25 oct. 2009

Preparando un serpentín para recoger el calor de las llamas de una estufa de leña


¿Por qué comprar una compleja y cara estufa de biomasa cuando se puede adaptar una tradicional añadiendo un serpentín directamente encima de las llamas y los accesorios necesarios (bomba circuladora, purgador, válvula seguridad, termostato, vaso de expansión, etc), ahorrándonos un montón de dinero? Además de disfrutar de un acogedor y hogareño fuego bajo, ¡estaremos calentando toda la casa un poco, ahorrando en la factura del gas o de la luz!


No voy a entrar a hablar sobre las distintas estufas/calderas automáticas o manuales de pelets, madera, o combinadas, hay mucha información sobre estas calderas en internet y los foros. Las calderas suelen dar muchos problemas, al ser bastante compactas; aprovechan tanto el calor que el humo sale a poca temperatura y como no sea la salida de humos de tubo aislado, enseguida habrá problemas de hollín.

Hace poco os comenté que Oriol, que descubrió hace poco el blog, me envió un documento donde me preguntaba cosas varias sobre la instalación de un fuego de leña.

Después de eso, Manel me comentaba que le había venido de perlas las indicaciones de mis artículos para poner la calefacción en su masía de la misma forma que la mía; aprovechando el calor de las llamas y el humo para calentar la casa y obtener mayor rendimiento del mismo.

Respondí a muchas de las cuestiones de ambos (muy similares) y las puse en ese documento editable, de esa forma respondía tanto a sus cuestiones como las de los que vinieran por detrás preguntando lo mismo, que uno tiene otra vida aparte de las chapucillas ;-).

Bueno, el caso es que Manel andaba por Bilbao, cerca de donde vivo y me propuso hacerle el serpentín que él necesitaba, completamente en acero inox., pagándome por él. Yo, encantado de ayudarle y de paso ayudar a la naturaleza, me puse manos a la obra y ayer a la tarde lo hice en 4 horas y media; me costó algo más porque llevaba más soldadura que el que hice para mí, pero merecía la pena para lograr la mayor eficiencia posible.

Me pasó las medidas de su estufa de leña Rocal, bastante grande:



Teniendo en cuenta las características de su estufa, rectangular, con la salida de humo en el centro, pensé que lo mejor era ponerle un serpentín, quitando el deflector de humos que suelen traer las estufas de leña y aprovechar el calor de las llamas y humo de esa manera. De todas formas la chapa trasera que puse yo apenas recuperaba calor, y sería mejor poner mayor superficie de contacto en la parte superior, de forma que todo el fuego hiciera contacto.


Así que calculé a "ojo de buen cubero", que el serpentín podría tener 350 de ancho (430 menos anchura de pared trasera), y 800 de largo (la diagonal de la puerta son 870 aprox.). Así que estos pasos seguí para hacerlo. Primero escogí los tubos; más gordos, de media pulgada (20 mm), los de los lados, y más finos los centrales ya que tenía que repartirse el agua entre ellos.
Para realizar este trabajo con seguridad, hacen falta gafas para esmerilar, pantalla de soldador, y unos guantes de soldador. Para cortar los tubos he utilizado discos de corte de 1 mm. de espesor.



Después, el mismo proceso que el mío, agujerear como podamos los tubos grandes para unirlos a los pequeños. Para esto utilicé un disco de desbaste de 6 mm. de espesor.


Y para terminar los agujeros, una piqueta me sirvió:



Una vez cortados los tubos necesarios, punteé los tubos para dejarlos preparados para soldar.



Soldé el otro lado, y rematé los poros que pudieran haber quedado.



Con el calor de las soldaduras, que eran muchas, la pieza se deformó un poco, pero lo importante es que funcione, ya que apenas se va a ver al quedar en el techo de la estufa, a unos 2 cm. de distancia. Para apoyar el serpentín lo mejor es soldar un par de trozos cuadrados de 2 cm. de acero inox. que servirán de apoyo. Espero que Manel se las apañe, si no tal vez me tenga que ir un finde a Barna con los amigos para soldárselos, jeje.


