La calefacción por suelo radiante está ganando popularidad cada año. Pero para garantizar que sea fiable y duradera, Es importante elegir las tuberías adecuadas.es decir, el material del que están hechos.
En este artículo, analizaremos en detalle las características técnicas, las ventajas y las desventajas de la calefacción por suelo radiante de polietileno reticulado, cómo instalarla uno mismo y mucho más.
- Características del material
- Fortaleza
- Resistencia a la temperatura
- Propiedades físicas
- Propiedades químicas
- Otras características
- Ventajas y desventajas del polietileno reticulado
- Construcción de tuberías de polietileno
- Tipos de accesorios para unir polietileno reticulado
- Compresión
- Accesorios de presión
- Axial
- Instalación de calefacción por suelo radiante con tuberías de polietileno reticulado.
- Trabajo preparatorio
- Diagrama de disposición del elemento calefactor
- Cálculo del número de tuberías
- Preparación de la base para las tuberías
- Instalación de tuberías de polietileno
- Conexión de agua y prueba de presión
- Vertiendo la solera
- Solera de hormigón
- Suelos secos
- Normas de funcionamiento
- ¿Qué dificultades y errores pueden ocurrir?
- Comparación de tuberías de polietileno con otros materiales.
- Instrucciones en vídeo
Características del material
Las tuberías de la calefacción por suelo radiante están fabricadas con diversos materiales: cobre, metal-plástico, pero el tipo más moderno se considera que es una tubería hecha de polietileno reticulado.
El polietileno reticulado es un tipo de etileno que se produce mediante manipulación química y física. Durante su producción, las moléculas de etileno se fusionan formando una red celular tridimensional. Este modelo se denominó PEX..
Fortaleza
La resistencia de este producto se debe a las uniones transversales que se forman durante el proceso de fabricación, además de las longitudinales. El índice de expansión de los tubos PEX oscila entre el 250 y el 800 %.
Además, a diferencia del polipropileno, este material tiene una mayor durabilidad y no se deteriora incluso con cambios significativos de temperatura.
Resistencia a la temperatura
Al utilizar mangueras de polietileno reticulado, la temperatura máxima recomendada es de 140 grados Celsius. Sin embargo, los procesos de fusión comienzan a temperaturas superiores a 190 grados Celsius.
La temperatura mínima que puede soportar esta tubería, manteniendo la resistencia y la elasticidad del producto, es de -50 grados Celsius.
Tenga en cuenta: El polietileno reticulado tiene una mayor resistencia a las fluctuaciones de temperatura a corto plazo.
Por lo tanto, se recomienda su uso en sistemas de calefacción de baja temperatura, donde el calentamiento no es significativo y las fluctuaciones de temperatura son frecuentes. Sin embargo, el polietileno debe utilizarse en zonas donde la tubería se mantiene constantemente caliente.
Propiedades físicas
A pesar de la alta densidad de los tubos PEX, el material es suave y elástico, y posee las siguientes propiedades:
- Los líquidos y los gases no lo atraviesan;
- Se dobla con facilidad, lo que permite realizar giros muy cerrados.
Propiedades químicas
Un proceso de producción mejorado —la reticulación— ha hecho que el polietileno sea más resistente a las influencias orgánicas e inorgánicas, y además no se ve afectado por los disolventes.
Además, el material es resistente a los efectos adversos del medio ambiente, incluyendo la luz solar y el oxígeno. Esta cualidad se debe al recubrimiento protector antidifusión presente en la mayoría de los modelos PEX.
Otras características
Los perfiles de polietileno tienen diámetros de 10 a 200 mm. Para la calefacción por suelo radiante hidráulica, el diámetro recomendado es de 16 mm.
Características técnicas principales:
- espesor de pared: 2 mm;
- Peso del medidor: 110 g;
- Volumen del medidor: 0,113 l;
- densidad - 940 m²3;
- conductividad térmica - 0,39 W/mK.
Ventajas y desventajas del polietileno reticulado
Las tuberías de polietileno reticulado, como cualquier otro tipo, tienen sus ventajas e inconvenientes.
