¿Por qué el suelo radiante es mejor que otros sistemas?
Los sistemas de calentamiento tradicionales precisan más calor para calentar las zonas cercanas al suelo porque la mayor parte del aire caliente se concentra en el techo. Con el sistema de suelo radiante, cada objeto en la habitación se calienta, contribuyendo al confort global. Dado que no sólo se calienta el aire de la estancia, el ambiente se mantiene cálido, sin corrientes de aire. Al distribuirse el calor desde el suelo, se consigue un gradiente de temperaturas muy próximo al ideal para el confort humano, manteniendo los pies calientes y la cabeza fresca.
Este gradiente de temperaturas favorece, además, el ahorro energético, ya que con los sistemas de calefacción convencionales el aire caliente tiende a situarse cerca del techo, cuando las mayores necesidades térmicas se sitúan en la parte inferior de las estancias. Así pues, calentando desde la superficie del suelo se cubren estas necesidades sin tener que calentar el aire situado en la parte superior de forma innecesaria y ahorrando energía.
¿Porque solemos decir esta casa es muy fría?
Realmente no es así, El calor es una energía que sale de los cuerpos calientes y se transmite a los fríos. En un edificio nunca entra el frío sino que sale el calor del interior hacia el exterior.
Radiadores o suelo radiante
(Radiadores) Por convección, el calor se transmite desde las moléculas de un cuerpo caliente a las moléculas de un fluido en movimiento. Es el modo en que un radiador calienta el aire de una habitación, puesto que el aire al calentarse se dilata, baja su densidad, se eleva y otro aire frío más denso pasa a ocupar su lugar tocando al radiador.
Las pérdidas por radiación son alrededor del 40% y las de conducción y convección del 39%.
Se puede decir que las personas se sienten confortables en hogares cuya temperatura esté entre los 18 y los 24º C. dependiendo del vestuario y la actividad que desarrollen en ella. Sin embargo se ha comprobado que la temperatura de las paredes debería ser más elevada que la del aire y el techo.
Una habitación cuya temperatura del aire sea de 20º C. y la temperatura de las paredes esté a 16º C. da una sensación de confort equivalente a otra cuya temperatura del aire sea de 12º C. y las paredes estén a 24º C.
El aire en movimiento aumenta la sensación de frío. Cuando estamos en reposo a temperatura media, por lo general cualquier corriente de aire es molesta.
Si además el aire viene a ráfagas resulta aún más incómodo.
La velocidad del aire en el interior de una vivienda debería ser en invierno de 0.1 metros por segundo. En primavera y otoño algo más elevada, hasta 0.3 m/seg. En verano la velocidad puede elevarse para favorecer la refrigeración. No solamente influye la velocidad del aire, sino también su dirección y zona del cuerpo en la que incide: se tolera mejor una corriente de aire lateral que desde el suelo o el techo.
La humedad relativa del aire debe estar entre el 30 y el 70%. No debe superar el 70%. Teniendo en cuenta que en nuestras latitudes es frecuente que en invierno la atmósfera exterior supere esta cifra.
Temperatura y velocidad del aire:
A igualdad de temperatura, la sensación de frío es mayor si aumenta la velocidad del aire.
Humedad relativa y polvo en suspensión:
El polvo en suspensión es más molesto si la humedad relativa es alta. Es importante que los radiadores no recojan polvo, que sean de superficies planas. En general todas las calefacciones de tipo convectivo (el típico radiador), generan un movimiento de aire que transporta polvo.
Para eliminar el vapor de agua del interior:
Ventilar bien la casa para dejar salir el vapor de agua que respiramos las personas y el que se produce en cocinas, baños, etc.
Utilizar materiales de construcción que “respiren”, es decir, que dejen salir el vapor de agua que se genera en el interior de la vivienda. Esto implica la utilización de enfoscados, aislantes y pinturas de poro abierto.
Emplear deshumidificadores. Hay que vigilar su mantenimiento ya que las bacterias se desarrollan muy fácilmente en los espacios húmedos y cerrados. También puede captarse la humedad mediante sales como el cloruro de calcio y evaporarse en el exterior en evaporadores solares, pero es necesario que luzca el sol.
No generar vapor: no poner la ropa a secar en los radiadores.
Las pérdidas de calor de un edificio se producen:
– A través de los cerramientos: las pérdidas de calor se incrementan notablemente con la existencia de vientos fríos que incrementan las transmisiones de calor desde los cerramientos al medio ambiente.
– Por un diseño que ofrezca una gran superficie de contacto con el exterior favoreciendo de este modo los intercambios de calor.
– Por ventilación al salir al exterior aire caliente procedente del interior del edificio y entrar aire frío.
