Depósito casero sin presión para uso termo solar

Las ventajas de un depósito casero sin presión, en nuestro propósito de acumulador en un boiler solar, pueden pasar desapercibidas.

Al no ser sometido a presión, lo fácil es usar depósitos de plástico.
Aunque también puedes usar cualquier tipo de material en este formato.
También cabe decir, que un depósito metálico expuesto al aire, se oxidará rápidamente.

Aunque bien es cierto que el plástico no está especialmente diseñado para aguantar temperaturas altas, hasta un cierto límite puede hacerlo perfectamente.

El deposito casero sin presión es una solución muy buena y muy económica.
Siempre que sea un depósito casero bien aislado.

El depósito de aplicación de calentador solar, pueden ser de 2 tipos.

  • Presurizado
    Es el típico calentador eléctrico comercial, hermético, y que sale el agua tal como entra al abir un grifo.
    Los acumuladores de los boiler solares comerciales.
  • Despresurizado
    Trabaja sin presión, puede ser bastamente cualquier cubo.
    Al no haber presión no puede alimentarse directamente de la red de agua sin válvulas de llenado.
    No saldrá por un grifo con la presión de nuestras tuberías de casa.

Mi proyecto de construcción del calentador solar casero, se basa en el depósito despresurizado, y siendo su material en plástico alimentario.
Para poder hacer uso del depósito casero sin presión en ducha y grifos, he instalado el depósito en mi azotea (unos 6 metros de altura)

Al magen del material, voy a hacer una comparativa en el plano práctico, entre el “depósito presurizado” y el “depósito a despresurizado” (también conocido como depósito a gravedad)
Cito en esta lista, siempre como primero al depósito de presión, y como segundo al contrario.

(Entendemos por a gravedad el depósito en altura donde el agua cae por su propio peso)

Construcción del depósito

Un depósito a presión, normalmente en material metálico, es complejo de fabricar de forma doméstica, y puede tener un coste alto.

El depósito sin presión, si es casero, será conveniente en plástico por la facilidad de manipulación y uso.

Coste de construcción o reciclado del depósito

El depósito a presión tiene que ser de forma inevitable, de metal.
Un depósito de metal es difícil construirlo a nivel casero.
Un depósito recuperado de un lugar de desperdicios, estará en un estado lamentable.

El depósito de gravedad sin presión puede ser perfectamente de plástico.
Es fácil adquirir depósitos plásticos muy económicos en perfecto estado.

Mantenimiento del depósito en el uso de acumulador solar

El depósito a presión no se puede abrir.
Para poder comprobar su interior lo primero sería aislarlo del circuito de presión y vaciarlo.

El depósito de gravedad, al no existir presión ni estanqueidad, sí se puede abrir incluso estando en servicio y funcionando.

Vida útil del depósito en un boiler solar

El acero del depósito se ve atacado por varios factores, la alta temperatura, la alta presión.
Puede intervenir corrosiones glavánicas por el uso de metal con cobre.
Todos ellos necesitan de un dispositivo especial para prolongar su vida.
Este dispósitivo suele ser un ánodo electrónico, o ánodo físico de magnesio que se deteriora en pocos años.

El depósito casero sin presión, o de gravedad, si es de plástico, no necesitará ningún tipo de mantenimiento.
Una supervisión visual a largo plazo es suficiente.

Configuración del depósito y su entorno en una instalación solar

El depósito presurizado, recibe directamente la presión del agua del hogar.
Debe ser capaz de aguantar esa presión, que suele ser entre 4 o 5 bares.
Pero incluso esa presión puede crecer más cuando el agua acumulada sube de temperatura. (La alta temperatura también aumenta la presión)
Así que vamos a necesitar un diafragma para poder soportar este aumento de presión.
Y también necesitamos la instalación de una válvula de seguridad.
A parte de los riesgos de fugas y roturas propias de la alta presión en codos y uniones, también está el riesgo mantenimiento y deterioro de los dispositivos mencionados antes.

En el depósito despresurizado, las uniones y codos no necesitan una estanqueidad fuerte y perfecta.
Los tubos pueden ser simples mangueras.
No hay ningún tipo de peligro relacionado con las altas presiones.
Una fuga por un poro será menos grave que en un sistema de alta presión.

Ubicación del depósito solar

En un depósito presurizado, el flujo de agua la mueve la propia presión.
Es decir, abrimos un grifo, y el agua sale con la misma fuerza que entra. (En realidad un depósito presurizado es como una tubería grande)
Podemos ponerlo en cualquier lugar. Como si lo enterramos bajo el suelo.

