¿Cómo funciona un suelo radiante de agua?: principio de funcionamiento, diferentes tipos de conexión.

Hoy en día, los suelos radiantes son bastante comunes en los hogares. Pueden servir como calefacción principal o complementaria.

Sin embargo, para que este sistema funcione eficazmente, es importante comprender cómo funcionan los suelos radiantes de agua e instalarlos correctamente.

¿Cómo funciona un suelo radiante de agua y cuál es su funcionamiento?

La calefacción por suelo radiante es un sistema fiable y económico que crea un ambiente confortable. Gracias a su diseño, la temperatura en la parte inferior de la habitación siempre será varios grados superior a la de la parte superior.

El sistema en sí es una estructura de tuberías colocadas entre el subsuelo y el piso terminado. El circuito incluye una línea de suministro y una de retorno. El diseño puede verter mortero de hormigóno bien, colocarse utilizando el método de pavimentación.

Además, la estructura está equipada con una unidad colectora, que está equipada con dispositivos de control. El calentamiento se logra mediante un refrigerante caliente que circula dentro del circuito, y el movimiento del refrigerante mismo está asegurado por Descripción de una bomba de circulación especial.

La instalación de sistemas de calefacción hidrónica requiere permiso, ya que se conectan al sistema de calefacción principal. La calefacción por suelo radiante se instala normalmente en viviendas particulares; es menos común en apartamentos debido al riesgo de inundaciones para los vecinos de abajo. Como alternativa, en su propia casa puede conectarse a una caldera independiente.

El "pastel" de un suelo radiante de agua tiene este aspecto:

• base;
• impermeabilización;
• capa de aislamiento térmico;
• tubería;
• solera de hormigón;
• recubrimiento de acabado.

¡Atención! El tamaño estándar de la tubería es de 16 mm, con una longitud de circuito permitida de 80 cm y un diámetro de 20 a 120 cm.

El espesor promedio de una capa de sedimentos en el fondo marino oscila entre 18 y 23 cm.

La calefacción por suelo radiante hidráulico es un sistema de baja temperatura que calienta el fluido circulante entre 35 y 45 grados Celsius. Su potencia depende de la temperatura del refrigerante. Al calentar el agua a 45 grados Celsius, la potencia será de 140 vatios. Por lo tanto, para calentar una vivienda exclusivamente con calefacción por suelo radiante hidráulico, la superficie cubierta debe ser de al menos el 70%.

Además de ser energéticamente eficiente, un circuito de agua relleno de hormigón retiene el calor durante mucho tiempo. Entre sus desventajas se encuentran el tiempo que tarda la capa de hormigón en calentarse y la robustez de la construcción, que no todos los suelos pueden soportar.

Existen diversos sistemas de conexión para la calefacción por suelo radiante, y en este artículo examinaremos con más detalle los principios de funcionamiento de algunos de ellos.

¿Cómo funciona la calefacción por suelo radiante en combinación con los radiadores?

En algunos casos, la calefacción por suelo radiante solo puede instalarse junto con un radiador. Los radiadores actúan como fuente principal de calefacción y suelen instalarse cerca de una ventana. La calefacción por suelo radiante se instala como fuente de calefacción adicional, ya sea en el centro de la habitación o en zonas específicas.

Si se elige el pavimento adecuado, el sistema combinado se puede instalar en habitaciones de cualquier uso y en edificios de cualquier número de plantas.

La ventaja de instalar calefacción por suelo radiante en la planta baja es que el aire caliente subirá hasta el techo y calentará no solo esta planta, sino también la de la planta superior, donde solo hay radiadores instalados.

Existen varias formas de implementar este sistema. Una de ellas consiste en instalar un conector en T tanto en la entrada como en la salida, conectando un radiador a un extremo y la calefacción por suelo radiante al otro.

Además, la calefacción por suelo radiante se puede conectar fácilmente a un sistema de radiadores existente mediante un termostato inalámbrico, lo que simplifica y acelera tanto el proceso de instalación como el de conexión.

El diseño y el principio de funcionamiento del sistema cuando se conecta a una caldera.

La caldera es el equipo encargado de calentar el refrigerante. Al instalar calefacción por suelo radiante, no es necesaria si el sistema está conectado a la red de calefacción central.

Un punto importante a tener en cuenta al usar un sistema de calefacción por suelo radiante con una caldera independiente es que la temperatura del agua no debe superar un promedio de 45 °C. Esto es especialmente cierto en el caso de una caldera de gas, ya que:

• Funciona eficazmente a temperaturas máximas de 70–90 °C, pero cuando la temperatura baja, la eficiencia disminuye y los costos de combustible aumentan;
• Si la caldera funciona a temperaturas más bajas, se formará condensación, lo que reducirá su vida útil.

Para evitar estos problemas, se recomienda adquirir una caldera con las diferencias de temperatura requeridas (de condensación).

