Caldera para calefacción por suelo radiante: parámetros de selección, cómo calcular la potencia, diagramas de conexión e instrucciones de instalación.

Cómo calentar una casa durante la temporada de frío es una pregunta que se plantea todo propietario. Muchos optan por la calefacción por suelo radiante. Pero para un funcionamiento eficaz, se requiere una fuente de agua caliente —una caldera para la calefacción por suelo radiante—, y esta debe ser eficiente.

Hoy veremos los diferentes tipos de calderas y analizaremos cuáles son las más adecuadas para sistemas de calefacción por suelo radiante. Aprenderás a calcular la capacidad de la caldera y a instalarla tú mismo.

Tipos de calderas para calefacción por suelo radiante

Existe una amplia gama de calderas en el mercado. Estas varían según el tipo de combustible que utilizan: gas, diésel, electricidad y combustible sólido. Se fabrican con diversos materiales, como hierro fundido y acero.

También se diferencian en el método de instalación:

1. Las unidades de pie pueden tener una potencia de salida de hasta 120 kW. Requieren espacio adicional para su instalación, por lo que se colocan en una habitación aparte.
2. Las unidades montadas en la pared tienen una capacidad de hasta 35 kW, son más fáciles de instalar y son menos costosas. Ya tienen un sistema incorporado. bomba que proporciona circulación de líquidoPara poner en marcha el aparato, debe conectarlo a la tubería de calefacción.

Además, las calderas de calefacción tienen un número diferente de circuitos y pueden ser de circuito simple o de circuito doble.

Circuito único — están diseñados exclusivamente para calentar el refrigerante para la calefacción doméstica. Para ampliar su ámbito de aplicación, se requieren componentes adicionales (caldera, intercambiador de calor, etc.).

Circuito doble — Unidades multifuncionales que calientan simultáneamente el agua para el sistema de calefacción y el agua caliente sanitaria. Esta última función la realiza una caldera de acumulación integrada y un intercambiador de calor de flujo continuo.

Gas

Las calderas de gas tienen cuerpos de hierro fundido o acero. Las calderas de hierro fundido pesan el doble que las de acero de la misma potencia. Son voluminosas y caras. Las calderas de acero son ligeras y compactas, y fáciles de reparar.

Las modernas unidades de gas de pie funcionan con gas natural y gas licuado de petróleo. Sin embargo, los modelos compactos murales son más fáciles de instalar; no ocupan espacio y su potencia (7-30 kW) es suficiente para calentar una vivienda pequeña.

Las calderas de gas estándar solo pueden funcionar a pleno rendimiento cuando el agua se calienta a su temperatura máxima (entre 70 y 90 grados), lo cual resulta inaceptable para la calefacción por suelo radiante.

El funcionamiento de los equipos de gas a bajas temperaturas puede provocar condensación, lo que puede afectar su vida útil. Estas calderas pueden adaptarse a la calefacción por suelo radiante con algunas modificaciones.

Las calderas de gas más adecuadas son las de condensación diseñadas para calefacción por suelo radiante. Reciben un aporte adicional del condensado generado. Incluso funcionando a bajas temperaturas, su eficiencia se acerca al 100%.

Las unidades de gas están disponibles en diseños de circuito simple y doble. La calefacción por suelo radiante se conecta a una caldera de doble circuito mediante un colector hidráulico.

Combustible sólido

Las calderas de combustible sólido funcionan de forma similar a las estufas de leña o carbón. Sin embargo, la caldera quema madera en ausencia de aire, produciendo gas de madera que calienta el refrigerante. Estos generadores presentan problemas al conectarse a sistemas de calefacción por suelo radiante, ya que requieren atención y mantenimiento constantes.

La excepción son las calderas de pellets con control automático, ya que tienen un tiempo de combustión prolongado. Sin embargo, también requieren más atención que las unidades de gas o eléctricas.

Para mantener la temperatura del refrigerante al nivel requerido, el sistema de automatización debe apagar periódicamente el horno, lo que conlleva una pérdida de eficiencia de la caldera. La instalación de un depósito de acumulación ayudará a evitarlo.

