Instalación solar térmica casera con tubos de vacío - por Edu

Anteriormente comentamos el proyecto de caldera de Jose. Ahora le toca a Edu, otro manitas de las islas Baleares y al que le gusta el "Hazlo Tú Mismo" como a mí, y ayudado por ideas de este blog y su inventiva, hace tiempo que está preparando un sistema de energía solar térmica (calentar agua con el sol) aprovechando un termo normal de 150 lts. al que le ha puesto un serpentín de cobre enrollado.
Tiene un termo eléctrico de menos capacidad como apoyo conectado a la salida de agua caliente del de 150 lts.; será el que aporte el calor necesario para llegar a la temperatura adecuada para su uso, de esta forma ahorrará electricidad suficiente para amortizar el sistema en dos años.
Para curvar el serpentín de cobre que va en el depósito, ha utilizado tubo de cobre recocido, rellenándolo de arena para que no pierda sección al curvarlo y luego enrollarlo alrededor de un tubo de acero; ¡una gran idea! Seguramente me venga bien para cuando tenga que preparar otro depósito con serpentín.

El cable que se ve en el intercambiador es el cable que une la chapa de acero inoxidable con el ánodo de sacrificio, ya que al final no le coincidió el sitio donde lo iba a atornillar con la espiral de cobre, por lo que hice eso para que tuviera contacto eléctrico entre el inox-termo y el ánodo de magnesio. Importante para evitar diferencias de potencial que puedan corroer los elementos.
En la siguiente foto se ve ya montado en el depósito de acumulación de agua solar:


Para la bomba va a utilizar una de coche a 12V con vistas a usar un panel solar (buena idea; es cuando hace sol cuando necesitamos que funcione).



Nos comenta que en la bomba, colocó una reducción de 3/8 a 1/2 pulgada, introduciendo la parte de 3/8 en el plástico de la bomba con epoxi. Supone que no se despegará. Es muy importante que cuando esté colocado, al epoxi no le de la luz del sol, ya que se deteriora con los rayos ultravioleta.


Es un fiera de la electrónica; ha preparado su propio termostato con el relé y demás elementos; nos comenta que tiene muchas menos funciones que los que venden hechos, pero como experiencia previa (ya comprará uno bueno cuando este falle) va de lujo. Lo ha tarado a unos 10 grados de diferencia entre placa y termo:

Este está basado en un circuito que buscó por la red. - Nos comenta - Como se ve, construcción totalmente artesanal a la antigua usanza. Dibujo directo de edding 3000 sobre placa de cobre, aunque el diseño lo hizo con el ordenador.





La placa solar no la ha construído; siendo el elemento más problemático, ha preferido comprar una de heatpipe en Sandersolar a través de ebay. Está muy bien de precio; 289€.
La tecnología de tubos de vacío es la que mayor rendimiento da por metro cuadrado; son más caras que las planas, pero cuando hay falta de espacio o queremos maximizar el rendimiento en climas muy fríos, es la opción a tener en cuenta por su reducida pérdida de calor.


Ha colocado las tuberías desde la placa al sistema de bombeo con tubo de PB. No sabía si utilizar cobre o tubos de polibutileno, teme que pueda fundirse el tubo; sin embargo con sólo 1,5 bares le he recomendado que los use, aguantarán 150ºC sin problemas en caso de estancamiento del agua.

Tiene un manómetro que me indica la presion del circuito primario, que ha puesto en 1.5 bares. Oscila entre 1.4 y 1.8 aproximadamente desde la mañana cuando esta frio y aun no calienta a por la tarde, cuando ya esta funcionando y el agua entra caliente al serpentin del termo.



Asi ya estaba dando calor al termo. Encendia la bomba de agua y estaba en funcionamiento:



Nos comenta: Estos dias aqui esta nublado, por lo que el unico dia que salio el sol por la tarde, fue cuando hice la foto funcionando. La medida de la temperatura esta tomada a la salida del intercambiador de calor del termo, y a unos 10 grados mas de lo que marca es cuando se enciende la bomba de agua para hacer circular el agua por el circuito primario. Mas tarde se puso sobre los 40 grados a la salida, por lo tanto a unos 50 a la entrada. - (Por lo que recupera 10ºC el serpentín de cobre que fabricó).


El sistema de purga es muy sencillo, se trata de un grifo en la parte superior del circuito de agua primario, que utilicé para sacar el aire del circuito cuando lo llené por medio de una bomba de agua a 12V también:





De momento no tengo instalada ni valvula de sobrepresión ni purgador automático de aire. Purgé el aire del circuito manualmente cuando lo llené y voy mirando como va la presión por si sube demasiado. - Nos comenta. Este es el sistema usado para llenar el circuito:



También me comentaba que piensa cambiar el agua por glicol, que es anticongelante. Le he dicho que tenga en cuenta que un instalador me indicó que el glicol se come la goma de los manguitos, aunque son muy prácticos y te ahorran muchos codos, tal vez se agrieten con el glicol, si alguien lo puede confirmar, le estaríamos agradecidos. No he encontrado más referencias a este posible problema en internet.
Nos comenta: Supongo que sera por el tipo de goma que utilizan, ya que el acumulador de presión, la cosa gorda blanca que se ve en la parte inferior, es para instalaciones solares, aguanta 130 grados y, si es para instalaciones solares, debería de soportar el glicol.
Tambien pensé en el anticongelante del coche, pues es barato. Pero tambien tiene glicol. El glicol es un tipo de alcohol que se utiliza en los anticongelantes, liquidos de frenos y demás. Bueno, aquí hay pocos días en que la temperatura baje de 0 grados, pero con que haya uno, ya te puede fastidiar (o dejo la bomba en marcha). De momento es algo que está un poco alejado en el tiempo.

