Funcionamiento del deposito casero

El deposito casero puede ser aparentemente la parte más sencilla, pero también tiene su parte de bricolaje y es muy entretenido.

El deposito casero puede ser de 2 tipos:
– A presión. (es el típico calentador electrico comercial, hermético, y que entra el agua tal como sale y viceversa), el que ya hice el año pasado.
– Por gravedad (trabaja a baja presión, puede ser cualquier cubo),el elegido para este proyecto.

Os recuerdo que este proyecto se basa en el depósito casero de gravedad, que es el depósito que se coloca en altura y se deja caer el agua por su propio peso.
En mi caso el depósito es un simple bidón, pero que a partir de ahora lo mencionaré como depósito.

Comparativa de ambos sistemas:
En esta reflexión hago una comparativa de 13 características, en las que 2 son a favor del sistema de presión, y 11 a favor de mi sistema de gravedad.
(Color azul ventaja, color rojo desventaja)

CONSTRUCCIÓN (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónTiene que ser metálico, muy complejo de fabricar, se ha de comprar y tiene un coste bastante alto.
Depósito a GravedadEl depósito casero a gravedad puede ser cualquier cosa que aguante el peso del agua y su temperatura, plástico, polietilieno, fibra, etc…
Es un poco entretenido de construir, intervienen elementos mecánicos y un poquito de bricolaje

 

COSTE DEL DEPÓSITO (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónConstruirlo necesita herramientas y conocimientos especiales, es más factible la adquisición comercial.
Ambos casos equivalen a un coste muy elevado.
Depósito a GravedadNos sirve cualquier bote de 2ª mano tras limpiarlo e higienizarlo.
También puede ser de metál, pero no es aconsejable por su mala higiene y temprana oxidación.
Mi depósito de 2ª mano proviene de transportes alimentarios, y me costó 10€.

 

MANTENIMIENTO (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónNo se puede abrir ni comprobar sin vaciar por completo.
Es muy difícil sacar las rocas de cal, sedimentos, y limpiar las paredes interiores.
Puede no ser fácil para una persona no cualificada.
Depósito a GravedadTan sencillo como abrir la tapa y ver el depósito con el agua contenida.
Podemos sacar residuos sólidos sin extraer el agua.

 

VIDA ÚTIL (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónEl acero del depósito se ve atacado por varios factores, la temperatura, la presión, el contacto con los tubos de cobre.
Todos éstos depósitos llevan dentro una barilla de magnesio, llamada ánodo de sacrificio, que retarda la inevitable destrucción del acero interno del depósito
Depósito a GravedadDándole un mantenimiento periódico adecuado y limpiándolo de vez en cuando, no tiene porque deteriorarse.

 

INSTALACIÓN (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónLa presión de éste depósito es la misma presión que llega el agua a nuestra casa, 4 o 5 bares, ésto nos obliga a emplear materiales especialmente preparados para alta presión en tubos codos y uniones, hacer soldaduras fiables de buena calidad.
Especial atención a posibles goteos, fugas, incluso reventones si usamos tubos plásticos.
Depósito a GravedadLas uniones no necesitan una estanqueidad perfecta.
Los tubos pueden ser simples mangueras
La presión con la que trabajamos y nos da éste deposito en ningún caso es peligrosa.

 

UBICACIÓN DEL DEPÓSITO (Gana depósito a Presión)
Depósito a PresiónComo el agua de éste depósito la mueve la alta presión del agua doméstica, podemos ubicarlo en cualquier lugar sin limitación alguna.
Excepción: Este caso es con instalación de circulación forzada con bomba, si el sistema es de termosifón no podrás ubicar el depósito en cualquier lugar.
Depósito a GravedadLa salida de agua funciona por gravedad, entonces se ha de colocar el depósito en el punto más alto de la vivienda.
Cualquier grifo que esté a la misma altura o superior del depósito no saldrá agua, si no que además devolverá el agua al deposito.
Excepción: Podrías colocar el depósito en cualquier lugar, si instalas en el depósito una bomba de agua de presión en la salida de agua caliente, pero esa bomba de agua tiene un coste alto, y genera un consumo eléctrico cada vez que abras un grifo de agua caliente.

