- 3 Ene 2007
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¿CÓMO INSTALAR UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE CO2?
Artículo cortesía de: Jesús Sierra (personal.telefonica.terra.es/web/aquadiscus/co2.html)
Un sistema completo de inyección de CO2 debe estar compuesto por una serie de elementos representados en el esquema de más abajo. Con este sistema y con un KH adecuado, podremos mantener el pH constante dentro de un intervalo predeterminado.
No es nada barato, puede costar fácilmente los 450 ó 500 euros, incluso hay sistemas completos de marcas comerciales, pero podemos conseguir el nuestro por la mitad de estos precios, sólo es cuestión de moverse un poco y de encontrar los contactos oportunos. De todas formas, debemos tener las cuentas claras antes de decidirnos.
1. LA BOMBONA A PRESIÓN
Es un cilindro de metal con una llave de salida y una válvula de seguridad, que contiene el CO2 a alta presión, del orden de 60 a 80 bar (la presión atmosférica normal a nivel del mar es de aproximadamente 1 bar). A esta presión el gas se encuentra en estado líquido. Tampoco se puede decir que vayamos a tener una bomba en casa, pero estas bombonas hay que manejarlas con precaución y atención. Sobre todo, es muy peligrosa la salida descontrolada del gas que puede provocar graves quemaduras por congelación, puesto que el gas al expandirse se enfría. Pero, insisto, con las normas generales de seguridad no tendremos en absoluto ningún problema.
Algunas marcas comerciales acuariófilas disponen de bombonas pero en mi opinión a precios muy elevados. Podéis encontrar unas muy económicas, sobre los 60 euros, en la tienda de internet SIROCCO creo que tanto de 1,5 Kg como de 2 Kg.
Pero lo realmente interesante, es encontrar una de las que se usan para los grifos de cerveza y bebidas refrescantes. Estas bombonas circulan entre las fábricas de bebidas, los distribuidores de gas, los distribuidores de bebidas y los bares. La verdad que conseguir una no es fácil, pero si "echáis unos tentáculos" por ahí, quizás encontréis a alguien de estos círculos que os pueda vender, o incluso regalar, una. La que yo tengo es de cerveza, con una carga máxima de 12 kg, muy voluminosa pero no muy alta, tendrá unos 65 cm de altura. La conseguí a través de un amigo que tiene un bar, él solicitó a la empresa de la cerveza una bombona más de repuesto y ya está, sólo me costó el precio de la carga de gas, unos 12 euros los 10 Kg de CO2.
Luego, con el tiempo (podemos hacer unos sencillos cálculos para conocer aproximadamente la duración de nuestro gas), cuando la bombona se agote, simplemente llevamos la vacía a un distribuidor de bebidas y les compramos otra llena pagando el importe de la carga (unos 12 euros los 10 kg de CO2). De esta forma, como cambiamos la bombona, siempre tendremos la garantía de que ha sido revisada y certificada, de manera que esto no constituirá motivo de preocupación.
2. EL MANORREDUCTOR
Pero no podemos usar el gas a la alta presión en la que lo tenemos en la bombona, debemos bajarla hasta unos niveles adecuados para nuestras necesidades.
Para ello debemos colocar un manorreductor (ver foto) a la salida de la bombona, que nos regule la presión de salida hasta los 0,5 a 1 bar.
El funcionamiento de un manorreductor es sencillo, siguiendo el esquema anexo (gentileza de Acuario Gratis).
En la cámara 0 la presión será la de la bombona y dependerá de si esta está más o menos vacía. Un manómetro nos indica cual es el valor de esta presión, que suele ser de 60 - 80 bares.
Actuando sobre el tornillo o llave reguladora, podemos variar la tensión del muelle de la cámara 2 (que está a presión atmosférica) y por tanto, graduar la presión a la que se contrarrestará esta tensión en la cámara 1.
Así, cuando el gas sale de la cámara 1, la presión baja en ella (un manometro nos indicará su valor, que suele ser de 0,5 - 1 bar) y el muelle empuja la válvula hacia la izquierda entrando gas en la cámara 1 que aumenta su presión y empuja el muelle hacia la derecha cerrándose por tanto nuevamente la válvula.
Este proceso se repite constantemente y así tendremos una salida de gas a baja presión regulada por la tensión del muelle.
¡Sencillo pero ingenioso "cacharro"!, ¿verdad?
3. LOS MANÓMETROS
Generalmente los manorreductores están provistos de aparatos medidores de presión, los manómetros (ver foto), que nos pueden indicar tanto la presión de salida del CO2 como la presión a la que se encuentra el gas en el interior de al bombona.
Los dos datos son interesantes, pues con el manómetro de presión de salida y el tornillo regulador del manorreductor podemos controlar el valor de presión de salida con mucha precisión. Y con el manómetro de presión de la bombona sabremos con certeza cuándo se está acabando el gas y debemos pensar en la recarga. En mi opinión, al menos deberemos tener un manómetro que nos indique la presión de salida.
