Sistemas de calefacción radiante: tipos y aplicaciones

Los sistemas de calefacción radiante transmiten calor a través del piso, las paredes o el techo de un edificio. Como lo indica su nombre, estos sistemas se basan principalmente en la transferencia de calor radiante: entrega directa de calor desde una superficie cálida a los ocupantes y objetos a través de la radiación.

Los sistemas de calefacción por suelo radiante se caracterizan por su funcionamiento silencioso y su eficiencia energética. Dado que la fuente de calor se encuentra debajo, el aumento de temperatura es uniforme a medida que el aire caliente se eleva y desplaza el aire más frío. Esto también permite que se produzca el calentamiento sin un sistema de aire forzado: la instalación no altera el polvo y los alérgenos, al tiempo que mejora la comodidad de los ocupantes al eliminar las corrientes de aire. La calefacción por suelo radiante también ofrece un coste de funcionamiento más bajo que los sistemas de calefacción basados ​​en hornos; puede esperar ahorros del 25% al ​​50% según el Departamento de Energía de EE. UU. La calefacción de espacios es el gasto energético más alto en los edificios de la ciudad de Nueva York, por lo que los proyectos que mejoran su eficiencia suelen tener un excelente retorno de la inversión.

La calefacción por suelo radiante es una excelente opción para casas con niños y para escuelas. Los sistemas de conductos de aire convencionales suministran calor desde arriba y la parte inferior de la habitación no siempre se calienta de manera eficaz porque el aire caliente tiende a subir. Debido a su estatura más corta, los niños son más susceptibles al calentamiento desigual de los sistemas de aire forzado, y esto puede conducir a problemas de salud. Por otro lado, la calefacción por suelo radiante proporciona calor de abajo hacia arriba y mejora la comodidad de los niños.

Los sistemas de calor radiante son muy recomendables en viviendas con grandes habitaciones y techos altos. Los sistemas de aire forzado convencionales no son prácticos en estos casos, ya que solo tienden a calentar la parte superior de la habitación, desperdiciando energía.

Tipos de sistemas de calefacción por suelo radiante

Los sistemas de calefacción por suelo radiante se pueden clasificar según el medio utilizado para suministrar calor: calentado por aire, eléctrico e hidrónico.

1) Sistema de suelo radiante calentado por aire: En esta configuración del sistema, se sopla aire caliente a través de los conductos debajo del piso, lo que provoca un efecto de calentamiento. La principal limitación es que el aire no puede retener mucho calor, por lo que estos sistemas no son adecuados para edificios residenciales.

2) Sistema de suelo radiante eléctrico: Esta configuración utiliza cables calefactores o esteras de plástico conductoras que se integran en el piso. La principal limitación de los sistemas eléctricos de suelo radiante es su dependencia del calentamiento por resistencia, que puede resultar en un coste de funcionamiento muy alto si el precio del kilovatio-hora es alto.

La calefacción eléctrica por suelo radiante funciona mejor para los propietarios que tienen acceso a tarifas eléctricas por tiempo de uso y suelos con una gran masa térmica (por ejemplo, hormigón). El sistema se puede configurar para que funcione cuando los precios de la electricidad son bajos, lo que normalmente es durante las horas de menor actividad, almacenando la mayor cantidad de calor posible en el suelo. El sistema también está configurado para apagarse durante las horas pico de demanda con electricidad costosa, y el piso puede proporcionar de 8 a 10 horas de calefacción sin consumo de energía si su masa térmica es lo suficientemente alta. Si el piso tiene una masa térmica reducida, el sistema eléctrico RFH debe operar con más frecuencia y los costos de funcionamiento pueden aumentar drásticamente durante las horas pico de demanda.

3) Sistema de suelo radiante hidrónico (agua caliente): Este es el más popular y rentable entre los tres tipos de sistemas de piso radiante, y es adecuado para aplicaciones donde los ocupantes pueden usar un termostato para controlar la salida de calor habitación por habitación. El agua caliente de una caldera se bombea a través de tuberías hidrónicas que se distribuyen uniformemente bajo el piso, y la distribución entre diferentes tramos de tubería se controla a través de un colector. Los sistemas Hydronic RFH tienen requisitos mínimos de mantenimiento y se pueden instalar entre las vigas debajo de los pisos existentes, lo que los hace ideales para renovaciones.