 

SUMINISTRO DE AGUA (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónAl ser un depósito estanco presurizado, si el suministro del agua general de la vivienda se encuentra detenido, el depósito no permitirá la salida del agua.
Dicho de otra forma, en caso de corte de suministro de agua en la vivienda, el depósito también detiene su suministro.
Depósito a GravedadLa naturaleza de este depósito permite consumir su contenido, aunque el suministro del agua general de la vivienda esté parado o no exista.
En caso de corte de suministro de agua en la vivienda, el depósito suministrará todo el contenido de agua hasta quedarse totalmente vacío.
Además esta modalidad, nos permite aprovechar la máxima temperatura del agua caliente del depósito. ¿Como? sin mezclar con el agua fría de la entrada, simplemente cerrando el suministro.

 

RENDIMIENTO DEL AGUA CALIENTE (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónLos sistemas de presión abastecen agua a cambio del mismo caudal de agua que entra. Es decir, si consumimos 20 litros de agua caliente estaremos llenando al mismo tiempo con 20 litros de agua fría. Y cada vez que entra agua fría nos resta calor de todo el depósito. Entonces en un depósito de 100 litros cuando aun no hemos gastado agua caliente, sí podemos decir que tenemos almacenados 100 litros de agua caliente, pero en realidad jamás podemos presumir de la posibilidad de cosumir 100 litros de agua caliente. Y si el depósito no está muy caliente, y el agua que entra está muy fría, es posible que ni siquiera podamos aprovechar ni la mitad del depósito.
Depósito a GravedadEn nuestro deposito casero de gravedad ocurre exactamente lo mismo. Pero, podemos evitar este efecto cerrando la llave de la entrada de agua fría.
Yo suelo hacerlo cuando estamos gastando el agua y veo que la temperatura de mi depósito no es muy alta, y así tengo la total tranquilidad de que toda el agua que queda saldrá siempre a la misma temperatura.
Si cerramos la entrada de agua estaremos consumiendo el agua caliente tal como cae sin reponer agua, osea, sin mezclar con agua fría. Algo muy eficaz sería cerrar la llave durante el día para impedir el llenado, y abrirla durante la noche para permitir el llenado sabiendo que ya no se usa hasta el día siguiente. Incluso podríamos automatizar esta estrategia con un programador de paso de agua, como se hace en los sistemas de riego

 

BOMBA DE RECIRCULACIÓN (Gana depósito a Presión)
Depósito a PresiónComo el sistema de depósito a presión siempre está lleno, los tubos del recorrido dificilmente cogerán aire, y estando todo el recorrido lleno de agua la recirculación se puede hacer con cualquier bomba casi sin esfuerzo.
Depósito a GravedadAqui no estarán todos los tubos llenos de agua, alguna sección de tubo (seguramente el retorno del colector al depósito) se llenará de aire cuando se detenga cada ciclo de recirculación. Siendo así la bomba será menos efectiva que en el sistema de presión, porque realmente no es una recirculación, si no que lo que hace la bomba es un gran esfuerzo para subir todo el flujo de agua hacia arriba hasta que cae por algún sitio (y como cae a un vacío sin ejercer succión, no ayuda a la bomba, y por eso digo que realmente no se trata de una recirculación real).Además, como el depósito a gravedad puede tener circunstancias que cambien la altura de nivel de agua, o incluso se quede sin agua, debemos colocar siempre la bomba por debajo del nivel inferior del depósito, para que la bomba nunca se quede sin agua y nunca le entre aire.
Si depósito y bomba estaban destinados a estar a nivel de suelo, necesitaremos subir el depósito los centimetros que ocupe la altura del cuerpo de la bomba.

