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Funcionamiento del suelo radiante, ventajas y tipos de superficies radiantes
El suelo radiante es uno de los sistemas de calefacción más confortables y de mayor eficiencia energética del mercado. Su funcionamiento se define en la norma UNE-EN 1264 como un sistema de calefacción por el suelo, en el que los tubos, que transportan agua con o sin aditivos como fluido calefactor, están ocultos bajo dicho suelo.
Los sistemas de climatización (calefacción y refrigeración) por suelo radiante constituyen una tecnología innovadora que ha experimentado grandes avances en los últimos años hasta convertirse en uno de los emisores más utilizados en la actualidad para el acondicionamiento térmico de las viviendas. Un sistema que destaca por su versatilidad, su rendimiento y el nulo impacto visual.
Hay que destacar asimismo que, en modo calefacción, la mejora del rendimiento se consigue debido a que el suelo radiante no trabaja a temperaturas tan elevadas como los sistemas clásicos lo que que repercute directamente en un ahorro energético y en la reducción de emisiones de CO2 para conseguir el mismo nivel de bienestar y confort que con otros sistemas convencionales.
Teniendo en cuenta además, que la evolución del sector está encaminada a la reducción del consumo energético y la consecución de edificios de consumo de energía casi nulo, los sistemas de climatización o soluciones de calefacción eficiente que mejor relación ofrezcan en términos de confort y consumo energético serán los que prevalezcan. Por ello, los sistemas radiantes a baja temperatura mediante la termo activación de las superficies y especialmente en combinación con fuentes de energía renovable son una de las opciones idóneas como sistema de climatización que nos ofrece el mercado hoy en día.
Introducción a los sistemas radiantes
Aunque nos resulte un sistema novedoso y moderno, el suelo radiante no es algo nuevo, al contrario, ya se utilizaba por los romanos hace unos 3000 años y ellos lo llamaron calefacción de Hypocausto, un concepto que posteriormente también sería utilizado por los musulmanes en sus baños.
Su sistema de funcionamiento era bastante sencillo, para producir calor utilizaban un horno de leña y para distribuirlo hacían pasar el humo generado por un falso suelo elevado por unos ladrillos apilados.
En la Edad Media se emplea en España, especialmente en las iglesias, la gloria o glorieta, un sistema similar al Hypocausto que utiliza para calefactar los locales el aire caliente y humos procedentes de la combustión de paja y/o madera que circula por unos conductos distribuidos de forma uniforme por debajo del suelo. De hecho, este fue el sistema de calefacción utilizado en muchas viviendas rurales hasta bien pasada la mitad del siglo XX.
Debido al riesgo de salida de humos, el mantenimiento de estos sistemas e incluso las necesidades de encendido propias de otros hábitos de vida dieron paso a otros sistemas de calefacción con calderas y radiadores donde la distribución del calor se hacía por agua.
¿Cómo funciona el suelo radiante?
Las instalaciones radiantes para calefacción pueden ser de dos tipos; suelo radiante eléctrico y el suelo radiante por agua caliente, pero en este artículo nos centraremos en el suelo radiante por agua caliente que suelen ser los más habituales.
El principio básico del sistema de calefacción y refrigeración mediante superficies radiantes, consiste en la impulsión de agua a media temperatura (en torno a los 40ºC en invierno y a los 16ºC en verano) a través de circuitos de tuberías plásticas fabricadas principalmente en polietileno utilizando para calentar el agua diversos sistemas como calderas, bombas de calor, energía solar térmica e incluso geotermia proporcionando un sistema de calefacción muy confortable y de bajo consumo energético.
Estos circuitos se soportan sobre un aislante térmico y quedan recubiertos por una capa de mortero de cemento y sobre la que se coloca el pavimento final el cual podrá ser de tipo cerámico, piedra, madera, linóleo u otros materiales.