En el deposito sin presión, la salida de agua será suministrada por gravedad.
Así que se ha de colocar en un punto alto.
Cualquier grifo que esté a la misma altura del depósito o por encima de éste, no sacará agua.
En este caso necesitarás una bomba de agua. Y esto supone costes.

Cortes de suministro de agua ante nuestro depósito

En el deposito estanco a presión, si el suministro del agua general de la vivienda se detiene, el depósito no permitirá la salida del agua.

En el depósito casero sin presión, por su propia naturaleza, podremos consumir su contenido aunque no exista entrada de agua.
Si no hay entrada de agua, el depósito no estanco solamente dejará de suministrarnos cuando termine su contenido almacenado.

Rendimiento como acumulador de agua caliente

Un depósito de presión, como dije antes, es como una tubería gigante.
Por ende, cada vez que un grifo se abre, por cada gota de agua caliente que sale, una gota de agua fría entra.
Dicho de otra forma. Consumir 20 litros de agua almacenada supone rellenar de otros 20 litros de agua fría y mezclar el contenido.
Eso quiere decir que el agua se va mezclando al ritmo que se consume.
Y si el agua entrante es muy fría, reducirá notablemente y pronto la energía acumulada en el depósito.
(Algunos no lo notarán y no serán conscientes, porque usan resistencias eléctricas de apoyo para calentar el agua, a costa de la factura eléctrica)

El depósito sin presión, se puede aislar los procesos de entrada y salida de agua.
Podemos tener cualquier mecanismo que llene el depósito de forma condicionada por los factores que nos interese.
Incluso si tengo 300 Litros de agua templada ante un mal temporal, puedo cerrar la válvula de entrada.
¿Sabes que significa esto? Pues 300 Litros de agua que no se mezclará, y saldrá hasta su última gota a su temperatura almacenada.

Dimensionado del depósito

En un depósito a presión, la capacidad de agua está determinada por el tamaño del propio depósito.
Osea, tu no puedes comprar un depósito de 300 Litros, y luego adaptarlo para que no almacene más de 100 Litros.
Otro problema derivado es la diferencia de rendimiento estacionario.
Dicho de otra forma, te puede resultar pequeño en verano y grande en invierno.

El depósito sin presión es ideal para este propósito.
Al no ser hermético puedes decidir usar gran parte del mismo, o una parte reducida.
Con una simple válvula de llenado con boya, puedes definir hasta que punto se llena.
En invierno puedes convertir un bote de 300 Litros en un acumulador de 100 Litros. (A menos agua, más rápido en calentar)
Y en verano puedes usar toda su capacidad para evitar que las temperaturas sean excesivamente altas.

Los depósitos expuestos a alta temperatura

Una instalación térmica solar típica estandard, estanco y de presión, se sostiene por varios dispositivos de seguridad.
Dispositivos que se llevan al extemo, en algunas ocasiones fallando y reventando literalmente el sistema.
Revientan porque el agua no tiene por donde escapar. Es un problema de sobre presión.
Este es el motivo principal de tantas instalaciones termo solares averiados y sus pantallas tapadas.

Si de algo puedo presumir con mi depósito casero sin presión en mi uso termo solar, es que no tengo riesgos de sobre presión.
Lo que ocurre en un exceso de temperatura y de presion:

  • El agua no daña nada porque tiene espacio infinito para ocupar (si excede el espacio del acumulador, se derramará al exterior)
  • El agua relaja su temperatura de forma natural a través del vapor que saldrá por el respiradero.
    El vapor libera exceso de energía.
    Lo hará por el respiradero que le dotamos, y de no haberlo lo hará por los espacios no herméticos.

Los depósitos expuestos a situaciones de congelación

Depósito estanco presurizado. Que decir, dependerá de sus sistemas de seguridad (diafragmas y válvulas), o el uso de una resitencia electríca el que salve el inevitable reventón de la instalación.
Cuando el agua congela, también se dilata, y necesita espacio extra.

El depósito sin presión.
Si la congelación no se produce muy muy rápido, el agua encontrará con facilidad espacio de sobras para expandirse.
El espacio está gratuitamente en el propio depósito.

Conclusión entre depósito casero sin presión y depósito presurizado

Parece que gana por goleada el depósito despresurizado.
El depósito casero sin presión sólo cojea en un punto.
Aunque este punto es un punto muy crítico y muy importante.
Como la presión del agua que viene de la calle se pierde en el llenado del depósito, tenemos que ingeniarnos algo para que la salida sea capaz de llegar a nuestros grifos, y que el caudal y presión sea más o menos generoso.