 

DIMENSIONADO DEL DEPÓSITO (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónLa dimensión y capacidad del depósito se ha de calcular según el agua a gastar cada día y según la dimensión y rendimiento total de los colectores solares
El depósito una vez instalado no se puede cambiar su dimensión ni capacidad, así que si estuviera mal calculado, sería necesario reemplazar el depósito por otro nuevo
El depósito al ser de dimensión y capacidad fija, no será igual de adecuado para verano e invierno, ni se podrá adaptar a 6 personas si estaba dimensionado para 4.
Depósito a GravedadLa dimensión y capacidad es variable y configurable, moveremos la altura de la boya flotante de la entrada del agua según nos convenga.
Y nos conviene cambiar la capacidad según las circunstancias, en verano nos interesa tener mucha agua para tener agua caliente en abundacia en el depósito y las placas trabajarán con más agua y se calentarán menos, y en invierno nos interesa tener menos agua porque se calentará a más temperatura y más rápido. Y siempre seguiremos esta sencilla regla que es muy lógica, si tenemos clima muy caliente nos conviene mucha agua en el depósito, si tenemos climas fríos nos conviene poca agua en el depósito. Y todo esto lo lograremos re-configurando la boya flotante.

 

DILATACIÓN AGUA (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónEl agua se dilata proporcionalmente con la temperatura alta, y los sistemas de presión trabajan con circuitos estancos, al no haber ningún lugar de escape ni refugio para ese agua dilatada, el circuito de las placas o del exterior reventaría en cualquier parte de forma impredecible, es por eso que necesitan de dispositivos especiales para amortiguar estas y almacenar esas dilataciones, ese dispositivo se llama vaso de expansión, que tiene un coste, y se tiene que calcular a proporción de la capacidad total del agua
Depósito a GravedadEl agua se dilata proporcionalmente con la temperatura alta, pero como éste depósito no es estanco no importa cuanto se dilata o se contrae el agua, si agua por dilatación pide ocupar más lugar, simplemente lo hace, porque el depósito siempre tiene espacio sobrante, y en caso de no tenerlo saldría por el tubo de respiración, porque este depósito tiene en su parte superior un tubo de respiración y drenaje

 

PELIGRO POR SOBRECALENTAMIENTO O SOBREPRESIÓN DEL AGUA (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónEl agua se eleva a temperaturas excesivas cuando el sistema recalienta varias veces un agua que no se utiliza, Pero los sistemas de presión conservan el agua a cualquier temperatura porque no tiene modo de evaporarla al exterior. Y aunque los sistemas de presión presumen de estar preparados para esto, no son pocos los que literalmente revientan, y que posteriormente el servicio tecnico repara y te recomienda tapar los paneles si no se hace uso de ellos..
El agua excesivamente caliente en un sistema de presión somete a todo el sistema a dos peligros, el riesgo de roturas por temperatura excesiva, y el riesgo de roturas por exceso de presión alta.
La avería que produce este desafortunado evento es siempre impredecible, puede romper juntas, puede producir roturas y fugas en los tubos, puede destruir dispositivos como vasos de expansión, bombas de agua, sensores…
¿No te has preguntado nunca porque hay tantos paneles solares tapados con plásticos o telas? pues es precisamente por ésto.
También habrás visto o verás, algunos de estos sistemas que tienen 2 paneles, y de esos 2 y tapan 1 de ellos, quedando uno tapado y uno al descubierto, eso es porque en esa casa sí usan el agua caliente, pero la usan en proporciones muy pequeñas comparado a lo que produce diariamente el sistema, entonces el sistema peligra de sobrecalentarse y ponerse en riesgo de avería y fugas de agua.
Depósito a GravedadEl agua se eleva a temperaturas excesivas cuando el sistema recalienta varias veces un agua que no se utiliza, Pero el depósito de gravedad no es estanco, y tiene un tubo de respiración en la parte superior, aunque este depósito conserva muy bien la temperatura, éste pequeño tubo permite pequeñas evaporaciones.
Esas pequeñas evaporaciones límita de forma natural y automática la temperatura, y eso supone una relajación y mejor seguridad para el sistema completo de colector y depósito
La conclusión es, que la naturaleza y constitución de este sistema asume muy bien las subidas de presión, y las subidas de temperatura.
Si construyes éste sistema, podrás observar que cuando esto ocurre el tubo de respiración escupe condensaciones de agua de la misma forma que lo hace un aire acondicionado
No se exactamente que determina exactamente este límite, y tampoco se si se puede alterar modificando el tubo de respiración, pero mi caso a partir de 63ºC empieza a calentar mucho menos todo el calor que los colectores recogen.