Cuando el sistema funciona en modo calefacción, se hace circular agua de modo que el calor es cedido al ambiente a través de la capa de mortero y del pavimento, mediante radiación, conducción y en menor grado convección natural. Por el contrario, cuando un sistema radiante funciona en modo refrigeración, el exceso de calor contenido en la estancia se absorbe, a través del pavimento y de la capa de mortero que contiene las tuberías por las que circula agua fría, disipándolo hacia el exterior de la vivienda.
Suelo radiante para enfriamiento
Al igual que utilizamos una instalación por superficie radiante para proporcionar calefacción, también puede utilizarse para enfriar o refrescar el ambiente. De hecho, en los sistemas por bomba de calor o energía solar con equipos de absorción, normalmente aire-agua, existe la posibilidad de proporcionar calor en invierno y frío en verano, de forma que, impulsando agua fría, proporcione la refrigeración necesaria en los meses de verano.
Estos sistemas requieren un sistema de regulación y control que permita seleccionar y regular posteriormente tanto la temperatura del agua que se impulsa en el sistema primario como controlar de forma independiente la temperatura ambiente de cada uno de los espacios que se desea climatizar (salones, dormitorios, aseos, etc.)
En cuanto a los sistemas de superficies radiantes como sistemas de enfriamiento habrá de tenerse en cuenta que el límite de enfriamiento de estas superficies se encuentra en la temperatura de rocío del aire ambiente que depende de su contenido en humedad y la temperatura mínima en el caso de suelos fríos compatible con las condiciones de confort térmico según establece la norma UNE EN 7730, para asegurar que no se produzcan condensaciones de agua sobre la superficie fría.
Una variante en estos sistemas radiantes de enfriamiento son los techos fríos, que consiste en una instalación en falsos techos de paneles fríos por los que circula agua procedente de equipos enfriadores como bombas de calor aire-agua o bombas de calor agua-agua.
Tipos de superficies radiantes
Una de las principales características de los sistemas de climatización radiantes es que quedan integrados en las distintas superficies, concretamente 3
- Suelo
- Techo
- Paredes
Por lo que proporcionan una gran libertad a la hora de diseñar los espacios. Pero veamos las ventajas principales que supone el integrar el sistema de calefacción en cada una de estas superficies:
Suelo radiante
La principal diferencia entre el suelo radiante y la climatización con respecto a las otras superficies se mide en términos de acondicionamiento térmico. Para las personas existe una distribución ideal de la temperatura. Así, en una estancia se requiere una mayor temperatura en el suelo que en el techo ya que, el calor en los pies, produce una sensación de bienestar, mientras que una elevada temperatura a la altura de la cabeza puede provocar molestias y malestar. En ese sentido, el suelo radiante se presenta como el sistema ideal para el bienestar de las personas y el que proporciona mayores niveles de confort.
Paredes radiantes
La principal ventaja de las paredes radiantes frente a las otras superficies radica en que presentan una mayor facilidad para hacer el purgado de gases y también calienta o refresca el ambiente de forma más rápida que el suelo radiante debido a que la masa del revoque de la pared es menor que la capa de mortero del suelo. Sin embargo, es un sistema que no ha tenido demasiada implantación ya que, sobre las paredes calefactoras no se pueden colocar muebles, cortinas, etc. pues se reduce enormemente la transmisión.
Techo radiante
Los techos radiantes pueden resultar poco adecuados cuando la altura de la estancia no es muy elevada pero si son viables cuando los techos están suficientemente elevados (> 3m). Son instalaciones por lo general más económicas que las de suelo radiante y de más fáciles de mantener. También su tiempo de respuesta es más rápido que el del suelo radiante.
Ventajas del suelo radiante
Como ya hemos comentado, los sistemas de climatización por suelo radiante son de los más utilizados en la actualidad ya que proporcionan una serie de ventajas fundamentales con respecto a otros sistemas:
- El suelo radiante se puede utilizar tanto para calefacción como para enfriamiento pudiendo reunir en una única instalación las dos funciones.