En la siguiente foto he cortado un trozo que sobraba, y se ve como ha quedado unido el tubo fino al gordo.



Para taparlo he usado un trozo de chapa de inox.



Y así es como ha quedado, todavía rojo por el calor de la soldadura.



Ya sólo faltaba soldar el desvío que lleva el agua a la otra esquina (para forzarla de ese modo a circular por todos los tubos), y soldar las chapas que aumentarán la superficie de contacto con el humo y las llamas, aprovechando mejor el calor.





Una vez cortadas las chapas de inox de 3 mm. un poco más pequeñas que los tubos finos,



Vamos poco a poco soldándolas. Yo las he puesto de forma que desvían el humo hacia el centro, que es donde estará la boca de la salida de humos. Hay que dejar paso suficiente para el humo; unos 2 cms. ya que nos interesa que el humo pase rozando todo lo posible las chapas sin impedir que pase. Al calentarse más que el tubo, estas chapas se limpiarán por sí solas, como vimos en el diseño anterior de serpentín.


¿Acero Inox o acero normal?
Las chapas deflectoras pueden ser de acero al carbono, porque aunque se oxiden un poco no importa, y aunque "contaminarán" el acero inox. de los tubos en los que se suelden, haciendo que también se vayan oxidando, el propio hollín y alquitrán que se le va a pegar en cuanto hagamos el primer fuego protegerán los tubos por muchos años.
Lo que nos interesa sobre todo es que los tubos por donde circulará el agua sean de acero inox para que duren eternamente, sin embargo también sé de caseríos que han puesto tubos gordos de 4 o 5 mm. de espesor de acero galvanizado; como nunca subirá de 100ºC (a menos que se quede sin agua y se quemen los tubos con el fuego), la galvanización los protegerá de por vida.
Sin embargo en la zona de las soldaduras se quitará la protección, por lo que será por donde primero se oxiden, aunque al ser un circuito cerrado pueden aguantar 50 años perfectamente sin problemas.


Hago esta aclaración porque habrá gente que diga que en inoxidable es muy caro y no puede fabricarlo, pero no tienen escusa para hacerlo de acero normal, aguantará muchos años.



Pero ahora que lo pienso podrían haber quedado dispuestas todas hacia afuera, forzando a los gases de la combustión a ir hacia el techo de la estufa un poco más, dándole un poco más de eficiencia, puede que un 3%, una cantidad despreciable.


Ya nos falta poco para terminar.



No es importante que quede muy bonito, sino que funcione.



Y este es el resultado final, una vez que he soldado un trozo con la rosca de 1/2 pulgadas ya preparada; al no tener tubo de 22 he tenido que darle un poco de soldadura y roscar después, ha quedado un poco torcida, pero para hacer la prueba de presión he visto que va bien, aguantando 9 bares perfectamente, y ha de trabajar a 1,5 bares.





A Manel le da resultado, se lo ha instalado un operario cualificado; aunque tiene que gastar bastante madera para calentar su gran casa. Hasta pronto...

Atención: Este tutorial o documento se comparte de forma didáctica para mostrar el funcionamiento desde la experimentación de un sistema de aprovechamiento de calor, puede que sin todas las medidas de seguridad requeridas. Se ponen a disposición pública para compartir el conocimiento adquirido, a modo de experimento casero; no me hago responsable de lo que pase por el mal o buen uso de estas instrucciones; cada uno debe utilizar su sentido común y conocimientos.

9 comentarios:

  1. Gracias David, muy interesante. Me gustaría que me confirmaras 2 cosas que me han chocado viendo las fotografías. La primera... parece que los deflectores son de más de 2 mm. de espesor, yo diría 3 ó 4. La segunda... ¿todo es acero inoxidable? me da la impresión que tanto las tuberías principales como los deflectores son de acero galvanizado.