De esta forma, la unidad podrá aprovechar al máximo su potencial, transfiriendo el agua caliente al depósito de almacenamiento, desde donde el sistema la consumirá en el volumen necesario. Esto generará ahorros, ya que el intervalo entre las recargas de combustible a la caldera será mayor.

Eléctrico

Las calderas eléctricas son los calentadores de agua más eficientes para sistemas de calefacción por suelo radiante. Se ofrecen con diversos tipos de resistencias, incluyendo resistencias iónicas y de inducción. Convierten la energía eléctrica en calor. Son totalmente automáticas, fáciles de instalar y ajustar, y se pueden configurar de forma remota. Estas unidades mantienen la temperatura del agua a un nivel preestablecido sin perder eficiencia.

Los elementos calefactores murales son de uso común debido a su diseño sencillo y fácil instalación. Están equipados con un depósito de expansión y una bomba.

Si la superficie de la habitación no es grande, los circuitos TP se pueden conectar directamente al generador de calor.

Al instalar un suelo radiante de agua caliente procedente de una caldera de calefacción en una casa particular grande, será necesaria la instalación. unidad de mezcla y distribución.

Entre las desventajas se incluye el alto costo de la energía. Para reducir el costo de la calefacción, se recomienda utilizar un sistema con un tanque de almacenamiento de agua externo y un medidor de energía de doble tarifa.

Diesel

Las calderas diésel, alimentadas con gasóleo, funcionan con un principio similar al de las calderas de gas. Su proceso de combustión es totalmente automático. Ofrecen un alto rendimiento con bajo consumo de combustible, son fáciles de instalar y de mantener. Además, son respetuosas con el medio ambiente y rentables.

La desventaja de tales modelos — el olor a gasóleo, por lo que se instalan en una sala aparte (sala de calderas). Además, se requiere un depósito de combustible y una bomba para su suministro.

Cómo elegir una caldera

No existen calentadores de agua diseñados específicamente para calefacción por suelo radiante. Algunos fabricantes producen unidades con función de "suelo caliente", pero esto solo limita la temperatura del agua. Además, es importante considerar el tipo de refrigerante aprobado para cada modelo. Algunas unidades no pueden utilizarse con anticongelante, como se indica en las instrucciones.

En principio, cualquier modelo de calentador de agua puede utilizarse con suelo radiante; lo principal es instalar y conectar correctamente el sistema.

¿Cuáles son las características a tener en cuenta al elegir un calentador de agua y a qué se debe prestar atención?

1. ¿Es compatible con la calefacción por suelo radiante? ¿Es capaz de mantener la temperatura del refrigerante requerida? De lo contrario, será necesario seleccionar equipos adicionales.
2. La eficiencia con la que funcione en el sistema afecta al consumo de recursos (combustible).
3. ¿Es fácil de mantener y operar? ¿Cuánto tiempo se tarda en ajustarlo al nivel de calefacción deseado?
4. ¿Hay alguna dificultad con la instalación? ¿Podrá instalarlo usted mismo?

Además, los generadores de calor deben seleccionarse en función de la zona y las condiciones de funcionamiento, prestando atención a:

1. La potencia nominal se determina en función del tamaño de la habitación que se va a calentar y su nivel de aislamiento. La documentación especifica la superficie que el aparato está diseñado para cubrir, suponiendo un aislamiento adecuado. Si no conoces la pérdida de calor de tu casaEn ese caso, la potencia debe suministrarse con una reserva del 25 %. Un consumo excesivo que supere el rendimiento requerido puede provocar sobrecalentamiento y fallos en el equipo.
2. Control de potencia: las calderas de gas suelen incluir esta función. La regulación puede realizarse de forma manual o automática. Los modelos automáticos son más económicos; solo es necesario configurar algunos parámetros y el sistema automático mantiene la temperatura en el nivel establecido y apaga la calefacción.
3. Dependencia energética: el uso de una bomba eléctrica para forzar el movimiento del líquido aumenta el rendimiento de la caldera, pero la hace menos autónoma y más dependiente de los recursos energéticos.
4. Tipo de calefacción: Si el equipo se necesita no solo para calefacción sino también para agua caliente sanitaria, se requiere una caldera instantánea de doble circuito. Si necesita calentar un gran volumen de agua, es preferible un modelo con depósito.