- Los sistemas radiantes distribuyen el calor y el frío de manera más uniforme y eficiente sin crear corrientes de aire lo que repercute en un mayor confort y en un ambiente más saludable para los usuarios.
- los sistemas de climatización radiantes utilizan temperaturas de impulsión moderadas, lo que aumenta la eficiencia de la generación y distribución de la energía y por tanto, un importante ahorro energético.
- La velocidad del aire en los sistemas radiantes es mínima por lo que los movimientos de partículas son muy reducidos mejorando la calidad del aire interior.
- El suelo radiante es un sistema que proporciona una temperatura homogénea, de elevado confort y con menores emisiones de CO2
- La ausencia de emisores de calor en paredes y techos proporciona mayores posibilidades de diseño y sin condicionar el uso de los espacios
- La combinación del suelo radiante con sistemas renovables aumenta la calificación energética de la vivienda.
Como todos los sistemas, también el suelo radiante puede tener sus inconvenientes. Así, la velocidad de enfriamiento o calentamiento de los materiales constructivos y del aire ambiente se denomina inercia térmica. Los sistemas de acondicionamiento térmico tienen poca inercia térmica mientras que los sistemas radiantes se caracterizan por una elevada inercia térmica lo que se traduce en que son sistemas que no se adaptan bien a los cambios bruscos de temperatura ya que necesitan más tiempo para calentar o enfriar por lo tanto es más adecuado para estancias o viviendas de uso continuo que para las de uso intermitente.
Hola a mi hija le hacen está pregunta , me podrás ayudar ? Para ser utilizados en casas que disponen de calefacción por losa radiante se venden ventiladores que en invierno invierten su sentido de giro ¿ Cuál es la utilidad de estos artefactos ? Gracias
Un artículo muy interesante! Enhorabuena, gracias por compartir tu conocimiento con el resto.
¡Excelente artículo, muchas gracias!
Hemos comprado una vivienda con suelo radiante y tengo algunas dudas porque no terminamos de controlar la regulación ya que, a mi juicio, es posible que la tarima empleada quizás no sea la apropiada y el sistema de regulación tampoco:
En las zonas de la vivienda con tarima el suelo presenta una inercia muy alta a en comparación con las zonas en las con gres y ello ocasiona una diferencia excesiva entre el valor marcado en el termostato y la temperatura resultante en el resto dela vivienda.
El termostato está ubicado en el punto quizás más caluroso de la vivienda, lo que ocasiona que en ese lugar, el valor de temperatura deseado, se alcance relativamente rápido mientras que el resto de la vivienda permanece frío.
Por ello, para alcanzar la temperatura deseada en el resto de la vivienda es necesario elevar la temperatura a valores por encima de los 23°C y ello ocasiona que, cuando se alcanza ese valor en la zona donde está ubicado el termostato (en el salón próximo al pasillo), en el resto de la vivienda a las dos horas o más se alcancen temperatura entre los 24°C y 25°C por la inercia que presenta, lo que termina resultado desagradable y en obliga s abrir las ventanas para bajar la temperatura.
El termostato solo mide la temperatura del salón, no tiene ninguna sonda colocada en el suelo.
¿Qué opina, cómo se podría mejorar el sistema para evitar esas diferencias?