Existen muchísimas marcas comerciales que ofrecen manorreductores de todas las características, también podemos encontrarlos en tiendas de acuariofilia tanto físicas como de internet, pero sería interesante volver a investigar en el círculo de bebidas refrescantes para conseguir uno de segunda mano a buen precio (yo conseguí uno por 12 euros).
4. LA ELECTROVÁLVULA
Este es un elemento sólo necesario en el caso de tener el sistema automatizado. Puede colocarse justo a la salida del manorreductor (ver foto), pero también puede ponerse entre la válvula de aguja y la válvula antirretorno, posición esta última más aconsejable para evitar problemas de calentamientos y dilataciones.
Electroválvula NORDAIR
Efectivamente, su función es la de cortar el suministro de CO2 cuando el controlador de pH detecte un valor menor al previamente determinado por nosotros. Debe de cumplir una serie de requisitos para que nos sea útil, entre otras cosas es importante que sea de las llamadas de "acción o mando directo", o sea que no necesite una presión diferencial entre la entrada y la salida para funcionar, vamos que actúe sin presión, por tanto no debemos usar electroválvulas servopilotadas que emplean la presión de red para abrirse o cerrarse, y necesitan en torno a los dos bar para que funcionen, esta presión es mayor de la que debemos regular para nuestro sistema.
Otro aspecto a tener en cuenta es si la electroválvula es "normalmente cerrada" o "normalmente abierta", en el primer caso permanece cerrada hasta que se la alimenta y se abre , y en el segundo siempre está abierta hasta que se le da tensión y se cierra. El uso de un tipo o de otro dependerá de las características de nuestro medidor de pH y de nuestras necesidades particulares. Más adelante veremos este tema.
Podemos encontrarlas en las tiendas de acuariofilia pero a mi entender a precios prohibitivos. Mejor es buscar en las tiendas de refrigeración, calefacción, gas... y sobre todo de neumática e hidráulica, donde dispondrán de electroválvulas que nos sirven perfectamente. Por si a alguien le interesa la que tenía anteriormente montada era de gasóleo, con conexión de 3/8", mando directo, normalmente cerrada y me costó 23,52 euros, con las siguientes características:
Marca CEME
Modelo 9313VV5,0S.C57
SERIE 778
AC 230V 50Hz 18,5VA
ED 100% DN 5-3/8"
TF 150ºC TA 80ºC
P 0,2+4,5bar
Eso sí, al tener una bobina enorme, se calentaba una barbaridad, tanto como una reactancia de un fluorescente, pero no debemos preocuparnos pues están diseñadas para funcionar durante largos periodos de tiempo.
En la página web de CEME se pueden ver algunas características de sus electroválvulas, aunque no he encontrado las de mi modelo. Pero, probablemente, con un poco de atención podamos encontrar otro modelo con un solenoide más pequeño y que por tanto no se caliente tanto.
Tuve muchos problemas con el calentamiento de esta válvula, lo mejor es instalarla separada del manorreductor por un trozo de manguerita (no como aparece en las fotos) para que no se produzcan pérdidas en las uniones por las constantes dilataciones y contracciones provocadas por los encendidos y apagados (en dos ocasiones se me ha vaciado completamente la bombona de CO2 por esta causa). Pero, y esto es muy importante, con rácores rápidos pero no instantáneos, para evitar que las mangueritas plásticas de 4/6 mm se deformen con el calor y haya fugas. O sea, que debemos usar rácores de esos que aprientan la manguera roscándose una tuerca y no de los que sujetan el tubo simplemente presionando.
Disponen de esta electroválvula en BAEZA, S.A., Avda. de Velázquez, Cruce del Aeropuerto, 29004 MÁLAGA; Tlf: 952236966; Fax: 952231159; Móvil: 670549981; Correo: malaga.cli@baeza-sa.com.
Aunque navegando por la red encontré otro fabricante de electroválvulas, NORDAIR, que en su catálogo tiene un modelo que puede ser montado en un sistema de inyección de CO2. Exactamente la serie AL01 (147kb pdf). Tiene una bobina muchísimo más pequeña que la de CEME, y su potencia es de 8 VA (la de CEME tiene 18,5 VA). Existen diferentes diámetros de paso de fluido, desde 1,5 a 2,5 mm, pero esto no nos influirá en la eficacia de nuestra inyección de gas, así que podemos usar cualquiera de ellas. Por todo esto, está indicada para nuestro sistema.
Puede localizarse en CATS, S.L. (Comercial Andaluza de Técnicas y Suministros, S.L.), Polígono Comercial Azucarera, C/ Guaro, 3, 29004 MÁLAGA; Tlf: 952246137; Fax: 952244102. Esta tienda está especializada en neumática e hidráulica. Su precio es bastante razonable, aproximadamente 19,58 euros:
Válvula referencia E105AB20 10,24 euros
Bobina tipo C1(E3A) 230V/50Hz DIN 43650 B 5,33 euros
Conector C22 DIN 43650 B 1,37 euros
Dos rácores rápidos directos macho 1/8" a 6/4 mm (RDM 6-1/8) 0,57 euros cada uno
Un metro de manguera eléctrica 3X1 mm 0,50 euro
Una clavija macho con toma de tierra tipo Schuko 1,00 euro
]
Otra opción es la electroválvula ofrecida por Sirocco, pero a un precio bastante mayor que el de las anteriores.