Cada persona determina el costo de su calefacción según la fuente de energía más económica. Para algunos, es el gas; para otros, la leña. Si la vivienda cuenta con un contador multitarifa, la electricidad resultará más rentable.

Una caldera eléctrica es la más adecuada para suelos radiantes, ya que mantiene una temperatura constante con un bajo consumo energético. 1 kW de electricidad se convierte en 1 kW de calor. Si la superficie a calentar es pequeña, se puede conectar directamente.

Para conectar una cabaña de impresionante área, Se requerirá una unidad de mezclaAl instalar equipos de gas, es fundamental contar con una unidad de distribución, ya que no se recomienda la conexión directa. Alimentar la calefacción por suelo radiante con una caldera de combustible sólido incrementa los costos debido a la necesidad de adquirir componentes adicionales.

Además, la instalación de calderas de gas o de combustible sólido requiere la habilitación de una sala de calderas.

Cómo calcular la potencia

La caldera adecuada para la calefacción por suelo radiante debe ser económica, por lo que la elegimos en función de su rendimiento. Para seleccionar el modelo correcto, necesitamos calcular su potencia.

La potencia media por unidad para una casa de campo es de 1 kW por cada 10 m², lo que equivale a una potencia específica de 100 W por m². Sin embargo, se trata de una estimación aproximada, adecuada para un edificio de ladrillo con mínimas pérdidas de calor.

Al instalar equipos de gas, es necesario preparar y coordinar el proyecto con las agencias gubernamentales y obtener la autorización de la inspección de gas. El proyecto incluye una sección que especifica el cálculo de la capacidad del aparato.

Si planea instalar una caldera eléctrica o de pirólisis, utilice el formulario de cálculo para la carga térmica de la vivienda. Esta fórmula es adecuada para regiones templadas; si el apartamento se encuentra en regiones del norte, se aplica un factor de corrección de 1,2 o 1,3. Si el aislamiento o el suministro de agua caliente son deficientes, también se aplica un factor de 1,2.

Мк = 0,1*По*к1*к2*к3, donde:

Calculemos la potencia de salida del generador para una casa de 250 m2 en la región norte, con aislamiento deficiente y suministro de agua caliente insuficiente, utilizando el siguiente ejemplo:

Мк = 0,1*250*1,2*1,2*1,3= 46,8 kW

Si el local está ubicado en la zona central, el cálculo del indicador se ve así:

Мк = 0,1*250*1,2*1,2= 36,8 kW

Si la habitación está bien aislada y no se requiere suministro de agua caliente, entonces:

Mk = 0,1*250 = 25 kW

No se recomienda crear una gran reserva de energía, ya que esto no solo aumentará el costo de la energía térmica, sino que también provocará el sobrecalentamiento de la subestación transformadora y su posterior avería.

Diagrama de cableado para conectar un suelo radiante de agua a una caldera.

Existen diferentes maneras de conectar una caldera a la calefacción por suelo radiante. Cada una tiene sus ventajas y desventajas, y está diseñada para condiciones específicas. Veamos los métodos más comunes para conectar la calefacción por suelo radiante hidráulica a una caldera.

Diagrama de válvula de tres vías

Un diseño común para un sistema multicircuito con diferentes dispositivos de calefacción es una válvula de tres vías. Es adecuada para sistemas de calefacción combinados: radiadores con agua a 80 grados Celsius y calefacción por suelo radiante a 45 grados Celsius.