Tipos de instalación de calefacción por suelo radiante

Los sistemas de calefacción por suelo radiante se pueden clasificar en instalaciones húmedas y secas. Tenga en cuenta que esta clasificación es independiente del medio de transferencia de calor: las palabras húmedo y seco para no hacer referencia a tuberías hidrónicas o resistencia eléctrica.

1) Instalación húmeda: Este es el tipo más antiguo de instalación de suelo radiante. Los cables eléctricos, las esteras o los tubos hidrónicos están incrustados en una losa de hormigón gruesa o un subpiso de hormigón delgado, lo que significa que este tipo de instalación es más caro que uno seco. El sistema RFH tarda más en calentar el suelo y el aire de la habitación, pero la gran masa térmica del hormigón conserva el efecto de calentamiento durante varias horas después de que se apaga el sistema.

2) Instalación en seco: Una instalación en seco es más fácil de configurar, menos costosa y, en general, el tipo más conveniente. Los cables calefactores, los tapetes o los tubos se instalan en una bolsa de aire debajo del piso, no incrustados en el concreto, lo que resulta en un calentamiento más rápido que en una instalación húmeda. Sin embargo, esta configuración del sistema debe funcionar a alta temperatura, ya que no está incrustada en el material del piso.

Cómo influyen los materiales del suelo en el rendimiento

El rendimiento de la calefacción por suelo radiante está fuertemente influenciado por el material del suelo: los materiales conductores del calor mejoran el rendimiento, mientras que los materiales aislantes son perjudiciales. Sin embargo, esto no implica que deba evitar el aislamiento, solo asegúrese de que no esté instalado donde pueda bloquear la transferencia de calor entre el sistema de piso radiante y los espacios interiores.

Debido a su alta conductividad térmica y capacidad de almacenamiento, las baldosas de cerámica se consideran el material de cobertura más eficaz para la calefacción por suelo radiante. Otros materiales, como el vinilo y las láminas de linóleo, proporcionan demasiado aislamiento y, por lo tanto, reducen la eficiencia del sistema. Los pisos de madera conducen el calor bastante bien, pero se prefieren los pisos de madera laminada a la madera maciza, que puede secarse y contraerse fácilmente.

¿Cómo funcionan los paneles radiantes?

A diferencia de los sistemas de suelo radiante, estos paneles se instalan generalmente en paredes y techos, utilizando electricidad o agua caliente para calentar las láminas de aluminio. Los sistemas calentados eléctricamente ofrecen la conveniencia de evitar problemas de fugas de agua, pero también tienen un costo de funcionamiento mucho más alto debido a la dependencia de la electricidad. Los sistemas de paneles radiantes pueden tener una construcción superficial o pueden empotrarse en la pared, pero tenga en cuenta que las modificaciones futuras no son prácticas en el segundo caso.

¿Cuáles son los componentes clave de los sistemas de calefacción por suelo radiante?

1) Tubería PEX / cables calefactores / tapetes calefactores: Esta parte del sistema es responsable de suministrar calor. La tubería PEX distribuye agua caliente desde una caldera, mientras que las otras dos opciones producen calor directamente a través de la resistencia eléctrica.

2) Colector: Distribuye agua caliente entre varios circuitos de tuberías hidrónicas.

3) Válvulas y accesorios del actuador: Las válvulas permiten el control del flujo de agua, mientras que los accesorios proporcionan conexión entre los tramos de tubería y otros componentes del sistema.

4) Paquete de control: Opera el sistema según la configuración del usuario.

5) Control de calefacción (termostato): Permite al usuario establecer la temperatura requerida.

Beneficios de la calefacción por suelo radiante

1) RFH es adecuado para nuevas construcciones con habitaciones grandes y techos altos, mejorando tanto el rendimiento como el confort.

2) Niveles de confort y controles de calefacción fácilmente ajustables.

3) Ahorro de energía y facturas reducidas.

4) Se dispone de más espacio libre al eliminar los sistemas de aire forzado y sus conductos asociados.

5) El aire se mueve por convección natural, minimizando la propagación de polvo y alérgenos.

6) funcionamiento silencioso

7) Control universal

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