Filtro para 2009 autolimpiable
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- Creado: Lunes, 05 Enero 2009 22:19
Siguiendo con mi costumbre de dar vueltas a la cabeza y experimentar con nuevas ideas he diseñado y construído el filtro que tendré en mi estanque durante la temporada 2009. Lo he desarrollado partiendo de la experiencia de buen funcionamiento de los filtros anteriores basados en el kaldnes estático y el sistema airlift para recircular el agua. Además he intentado que el gasto de agua en la limpieza sea mínimo, aproximadamente el 0.2% del volumen del estanque y que esta limpieza se realice de forma automática y frecuente cuando el kaldnes estático se ensucia.
DISEÑO TEÓRICO DEL SISTEMA DE FILTRACIÓN
DISEÑO DE LA LIMPIEZA
ACTIVACIÓN DE LA LIMPIEZA
MECANISMO DE AUTOLIMPIEZA. PRIMER MODELO
MECANISMO DE AUTOLIMPIEZA. SEGUNDO MODELO
CONSTRUCCIÓN DEL TANQUE DE FILTRACIÓN
COMENTARIOS Y PROBLEMAS QUE HAN APARECIDO EN SU CONSTRUCCIÓN O FUNCIONAMIENTO
DISEÑO TEÓRICO DEL SISTEMA DE FILTRACIÓN
El agua se toma directamente del bottom drain por un tubo de 110mm en cuyo fondo se coloca el aire que hará ascender el agua mediante el sistema airlift. Este tubo de 110mm está partido y unido con manguito para drenarlo y comprobar de vez en cuando que no hay residuos depositados en la parte inferior del tubo horizontal que viene del bottom drain. El agua asciende atravesando los kaldnes estáticos y ensuciándolos.
A través de una compuerta realizada con un simple trozo de metacrilato en un marco cuadrado el agua hace subir el citado plástico y pasa a la segunda cámara, con kaldnes dinámico. Por el mismo sistema pasa al estanque.
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La limpieza se realiza parando el airlift de la filtración y encendiendo la bomba (B) que saca el agua sucia al tanque de reciclado del agua y la bomba de aire que agita los kaldnes para que se desprendan las partículas de basura adheridas. En la siguiente imagen se ilustra el proceso:
El sistema de limpieza se puede activar de tres maneras:
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1.- Accionando manualmente un conmutador eléctrico. El conmutador, como sabéis, es un simple interruptor que tiene una entrada y dos salidas. En una de las salidas va conectada la bomba de aire que alimenta tanto el airlift como el movimiento de los kaldnes dinámicos. En la otra salida van conectadas la bomba de aire que agita los kaldnes durante la limpieza y la bomba de agua (o la electroválvula) que hace que el agua sucia salga del sistema.
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2.- Con dos programadores. Uno de ellos apaga la bomba de aire de la filtración a las 11horas y la enciende a las 11,30 horas ,por ejemplo. El otro enciende a la vez , a las 11,05 horas, la bomba de aire que mueve los kaldnes durante la limpieza y la bomba de agua que saca el agua sucia al exterior. Y las apaga a las 11,20 horas, por ejemplo.
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3.- De forma automática y sin presencia del koikeeper. Cuando el kaldnes está sucio asciende. Al ascender un material flotante activa un mecanismo eléctrico o electrónico que apaga la bomba de aire que recircula durante la filtración y activa las dos de la limpieza. Cuando el kaldnes está en el fondo de la cámara, una vez limpio otro mecanismo cambia el estado de las bombas apagando las de la limpieza y activando la de filtración. Cuando el kaldnes haya ascendido nuevamente hasta el estado de suciedad decidido por el propietario otra vez se activará el mismo sistema.
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Se puede hacer de tres maneras:
A.- De forma eléctrónica. El circuito ya lo tengo diseñado, está basado en un relé de enganche con dos fines de carrera. La parte cercana al agua funcionará con 12 voltios para evitar posibles accidentes. Mis alumnos de tecnología de 3º de ESO lo construyen todos los años, este año me quedaré con uno.
B.- De manera Mecánica-Eléctrica. Un circuito eléctrico sencillo regulado por un conmutador de imán que se dirige con una boya. Más abajo está explicado, ya está comprobado y funcionando.
C.- Con tecnología digital. Mediante un controlador y dos sondas de nivel. No lo he probado, lo dejaré para más adelante cuando evolucione el filtro con el control de las temperaturas y otras sondas.
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Los tres maneras de automatismos se basan en que cuando los kaldnes se ensucian los huecos por donde asciende el agua se hacen más pequeños con lo que la presión del agua sube y empuja los kaldnes hacia arriba ascendiendo por encima del nivel del agua.
En las tres fotos siguientes se observa el proceso de ascenso del kaldnes en función de la suciedad del mismo.