Conector eléctrico
Tal como hemos comentado antes, todas estas válvulas son "normalmente cerradas" (NC), o sea que se mantienen cerradas hasta que se abren cuando se las alimenta. Pero, existen en el mercado electroválvulas "normalmente abiertas" (NA), que en determinados casos y dependiendo de nuestro controlador de pH, de nuestras necesidades y de las características químicas del agua de nuestro acuario, pueden ser una mejor opción que las NC.(VER ESQUEMAS DE FUNCIONAMIENTO).
Esta es la solución que he instalado últimamente en mi acuario, una electroválvula NA, exactamente una Nordair E205AB25. Aunque como contrapartida, su precio es bastante mayor que el de la NC, cuesta completa, con bobina, conector, rácores y clavija, unos 31,31 euros. También disponen de ella en CATS, S.L.
5. LA VÁLVULA DE AGUJA
Una vez que tenemos controlada la salida del gas a baja presión, debemos afinar todavía más su salida para poder obtener un flujo del orden de burbujas por segundo he incluso por minuto. Para ello disponemos una válvula de aguja que puede ser como la del dibujo de abajo.
Consiste en una aguja cónica sujeta a un tornillo, de manera que al actuar sobre él dejamos pasar más o menos cantidad de gas por el menor o mayor asiento del cono en su alojamiento.
La que tengo instalada es de la marca TUNZE, y venía incluida en el Set ProfiStar de BIOPLAST. En la foto de arriba se puede ver el paquete del que hablo, con manorreductor, válvula de aguja, cuentaburbujas, válvula antirretorno, manguera y campana reactora.
Aunque ahora, si tuviera que montar otro equipo, buscaría una válvula de aguja suelta por un precio más módico, como por ejemplo la de Nordair de referencia LREG-1/8 (ver la foto de la izquierda) que tiene un precio de 7,20 euros más 1,14 euros de dos rácores rápidos directos macho 1/8" a 6/4 mm (RDM 6-1/8), en la citada anteriormente CATS, S.L. Pero no creo que sea difícil localizar cualquier otra marca en cualquier otra tienda. Por ejemplo Sirocco tiene una de Aqua Light por 10,82 euros
6. LA VÁLVULA ANTIRRETORNO
Es conveniente que intercalemos una válvula antirretorno entre el sistema de presión y el agua del acuario pues en caso de que el CO2 de la bombona se acabe, la disminución de la presión haría que el agua del tanque además de porvocar algún tipo de oxidación podría reaccionar con el CO2 y formar ácido carbónico (H2CO3) que podría dañar nuestros aparatos.
Una opción barata (alrededor de 1,50 euros) y efectiva es usar una válvula antirretorno de las que se venden para los compresores o bombas de aire. Son pequeños cilindros plásticos que en su interior poseen una especie de lengüeta de caucho o plástico flexible que sólo permite el paso del flujo en un sentido. El esquema de abajo puede aclarar su funcionamiento.
Cuando el flujo va en el sentido apropiado la lengüeta flexible se separa, pero si lo hace en sentido contrario se cierra por la presión.
También podemos optar por una válvula antirretorno metálica, por ejemplo la VAR-1/8 de Nordair, por 3,51 euros más 1,17 euros de dos rácores rápidos directos macho 1/8" a 6/4 mm (RDM 6-1/8), en CATS, S.L.
7. EL CUENTABURBUJAS
Una vez que la altísima presión en el interior de la bombona de CO2 se ha reducido con el manorreductor, la acción sobre la válvula de aguja nos permitirá controlar el flujo con mucha precisión, pero para ello necesitamos tener un controlador de flujo que no es más que un contador de burbujas.
Qué es algo tan simple como un recipiente transparente lleno de agua en el que se hace burbujear el gas. Los hay comerciales con acabados perfectos, pero es fácil de construir.
Por ejemplo, podemos hacer el depósito con un tarrito de los de los carretes fotográficos (aunque con imaginación podremos encontrar muchos recipientes apropiados) , sólo teniendo en cuenta que debe ser transparente, claro. Hacemos dos agujeros en la tapadera por donde pasaremos la entrada y la salida del CO2. La entrada debe estar por debajo del nivel del agua para que se formen las burbujas (si cortamos el tubo en sesgo, las burbujas saldrán lateralmente y serán más fáciles de ver), y la salida por encima del nivel. Podemos usar empalmes de manguera 4/6 mm de los que se usan en el riego por goteo para fijar los tubos a la tapadera, aunque esto no es imprescindible. Debemos usar silicona de acuarios para sellar las uniones.