Otra opción es instalar calefacción por suelo radiante con una caldera eléctrica, pero esto supone un gasto considerable. Las calderas eléctricas vienen en:

1. Con Ten, el equipo no es caro, pero se avería con frecuencia.
2. Los calentadores de electrodos funcionan según la calidad del refrigerante, o más precisamente, según la conductividad del líquido. Este tipo de aparato requiere mantenimiento periódico: el reemplazo de los electrodos. Para su puesta en marcha, se necesita agua potable o un líquido especial, que se puede adquirir junto con el equipo.
3. Las placas de inducción son las más caras, pero también las más eficientes energéticamente. Calientan el agua rápidamente y consumen muy poca electricidad.

En términos de eficiencia, al comparar sistemas de calefacción por suelo radiante con caldera, las unidades de pellets y briquetas son las más eficientes, superadas por las de gas. Los sistemas de combustible sólido requieren la eliminación constante de cenizas y escoria del hogar. Si bien existen calderas de mayor duración, aunque más caras, requieren recargas semanales en promedio y la eliminación de los productos de la combustión es mucho menos frecuente.

Actualmente, también se comercializan modelos de calderas combinadas que funcionan con combustible sólido y electricidad. Hay elementos calefactores automáticos, que se apagan cuando se alcanza la temperatura programada y luego se vuelven a encender.

Tenga en cuenta: Las calderas de combustible líquido rara vez se utilizan en sistemas de calefacción por suelo radiante, ya que deben ubicarse en una habitación separada debido al olor y al ruido que producen.

Principio de funcionamiento de una unidad de mezcla (válvula de tres vías y de dos vías)

La unidad de mezcla consta de dos componentes principales: una bomba de circulación y una válvula de control. La bomba hace circular el refrigerante, mientras que las válvulas regulan el flujo de agua caliente para mantener el nivel de calefacción deseado.

La unidad de mezcla se puede colocar en el armario del colector o en la sala de calderas, sobre el peine.

Existen dos tipos de dispositivos de mezcla:

1. Una válvula mezcladora de tres vías se utiliza para mezclar el agua caliente de la caldera con el refrigerante enfriado. Cuando está equipada con un servomotor, la válvula puede controlarse mediante un termostato o mediante controladores que dependen de las condiciones climáticas. Esta válvula mezcladora se considera universal, aunque presenta varias desventajas:

• Existe la posibilidad de que la válvula abra el suministro de refrigerante caliente (90 °C) al sistema; esto suele ocurrir al arrancar el dispositivo, lo que provocará la rotura de las tuberías;
• Este tipo de válvula tiene una baja capacidad de caudal, lo cual resulta insuficiente para suelos radiantes, lo que afectará al nivel de calentamiento del refrigerante.

Sin embargo, esta unidad de mezcla no es reemplazable en habitaciones grandes, de más de 200 m2.

2. Una válvula bidireccional es la mejor opción, ya que mezcla continuamente refrigerante frío y solo regula el agua proveniente de la caldera. Esto evita el sobrecalentamiento del suelo, prolongando así su vida útil.

Este diseño se utiliza únicamente en áreas pequeñas, de hasta 200 m2.

Estas son las principales unidades de mezcla utilizadas en la instalación de suelos radiantes de agua.

¡Para tu información! Algunas válvulas de tres vías incorporan función termostática. También existen modelos con actuador electrotérmico y regulación suave, ideales para la calefacción por suelo radiante.

¿Cómo funciona el sistema cuando se conecta mediante una unidad de mezcla con bomba?

Otra opción para instalar calefacción por suelo radiante en una vivienda particular es instalar una bomba mezcladora. Esta se monta detrás del radiador, que actúa como fuente de calor. También es posible conectarla a una caldera.

Un sistema de calefacción por suelo radiante hidráulico con unidad de mezcla por bomba funciona mezclando el refrigerante caliente suministrado por la fuente de calefacción con las aguas residuales frías. Todo este proceso tiene lugar en la unidad de mezcla. Se pueden utilizar válvulas de equilibrado para regular el flujo de refrigerante frío y caliente.

El suelo radiante con bomba mezcladora se considera uno de los sistemas más eficientes, ya que mantiene fácilmente una temperatura interior confortable. Se puede adquirir prefabricado o montarlo uno mismo.

Colectores de distribución

El colector de distribución es un componente fundamental para la regulación de la calefacción por suelo radiante. Está diseñado para distribuir uniformemente el refrigerante a través de los circuitos. Cuenta con aberturas para el suministro de agua caliente y la recogida de agua fría.

Todos los circuitos colectores deben estar equipados con válvulas termostáticas, que permiten regular la temperatura en cada circuito de calefacción por suelo radiante, y reguladores de caudal. Este diseño, junto con un sensor de temperatura, permite mantener la temperatura ambiente a un nivel preestablecido, adaptándose con precisión a los cambios climáticos exteriores.

Cada habitación está equipada con un termostato que controla varios actuadores, uno por cada circuito. Algunos modelos de termostatos incluyen una función programable que permite configurar el modo de funcionamiento deseado o el tiempo de encendido y apagado de la calefacción.