Ventajas:
- Su elasticidad permite utilizarlo al tender circuitos con grandes curvas, sin riesgo de que el producto se doble.
- Respetuoso con el medio ambiente: no contiene componentes dañinos, por lo que no se liberan sustancias peligrosas para la salud humana al calentarse.
- La temperatura de combustión es alta: la fusión completa comienza a los 400 grados Celsius. Pero incluso durante la descomposición, todos los componentes son no tóxicos.
- Características de rendimiento: la unidad no se pudre, es resistente a la corrosión y a los productos químicos. Todo esto garantiza una larga vida útil para los sistemas de calefacción por suelo radiante hidráulico fabricados con este material.
- Resistencia a las heladas: no se produce deformación a temperaturas significativamente bajo cero.
- Posee propiedades fonoabsorbentes: un suelo con un elemento calefactor fabricado con polietileno reticulado funciona de forma silenciosa.
- Posee la propiedad de "memoria de forma", es decir, es capaz de recuperar su aspecto original.
- Tiene un precio aceptable.
También conviene mencionar los pequeños inconvenientes de las tuberías de polietileno reticulado. Principalmente, estos se refieren a algunas dificultades de instalación.
Las curvas en las tuberías requieren un soporte seguro. Además, se debe tener sumo cuidado al instalarlas en el sistema de calefacción por suelo radiante para evitar dañar el revestimiento protector.
Otra desventaja es el impacto negativo de los rayos ultravioleta directos, que hacen que el material se vuelva quebradizo.
Construcción de tuberías de polietileno
El contorno de polietileno es una estructura multicapa con una capa de refuerzo. Este refuerzo aumenta la resistencia del producto, reduce su expansión y amortigua los picos de presión internos.
La capa de refuerzo puede ser de polipropileno, fibra de vidrio, papel de aluminio o láminas. Al conectar varias tuberías, esta capa debe retirarse hasta una profundidad de 1 cm.
¡Es importante saberlo! Cabe destacar que, para los sistemas de calefacción por suelo radiante, lo más frecuente es utilizar un circuito no reforzado.
Además, el polietileno reticulado posee una barrera de oxígeno, una capa antidifusión. Esta capa está presente en todos los productos PEX. Sin ella, el oxígeno penetra más profundamente, lo que provoca una degradación, aunque lenta, del producto.
Existen varios tipos de polietileno reticulado que se utilizan en la fabricación de tuberías para calefacción por suelo radiante:
- El PEX se fabrica utilizando peróxido de hidrógeno. La reticulación con peróxido le confiere resistencia y elasticidad. Estas tuberías poseen la mejor memoria molecular.
- El PEX-b (silano) se utiliza para unir polietileno; adhiere hasta el 80 % de las moléculas. Los contornos resultantes tienen una resistencia similar a la del PEX, pero son menos elásticos y conservan peor su forma.
- PEX-c: la reticulación se logra mediante radiación radiactiva. Las tuberías son menos flexibles, lo que puede provocar dobleces durante la instalación. Estos dobleces se eliminan mediante un acoplamiento.
- En el PEX-d se utiliza nitrógeno para la reticulación, pero la tecnología es compleja y rara vez se emplea.
Tipos de accesorios para unir polietileno reticulado
Actualmente, para conectar tuberías de polietileno se utilizan los siguientes tipos de accesorios.
Compresión
Los racores de compresión, también conocidos como racores de engaste, son un método de conexión desmontable. El racor consta de una tuerca, un anillo partido y una boquilla, generalmente de latón.
Accesorios de presión
Este tipo de conexión crea un vínculo permanente, resistente y duradero. Se recomienda su uso en estructuras de tipo amarre y en sistemas de alta presión y alta temperatura.
El racor de presión consta de un cuerpo, un anillo de compresión y un manguito.
Axial
Un racor axial es un dispositivo que consta de una boquilla y un manguito. Se instala utilizando herramientas de expansión y tensión.
Instalación de calefacción por suelo radiante con tuberías de polietileno reticulado.
El proceso de instalación de sistemas de calefacción por suelo radiante mediante perfiles de polietileno reticulado consiste en la colocación gradual de las capas estructurales. El espesor total de la estructura es de aproximadamente 15 cm.