Hola Rafael,
Soy Eduardo Cortina, Ingeniero Industrial y recientemente incorporado al equipo de E-ficiencia como asesor técnico. Encantado de responder tu consulta. Lo primero, entiendo que tu casa no está repartida por zonas independientes de suelo radiante con su control por cronotermostato (en adelante «crono») en cada zona. Al tener en la casa estancias con diferente orientación y, más aún, con suelos de diferente inercia, se podrían haber definido en el diseño de origen varios circuitos de suelo radiante, cada uno con su actuador motorizado gobernado por su crono ambiente. Entiendo que tu casa sólo tiene un crono ubicado en el salón y próximo al pasillo. Tal como dices, la ubicación del crono está en la zona de mayor inercia, lo que implica que el alcance de la temperatura de consigna que hayáis definido en el crono tarda más tiempo en alcanzarse que el resto de la casa; avanza lento, como un «trasatlántico» térmico mientras el resto de la casa avanza como una lancha rápida. En este caso, habiendo sólo un crono en la casa, la solución más práctica sería cambiar la ubicación del crono a una zona con suelo de baja inercia (gres), alejada de los extremos térmicos, es decir, con una orientación intermedia, ni muy cálida ni muy fría, de forma que responda a una temperatura media de confort entorno a los 22ºC. Es importante que el suelo radiante que afecte al crono sea de baja inercia (gres) de forma que corte la válvula o pare la bomba, antes de que la zona de inercia alta se nos caliente demasiado. Y cuándo sabréis que el crono está bien ubicado? cuando no tengáis que ventilar abriendo ventanas para eliminar el exceso de calor dentro de la vivienda.
Adicionalmente, en lugar de ventilar a través de las ventanas, de cara a la calidad del aire ambiente interior y a la eficiencia energética de tu casa, sería recomendable disponer de un sistema de renovación de aire automático y con recuperación de energía estanca (sin mezcla física del aire entrante con el aire saliente), que te permita renovar tu ambiente con aire limpio exterior sin perder energía. Espero haberte respondido a tu consulta.
Gracias por confiar en E-ficiencia.
Un saludo,
Eduardo Cortina
Hola Rafael,
Se me olvidada comentarte, al hilo de lo que escribes al final de tu mensaje, que en los sistemas de suelo radiante no suele ser necesario colocar una sonda en el suelo, salvo en verano en el caso de utilizar la instalación de suelo radiante con «suelo refrescante» con un agua en circulación de unos 16ºC (dependiendo de la HR% interior y exterior), en cuyo caso conviene colocar una sonda de humedad relativa (HR%) que nos permita parar el flujo de agua antes de llegar a una humedad cercana al 100% y evitar así cualquier riesgo de condensación. Al tratarse de una sonda HR% se debería colocar en la zona del suelo más fría o más sombreada y menos ventilada, ya que la condensación tenderá a darse primero en estas zonas. Espero haberte sido de utilidad.
Un saludo,
Eduardo Cortina
¡Muchas gracias Eduardo por la explicación!
El colector del sistema de mi vivienda tiene 6 zonas (2 de ellas en el salón) con sus respectivos caudalímetros.
Cada uno de los 2 dormitorios está equipado con un simple termostato de contacto bimetálico que actúa sobre 2 actuadores. El crono actúa sólo sobre la caldera, conectándola o desconectàndola pero no tiene actuador propio; es decir, no influye para nada en el caudal que recibe la zona 2 (próxima a la ventana) o zona 1, más próxima al pasillo.
La cocina (con gres) no tiene ningún termostato ni actuador y solo se puede regular a través del caudalímetro o activación/desactivación de la caldera.
Para entender mejor lo que nos ocurre, te comento lo que ha ocurrido hoy porque describe muy bien la problemática:
Tenemos una orientación SE y como hoy ha hecho un día muy soleado en la Comunidad de Madrid, en la vivienda tenía una temperatura media de 21,5° mientras que en el salón, con orientación Este, una de 24°C con la calefacción desconectada.
Por esa razón, tampoco era aconsejable tratar de mantener la temperatura media de la vivienda con la calefacción porque tendría que haber elevado la temperatura del crono por encima de los 24°C en el salón.
Ahora bien, ¿qué ha ocurrido?: Que la vivienda se ha ido enfriando y la temperatura actual en el salón a las 23h sigue siendo de 23°C mientras que en el resto de la vivienda ya está próxima a los 20°C.
A mi juicio, el crono debería haber estado ubicado en la cocina, que mantiene una temperatura media similar al resto de la vivienda y posee un nivel bajo de inercia al cambio de temperatura porque tiene un suelo de gres.
En cambio, el salón debería tener uno o dos termostatos separados que pudieran regular de manera individual el caudal mediante actuadores separados.