¡Fácil y efectivo!
8. LA CAMPANA REACTORA
Hasta ahora todo va muy bien, pero si introducimos directamente las burbujas en el acuario, saldrán disparadas hacia la superficie donde se disiparán en el aire. Así que tenemos que intentar disolver el gas en el agua evitando que se vaya a la atmósfera.
Hay que usar cualquier método que mantenga el CO2 el mayor tiempo posible en contacto con el agua y que, a ser posible, rompa la burbujas en burbujitas muy pequeñas para aumentar la superficie de contacto con el agua. O sea, que una buena disolución del gas dependerá principalmente de una mayor superficie y de un mayor tiempo de contacto con el agua, otros factores como la temperatura y la presión podemos despreciarlos.
Para este fin se usan las llamadas campanas reactoras que a pesar de ese nombre tan rimbombante, sólo consiste en un recipiente cilíndrico invertido o lo que es lo mismo boca abajo y dentro del agua, en cuyo interior se va acumulando el gas inyectado formando una gran burbuja. De esta manera evitamos su pérdida, aunque con una sencilla mejora conseguiremos hacer turbulencias en esta gran burbuja para formar finas burbujitas y favorecer la disolución. Sólo hay que poner en la parte superior de la campana la salida de una bomba o de un filtro, se puede sacar esta toma usando una "T" plástica a la salida del filtro y si le colocamos una llave de paso mejor pues podremos regular el caudal para que no se nos salga el gas por la fuerza del agua. No he probado este invento.
Mi campana está basada en este modelo aunque es comercial de BioPlast y para mejorar la disolución tiene en su interior un laberinto de finos pasadizos que rompen el gas en pequeñas burbujas y la toma del agua de la bomba o del filtro es lateral para provocar un movimento en espiral de las burbujas en el laberinto. La verdad es que controlando el flujo correcto de agua que le entra, no se pierde nada de gas y la disolución es total, yo la recomiendo completamente, auque claro tiene un precio elevado.
Pero según parece un método que se puede usar cuando se dispone de un filtro exterior es poner la salida del dióxido de carbono justo en la toma de agua del filtro (donde se coloca la "alcachofa") para que las burbujas se rompan en el interior del filtro y se disuelva completamente. Tampoco he probado este sistema, pero los que lo usan dicen que va perfecto y es fácil y rápido de instalar.
9. EL CONTROLADOR ELECTRÓNICO DE pH
Para automatizar completamente el sistema de inyección de CO2, junto con la electroválvula hay que completar la instalación con un controlador electrónico de pH.
En esencia, el controlador mide permanentemente el pH de nuestro acuario y cuando éste llega a un valor predeterminado el circuito electrónico provoca la alimentación de la electroválvula y el gas comienza a salir. Cuando el pH vuelve a bajar, a causa del acido carbónico (H2CO3) formado al reaccionar el CO2 con el H2O, el controlador corta la alimentación de la electroválvula, cerrándose y parando el flujo de gas.
Existen infinidad de marcas comerciales que ofrecen magníficos controladores que nos darán un perfecto servicio, pero sus precios no suelen estar al alcance de cualquier bolsillo, entre los 250 y los 300 euros.
Otra opción es construirnos nosotros mismos el circuito controlador, pero claro, ¿quién tiene esos conocimientos electrónicos?, pues encotré la respuesta: José Manuel García. Este señor ha diseñado un circuito controlador de pH y no sólo eso sino que ha explicado con todo lujo de detalles su construcción paso a paso, vamos, que hasta yo he sido capaz de hacerlo sin haberle metido mano nunca a nada electrónico. Visitad su página Electrónica de andar por casa, no tiene desperdicio y cuenta con diversos proyectos tanto de acuariofilia como generales.
Pincha en el siguiente enlace donde cuento mis experiencias en la construcción del controlador de José Manuel García, que sin la sonda tiene un coste aproximado de unos 60 euros.
10. LA SONDA DE pH
El controlador de pH es únicamente un circuito electrónico amplificador de la diferencia de potencial provocada por una sonda según el distinto pH de la disolución donde está sumergida, en nuestro caso el agua del acuario. Si quieres, mira un estudio más detallado de la estructura y funcionamiento de la sonda de pH.
La construcción casera de la sonda no es factible por lo que debemos buscar una en el mercado comercial. Como siempre, existen muchos modelos y marcas, al fin yo me decidí por un modelo de Hanna instruments por su buen precio, unos 70 euros, su fácil disponibilidad en el mercado y por ser adecuada para medición en acuarios. Exactamente, el modelo HI 1332B, que según podréis ver en el enlace anterior, tiene doble junta cerámica, es rellenable, el bulbo sensible al hidrógeno es de 7,5 mm de diámetro, tiene conector BNC, aunque eso sí, su cable de tipo coaxial es muy corto, sólo 1 m, y esto restringe un poco la situación del controlador en el acuario.