Mi propia experiencia con mi depósito casero sin presión para mi boiler solar

Yo ya construí en el pasado mi calentador solar con un depósito a presión, y los resultados fueron muy buenos.
Pero tenía problemas constantes de perdidas de agua, al tiempo un poro en el depósito…
Era un depósito de 80 Litros, y a pesar de ser pequeño el sistema de acumulación&consumo, no era muy eficiente.

Entonces opté por el depósito casero sin presión, por las ventajas que he comentado.
La verdad es que el resultado ha sido excelente.
Y pese a dudar sobre su resitencia y tiempo de vida, llevo desde el año 2010 usándolo sin problemas.

Montaje del depósito casero sin presión y de plástico

Éste es el gráfico del depósito con sus componentes mecánicos: (Los números son las medidas que yo uso en los accesorios)
Esquema de depósito casero sin presión

Conector ‘A’

Es el respiradero del depósito casero.
Cuando el agua entra más rápida que el agua que sale, o entra sin salir, por aquí sale la diferencia de presión por aire.
(Y viceversa)
A pesar de que el aire que entra puede ser frio, no parece afectar demasiado.
En este tubo respiradero, también se evapora de forma natural el agua cuando su temperatura es excesiva.

Conector ‘B’

Es el dispositivo de entrada de agua (agua fría).
Tiene el mismo mecanismo que el de una cisterna de lavabo.
Aquí podemos configurar la altura del cuerpo flotante, que será el nivel de altura máxima de agua.
Es el punto comentado anteriormente sobre la conveniencia según el tiempo estacionario.
El tubo que conduce ésta agua hasta abajo, que es donde está el agua más fría en el depósito.
En éste conector se le añade una válvula antiretorno (la caja gris con flecha negra), para obligar el sentido del agua y evitar que ésta retroceda.

Conector ‘C’

Es el dispositivo de salida de agua (agua caliente).
El llamado tubo pescador. Su función es flotar y aspirar el agua de la parte superior (parte más caliente)
Debe ser así porque éste depósito el nivel del agua es continuamente variable, no es posible hacer una salida a una altura fija y concreta.

El tubo pescador debe ser un tubo fléxible que no se endurece con el tiempo ni con el calor.
El tubo permanecerá atado a un cuerpo flotante, yo utilizo una botella pequeña vacía. (una camtimplora de aluminio puede servir)
El tubo pescador se encargará de perseguir el nivel del agua superior, recogiendo siempre agua sin aire, y de la zona más caliente del depósito.
En éste conector puedes añadir una llave de paso (la llave de paso roja), para detener el vaciado inminente en caso de una avería.

En el fondo del depósito pongo una malla plástica, para evitar que el tubo pescador llegue hasta abajo del todo.
Lo hago por precaución por si en el fondo hubiera cal o residuos.

Puesta en marcha en caso de intervenciones, vaciados, o presencia de aire

Puesto que no hay una presión natural que inunde todos nuestros tubos, en caso de tener el tubo C vacío, necesitaremos una acción manual de “arranque”
¿Porque?
Sencillamente si el tubo C no está lleno de agua, no habrá nada que haga succionar el agua del depósito.
Es el agua que baja la que hace que aspire y “estire” del agua del depósito.

Esta acción puede ser la succión de el tubo C (lo podemos succionar hasta con la boca)

También lo podemos hacer conectando al tubo C una manguera de riego o grifo.
De forma que la presión del agua doméstica llene todo el conducto C.

Truco de auto llenado desde cualquier grifo

Un truco para hacer el llenado del tubo “C” desde la propia casa sin intervenir ni desmontar nada.
Todo consiste en medio abrir un grifo.

Los grifos de casa abren 2 circuitos, el del agua fría, y el agua caliente.
En una posición intermedia, abre ambas salidas para mezclar sus caudales. (lo que haríamos para obtener agua templada)
Vale. Pues en esta posición mezcladora, tapamos físicamente la boca del propio grifo.
Bloqueando el agua fría que sale, derivará por el conducto de agua caliente. (El conducto caliente sube hasta nuestro depósito casero sin presión)
Ya que dicho conducto lo tenemos vacío, y nuestro depósito no tiene presión ni opone resistencia, el agua subirá.
El conducto C se llenará y las burbujas de aire saldrán libremente en el interior del depósito.
Y ya está, simplemente al rato abriremos el agua caliente y veremos si la salida de agua se mantiene por rato para indicarnos que el depósito está dando su caudal.

Comprobación

Una vez que consideramos el tubo “C” lleno de agua y sin aire, hacemos un consumo considerable de esta agua.
Si el agua sale y no se detiene en un determinado tiempo, es que el conducto “C” está dando servicio y preparado para su uso.

 

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