 

CONGELACIÓN DEL AGUA (Gana depósito a Gravedad)
Depósito a PresiónCuando el agua se congela también se dilata. Como los sistemas de presión tienen todo su espacio interior lleno de agua sin ningún lugar de escape, la congelación supone el riesgo de rotura de los tubos y del colector
Depósito a GravedadCuando el agua se congela también se dilata. Es probable que también se dañe como el sistema de presión, pero tiene más posibilidades de librarse al tener espacio natural para cualquier tipo de dilataciones.

11 Conceptos ganadores a favor del depósito de Gravedad.
2 Conceptos ganadores a favor del depósito a Presión.

Yo ya monté mi calentador solar con un depósito a presión, y los resultados fueron muy buenos, pero me daba muchos problemas porque tenía un pequeño poro en el depósito que me hacía perder agua con la presión alta, y usaba tubos provisionales de vinilo que se hinchaban con la presión, entonces como experimento era bueno, pero no era apto como para usarlo día a día, ni aconsejable usarlo sin la constante supervisión, porque además producía mucho oxido cuando el agua no se usaba en unos pocos días. Entonces, ahora este proyecto se basa en el 2º sistema, al deposito casero de gravedad que es el que estoy montando ahora.

Éste es el gráfico del depósito con sus componentes mecánicos:
Esquema del Deposito caseroConector ‘A’: Es el respiradero del depósito casero, cuando el agua sale del depósito necesita ser rellenado de aire, y cuando el agua entra en el depósito necesita expulsar el aire por alguna parte. En éste tipo de depósito, en teoría casi todos los momentos que sale agua también entra, pero son procesos independientes en el que no trabajan ni al mismo tiempo, ni a la misma presión, ni con el mismo caudal.
Conector ‘B’: Es el dispositivo de entrada de agua (agua fría). Tiene el mismo mecanismo que el de una cisterna de lavabo, donde nosotros configuramos la altura del cuerpo flotante, que será el nivel de altura máxima de agua.
El tubo que conduce ésta agua, la llevará hasta abajo, es al lugar donde debe ir por tratarse de agua fría.
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). Como éste depósito contiene aire y el nivel del agua es variable, no es posible hacer una salida a una altura concreta.
Entonces nos construimos un tubo pescador, que es un tubo fléxible que no se endurece con el tiempo ni con el calor, que irá atado a un cuerpo flotante, yo utilizo una botella pequeña vacía.
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 se le añade una llave de paso (la llave de paso roja), para detener el vaciado inminente en caso de una avería.En el fondo del depósito instalaremos una malla plástica para evitar que el tubo pescador llegue hasta abajo dejando al depósito totalmente vacío. Porque en ésta instalación tendremos una bomba de agua succionando el agua del fondo, y en ningún caso queremos que succione aire.

Importante, la malla plástica debe estar sujeta con algo para que no salga flotando, o puedes poner varias piedras, o varios objetos que den peso a la malla, pero esos objetos deben ser compatibles con el agua y no oxidarse.

En la puesta en marcha tendremos que ejercer una primera succión sobre el final del tubo que va conectado al conector C, para que el agua inunde todo el recorrido. y a partir de ahí la salida de agua se hará siempre a demanda abriendo cualquier grifo de agua caliente

Tendremos que hacer ésta puesta en marcha, cada vez que en una revisión o avería nos haga perder el llenado completo de éste tubo.

Hay otra forma de hacer la puesta en marcha sin ejercer esa incómoda succión, abriendo un grifo posicionando a mitad frío y mitad caliente, y tapando la salida del agua, esto hará que el agua fría que no dejaremos salir se cuele por la tubería de agua caliente rellenando todo el circuito hasta el depósito.

4 comentarios

  1. hola,tengo un problema con mi calentador casero,el colector se calienta pero no me sube el agua caliente al deposito,la entrada del agua caliente al deposito esta por debajo del nivel del agua del deposito para que no pueda entrar aire en la tuberia,que problema puedo tener para que no me suba el agua caliente al deposito?un saludo.

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