Evitar pérdidas de calor por ventilación no deseada:
La mayoría de los materiales de construcción son permeables y permiten el paso del aire en mayor o menor grado. También suele salir aire cálido del interior y entrar aire frío del exterior a través de las rendijas de las puertas y ventanas por falta de estanqueidad. Es necesario que exista una renovación del aire para disponer siempre de suficiente oxígeno para respirar, pero se ha de evitar que esto suponga una pérdida de calorías.
– Evitar puentes térmicos y fugas alrededor de la carpintería: La colocación de la carpintería debe ser cuidadosa para evitar que queden grietas y/o puentes térmicos, poniéndose aislamiento en jambas, vierteaguas y dintel.
– El punto por donde mayores pérdidas de calor suelen producirse son las cajas de las persianas, por ellas se pierde aire caliente que ha ascendido.
– Puerta de entrada: Para evitar la excesiva ventilación a través de la puerta de entrada a la vivienda, se debe hacer una entrada doble de modo que las dos puertas no se encuentren una frente a otra.
– Hacer la entrada al edificio a través de un vestíbulo, invernadero o un porche cubierto que generen un pequeño microclima a una temperatura intermedia entre el exterior y el interior.
Temperatura del local:
Se suele decir que las personas se sienten confortables en hogares cuya temperatura esté entre los 18 y los 24º C. dependiendo del vestuario y la actividad que desarrollen en ella. También depende de la edad, los bebés y ancianos necesitan temperaturas más elevadas. Sin embargo se ha comprobado que la temperatura de las paredes debería ser más elevada que la del aire y el techo.
Una habitación cuya temperatura del aire sea de 20º C. y la temperatura de las paredes esté a 16º C. da una sensación de confort equivalente a otra cuya temperatura del aire sea de 12º C. y las paredes estén a 24º C.
Diferenciamos tres sistemas de calefacción:
Calefacción con sistema monotubo
El sistema monotubo se basa en conectar la entrada y la salida de un cierto número
de radiadores( generalmente de tres a seis) a un único tubo, el cual los alimenta uno
tras otro. Es apropiado para instalaciones muy pequeñas.
Calefacción con sistema bitubo
Es el empleado tradicionalmente. En este tipo de instalaciones existen dos anillos, uno de impulsión y otro de retorno, en el que se intercalan los emisores de calor. Es apropiado para instalaciones grandes.
CALEFACCIÓN POR SUELO RADIANTE
El principio de las instalaciones de superficie radiante (suelo, paredes o techo) consiste
en dotar de energía a la superficie mediante una red de tubos de polietileno reticulado, para que esta actúe como un único emisor térmico de grandes dimensiones. El agua en estas instalaciones circula a muy bajas temperaturas, por lo que este sistema se hace idóneo para instalaciones donde se utilice energía solar térmica.
Estas instalaciones son de máximo confort para el ser humano, al disponer de algo más
de temperatura a la altura de los pies que a la altura de la cabeza, precisamente lo contrario de lo que ocurre con radiadores o convectores. El calor aportado es uniforme en todo el local.
El comportamiento de un sistema de distribución del calor respecto del confort higrotérmico responde a varios factores entre los que se destacan: la temperatura ambiente y la curva de distribución del calor, la temperatura media de radiación en el local, la velocidad del aire y la humedad relativa. Una óptima combinación de estos factores supone que el 95% de los individuos se encuentre en confort higrotérmico.
Suelo Radiante
El suelo radiante es el sistema de calefacción que menor consumo de energía presenta y por sus características combina perfectamente con la energía solar térmica debido a las bajas temperaturas a las que trabajan. Es una calefacción limpia, invisible y silenciosa, ya que consiste en unas tuberías de agua caliente que circulan por debajo del suelo.
¿Cuáles son las ventajas?
· Calor uniforme repartido.
· El elevado confort que consigue.
· Las mediciones de temperaturas a distintas alturas.
· Es compatible con energías alternativas como bomba de calor y energía solar.
· Al trabajar a baja temperatura se reducen las pérdidas de calor en las tuberías.
· Sin corrientes de aire que arrastran el polvo.
Para mantener constante la temperatura interior de un local calefactado, es preciso suministrar al mismo, en cada instante, una potencia calorífica que equilibre el balance entre las pérdidas de calor que experimenta el local, debidas a la transmisión a través de sus cerramientos y a las entradas de aire exterior por ventilación e infiltraciones, y las ganancias de calor debidas a aportaciones interna.
La instalación de este colector de suelo radiante permite separar todos y cada uno de los
circuitos que calentarán los diferentes locales.
Temperatura máxima superficial del pavimento
La temperatura máxima admisible de la superficie del pavimento en las zonas sujetas a estacionamiento permanente de personas, no debe superar los 29 ºC.
En las zonas perimetrales, y para una distancia no superior a 1 m de las paredes exteriores, se admite una temperatura máxima de 35 ºC.
Para evitar problemas fisiológicos, la norma UNE-EN 1264 establece valores límites de
temperatura máxima superficial del suelo, siendo 29 ºC para las zonas de permanencia,
35ªC para las zonas de no permanencia y 33ºC para los espacios húmedos.