También se puede usar sin glicol; al fin y al cabo al estar aislado todo, y no utilizar tubos susceptibles de rotura por congelación (aca cobre), no pasaría nada porque se congelaran, si es que se llegan a congelar.

Sabe que la coquilla (armaflex) normal se estropea en un par de años estando al sol, pero es muy económica. Edu había pensado en colocar canaleta por la pared y meter los tubos con la coquilla dentro, para que no les de el sol. También se puede adquirir la que está preparada para los rayos UVA, la Armaflex HT, aunque sube bastante de precio. Yo he pintado las mías con una pintura blanca al caucho, flexible y que protege la coquilla de los rayos UV. Otra opción es tapar la coquilla con dos capas de cinta aislante blanca de PVC, que aguantará perfectamente el sol y sale más barato, lo difícil es encontrar cinta aislante de 8 cms. de ancho...


Te comento - nos dice - las dos cajas blancas que se ven en las fotos una mas grande que la otra. La grande es donde tengo instalado el circuito del termostado diferencial, un cargador de baterías (también hecho por mí) y una batería de 12V 7Ah. De esa forma, si se va la electricicad el sistema puede seguir funcionando durante al menos 8 horas. Aquí la luz se va varias veces al año. De hecho tengo 3 SAIs en casa.

Además, y aunque no tiene nada que ver con el tema, el cable negro que sale de la caja grande va a una bomba de agua que tengo en el patio para cuando llueve tanto, que el sumidero del patio no traga lo suficiente, antes de que entre agua en casa, la bomba de agua se pone en marcha y la bombea al sistema de desague de la casa. Ya me ha salvado de que me entre agua en casa más de una vez.

La caja pequeña de debajo, tiene un voltimetro (en realidad un galvanometro con la escala amañada) para que me indique la tensión de la batería. (Consume menos electricidad uno analogico que uno digital de display de 7 segmentos)
Además, se ven dos interruptores y un led blanco. Un interruptor sirve para dejar que la bomba funcione en automático o en manual (en manual es para ponerla en marcha independientemente de las temperaturas que tengamos) y el otro interruptor es para tener dos velocidades de impulsión en la bomba de agua, una lenta y otra normal. Ahora tengo la lenta conectada. El led es para que me indique que el termostato ha mandado encenderse a la bomba. Si se enciende el led y la bomba no, hay un problema.

Edu me comenta que si tenemos cualquier consulta no dudemos en preguntar; de momento se pueden dejar comentarios en esta entrada. Si sus experiencias pueden ayudar a otros, bueno será el tiempo invertido en hacermelas llegar para que las pongas en la web. - Nos indica, lo cual le agradecemos enormemente, todo sea porque ayudemos a la gente a pasar la crisis.
Inversiones como ésta, aunque no tengamos mucho dinero, se pueden hacer pidiendo un pequeño préstamo, el ahorro está asegurado.


Actualización 4-07-10
Edu nos comenta que a día de hoy:

"la placa está calentando agua bastante bien. De hecho, este mes de julio y al final de junio, he desconectado el termo eléctrico completamente, por lo que el agua caliente ahora es sólo solar. Todo ahorro. Te adjunto una foto de la temperatura a la que salía el agua del intercambiador del termo hacia la placa para seguir calentándose. Y eso a pesar de que tengo sombra hasta las 13 horas aproximadamente. Pero eso ya estaba previsto.

 

También he apreciado, desde que conecté el circuito, que el relé que conectaba la bomba del motor, no lo hacía de forma continua, es decir, cuando conectaba no cerraba el circuito a la primera, sino que lo abría y cerraba varias veces por segundo hasta que se quedaba conectado. Eso si bien no es un problema grave, si que acorta la vida tanto del relé como del motor, por lo que decidí añadir un circuito de retardo, que su función es que si el circuito que abre y cierra el relé oscila, hasta que no esté 10 segundos conectado, no cerrará el circuito de la bomba, y en el momento en que se abra el circuito eléctrico del termostato, abrirá el circuito eléctrico de la bomba. De esa forma, la tensión que llega a la bomba es siempre encendida o apagada, evitando oscilaciones. No se si me he explicado bien. Te adjunto también alguna foto de dicho circuito."

Este problema que tiene con el relé no pasa con los relés comerciales como los de Keld, ya que tienen preprogramado ese retardo. Pero seguro que le ha salido más barato y se ha entretenido construyéndolo.

Gracias Edu por ponernos al día de tu invento, me alegro de que funcione tan bien como el mío, que calienta los 250 lts hasta los 42ºC (temp. en el centro del termo) durante los días más calurosos.

¡Hasta pronto!