Además, el colector permite que el aire escape del sistema a través de la válvula de drenaje, y la válvula de cierre sirve para equilibrar y drenar el agua.

Para mayor comodidad, la unidad de distribución está oculta en un armario metálico especial, que se instala en la pared o en un nicho.

Instalación de suelos calefactados por agua

Antes de trabajar en Instalación de suelos calefactados por agua Se elabora un diagrama de tendido de tuberías y se compila una lista de los materiales necesarios.

El proceso paso a paso para instalar calefacción por suelo radiante es el siguiente:

1. Preparación de la base: si hay grietas o grandes desniveles, deben sellarse con una solución especial o verterse una fina capa de mortero rugoso.
2. Se recomienda instalar el armario del colector con todo el equipo necesario antes de colocar el suelo, ya que este trabajo es engorroso y generará polvo y escombros.
3. Impermeabilización: la base debe cubrirse con material impermeabilizante para protegerla de la humedad.
4. Instalación de cinta amortiguadora: debe aplicarse alrededor de todo el perímetro de la habitación; evitará que la estructura se deforme al calentarse.
5. Aislamiento térmico: la capa de aislamiento térmico necesaria sobre un suelo de hormigón es de 7 a 10 cm. La espuma de poliestireno extruido es ideal para este fin. También existen losas ranuradas para la instalación y fijación de tuberías.

El material aislante térmico cuenta con una capa de lámina metálica que ayuda a reflejar el calor en la dirección deseada.

La instalación de las tuberías es fundamental para la calefacción por suelo radiante, por lo que su selección debe abordarse con seriedad.

Las tuberías son:

• Metal-plástico: son difíciles de instalar, pesados ​​y para doblarlos se necesita equipo especial;
• El polipropileno tiene una alta conductividad térmica, pero dicho contorno requiere una fijación fiable, ya que tiende a recuperar su forma original;
• Acero inoxidable corrugado: el más popular, fácil de instalar, con un alto grado de conductividad térmica y disponible en diferentes tamaños;
• Las de cobre son resistentes y duraderas, pero son caras y difíciles de instalar por cuenta propia;
• El polietileno PERT y PRX se utilizan con frecuencia porque el producto es elástico y tiene buenas características de rendimiento.

La instalación de las tuberías se realiza según el patrón previsto (en espiral o serpentina) y con la separación especificada. El circuito se puede fijar a la malla de refuerzo preinstalada con abrazaderas de plástico.

Al instalar una estera con protuberancias como aislamiento térmico, las tuberías se colocan entre las ranuras y, por lo tanto, quedan fijadas de forma segura.

1. Conexión: las tuberías deben conectarse a la entrada y salida del sistema de calefacción por suelo radiante.
2. Antes de verter la capa de mortero, se debe realizar una prueba de presión en el suelo para comprobar si hay fugas y asegurar un funcionamiento correcto. La prueba se realiza a presión elevada durante 24 horas.
3. Vertido de la solera: su espesor depende del diámetro de la tubería y es de 5 a 7 cm en promedio. Al verter el hormigón, debe haber presión en las tuberías.

• Activación inicial del suelo: No encienda el sistema hasta que la mezcla de hormigón se haya secado por completo, lo que tardará aproximadamente un mes. Para evitar el agrietamiento del mortero, la temperatura debe aumentarse gradualmente, comenzando a 20 grados Celsius e incrementándose entre 3 y 4 grados Celsius cada día hasta alcanzar la temperatura de funcionamiento.
• Para el revestimiento final del suelo se puede utilizar cualquier material, siempre que sea compatible con el sistema de calefacción. La calefacción por suelo radiante funciona bien con baldosas cerámicas.

¡Atención! Al instalar un piso mediante el método en seco, el proceso de construcción consiste en instalar vigas de madera, listones fijados transversalmente a ellas y tuberías colocadas entre ellas.

Fabricantes de componentes populares

Al instalar calefacción por suelo radiante hidráulica, elegir los componentes adecuados es sencillo, ya que la mayoría de los fabricantes de estos sistemas también producen accesorios. Además, algunos fabricantes han comenzado a producir mezcladoras, eliminando la necesidad de una bomba de circulación independiente.

Entre los fabricantes más fiables que producen tuberías de polímero con una vida útil superior a 50 años se incluyen:

• «Valtec»;
• "De Dietrich";
• «Acv»;
• «Ctc»;
• "Buderus".

Además, estas empresas fabrican paneles de control que permiten supervisar el funcionamiento del sistema desde cualquier lugar de la casa.

En conclusión, se puede afirmar que la calefacción por suelo radiante hidráulica es más eficiente que otros tipos de sistemas de calefacción. Al fin y al cabo, no se desperdicia energía calentando el aire bajo el techo.

Si decide instalar suelo radiante, estudie detenidamente todos los posibles esquemas de instalación para estos sistemas, así como el funcionamiento de los suelos radiantes hidráulicos en un apartamento o casa, para elegir la mejor opción para usted.

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