Es conveniente limitar la temperatura del pavimento a 27 ºC, que corresponde aproximadamente a la temperatura de la planta del pie de las personas. Cuando el pie humano no puede ceder calor, debido a una temperatura excesiva, queda una parte de la sangre que se resiste a ser devuelta hacia la parte superior del cuerpo, lo que si sucede durante tiempo puede producir enfermedades circulatorias. El sistema más saludable, tanto, que es recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Instalación de suelo radiante
Las tuberías de agua (generalmente de material plástico) se distribuyen sobre el forjado, interponiendo unaislante térmico para evitar que el calor se disipe hacia la planta inferior. Sobre las tuberías se pone una capa demortero de cemento o anhidrita y arena y luego el solado, que se recomienda sea de un material poco aislante del calor (piedra, baldosa cerámica o hidráulica) y no de madera o moqueta. El contacto desagradable de la planta del pie con un material frío, que normalmente se quiere evitar con estos suelos aislantes térmicos, queda compensado por la temperatura del suelo.
Compensación de los circuitos
Los colectores llevan incorporado un detentor por cada circuito de suelo radiante, con el
único fin de realizar el equilibrado hidráulico de la instalación durante su puesta en
marcha.
La instalación de la solera radiante sobre el forjado consta de:
· Film de polietileno anti humedad.
· Zócalo perimetral de espuma de polietileno adhesiva para absorber las dilataciones del mortero de cemento y los puentes térmicos.
· Panel porta tubos de tetones de poliestireno expandido para colocación de tubos.
· Tubo. polietileno de alta densidad, reticulado por radiación de electrones.
· Aplicación de mortero de cemento con aditivo que evita la inclusión de aire.
· Colocación de gres y rodapié.
Dada la limitación de la temperatura superficial del suelo, en este caso solamente se puede hacer una regulación por la temperatura del caloportador (regulación proporcional) que normalmente no debe de sobrepasar los 50…55 ºC.El sistema consiste en una centralita que, recibe información de dos sondas de temperatura. Una de las sondas informa a la centralita de la temperatura exterior y en función de ella, la centralita mueve una válvula multivía motorizada mezclando el agua procedente de la caldera con agua del retorno, enfriada, hasta conseguir la temperatura adecuada del agua impulsada a la red en cada momento, temperatura de la que informa a la centralita la otra sonda, situada justo al inicio de la tubería de impulsión.
Componentes y accesorios:
A la hora de plantear un sistema de suelo radiante, tanto el diseño como una instalación adecuada son importantes. Sin embargo, la instalación debe estar bien gestionada para que todo funcione de forma correcta y el sistema sea energéticamente eficiente además de proporcionar el confort deseado. Por eso, una buena regulación resulta esencial para el funcionamiento óptimo.
Por el contrario, una mala regulación trae consigo el derroche energético, que se traduce en mayor gasto económico, puede reducir considerablemente el bienestar por no generar la temperatura adecuada.
Film de Polietileno
Es una barrera anti humedad entre el suelo base y la superficie emisora de suelo radiante colocada encima, de forma que evita el ascenso por capilaridad de las humedades.
El aditivo Fluidificante y Retardante
Se trata de un líquido especial que se añade al mortero para aumentar su fluidez. Una mayor fluidez del mortero hace que se requiera menor cantidad de agua para el amasado y se reduzca la porosidad del mortero una vez fraguado, con lo que se optimizan las características del mortero haciéndolo más resistente a la compresión y más maleable.
Este aditivo tiene una función retardante, retrasa el fraguado del mortero para evitar que un fraguado excesivamente rápido genere fisuras.
Sistema de placas base aislantes con nopas, fabricadas en poliestireno expandido auto extinguible (EPS) de baja conductividad térmica y alta densidad, únicas en el mercado gracias al acabado termo conformado rígido e impermeable que impide la pérdida de temperatura por vapor y aumenta la resistencia mecánica de la placa.
Moldeadas y machihembradas a 4 caras mediante el plástico termo conformado para facilitar su colocación y evitar puentes térmicos.
Las placas aislantes de nopas “Stark” (fuerte, en alemán) son aptas para tuberías de Ø16mm, permiten la ejecución de circuitos de suelo radiante con pasos entre tubos de 50mm, 100mm, 150mm, 200mm… y se presentan en dos espesores estándar.
El suelo radiante tiene un mayor coste de instalación.
La instalación de un suelo radiante es aproximadamente un 15% más cara que un sistema tradicional de calefacción, pero es un porcentaje relativo, ya que depende de los materiales que se utilicen en el suelo radiante.
Si se tiene en cuenta el ahorro energético del 15% (sin tener en cuenta la fuente de energía) que aproximadamente se consigue con el suelo radiante, la diferencia de coste inicial es fácilmente amortizable.