Como hacer e instalar un intercambiador de calor.
Como hacer e instalar un intercambiador de calor.
Antes de nada cuento los antecedentes. Tengo una casa en el Valle del Tietar, aunque los inviernos son suaves, hay ocasiones de 3-6 grados bajo cero. La casa se calienta con una caldera de gasóleo y una chimenea reconvertida con un insert que recircula el aire, calentándolo.
Por norma general vamos allí los viernes. Como está toda la semana con la caldera apagada, los días de frío el agua del circuito de la caldera puede llegar a estar a unos 2-3 grados, con lo que la cantidad de energía necesaria para subir la temperatura hasta los 60 grados…..es bastante elevada.
Después de buscar información y poner en funcionamiento la única neurona libre que tengo llegué a la conclusión de que la forma más sencilla de reducir el consumo de la caldera era aprovechar el calor generado por el insert…e “incorporarlo” al circuito de la calefacción.
Puntos positivos:
- Tengo la instalación de la caldera con su vaso de expansión, su bomba recirculadora, termostato, etc.
- Me sobran ganas para meterme en estos berenjenales.
1º Recopilación de materiales y herramientas.
Todas las herramientas necesarias son típicas de fontanería. Necesitaremos un cortatubos. Como vamos a usar tubo de cobre, la mejor opción para cortarlo es un cortatubos. Es una herramienta que tiene una ruleta afilada y un pomo….a medida que aprietas el pomo, la ruleta presiona con más fuerza el cobre…así que si además giramos, comienza a cortar el cobre. A cada giro del cortatubos, apretamos un poco el pomo….y así tantas veces como sea necesario hasta que el tubo de cobre se corte.
Otra herramienta necesaria, será el soplete. En este caso voy a usar un soplete un poco especial pues es para soldadura fuerte, es decir, temperaturas por encima de 400º. Luego explicaré el por qué. Éste modelo de soldador usa cartuchos de gas específico…además la lanza tiene un regulador de caudal y encendido piezoeléctrico….vamos…que giras el pomo, pulsas el botón y ya se enciende el soplete.
Junto con el soplete……estaño, varillas para soldadura fuerte, decapante, estropajo, etc.
A parte de esto, necesitaremos las piezas y accesorios de cobre….pero estos dependen de cada instalación (curvas, “t´s”, etc).
Además, he preparado un purgador de columna, para retirar todo el aire que quede en el circuito de cobre que irá dentro de la chimenea.
Y un termómetro que servirá para saber a que temperatura sale el agua del circuito de la chimenea. Éste no es imprescindible, pero me sirve para saber la temperatura antes y después de calentarse ( y hacerme una idea del gradiente térmico con la caldera apagada).
2. Montaje.
Vamos a empezar por la chimenea. Tenemos que hacer un agujero pasante desde el insert, atravesar la chimenea de obra…y terminar en la zona por donde vendrán los tubos conectados con el circuito de la calefacción.
Para ello he usado una broca para metales de carburo de tungsteno, de número 6. Con ella hago el agujero guía. Luego, he usado una broca un poco especial. Es una broca escalonada. La suelo usar mucho en el taller cuando trabajo con metales, pues es mu y cómoda, sobre todo cuando precisas agujeros de diámetros “raros.
Para salir de dudas, los agujeros están hechos en la parte alta de la chimenea dónde rompen las llamas….
Un poco de paciencia…y algo de tiempo y logramos esto:
Luego hay que perforar el grueso de la chimenea….esto….ya es algo más complicadillo, aunque depende de cada instalación. En mi caso, la chimenea está revestida de piedra, así que lo más sencillo ha sido descubrir la zona por donde irán las tuberías y picar para hacer hueco. Ahora veréis unas fotos.
El siguiente paso es la elaboración del serpentín. El serpentin es la pieza por donde circulará el agua de la caldera y estará en contacto con las llamas del insert. Teniendo en cuenta esto….el serpentín es conveniente que no tenga soldaduras…pues dentro de la chimenea puede llegar a los 150-200º, por lo tanto, si tiene algo de aire el serpentín…..las soldaduras romperían.
Bueno, pues ahora tomando como referencia estás consideraciones, lo más cómodo es usar cobre recocido. Es flexible, en un límite, y puedes hacer la forma que precises…..eso sí, aviso….es laborioso.