¿Qué opina al respecto, opina que esa configuración podría nivelar mejor la temperatura media del conjunto de la vivienda?
Buenos días Rafael. Te respondo a tu mensaje.
La situación correcta de tu instalación de suelo radiante sería que cada circuito o circuitos (salón) de cada zona de la casa, estuvieran regulados por una válvula motorizada (normalmente con un motor electrotérmico de acción todo/nada) asociada a un termostato o cronotermostato donde el usuario fijaría la consigna de temperatura ambiente que desee en cada zona. Los termostatos de la casa deberían estar conectados en paralelo de forma que la caldera y la bomba de circulación se pongan en servicio cuando cualquiera de las zonas de la casa esté activa.
Con la situación que tienes en tu instalación, para conseguir una temperatura ambiente uniforme y estable en el tiempo te recomiendo los siguientes cambios:
1. Cambiar la ubicación del único termostato de la casa (el que arranca o para la caldera) a una zona con suelo radiante de poca inercia (gres) que tenga una temperatura media, que no se vea afectada por la radiación del sol en la cara sur/este.
2. Regular a la baja las válvulas de regulación de caudal de los 2 circuitos del salón, de forma que les llegue menos potencia térmica y podamos enviar más potencia térmica a las zonas más frías.
3. Confirma que las zonas frías de la casa tengan abiertas al 100% sus válvulas de regulación de caudal, normalmente ubicadas en los retornos de cada circuito.
Te ánimo a que realices estos cambios, que confío te resolverán el desequilibrio térmico que has descrito un.
Un saludo,
Eduardo Cortina
Ingeniero Industrial
Asesor técnico de E-ficiencia y Todoaerotermia
Muchas gracias Eduardo por tus consejos que, aunque no soy experto, entiendo y comparto plenamente.
Ya os informaré sobre el resultado cuando haya hecho los cambios.
Buenas tardes.
He instalado suelo radiante / refrigerante en la reforma de un piso. El problema es que tenemos poca altura y solamente podemos aplicar 1 cm. de mortero por encima del tubo.
Me han comentado que hay un producto de Sika que mezclado con el mortero da buen resultado.
Mi dudas son, ¿es suficiente sólo con un centímetro por encima de los tubos? Hay riesgo de que las baldosas se muevan en un futuro? Conocéis algún otro producto para aplicar en espesores tan reducidos? Gracias
Buenas tardes David, y ante todo disculpa el retraso en la respuesta. Desde Sika nos comentan lo siguiente:
El espesor mínimo recomendable por encima del tubo es de 4 cm, para así poder evitar posibles fisuraciones, y por lo tanto, pérdida de energía en un futuro. Con espesores de 1 cm, a parte de la fisuración ya comentada, se podría llegar a marcar los tubos en superficie.
Los aditivos recomendables, son un superplastificante de la Gama SikaPlast® o Sika®ViscoCrete®, con un controlador de la retracción como SikaControl®-50, y el uso de microfibra sintética como SIkaFIber® M-12.
Esperamos que esta información te sea de utilidad!! Saludos-
Es posible instalar un suelo radiante solo en una parte de la vivienda?
Mi proyecto actual es reformar mi cocina, como hay que levantar el suelo he pensado en la posibilidad de este tipo de suelo, con mira a ir instalando en otras habitaciones a medida que me embarque en otras reformas.
Estimada Isabel,
Muchas gracias por tu consulta. En principio, se puede instalar el suelo radiante por zonas simplemente sería necesario colocar una válvula de 3 vías en el suelo radiante para que trabaje a una temperatura inferior a la de los radiadores (unos 35º-40ºC) ya que los radiadores trabajan a temperaturas más altas (unos 75ºC), un saludo.
Vivo en el sur de España, exactamente en La Línea de la Concepción, podría alguien venir a mirar mi proyecto o decirme el concesionario más cerca para hablarlo
Isabel,
contactamos contigo para que puedas darnos un teléfono de contacto y algún instalador acreditado se pondrá en contacto contigo para solucionar tus dudas y hacerte un presupuesto a medida de tus necesidades. Gracias!