Trabajo preparatorio
Antes de comenzar la instalación del sistema, debe completar algunos pasos preparatorios. Primero, debe decidir el tipo de tuberías y componentes.
Para instalar una estructura con calefacción necesitará:
- tubería de polietileno;
- tanque de expansión;
- caldera para calentar agua;
- bomba de circulación;
- accesorios de plomería;
- sujetadores;
- colector, idealmente con una flecha hidráulica;
- cinta amortiguadora;
- material aislante y refuerzo;
- solución de solera.
Al seleccionar un colector, se recomienda elegir un dispositivo con válvulas de equilibrado y caudalímetros; esto simplificará el proceso de ajuste del sistema.
Para evitar distracciones durante el proceso de trabajo, es necesario tener preparados todos los componentes necesarios antes de la instalación.
Diagrama de disposición del elemento calefactor
Existen varios patrones básicos que se utilizan al instalar tuberías de calefacción por suelo radiante: "serpiente", "caracol" y "doble espiral":
- El diseño en forma de "caracol" es el más común; es fácil de instalar y proporciona una calefacción uniforme en toda la habitación, ya que todos los ángulos son de 90 grados.
- El diseño en forma de serpiente es más complejo de instalar, ya que las curvas pueden alcanzar los 180 grados. Este diseño funciona bien con tuberías de polietileno reticulado, ya que se doblan con facilidad.
Al elegir la distribución para la calefacción por suelo radiante hidráulico, tenga en cuenta las características específicas de la habitación. Para espacios amplios, se recomienda una distribución en espiral o en forma de caracol doble. Esta distribución también es útil para zonificar áreas según los niveles de calefacción.
Con un sistema estándar tipo "serpiente" o "caracol", la longitud máxima de la tubería principal es de 60 a 80 metros. En habitaciones donde la longitud supera significativamente el ancho, el tamaño del circuito puede aumentarse a 120 metros, pero el diámetro de la tubería debe ser mayor.
Al instalar tuberías, la separación entre ellas es crucial. Generalmente, es de 10 a 35 cm; cuanto menor sea la separación, mayor será la transferencia de calor del suelo. En zonas con alta pérdida de calor (cerca de puertas y ventanas), la separación debe minimizarse, mientras que en el centro de la habitación puede aumentarse. Las tuberías deben instalarse a una distancia mínima de 30 cm de las paredes.
¡Atención! Se recomienda colocar el colector en el centro del apartamento o casa; esto garantizará una calefacción uniforme en todas las habitaciones.
Cálculo del número de tuberías
Antes de adquirir tuberías de polietileno reticulado para calefacción por suelo radiante, es necesario calcular el tamaño y el diámetro requeridos. Según la práctica habitual, una tubería de 16 mm de diámetro con un espesor de pared de 2 mm se considera adecuada. Para superficies más grandes, se recomienda un diámetro de 20 a 25 mm.
Para calcular la cantidad de producto necesaria para calentar una habitación, puede utilizar la siguiente fórmula:
D=S/M x k, donde:
- D — tamaño de tubería calculado;
- S — el tamaño de la superficie de la habitación;
- M — paso de colocación;
- k es el factor de seguridad, si el área es de 30 m2 – 1,1, más – 1,4.
La longitud máxima de la tubería se ve afectada por el diámetro del circuito. Para un diámetro de 16 mm, la longitud máxima es de 90 m; para un diámetro de 20 mm, la longitud máxima es de 120 m; y para un diámetro de 25 mm, la longitud máxima es de 150 m.
Preparación de la base para las tuberías
La instalación del sistema de calefacción por suelo radiante debe comenzar con la preparación del subsuelo. El proceso consiste en:
- Desmontar el revestimiento de acabado y la solera antiguos, limpiar y nivelar la base;
- Colocación de material impermeabilizante: película de polietileno;
¡Atención! Si dispone del presupuesto, lo mejor es utilizar una membrana de polímero; permitirá que el suelo "respire".