Para no liarme a la hora de curvar el cobre…..he tomado las medidas interiores del insert y he preparado una plantilla en DM con esas medidas, a partir de aquí, es sencillo, curvar el cobre sin salirse de la plantilla.
En total, creo recordar, son unos 6 metros de cobre de 15 mm. En la foto se ve una brida metálica….es de ayuda en el montaje para que el serpentín no se mueva, pero vamos, que no es imprescindible.
También se observa la entra y la salida. En mi caso en concreto, al hacer el serpentín, dejé un metro de tubo para la entrada y otro para la salida, de forma que se puede conectar fuera del insert con el circuito de agua de la caldera.
Este es el montaje interior del intercambiador. Hasta ahora no he necesitado soldar nada. Las conexiones exteriores son sencillas, las he hecho con cobre del mismo diámetro, 15 mm y los accesorios correspondientes.
Para seguridad, a la salida del serpentín, he añadido un purgador de columna por encima del circuito para asegurarme que expulsa todo el aire que hay en el interior del serpentín. Si hay aire en el circuito, el agua no circula correctamente, además, al estar en contacto con las llamas comenzaría a hervir y al final sería un gran fiasco.
Además he añadido un termómetro para comprobar a que temperatura sale el agua al pasar por el circuito que está dentro del insert.
La conexión, como decía, cobre de 15 mm. En esta foto se puede apreciar lo que comentaba anteriormente, he retirado las piedras que recubren la chimenea dejando visto la chimenea original. Con un puntero y una maza he abierto hueco para pasar los tubos. Lo voy a dejar así un fin de semana para comprobar el funcionamiento y luego lo vuelvo a cubrir con las mismas piedras. Lo bueno es que tal y como cubrimos las chimenea en su momento, es como hacer un puzle, puedes quitar poner las piedras con bastante facilidad.
¿Continuamos con al instalación?. Pues ahora queda lo último, que es conectar el montaje a la instalación de la caldera. En nuestro caso la instalación va bajo suelo….por el piso inferior que es donde tengo ubicado el taller, así que es bastante accesible y fácil de trabajar.
Con una broca pasante (de las largas), hemos hecho dos agujeros atravesando el forjado de la casa.
La única pega que hay…es que es necesario vaciar por completo el circuito de la calefacción, pues es casi imposible soldar una tubería de cobre que tenga algo de agua.
Para ello, todas las instalaciones tienen….o al menos deben, una llave de vaciado en el punto más bajo, cerca de algún desagüe, arqueta, bote sifónico…etc. Una vez vaciado el circuito, ya podemos cortar la tubería de “ida”…de agua caliente.
¿por qué en esa tubería y no en la del retorno??? En mi caso, dónde conecto el circuito, es final de línea con conexión a un radiador…de forma que todo el agua que se calienta en el insert….pasa por el radiador, que es además el más grande de toda la casa (y el que menos se calentaba)…y regresa a la caldera…..así que calentamos el radiador y el calor residual hace que la caldera de gasóleo trabaje menos (consuma menos y contamine…menos).
Por precaución, he hecho una válvula de tres vías….Imaginad….hago conexiones directas al circuito….pongo en funcionamiento la caldera, la chimenea,…….y algo sale mal…y comienza a fugar agua…..pues con la válvula de 3 vías puedo anular la conexión al insert sin la necesidad de vaciar el circuito de la caldera…
He usado 3 válvulas de corte “para soldar”…..los accesorios de cobre…y poco más.
Bueno, tras el montaje…el purgado de aire…..cargamos el insert y lo ponemos a funcionar. Importante, la caldera tiene que estar en funcionamiento, es decir, recirculando el agua pero sin calentarla (para ello, ajusto el termostato para que no arranque el quemador).
En ese momento la temperatura en el interior del circuito era de 15 grados (fue un fin de semana cálido y largo, además llevaba varios días encendida la caldera ya que por norma general cuando llegamos los viernes, el agua está gélida….¡¡¡).
Lo bueno de tal y como está montado es que el serpentin, al estar en contacto directo con las llamas…no se aculuma hollín, ni se generan creosatas…..etc.
