un poco más (aproximadamente el diámetro del depósito).
Lo he introducido y he procedido a unirlos a los 3 metros de tubo de 18 ya colocados en una entrada anterior, mediante una reducción de 18-15.

Para sujetarlo he cortado 6 tiras de chapa inox. de 80x30x 2 mm. que he doblado en el tornillo a base de golpes con una maza para que cogieran una forma aproximada.
Después he soldado un par de ellas allí donde el tubo se separaba más, haciendo presión para mantenerlo cerca del depósito y procurar que no se mueva de su sitio una vez estirado y aproximado a la chapa.


He separado las vueltas del serpentín para extenderlas a lo largo del depósito para poder acceder a sus laterales (e introducir la pasta térmica elástica casera) y que ocupe más superficie, aumentando su eficacia.
Después he soldado otro amarre de inox al final que hará de sujección para que el tubo no vuelva atrás cuando lo vaya ajustando sobre el depósito.

Si queremos que funcione realmente bien la transmisión del calor del tubo de cobre a la superficie del depósito de inox. tenemos que ir de atrás hacia el final empujando y llevando el sobrante al final.
Cada vez que llegaba con algo más de tubo, doblaba el extremo para que no volviera sobre sí mismo y poder continuar.
Este paso se realiza mejor con la ayuda de otra persona, ya que hay que hacerlo sin más ayuda que las propias manos (el cobre es muy maleable y se doblaría si lo intentáramos con cualquier otra cosa).


Finalmente no ha quedado más; en las zonas de mayor separación hay unos 3 mm. Procederemos a la aplicación de la pasta térmica.

En esta ocasión no voy a utilizar polvo de hierro; endurece demasiado la silicona y parte del polvo recogido traía otras impurezas que empobrecían el resultado.

Utilizaré granalla fina, aunque algo oxidada, de unos 0,4 mm. máximo cada bolita, procedente de un taller de calderería.

Como comentamos en la otra entrada, mezclamos con la silicona y aplicamos. Cuanta más proporción de granalla más efectiva será la pasta, pero perderá elasticidad y adherencia y será más difícil de aplicar, así que hay que ir mezclando hasta llegar a un término medio.


El resultado ha sido satisfactorio. Esperaremos a que se seque para seguir.

3. Aislar térmicamente el depósito con fibra de vidrio.
Para manejar este material hay que ponerse mascarilla, guantes y tener los brazos cubiertos, pues es muy polvoriento y sus partículas se clavan como agujas. Es muy engorroso.
Hubiera utilizado lana de roca pero la que tenía era estrecha y con un espesor excesivo.

Rodeamos, con ayuda de otra persona, el depósito y mediante cuerdas o, como he hecho yo, cinta de embalar lo apretamos para que quede un poco ajustado y no se caiga.


La parte de arriba la dejo más libre pues es más fácil de tapar luego con pequeños trozos sueltos:


Por ahora no es necesario hacer más cortes que el del tubo largo para ajustarlo ya que los agujeros para los otros tubos se pueden practicar cuando esté colgado en su sitio:

4. Colgando de nuevo el depósito en su sitio.
Además del peso que ya tenía el depósito sin accesorios (20 kg.) le hemos añadido 15 kg. más entre tuberías, pasta y aislante, por lo que colocarlo en su sitio ha sido una odisea.
Menos mal que mi hermano está mas "cachas" que yo y me echó una mano para sujetarlo mientras abocaba los tornillos.

Y este es el resultado, con todas las tuberías conectadas:


En la siguiente imagen se aprecia cómo he calorifugado mejor algunas de las tuberías con tubo de espuma.


También he colocado otro manómetro de 10 bares en el depósito para comprobar las variaciones de presión.
Al estar boca abajo le ha entrado algo de agua, espero que aguante.


5. Comprobando la efectividad del nuevo serpentín.

En la siguiente imagen podemos ver la temperatura del serpentín del tejado que se encarga de recoger la energía del sol. Tª ambiente: 23ºC.

Una vez que he eliminado el aire del circuito (tiene un purgador automático, pero hasta que no se elimina la mayor parte de aire soltando un poco el tornillo de la bomba circuladora no empieza a mover el agua) la temperatura del agua del depósito ha aumentado en poco más de una hora de 31º a 40ºC; el nuevo serpentín de 13 mts. ha sido un éxito.