Artículo cortesía de: Jesús Sierra (personal.telefonica.terra.es/web/aquadiscus/co2.html)
Un sistema completo de inyección de CO2 debe estar compuesto por una serie de elementos representados en el esquema de más abajo. Con este sistema y con un KH adecuado, podremos mantener el pH constante dentro de un intervalo predeterminado.
No es nada barato, puede costar fácilmente los 450 ó 500 euros, incluso hay sistemas completos de marcas comerciales, pero podemos conseguir el nuestro por la mitad de estos precios, sólo es cuestión de moverse un poco y de encontrar los contactos oportunos. De todas formas, debemos tener las cuentas claras antes de decidirnos.
1. LA BOMBONA A PRESIÓN
Es un cilindro de metal con una llave de salida y una válvula de seguridad, que contiene el CO2 a alta presión, del orden de 60 a 80 bar (la presión atmosférica normal a nivel del mar es de aproximadamente 1 bar). A esta presión el gas se encuentra en estado líquido. Tampoco se puede decir que vayamos a tener una bomba en casa, pero estas bombonas hay que manejarlas con precaución y atención. Sobre todo, es muy peligrosa la salida descontrolada del gas que puede provocar graves quemaduras por congelación, puesto que el gas al expandirse se enfría. Pero, insisto, con las normas generales de seguridad no tendremos en absoluto ningún problema.
Algunas marcas comerciales acuariófilas disponen de bombonas pero en mi opinión a precios muy elevados. Podéis encontrar unas muy económicas, sobre los 60 euros, en la tienda de internet SIROCCO creo que tanto de 1,5 Kg como de 2 Kg.
Pero lo realmente interesante, es encontrar una de las que se usan para los grifos de cerveza y bebidas refrescantes. Estas bombonas circulan entre las fábricas de bebidas, los distribuidores de gas, los distribuidores de bebidas y los bares. La verdad que conseguir una no es fácil, pero si "echáis unos tentáculos" por ahí, quizás encontréis a alguien de estos círculos que os pueda vender, o incluso regalar, una. La que yo tengo es de cerveza, con una carga máxima de 12 kg, muy voluminosa pero no muy alta, tendrá unos 65 cm de altura. La conseguí a través de un amigo que tiene un bar, él solicitó a la empresa de la cerveza una bombona más de repuesto y ya está, sólo me costó el precio de la carga de gas, unos 12 euros los 10 Kg de CO2.
Luego, con el tiempo (podemos hacer unos sencillos cálculos para conocer aproximadamente la duración de nuestro gas), cuando la bombona se agote, simplemente llevamos la vacía a un distribuidor de bebidas y les compramos otra llena pagando el importe de la carga (unos 12 euros los 10 kg de CO2). De esta forma, como cambiamos la bombona, siempre tendremos la garantía de que ha sido revisada y certificada, de manera que esto no constituirá motivo de preocupación.
2. EL MANORREDUCTOR
Pero no podemos usar el gas a la alta presión en la que lo tenemos en la bombona, debemos bajarla hasta unos niveles adecuados para nuestras necesidades.
Para ello debemos colocar un manorreductor (ver foto) a la salida de la bombona, que nos regule la presión de salida hasta los 0,5 a 1 bar.
El funcionamiento de un manorreductor es sencillo, siguiendo el esquema anexo (gentileza de Acuario Gratis).
En la cámara 0 la presión será la de la bombona y dependerá de si esta está más o menos vacía. Un manómetro nos indica cual es el valor de esta presión, que suele ser de 60 - 80 bares.
Actuando sobre el tornillo o llave reguladora, podemos variar la tensión del muelle de la cámara 2 (que está a presión atmosférica) y por tanto, graduar la presión a la que se contrarrestará esta tensión en la cámara 1.
Así, cuando el gas sale de la cámara 1, la presión baja en ella (un manometro nos indicará su valor, que suele ser de 0,5 - 1 bar) y el muelle empuja la válvula hacia la izquierda entrando gas en la cámara 1 que aumenta su presión y empuja el muelle hacia la derecha cerrándose por tanto nuevamente la válvula.
Este proceso se repite constantemente y así tendremos una salida de gas a baja presión regulada por la tensión del muelle.
¡Sencillo pero ingenioso "cacharro"!, ¿verdad?
3. LOS MANÓMETROS
Generalmente los manorreductores están provistos de aparatos medidores de presión, los manómetros (ver foto), que nos pueden indicar tanto la presión de salida del CO2 como la presión a la que se encuentra el gas en el interior de al bombona.
Los dos datos son interesantes, pues con el manómetro de presión de salida y el tornillo regulador del manorreductor podemos controlar el valor de presión de salida con mucha precisión. Y con el manómetro de presión de la bombona sabremos con certeza cuándo se está acabando el gas y debemos pensar en la recarga. En mi opinión, al menos deberemos tener un manómetro que nos indique la presión de salida.