La primera foto es al estar un rato recirculando el agua…..la otra es al cabo de unos 30 minutos…con lo cual…aumenta la tempertura. Al cabo de una hora y con el insert ya caliente y con la madera adecuada, estaba en torno a los 50 grados….y el radiador como nunca había estado¡¡¡¡
Lo malo de todo esto….es que ya estoy dándole vueltas a la neurona para el siguiente proyecto¡¡¡¡
Esto es exactamente lo que quiero hacer, muchas gracias por compartir y documentar tan bien la experiencia!
Hola! muy bien explicado este interesante proyecto, felicidades.
A ver si me puedes dar tu opinion sobre mi idea, veras, me estoy construyendo una casita en mi frio pueblo. Son 50 m2 de superficie y tres pisos: 1ª garaje ,2ª cocina y salon, 3ª dormitorios. Mi idea es instalar un circuito de calefaccion, usando como unica caldera la estufa de leña del salon y subir asi, calor a a los dormitorios con este sistema. Soy realista, entiendo que el poder calorifico nunca va ser igual al de una autentica caldera, pero si soy capaz subir unos grados la temperatura, buenos son. De todas forma antes de hacer ese desembolso me gustaria conocer la opinon de gente que, como tú, han desarrollado ya la idea ¿ te parece viable?.
Gracias.Saludos.
Buenas Carlos.
Gracias por tus palabras.
Tienes una muy buena idea, pero deberás instalar una bomba de recirculación y un vaso de expansión para compensar las variaciones de presión generadas por la temperatura.
Sería interesante ver si tu estufa dispone de salida de humos metálica (Como debería ser)….es que de esta forma puedes reaprovechar más la temperatura de la misma…para calentar otro serpentín.
Parece que no, pero a poquitos se reduce mucho el consumo, la emisión de gases contaminantes…y por tanto aumenta el bienestar.
Ánimo con tu proyecto y no dejes de contarnos tus pasos en briconatur.com
Muy atrevido, yo llevo pensando hacer algo parecido bastante tiempo,pero no acababa de atreverme. Me gustaria que me aclares si el agua caliente de tu circuito circula por accion de la propia caldera o le has puesto alguna bomba recirculadora?. . La ehas encendido mas veces , te ha dado algun problema? . Que tal el serpentin, se escapa humo por los orificios del casett.
Gracias por los comentarios.
La instalación que he hecho es como aporte a una instalación previa, la de la caldera de gasóil, que tiene una bomba de circulación y un vaso de expansión para compensar las diferencias de presión.
Si no pones una bomba….habría que ver como es la instalación porque en ocasiones puede funcionar por diferencias de presión…pero no es lo más habitual.
Saludos
Hola, me alegro haber encontrado esta página. Quiero hacer exactamente lo mismo que has hecho. El radiador y la chimenea (cassette) están en la misma posición que tienes en la imagen, la única diferencia es que mi calefacción es a gas. Quería hacerte una consulta de este tema, el sistema de calefacción está conectado a la caldera y la caldera tiene su bomba de agua. Independientemente había pensado instalar una bomba al lado de la chimenea, ya que la bomba de la caldera, cuando no trabaja esta parada. Mi pregunta, el circuito de agua se puede interrumpir funcionando solo una bomba? , una bomba puede interrumpir la libre circulación de la otra?
Gracias y un saludo,
Hola Ramón. Puedes colocar otra bomba del mismo caudal y tipo…pero lo lógico es que funcionen las dos. En mi caso tenía el mismo problema….y se solucionó “encenciendo” la caldera cuando enciendo la chimenea….eso si, me aseguro de desconectar el termostato para que solo mueva el agua por el circuito (y que se caliente con el insert).
En mi caso tengo la caldera en el sótano, pero el termostato en la vivienda con lo que puedo ajustarlo, encenderlo o dejarlo para que solo recircule agua. Creo que de esta forma evitas un gasto añadido con la otra bomba.
Date cuenta que si tienes dos bombas y una está parada….aunque pasa agua, no circula como debe, pues los mismos álabes de la turbina de la bomba, frenan la circulación.