Al haberse calentado tan rápido el agua, la presión pasó de 5,5 a 6 bares en poco más de 1 hora. Si siguiera aumentando pondríamos en riesgo el depósito, ya que sólo está probado a 7 bares.
En la siguiente entrada veremos cómo colocar una válvula de seguridad tarada a 6 bares para no correr riesgos.

Resumen del sistema
En el circuito primario la bomba trae el agua caliente del tejado, la introduce por la parte superior del serpentín del depósito, calentando éste y finalmente va al otro serpentín del depósito de 200 lts (que quitaremos en 2 o 3 años), aprovechándose al máximo el calor del verano para calentar 300 lts. de agua a cerca de 60ºC.
En el circuito secundario el agua fría a 15º C primero pasa por el depósito acumulador de calor (con dos serpentines) para calentarla a unos 32ºC, y finalmente va al depósito de 85 lts. inox. de donde saldrá a cerca de 50ºC tras un día soleado.
El calentador de gas de apoyo calentará el agua hasta alcanzar los 60ºC, ahorrando un 85% de gas en verano y un 40% en invierno.
En caso de no encender el calentador de apoyo, dispondríamos de unos 120 lts. antes de que bajase de 40ºC (ya que según se va mezclando en el depósito de inox. el agua precalentada procedente del depósito grande va disminuyendo la temperatura de salida).



Mi rincón verde: Mi familia se ahorra 1.000 euros al año gracias a la calefacción por biomasa y el agua caliente por energía solar térmica.


Cosas mejorables
Lo único que queda mejorable al sistema es eliminar los dos depósitos, colocar uno "profesional" de 300 lts. con su serpentín interno para agua caliente térmica y unos metros más de captadores solares más eficientes (prefabricados o caseros) que puedan subir hasta cerca de 85ºC la temperatura del agua del primario.
Es evidente que 4 mts cuadrados de captador son insuficientes para calentar 300 lts. de agua en invierno, hacen falta el doble.


Mantenimiento del captador solar



El haber puesto el captador horizontal tiene la pega de que todo el polvo que arrastra la lluvia se termina acumulando en los charcos que se forman, por lo que es necesario hacer un "mantenimiento" limpiando el plástico con un trapo húmedo, al menos una vez al año, pero el lugar es fácilmente accesible así que no supone un problema.

Piezas de fontanería
Si alguna vez tenéis alguna duda de cómo se llama una pieza determinada de fontanería, internet es de gran ayuda. Más de una vez he ido a la tienda sin saber cómo se llamaba una pieza, lo que puede resultar embarazoso.
Por ejemplo en esta página (Racores Alferca) tenéis todo tipo de piezas para fontanería de cobre y si os situáis sobre alguna referencia os muestra una imagen previa de cómo es la pieza.
En esta otra página también tenéis, en castellano también.

¿Cómo he montado todo? Sigue la serie de entradas en:
Entradas sobre energía solar térmica en este blog

8 comentarios:

  1. FANTASTICO COLEGA SALUDOS

    ResponderEliminar
  2. Anónimo9/11/08 0:41

    Muy buena la idea...... El trabajo un poco ordinario

    ResponderEliminar
  3. Gracias por tu comentario; desde luego no quedó muy estético ;-)

    ResponderEliminar
  4. eso no ira bien en la vida!! ya que un intercambiador en serpentin deve de ir dentro del acumulador, el agua sube de presion por la temperatura de agua y no la en la rapidez que alcance el ACS, eso se evita colocando un vaso de expansion... por fabor no hagais chapuzas en casa.. y por cierto ese tipo de instaliones ahi que injectar anticongelante ( circuito primario)

    ResponderEliminar
  5. Gracias por el comentario anónimo. Sé que no es lo más óptimo, y así lo indico (de hecho si lees otras entradas recientes verás que los pongo dentro del depósito). Y el anticongelante es necesario si al bajar de 0ºC el tubo se puede romper, lo cual no era el caso, pero mejor mira el resto de entradas. Algunas salen más chapuzas que otras... pero de todo se aprende.

    ResponderEliminar
  6. gracias me ayudo mucho con mi tarea

    ResponderEliminar
  7. Gracias. Buen trabajo !!

    ResponderEliminar

Puede dejar su comentario. Los comentarios descalificativos o sin relación ninguna con el tema tratado serán eliminados sin previo aviso. Antes de plantear una duda, asegúrate de que la respuesta no está en otra entrada del tema visitando la etiqueta que hay al final del artículo para verlos todos; muchas veces lo que planteas puede haber sido corregido o comentado en otra entrada posterior.