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| El kaldnes estático está limpio, sólo hace unos minutos que ha terminado su limpieza con agitación. | Al cabo de varias horas el kaldnes ha recogido parte de la basura del estanque y ha ascendido aproximadamente 1 cm. | Al día siguiente el kaldnes ha ascendido unos 3 cm con respecto al nivel inicial. |
MECANISMO DE AUTOLIMPIEZA. PRIMER MODELO
El primer sistema automático que tengo en funcionamiento con éxito es el segundo que se me ocurrió. En principio pensé que no se podía poner 220 voltios cerca del estanque, pero después ví que tenía dentro del agua la bomba de evacuación con el cable y me dí cuenta que no era problema; máxime cuando los cables iban a estar a 50 cm del agua y bien atados.
El material que he usado ha sido unos trozos de PVC de diferentes diámetros (25,32 y 40mm), un trozo de corcho o boya y un conmutador de imán. Los tubos van situados verticalmente, y colocados de forma concéntrica. El más fino lleva una canaladura por donde transcurre un pequeño pasador sujeto al tubo intermedio.
El conmutador tiene dos posiciones, una con el imán puesto y otra sin imán. En la primera (con el imán puesto) se conecta el sistema de limpieza encendiendo a la vez una bomba de evacuación del agua sucia y una bomba de aireación. En la segunda (sin el imán) se desconecta lo anterior y se conecta la bomba de aire que alimenta los airlifts.
Cuando el kaldnes sube el imán se pega y se conectan las bombas de limpieza, el nivel baja y la boya conectada al tubo intermedio baja igualmente. Los dos tubos interiores van bajando hasta que bajan tanto que su peso hace que el imán se desprenda. En ese momento se desconcetan las bombas de limpieza y se conecta la de filtración. El agua sale por los airlifts, llena el filtro con agua limpìa y sube el nivel de los kaldnes unos 3cm menos de lo necesario para que se conecte nuevamente el imán. Si bajamos un poco la altura del mecanismo conmutador no tendrá el kaldnes que ensuciarse tanto para que se realice el proceso de limpieza automática.
MECANISMO DE AUTOLIMPIEZA. SEGUNDO MODELO
Como el modelo anterior me parece demasiado alto he diseñado otro modelo más bajo, más estético, más facilmente ajustable y con más exactitud en su funcionamiento.
El mecanismo consiste básicamente en una barra roscada de métrica 10 colocada verticalmente en el kaldnes estático. Unidas por tuerzas a la barra hay dos partes unidas por un cordel. La pieza superior tiene el conmutador de imán que o mantiene encendida la bomba de filtración o las de limpieza. Es ajustable en altura sencillamente apretando o aflojando una tuerca con la mano. La pieza inferior es un simple flotador al que he añadido el contrapeso necesario para que sea capaz, por su peso, de despegar el imán.
Este segundo mecanismo no ha sido probado en el filtro en fecha 19-01-09 porque el hielo invade el estanque, los filtros y los alrededores.
CONSTRUCCIÓN DEL TANQUE DE FILTRACIÓN
El tanque en que se realiza el proceso de filtración es un depósito de una depuradora de piscina reciclado de 80 y 60 cm de altura (tiene un escalón), 100cm de ancho y 100cm de largo. Como es de fibra de vidrio y poliéster fue muy sencillo ponerle una separación justo en el borde del escalón para que la cámara de filtración mecánica solamente gaste unos 70 litros de agua cada vez que se realice la limpieza. Esa cantidad corresponde a poco más del 0,2% del agua del estanque.
COMENTARIOS Y PROBLEMAS QUE HAN APARECIDO EN SU CONSTRUCCIÓN O FUNCIONAMIENTO
La construcción no ha tenido problemas destacables. El tiempo de trabajo manual ha sido mínimo mientras que el intelectual ha sido importante y ha partido de toda la experiencia anterior.
El kaldnes que he usado estaba mezclado con algunos beads de polipropileno. A veces alguno de ellos se ha colocado obstruyendo el cierre hermético de las paletas de las "válvulas antiretorno". Cuando no queden beads entre los kaldnes se solucionará.
En los tubos de red rígida de plástico verde para evitar que pasen los kaldnes de cámara lo que ha pasado algunas veces es que los kaldnes se han metido dentro de ellos, reduciendo drásticamente el caudal de paso. La solución ha sido poner más bridas para evitarlo.
En las primeras pruebas de autolimpieza antes de que el imán prendiera en el conmutador se conectaba y saltaba. La solución ha sido poner una de las piedras agitadoras del kaldnes justo debajo de la boya, así la empuja en un primer momento y conecta el imán.
El mecanismo de cisterna que hace el autorrelleno de agua en el estanque hace que se recupere el nivel original en unas dos horas con un pequeño caudal. Además de esta función cumple la de evitar que se congelen las tuberías ya que continuamente sale un caudal mínimo para recuperar evaporación, pequeñas pérdidas, etc.
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