Una válvula de tres vías con bomba de circulación ayuda a mantener esta diferencia de temperatura. El nivel de calentamiento deseado del refrigerante se logra mezclando el agua de la caldera con el agua de retorno. La cantidad de agua fría añadida se controla abriendo o cerrando la válvula.

Esquema con unidad de mezcla

Este método está diseñado para sistemas combinados: un radiador y una subestación de calefacción. En este caso, se instala una unidad de mezcla con bomba en lugar de una válvula termostática.

La conexión del colector a la caldera es un sistema energéticamente eficiente en el que, mediante una válvula de equilibrado, el agua caliente y la fría se mezclan en proporciones estrictas.

Diagrama de circuito con termostato electrónico

El sistema de suministro TP funciona mediante unidades de calefacción termoiónica de pequeño tamaño; estas pueden proporcionar el funcionamiento de un único circuito de calefacción para una superficie de no más de 20 m2.

Un termostato es un pequeño dispositivo con una carcasa de plástico que contiene:

El principio de funcionamiento es sencillo: el líquido caliente se introduce directamente desde la caldera al circuito, sin necesidad de agua adicional. El control de la temperatura se realiza mediante un regulador integrado.

Controla una válvula electromecánica que regula el suministro de gas a la caldera. El agua circula por el circuito sin necesidad de bomba y se enfría directamente dentro del mismo.

El circuito es sencillo y este arnés es económico, pero no permite una sintonización precisa. Es adecuado para:

Diagrama de conexión directa

Para alimentar el suelo radiante con este sistema, se utiliza un separador hidráulico. Este método se diferencia en que, al conectar la calefacción por suelo radiante a una caldera con bomba, su circuito debe contar con una unidad de bombeo que funcione en conjunto con un termostato. Estas unidades regularán el caudal del fluido en función de la temperatura del aire.

El proceso es el siguiente: el agua caliente procedente de la caldera pasa al colector hidráulico, donde se distribuye siguiendo los contornos del suelo. Tras circular por los circuitos, regresa al calentador a través del tubo de retorno.

Este método se utiliza principalmente en unidades condensadoras, ya que no reduce la temperatura en la tubería de suministro. Si se instala una caldera de gas convencional, su funcionamiento en este modo provocará rápidamente una avería en el intercambiador de calor.

Al instalar una caldera de combustible sólido, para garantizar el correcto funcionamiento del sistema, será necesario instalar un depósito de acumulación, que limitará el nivel de temperatura.

Conexión de la calefacción por suelo radiante a una caldera de calefacción.

Las calderas eléctricas son las más fáciles de instalar y usar. Por lo tanto, explicaremos cómo conectar una caldera eléctrica a un colector de calefacción por suelo radiante.

Conectaremos una resistencia eléctrica de 3 kW a un suelo radiante de 30 m² mediante una válvula de tres vías. Para ello, adquiriremos una caldera de recirculación equipada con salidas para la conexión de mangueras de agua fría y caliente. El diámetro estándar de la salida es de 2,6 cm. Para evitar contratiempos, adquiriremos con antelación todas las herramientas necesarias.

Antes de comenzar a instalar la caldera, es necesario colocar una "tarta" de suelo cálido.

Luego instala unidad de distribución a la que están conectados los circuitos de suelo hidráulico, un extremo de la manguera al suministro de agua fría y el otro al de agua caliente.

Ahora puede proceder directamente a la instalación de las tuberías de la caldera, que se instaló en la ubicación prevista:

Tras la conexión, asegúrese de comprobar si hay fugas en el suelo realizando una prueba de funcionamiento. Esta prueba se realiza durante 24 horas con el sistema bajo presión de funcionamiento.

Solo entonces se puede verter la capa de mortero y colocar los materiales de acabado (baldosas o listones). El sistema debe encenderse una vez que el mortero se haya secado por completo.

Para garantizar el correcto funcionamiento de un suelo radiante por agua, se puede instalar cualquier modelo de calentador. Al fin y al cabo, todos los parámetros (potencia, rendimiento, etc.) se calculan de forma idéntica para todos los tipos. Es importante conectar el equipo correctamente.