Buenas tardes,
Tengo un piso de nueva construcción con suelo radiante y no conseguimos que suba la temperatura a más de 20°. Nuestra orientación es norte y no nos da mucho sol, pero aún así todos nuestros vecinos con dicha orientación no tienen problema. Han limpiado los filtros recientemente para la subida del caudal de entrada y hemos notado mejoría el primer día, pero estamos otra vez igual. A qué puede deberse?. Tenemos la casa en temperatura mínima de 18° y máxima de 22°, pero nunca llega, por lo que no podemos tenerlo 24 hr encendido y se nos dispara el consumo.
Puede que estemos haciendo mal uso del mismo?
Gracias,
Buenos días Sara, entiendo bien tu problema. En principio, no parece que estéis haciendo mal uso de la instalación, aunque para poder diagnosticar con precisión el/los motivos de este problema, necesitaría tus respuestas a las siguientes preguntas:
1. DESCRÍBEME TU EDIFICIO Y TU PISO DENTRO DE ÉL:
1.1. cuántas plantas tiene el edificio, incluyendo sótano, garaje, trasteros y cubierta? | 1.2. en qué planta se ubica tu piso? | 1.3. tenéis una sala técnica de producción de calor común para todo el edificio, o tenéis una caldera u otro equipo (aerotermia, …) individual en cada piso? | 1.4. si tenéis una sala técnica común, en qué planta se ubica esta sala técnica? | 1.5. este es el primer invierno que vivís en vuestro nuevo piso? | 1.6. cuando tienes tu sistema de suelo radiante activo, escuchas ruidos en las tuberías de tu suelo radiante?
2. POSIBLES CAUSAS DE LO QUE TE ESTÁ PASANDO. Alguna o una combinación de ellas:
2.1. presencia de una bolsa de aire en tu suelo radiante que impida la circulación del agua al cortar la continuidad de flujo | 2.2. bomba de circulación de tu circuito agarrotada por decantación de cal u otra suciedad que impide el movimiento del rotor | 2.3. cableado mal ejecutado en los elementos de control del suelo radiante de tu piso | 2.4. suciedad decantada y compactada en el interior de las tuberías durante la fase de construcción | 2.5. fuga de agua en tu circuito a través de alguna conexión mal ejecutada, o de una picadura accidental de la tubería en la fase de instalación | 2.6. problemas en el equipo de producción de calor, en caso de tratarse de una instalación individual | 2.7. posible depresión respecto a la atmósfera que está provocando la entrada de aire a tu circuito.
Por favor, respóndeme a las preguntas que envío y avanzamos en la solución de tu problema.
Un saludo,
Eduardo Cortina
Ingeniero Industrial – Técnicas energéticas
http://www.e-ficiencia.com
Responsable técnico
Email: educortina@outlook.com
Buenas tardes,estoy mirando de comprarme un piso usado la finca tiene 27 años y tiene suelo radiante,he visto que en cada habitación tiene un termostato y no sé si funciona con gas o electricidad,mi pregunta es el piso tiene terrazo de obra,puedo colocar otra baldosa encima tipo gres,y la gente me dice que este sistema de calefacción es muy caro,que hay de cierto
Un saludo
Buenas tardes Fernando,
Con respecto a la pregunta del suelo de gres, puedes colocar baldosa encima sin problema, lo único es que tardará un poco más en calentar, nada más. Con respecto a la otra cuestión, el consumo de un suelo radiante por agua con caldera a gas es bajo, si es un suelo eléctrico su consumo es bastante alto. Lo más seguro es que el suelo radiante sea por agua con caldera de gas, no obstante, puedes mirar en el cuadro eléctrico del piso y comprobar si tiene un magneto térmico para los circuitos del suelo radiante y comprobar si es eléctrico en lugar de gas. Saludos!