    Un Saludo y gracias por compartir tus experimentos.

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  2. Hola javier. Es un placer. Lo que me comentas, tienes razón, son de 3 mm. Y sí, en este caso todo es inox; si se pone de acero normal lo que más se oxidará (si es que se oxida) serán las chapas, pero aún así puede que duren 8 años en buenas condiciones; si se pusieran de acero normal se pueden poner de 4 o 5 mm. de espesor para que aguanten mejor, pero se puede hacer todo en acero normal galvanizado, ya he modificado la entrada comentando esa posibilidad, ¡que por el precio no sea!

    Gracias a tí por tu comentario.

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  3. Hace no mucho le consulté a Manel qué tal le iba con su "invento", me comentó que bien, pero que era una casa muy fría (además de grande) y tenía que gastar toneladas de leña para calentarla.
    De todas formas este sistema no es lo más eficiente, pero a la larga ayuda a ahorrar en la factura de gas, gasoil o bomba de calor con la energía más barata de todas: La madera.

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  4. Anónimo10/8/11 0:22

    Hola David, excelentes tus aportes, te agradeceria que me ayudaras en lo siguiente, construi una piscina de 8x5 mts. lo que necesito es construir un sistema solamente para calentar el agua, esta llegaria por gravedad, pensaba en una estufa de barril, con el serpentin que describes, lo que no se, es si las llamas darian directamente al serpentin o como seria el sistemas. Gracias...

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  5. Hola,
    gran trabajo.
    Acabo de descubrir este blog y llevo un rato escudriñándolo. Muy interesante, por cierto.
    Te comento: yo caliento la casa con chimenea con sistema de recirculación de aire caliente (un pequeño ventilador que mueve el aire de los cantos de la chimenea, muy efectivo para caldear el salón y la cocina!
    Tengo una caldera de gasoil que chupa como una mala cosa y busco la manera de calentar el agua del circuito de la calefa mediante la chimenea que, por otra parte, en invierno está casi permanentemente encendida. Calentar el agua de los radiadores con el calor de la chimenea me permitiría ahorrar algo en gasoil. No sé si es absurdo pero un conocido mio hace eso mismo mediante un serpentín que compró hace la tira de años y que va metido en un gran armazón de hierro (o lo que sea...) y esto a su vez directamente metido al fuego de la chimenea... y le funciona!! Basta poner su chimena un rato y los radiadores se empiezan a poner tibios.
    Seguirá a la venta este invento? Es recomendable esta idea? Realmente se puede poner acero normal o galvanizado al fuego y no se degrada?
    Un millón de gracias por tu trabajo.
    Rafa

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    1. Hola Rafa, realmente al estar el agua cerrada sin nuevo aporte de oxígeno, no importa que no sea inoxidable, se oxidará pero al poco dejará de oxidarse, durando toda la vida.
      Únicamente hay que tener cuidado con las uniones de diferentes metales, que el agua produce el efecto de "oxidación galvánica", y se ponen uniones de materiales que no se oxidan. En España hay varios talleres de calderería que los fabrican. (Mire mis últimas entradas sobre calefacción por biomasa), y un buen fontanero lo puede conectar a la calefacción y con un termostato de dos sondas, activarlo como lo tenemos nosotros.

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  6. Hola David, Yo me encuentro en la misma situacion que Rafa, me gustaria sabrer si venden serpentines para instalar en un hogar.saludos y gracias.

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    1. Por favor, pinchar en el enlace de la etiqueta "calefacción por biomasa"; en "cómo aprovechar mejor el calor de una chimenea y llevarlo a los radiadores" pongo dos empresas que los hacen:
      http://miqueridopinwino.blogspot.com.es/2012/09/como-aprovechar-mejor-el-calor-de-una.html

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  7. Anónimo4/1/13 3:16

    Buen trabajo.aunque me interesaria que enseñes a soldar caños de varios espesires.!!gracias!!!!

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