Existen muchísimas marcas comerciales que ofrecen manorreductores de todas las características, también podemos encontrarlos en tiendas de acuariofilia tanto físicas como de internet, pero sería interesante volver a investigar en el círculo de bebidas refrescantes para conseguir uno de segunda mano a buen precio (yo conseguí uno por 12 euros).
4. LA ELECTROVÁLVULA
Este es un elemento sólo necesario en el caso de tener el sistema automatizado. Puede colocarse justo a la salida del manorreductor (ver foto), pero también puede ponerse entre la válvula de aguja y la válvula antirretorno, posición esta última más aconsejable para evitar problemas de calentamientos y dilataciones.
Electroválvula NORDAIR
Efectivamente, su función es la de cortar el suministro de CO2 cuando el controlador de pH detecte un valor menor al previamente determinado por nosotros. Debe de cumplir una serie de requisitos para que nos sea útil, entre otras cosas es importante que sea de las llamadas de "acción o mando directo", o sea que no necesite una presión diferencial entre la entrada y la salida para funcionar, vamos que actúe sin presión, por tanto no debemos usar electroválvulas servopilotadas que emplean la presión de red para abrirse o cerrarse, y necesitan en torno a los dos bar para que funcionen, esta presión es mayor de la que debemos regular para nuestro sistema.
Otro aspecto a tener en cuenta es si la electroválvula es "normalmente cerrada" o "normalmente abierta", en el primer caso permanece cerrada hasta que se la alimenta y se abre , y en el segundo siempre está abierta hasta que se le da tensión y se cierra. El uso de un tipo o de otro dependerá de las características de nuestro medidor de pH y de nuestras necesidades particulares. Más adelante veremos este tema.
Podemos encontrarlas en las tiendas de acuariofilia pero a mi entender a precios prohibitivos. Mejor es buscar en las tiendas de refrigeración, calefacción, gas... y sobre todo de neumática e hidráulica, donde dispondrán de electroválvulas que nos sirven perfectamente. Por si a alguien le interesa la que tenía anteriormente montada era de gasóleo, con conexión de 3/8", mando directo, normalmente cerrada y me costó 23,52 euros, con las siguientes características:
Marca CEME
Modelo 9313VV5,0S.C57
SERIE 778
AC 230V 50Hz 18,5VA
ED 100% DN 5-3/8"
TF 150ºC TA 80ºC
P 0,2+4,5bar
Eso sí, al tener una bobina enorme, se calentaba una barbaridad, tanto como una reactancia de un fluorescente, pero no debemos preocuparnos pues están diseñadas para funcionar durante largos periodos de tiempo.
En la página web de CEME se pueden ver algunas características de sus electroválvulas, aunque no he encontrado las de mi modelo. Pero, probablemente, con un poco de atención podamos encontrar otro modelo con un solenoide más pequeño y que por tanto no se caliente tanto.
Tuve muchos problemas con el calentamiento de esta válvula, lo mejor es instalarla separada del manorreductor por un trozo de manguerita (no como aparece en las fotos) para que no se produzcan pérdidas en las uniones por las constantes dilataciones y contracciones provocadas por los encendidos y apagados (en dos ocasiones se me ha vaciado completamente la bombona de CO2 por esta causa). Pero, y esto es muy importante, con rácores rápidos pero no instantáneos, para evitar que las mangueritas plásticas de 4/6 mm se deformen con el calor y haya fugas. O sea, que debemos usar rácores de esos que aprientan la manguera roscándose una tuerca y no de los que sujetan el tubo simplemente presionando.
Disponen de esta electroválvula en BAEZA, S.A., Avda. de Velázquez, Cruce del Aeropuerto, 29004 MÁLAGA; Tlf: 952236966; Fax: 952231159; Móvil: 670549981; Correo: malaga.cli@baeza-sa.com.
Aunque navegando por la red encontré otro fabricante de electroválvulas, NORDAIR, que en su catálogo tiene un modelo que puede ser montado en un sistema de inyección de CO2. Exactamente la serie AL01 (147kb pdf). Tiene una bobina muchísimo más pequeña que la de CEME, y su potencia es de 8 VA (la de CEME tiene 18,5 VA). Existen diferentes diámetros de paso de fluido, desde 1,5 a 2,5 mm, pero esto no nos influirá en la eficacia de nuestra inyección de gas, así que podemos usar cualquiera de ellas. Por todo esto, está indicada para nuestro sistema.
Puede localizarse en CATS, S.L. (Comercial Andaluza de Técnicas y Suministros, S.L.), Polígono Comercial Azucarera, C/ Guaro, 3, 29004 MÁLAGA; Tlf: 952246137; Fax: 952244102. Esta tienda está especializada en neumática e hidráulica. Su precio es bastante razonable, aproximadamente 19,58 euros:
Válvula referencia E105AB20 10,24 euros
Bobina tipo C1(E3A) 230V/50Hz DIN 43650 B 5,33 euros
Conector C22 DIN 43650 B 1,37 euros
Dos rácores rápidos directos macho 1/8" a 6/4 mm (RDM 6-1/8) 0,57 euros cada uno
Un metro de manguera eléctrica 3X1 mm 0,50 euro
Una clavija macho con toma de tierra tipo Schuko 1,00 euro
Otra opción es la electroválvula ofrecida por Sirocco, pero a un precio bastante mayor que el de las anteriores.