- Aislamiento térmico de base: se utilizan placas de espuma de poliestireno extruido o corcho;
- Colocación de una rejilla de refuerzo: no es necesaria si se utiliza espuma de poliestireno como aislamiento térmico;
- Instalación de una cinta amortiguadora: es necesaria para compensar la dilatación térmica de la capa de mortero.
A continuación, se instalan la caldera y el colector en la ubicación prevista. La unidad debe conectarse al suministro de agua y a la electricidad.
Instalación de tuberías de polietileno
Las tuberías de polietileno se colocan según el diagrama sobre láminas de espuma de poliestireno o una malla de refuerzo. Si la habitación es grande, el área se divide en varios contornos.
Para simplificar el proceso de instalación, se recomienda marcar las losas. Comience en el colector y el otro extremo también debe volver al mismo punto.
¡Importante! Antes de comenzar la instalación, considere el método para conectar y asegurar las tuberías.
Se recomienda que el circuito sea continuo. Sin embargo, si es necesario, las tuberías pueden conectarse entre sí o al colector mediante soldadura, compresión o accesorios a presión.
La creación de un circuito mediante racores de compresión es un método fiable y sencillo. Se acopla un racor a la manguera y, a continuación, se expande el diámetro interno del tubo hasta el tamaño requerido con un expansor. Se aprieta el racor y se coloca un manguito.
Existen varias formas de fijar tuberías a accesorios o paneles de espuma de poliestireno:
- abrazaderas de polietileno;
- alambre de acero;
- Reparando las vías.
El uso de abrazaderas es la opción más sencilla y económica. Solo se necesitan dos por metro. Se instalan cada 50 cm en línea recta y cada 20 cm en curva.
Reglas básicas para la instalación de tuberías de polietileno reticulado:
- Al girar, no haga curvas pronunciadas;
- Los trabajos de instalación deberán realizarse a una temperatura de al menos +18 °C.
- Si las tuberías estaban expuestas al frío, debían mantenerse en una habitación cálida antes de su instalación;
- El radio de giro de una tubería con un diámetro de 16 mm no debe exceder los 12 cm;
- El exceso de longitud del circuito debe cortarse únicamente antes de la conexión;
- Está prohibido colocar objetos pesados o pisar las tuberías durante la instalación;
- El contorno debe estar posicionado de manera uniforme, sin torcerse.
Conexión de agua y prueba de presión
Antes de verter la capa de mortero, se debe comprobar el funcionamiento del sistema y detectar posibles defectos en la tubería principal.
La conexión del suelo implica conectar las mangueras de suministro y retorno al colector. A continuación, abra las válvulas de control y de aire. Luego, encienda la bomba de circulación y el compresor, generando una presión de 5-6 bar.
Mediante este sistema, se suministra agua a la tubería principal durante 12 horas. La presión debe ser 1,5 veces superior a la presión de funcionamiento. Si las abrazaderas se sueltan durante este proceso, se reinstalan, pero 5 cm más abajo.
Transcurrido este tiempo, se cierran todas las válvulas excepto una, se ajusta la presión al nivel de funcionamiento y se regula cada ramal por separado.
Vertiendo la solera
Solo después de que la estructura haya sido probada se puede colocar la siguiente capa. Hay dos opciones: una capa de hormigón o un piso seco.
Solera de hormigón
Para la capa de mortero, se puede utilizar tanto mortero comercial como mortero casero elaborado con cemento M300. El espesor mínimo de la capa de hormigón que protege las tuberías de polietileno es de 3 cm, y el máximo, de 7 cm.
En la mayoría de los casos, la solera se instala sin juntas térmicas, pero estas son necesarias:
- si la superficie de la habitación es superior a 33 m2;
- si la longitud de la habitación supera los 10 m;
- con un diseño complejo.
Es posible verter una solera de refuerzo, es decir, utilizando una malla de refuerzo, lo que aporta resistencia a la estructura.
La capa de mortero se vierte poco a poco, comenzando desde la esquina frontal de la habitación y terminando en la puerta. Después de nivelar la superficie de hormigón, se deja secar el suelo por completo durante cuatro semanas.
Suelos secos
Instalar un suelo seco sobre las tuberías es un método más fácil y rápido, ya que no hay procesos húmedos que requieran mucha mano de obra y curado.