Saludos
Álex
No se mucho de estos temas, el problema que veía teniendo solo la bomba de la caldera era que la bomba solo funciona cuando se pone en marcha la caldera para calentar y cuando coge la temperatura se para la bomba, estoy equivocado?. O funciona continuamente hasta que la hora de programación la interrumpa?.
Yo igual, tengo la caldera en el sótano y la chimenea arriba y el termostato en el mismo sitio. Como se deja el termostato para que solo recircule el agua? imagino que dependerá del termostato. Perdona por tantas preguntas, son muchas las ganas que tengo de hacer esto, pero poca la preparación en calderas.
Saludos,
Ramón
Hola Alejandro menos mal que encontrado esta pajina ,por que e echo con un casset un serpentin al tubo de gases que coje gran temperatura pero no se si he puesto la bomba en buen sentio y el calderin, por que cuando llega al primer radiador el agua caliente empezamos con el aire por el serpentin que tengo un pulgador automatico un saludo gracias
no se si me puedes ayudar gracias
José….el aire es porque hierve el agua….Y ésta hierve porque: hay poca impulsión de fluido, la sección del serpentín es pequeña… Intenta solucionar esto y seguro que mejora el funcionamiento.
hola a todos .despues de leer temas relacionados ,y llevar tiempo pensando en hacer algo,os comento haber si me podeis ayudar.tengo una caldera de gasoil en desuso, se estropeo el intercambiador de agua sanitaria,es la segunda vez, es viejecita ,pero buena,sino fuera por el precio del gasoil y la falta de trabajo,lo cierto es que tengo una chimenea de leña arriba del garaje,justo encima de la caldera,y estaba pensando en hacerle un serpentin,o un embase hermetico y conectarlo al tubo de ida a los radiadores,pero con tantos comentarios me lio, pregunto si pulsando el interruptor de encendido de la caldera,y despues de encender la chimenea supongo que circulara el agua y la orden la mandaría el termostato de parar,cosa que habría que anular y poner un interruptor al lado de la chimenea que encendiera la caldera cuando quisieramos y apagarla.el baso de expansion,el pulgador funcionarian bien,o habria que hacer algo.lo de la cisterna habria que hacerlo,bueno un saludo
En principio debe funcionar tal y como dices. La impulsión de la caldera, moverá el agua…que pasará por el serpentín de la chimenea. El própio vaso de expansión de la caldera antigua, al estar conectado al circuito, compensa las variaciones de presión.
Recuerda que siempre que enciendas la chimenea, tendrás que poner a funcionar la bomba. Y revisa lo del intercambiador…si está picado se saldrá el agua ¿no?
En breve pondremos un documento de cómo instalar una caldera de leña en paralelo con una de gasoil.
Saludos
Álex
gracias alejandro por tu pronta respuesta.si que tengo que poner la bomba en marcha,es lo que te comentaba de llevar un cable de la caldera a la chimenea para poder pulsar el interruptor y que pusiera en marcha el proceso.loque si que es cierto que al darle la orden de encenderse el quemador de gasoil no se encendería ,habría que anular la llegada de electricidad al quemador supongo no alejandro,o tal cual. lo del intercambiador habia pensado en anular lo ,que no pase el agua caliente por este mismo.en caso de leña ardiendo y tenerse que ir a dormir había pensado en enchufarlo a un temporizador que parara el circuito cuando se pensara y aprovechar unas horas mas de radiadores. un saludo.
¡Muy interesante!
Tengo que hacer reforma en una casa en Segovia cuya calefacción se basaba en una caldera de aire calentado por gas con lo que la casa dispone de conductos de aire pero no de radiadores y si tengo que instalarlos el presupuesto se me va de las manos, por no hablar de que, al ser segunda residencia, la mayor parte del tiempo está apagado y se pueden congelar y demás. No quiero instalar eléctrico porque al final calefacción se usa relativamente pocos días y pagar término de potencia elevado para unos días me parece una barbaridad.
Había pensado en instalar una caldera convencional de gas o de biomasa pero en vez de derivar el agua de la calefacción a radiadores llevarla a un cambiador de calor agua-aire que, movido con un ventilador, aproveche los conductos de la instalación existente. Lo malo es que estoy algo perdido para calcular la potencia y si los saltos térmicos serían suficientes. ¿Se te ocurre algo?