Conector eléctrico
Tal como hemos comentado antes, todas estas válvulas son "normalmente cerradas" (NC), o sea que se mantienen cerradas hasta que se abren cuando se las alimenta. Pero, existen en el mercado electroválvulas "normalmente abiertas" (NA), que en determinados casos y dependiendo de nuestro controlador de pH, de nuestras necesidades y de las características químicas del agua de nuestro acuario, pueden ser una mejor opción que las NC.(VER ESQUEMAS DE FUNCIONAMIENTO).
Esta es la solución que he instalado últimamente en mi acuario, una electroválvula NA, exactamente una Nordair E205AB25. Aunque como contrapartida, su precio es bastante mayor que el de la NC, cuesta completa, con bobina, conector, rácores y clavija, unos 31,31 euros. También disponen de ella en CATS, S.L.
5. LA VÁLVULA DE AGUJA
Una vez que tenemos controlada la salida del gas a baja presión, debemos afinar todavía más su salida para poder obtener un flujo del orden de burbujas por segundo he incluso por minuto. Para ello disponemos una válvula de aguja que puede ser como la del dibujo de abajo.
Consiste en una aguja cónica sujeta a un tornillo, de manera que al actuar sobre él dejamos pasar más o menos cantidad de gas por el menor o mayor asiento del cono en su alojamiento.
La que tengo instalada es de la marca TUNZE, y venía incluida en el Set ProfiStar de BIOPLAST. En la foto de arriba se puede ver el paquete del que hablo, con manorreductor, válvula de aguja, cuentaburbujas, válvula antirretorno, manguera y campana reactora.
Aunque ahora, si tuviera que montar otro equipo, buscaría una válvula de aguja suelta por un precio más módico, como por ejemplo la de Nordair de referencia LREG-1/8 (ver la foto de la izquierda) que tiene un precio de 7,20 euros más 1,14 euros de dos rácores rápidos directos macho 1/8" a 6/4 mm (RDM 6-1/8), en la citada anteriormente CATS, S.L. Pero no creo que sea difícil localizar cualquier otra marca en cualquier otra tienda. Por ejemplo Sirocco tiene una de Aqua Light por 10,82 euros
6. LA VÁLVULA ANTIRRETORNO
Es conveniente que intercalemos una válvula antirretorno entre el sistema de presión y el agua del acuario pues en caso de que el CO2 de la bombona se acabe, la disminución de la presión haría que el agua del tanque además de porvocar algún tipo de oxidación podría reaccionar con el CO2 y formar ácido carbónico (H2CO3) que podría dañar nuestros aparatos.
Una opción barata (alrededor de 1,50 euros) y efectiva es usar una válvula antirretorno de las que se venden para los compresores o bombas de aire. Son pequeños cilindros plásticos que en su interior poseen una especie de lengüeta de caucho o plástico flexible que sólo permite el paso del flujo en un sentido. El esquema de abajo puede aclarar su funcionamiento.
Cuando el flujo va en el sentido apropiado la lengüeta flexible se separa, pero si lo hace en sentido contrario se cierra por la presión.
También podemos optar por una válvula antirretorno metálica, por ejemplo la VAR-1/8 de Nordair, por 3,51 euros más 1,17 euros de dos rácores rápidos directos macho 1/8" a 6/4 mm (RDM 6-1/8), en CATS, S.L.
7. EL CUENTABURBUJAS
Una vez que la altísima presión en el interior de la bombona de CO2 se ha reducido con el manorreductor, la acción sobre la válvula de aguja nos permitirá controlar el flujo con mucha precisión, pero para ello necesitamos tener un controlador de flujo que no es más que un contador de burbujas.
Qué es algo tan simple como un recipiente transparente lleno de agua en el que se hace burbujear el gas. Los hay comerciales con acabados perfectos, pero es fácil de construir.
Por ejemplo, podemos hacer el depósito con un tarrito de los de los carretes fotográficos (aunque con imaginación podremos encontrar muchos recipientes apropiados) , sólo teniendo en cuenta que debe ser transparente, claro. Hacemos dos agujeros en la tapadera por donde pasaremos la entrada y la salida del CO2. La entrada debe estar por debajo del nivel del agua para que se formen las burbujas (si cortamos el tubo en sesgo, las burbujas saldrán lateralmente y serán más fáciles de ver), y la salida por encima del nivel. Podemos usar empalmes de manguera 4/6 mm de los que se usan en el riego por goteo para fijar los tubos a la tapadera, aunque esto no es imprescindible. Debemos usar silicona de acuarios para sellar las uniones.
¡Fácil y efectivo!