La arena de arcilla expandida es una opción económica para pisos secos. Además, si se produce una fuga, la arena se retira fácilmente y se vuelve a colocar una vez reparado el daño.
Normas de funcionamiento
La vida útil de los sistemas de calefacción por suelo radiante fabricados con tuberías de polietileno se ve afectada por las condiciones de funcionamiento: la temperatura y la presión del fluido caloportador. Las tuberías de PEX toleran bien las fluctuaciones de temperatura, pero con el tiempo, esto provoca su envejecimiento.
Reglas básicas de funcionamiento que prolongarán la vida útil de su suelo:
- Tras la instalación, está prohibido encender el dispositivo a máxima potencia;
- El nivel de calentamiento del agua que entra en el circuito no debe superar los +45;
- Al poner en marcha el sistema, especialmente en invierno, el encendido debe ser gradual, comenzando a las 2 de la tarde, con un aumento progresivo del tiempo de funcionamiento cada día.
¿Qué dificultades y errores pueden ocurrir?
Al instalar tuberías de polietileno, es común que se doblen. No es viable continuar con la instalación de un circuito en estas condiciones; debe reemplazarse, ya que eventualmente presentará fugas.
Está prohibido volver a engarzar los racores de presión, así que aplique la máxima fuerza al apretar las manijas. Además, elimine todas las rebabas.
Comparación de tuberías de polietileno con otros materiales.
En la tabla se muestra una comparación del circuito de polietileno con tuberías fabricadas con otros materiales:
| Tuberías hechas de | Ventajas | Desventajas |
| Polietileno reticulado | Los productos fabricados con este material pueden recuperar su forma. Son resistentes al calor, duraderos, resistentes a la corrosión, ligeros, aíslan del ruido, son ecológicos y asequibles. | El polietileno reticulado reacciona negativamente a la radiación ultravioleta, por lo que solo puede instalarse en sistemas de comunicación cerrados. |
| Cobre | Las tuberías de cobre son duraderas; no se derriten ni se agrietan, y resisten el crecimiento bacteriano y la corrosión. Los productos de cobre toleran bien las altas y bajas temperaturas y son resistentes a la tensión mecánica. | Las tuberías fabricadas con este material son caras y pesadas, y no toleran bien el agua dura y ácida. No se deben combinar tuberías de cobre y acero en el mismo sistema. |
| Polipropileno | Este material no es tóxico y es resistente a productos químicos, a la presión y a las fluctuaciones de temperatura. Las tuberías fabricadas con él son ligeras, lo que facilita su instalación. | Las tuberías de polipropileno tienen poca flexibilidad y un alto coeficiente de expansión, lo que conlleva un aumento de sus dimensiones. |
| Metal-plástico | A pesar de su bajo costo, las tuberías de metal y plástico son duraderas, resistentes a la corrosión y a los ácidos. Son ligeras, mantienen su forma y son respetuosas con el medio ambiente. Además, se doblan fácilmente, lo que facilita su instalación. | Las dos capas de las tuberías —polietileno y aluminio— tienen diferentes coeficientes de dilatación lineal, lo que puede provocar delaminación. Existe riesgo de rotura si la conexión se aprieta demasiado, y si se utilizan conexiones roscadas, existe riesgo de que se formen incrustaciones en el interior. |
En resumen, las tuberías de cobre para calefacción por suelo radiante son una excelente opción, pero no son asequibles para todos. Los productos de polipropileno son más económicos, pero carecen de flexibilidad, y las tuberías de metal y plástico no soportan bien las fluctuaciones de temperatura.
Por lo tanto, el uso de tuberías de polietileno reticulado en sistemas de calefacción por suelo radiante es práctico y conveniente, y cada año gana más popularidad. Además, resiste las heladas y las pequeñas deformaciones desaparecen a una temperatura confortable.
Sin embargo, los expertos aconsejan elegir las tuberías de calefacción por suelo radiante en función de las características de la habitación y las condiciones de funcionamiento, ya que estos factores influyen en el confort del hogar y la vida útil del aparato.