8. LA CAMPANA REACTORA
Hasta ahora todo va muy bien, pero si introducimos directamente las burbujas en el acuario, saldrán disparadas hacia la superficie donde se disiparán en el aire. Así que tenemos que intentar disolver el gas en el agua evitando que se vaya a la atmósfera.
Hay que usar cualquier método que mantenga el CO2 el mayor tiempo posible en contacto con el agua y que, a ser posible, rompa la burbujas en burbujitas muy pequeñas para aumentar la superficie de contacto con el agua. O sea, que una buena disolución del gas dependerá principalmente de una mayor superficie y de un mayor tiempo de contacto con el agua, otros factores como la temperatura y la presión podemos despreciarlos.
Para este fin se usan las llamadas campanas reactoras que a pesar de ese nombre tan rimbombante, sólo consiste en un recipiente cilíndrico invertido o lo que es lo mismo boca abajo y dentro del agua, en cuyo interior se va acumulando el gas inyectado formando una gran burbuja. De esta manera evitamos su pérdida, aunque con una sencilla mejora conseguiremos hacer turbulencias en esta gran burbuja para formar finas burbujitas y favorecer la disolución. Sólo hay que poner en la parte superior de la campana la salida de una bomba o de un filtro, se puede sacar esta toma usando una "T" plástica a la salida del filtro y si le colocamos una llave de paso mejor pues podremos regular el caudal para que no se nos salga el gas por la fuerza del agua. No he probado este invento.
Mi campana está basada en este modelo aunque es comercial de BioPlast y para mejorar la disolución tiene en su interior un laberinto de finos pasadizos que rompen el gas en pequeñas burbujas y la toma del agua de la bomba o del filtro es lateral para provocar un movimento en espiral de las burbujas en el laberinto. La verdad es que controlando el flujo correcto de agua que le entra, no se pierde nada de gas y la disolución es total, yo la recomiendo completamente, auque claro tiene un precio elevado.
Pero según parece un método que se puede usar cuando se dispone de un filtro exterior es poner la salida del dióxido de carbono justo en la toma de agua del filtro (donde se coloca la "alcachofa") para que las burbujas se rompan en el interior del filtro y se disuelva completamente. Tampoco he probado este sistema, pero los que lo usan dicen que va perfecto y es fácil y rápido de instalar.
9. EL CONTROLADOR ELECTRÓNICO DE pH
Para automatizar completamente el sistema de inyección de CO2, junto con la electroválvula hay que completar la instalación con un controlador electrónico de pH.
En esencia, el controlador mide permanentemente el pH de nuestro acuario y cuando éste llega a un valor predeterminado el circuito electrónico provoca la alimentación de la electroválvula y el gas comienza a salir. Cuando el pH vuelve a bajar, a causa del acido carbónico (H2CO3) formado al reaccionar el CO2 con el H2O, el controlador corta la alimentación de la electroválvula, cerrándose y parando el flujo de gas.
Existen infinidad de marcas comerciales que ofrecen magníficos controladores que nos darán un perfecto servicio, pero sus precios no suelen estar al alcance de cualquier bolsillo, entre los 250 y los 300 euros.
Otra opción es construirnos nosotros mismos el circuito controlador, pero claro, ¿quién tiene esos conocimientos electrónicos?, pues encotré la respuesta: José Manuel García. Este señor ha diseñado un circuito controlador de pH y no sólo eso sino que ha explicado con todo lujo de detalles su construcción paso a paso, vamos, que hasta yo he sido capaz de hacerlo sin haberle metido mano nunca a nada electrónico. Visitad su página Electrónica de andar por casa, no tiene desperdicio y cuenta con diversos proyectos tanto de acuariofilia como generales.
Pincha en el siguiente enlace donde cuento mis experiencias en la construcción del controlador de José Manuel García, que sin la sonda tiene un coste aproximado de unos 60 euros.
10. LA SONDA DE pH
El controlador de pH es únicamente un circuito electrónico amplificador de la diferencia de potencial provocada por una sonda según el distinto pH de la disolución donde está sumergida, en nuestro caso el agua del acuario. Si quieres, mira un estudio más detallado de la estructura y funcionamiento de la sonda de pH.
La construcción casera de la sonda no es factible por lo que debemos buscar una en el mercado comercial. Como siempre, existen muchos modelos y marcas, al fin yo me decidí por un modelo de Hanna instruments por su buen precio, unos 70 euros, su fácil disponibilidad en el mercado y por ser adecuada para medición en acuarios. Exactamente, el modelo HI 1332B, que según podréis ver en el enlace anterior, tiene doble junta cerámica, es rellenable, el bulbo sensible al hidrógeno es de 7,5 mm de diámetro, tiene conector BNC, aunque eso sí, su cable de tipo coaxial es muy corto, sólo 1 m, y esto restringe un poco la situación del controlador en el acuario.
Autor: Jesús Sierra
Imágenes: Jesús Sierra
Edición y publicación: Portalpez
2ª Edición y publicación: Elma
Arreglos de texto: Elma
Maquetación de imágenes: Elma
Fuente: www.aquadiscus.com
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