La calefacción por suelo radiante se emplea desde la antigüedad. Al principio, consistía en canalizar los humos de la combustión bajo el suelo con el fin de elevar su temperatura y aportar calor. Posteriormente, a mediados del siglo pasado, comenzaron a emplearse nuevas instalaciones que se basaban en el transporte de agua caliente por el interior de unos tubos embebidos en el suelo de la vivienda. Este tipo de instalación se vio acompañada de innumerables problemas, por la corrosión de los tubos de metal y los insuficientes niveles de aislamiento de las viviendas. En la actualidad, el desarrollo de los materiales plásticos para la conducción de agua, la mejora de los aislamientos y la posibilidad de regular correctamente las instalaciones permite a los usuarios disfrutar de unos niveles de confort muy superiores, mediante la climatización por suelo radiante/refrescante.

Funcionamiento

La calefacción por suelo radiante consiste básicamente en la emisión de calor por parte de agua, que circula por tubos embebidos en la losa de hormigón que constituye el suelo. Así, se consigue una gran superficie como elemento emisor de calor. En los meses fríos, a una temperatura de unos 35-40º C, el agua recorre los tubos que cubren el suelo y aporta el calor que calefacta la vivienda.

Existe, asimismo, la posibilidad de emplear este tipo de instalación para una climatización integral, proporcionando calefacción en invierno y refrescamiento en verano. De este modo, en los meses cálidos circulará agua en torno a 15º C por la instalación, que absorberá el exceso de calor del local y proporcionará una agradable sensación de frescor.

Componentes de la instalación

Una instalación de climatización por suelo radiante/refrescante se compone del generador, los elementos necesarios para la distribución del fluido y la regulación.

Los sistemas de suelo radiante/refrescante optimizan la utilización de generadores de la máxima eficiencia energética, reduciendo el consumo, y la emisión de contaminantes a la atmósfera, respetando el medio ambiente. El empleo de calderas de condensación es una aplicación idónea, puesto que al trabajar a baja temperatura se optimiza su rendimiento. La integración de enfriadoras de agua reversibles o captadores solares térmicos aporta soluciones para una climatización integral.

Distribución

La distribución del fluido portador a los circuitos se efectúa mediante colectores de ida y retorno a los que se conectan los circuitos. El conjunto colector incorpora una serie de elementos (figura 1):

¿ Purgadores para extraer el aire contenido en la red de tuberías que dificulta la circulación del agua y disminuye la transmisión de calor.

¿ Válvulas de llenado y vaciado.

¿ Válvulas manuales en el colector de ida, para abrir o cerrar el paso de agua a los circuitos en función de la temperatura alcanzada, con la posibilidad de automatización mediante un termostato.

¿ Reguladores de caudal que fijan el caudal adecuado a cada circuito.

- Termómetros, en la ida y en el retorno, para comprobación visual de las temperaturas del sistema.

En la figura 2, se observa la disposición de los componentes del elemento emisor.

La capa de aislamiento sobre el forjado evita que el calor desprendido por los tubos se transmita hacia la planta inferior. La banda de zócalo perimetral que debe situarse a lo largo de las paredes permite el movimiento de la placa y evita pérdidas de calor en el perímetro del local.

Tubo

El tubo es el elemento principal, ya que transporta el agua a través de la instalación y transmite el calor. Entre los materiales plásticos empleados en canalizaciones, el polibutileno (PB) es el termoplástico que mejor se adapta al diseño y ejecución de las instalaciones de suelo radiante, gracias a su flexibilidad y comportamiento a largo plazo. En comparación con otros materiales plásticos, el PB presenta un reducido módulo de elasticidad, que permite una mayor facilidad de instalación, así como una menor dilatación térmica, que genera unas tensiones tan reducidas que son perfectamente absorbidas por el material.

Por otra parte, y en concordancia con la norma EN 1264, se recomienda el empleo de tubos con capa de barrera de oxígeno. Así, se reduce el aporte de oxígeno al agua, lo que protege de la corrosión a los componentes metálicos de la instalación.

La distribución del tubo puede ser en serpentín o espiral, siendo esta última la recomendada porque permite una mayor uniformidad en la distribución del calor y una mejor homogeneidad de temperaturas.

Recubrimiento del suelo

La placa de mortero rodea los tubos y almacena y transmite el calor cedido por el agua que circula a través de los mismos. El espesor mínimo de esta capa por encima de los tubos, según indicación de la norma EN 1264 y por razones de ejecución, debe ser de 30 mm como mínimo. Es habitual el empleo de aditivos que fluidifican el  hormigón, lo que permite un perfecto recubrimiento de los tubos y evita posibles bolsas de aire que perjudicarían la transmisión de calor.

Los sistemas de climatización por suelo radiante permiten el empleo de cualquier tipo de pavimento. Sin embargo, y como es lógico, su comportamiento ante la transmisión de calor diferirá en relación a los diferentes coeficientes de conductividad térmica.

La regulación de la instalación

Los elementos de regulación de la instalación constituyen una parte muy importante de la misma, puesto que los parámetros para el óptimo funcionamiento de la instalación deben adecuarse, tanto desde el punto de vista del confort, como del ahorro energético.

En primer lugar, la regulación de la temperatura de impulsión permitirá que ésta varíe considerando la influencia de estos parámetros:

¿ Temperatura exterior.

¿ Temperatura ambiente interior.

¿ Temperatura superficial.

¿ Temperatura de rocío interior para evitar el riesgo de condensaciones.

La regulación de la temperatura de impulsión en función de la temperatura exterior permite obtener una respuesta del sistema más ágil ante variaciones en la temperatura exterior. Debe tenerse en cuenta la la inercia de la instalación, ya que hay que calentar la losa de hormigón para que ésta, a su vez, emita el calor a través de su superficie. Por tanto, la velocidad de respuesta de la instalación es completamente diferente a la que se espera de una instalación, por ejemplo, de radiadores.

Existe la posibilidad de modificar la temperatura de impulsión a la instalación, en función de la temperatura ambiente alcanzada en el local. A modo de ejemplo, en periodo de calefacción la temperatura de impulsión se irá reduciendo, a medida que la temperatura registrada en la habitación se aproxime al valor fijado como de confort.

La existencia de una sonda de temperatura superficial, generalmente ubicada sobre la losa de mortero y bajo el recubrimiento final del suelo, permite limitar la temperatura superficial tanto en periodo de calefacción como en refrescamiento. El valor límite para la temperatura superficial se establece en 29º C en periodo de calefacción y en 19º C en  periodo de refrescamiento.

En periodo de refrescamiento es necesario controlar las condiciones higrométricas, temperatura y humedad relativa ambiente, de forma que la temperatura superficial no descienda por debajo de la temperatura de rocío y evitando de este modo la formación de condensaciones. En estas condiciones, la temperatura mínima del suelo queda condicionada por la temperatura de rocío.

Por otra parte, la regulación de temperatura ambiente permite diferenciar distintas zonas de temperatura en la vivienda, controlando, desde termostatos ubicados en cada uno de los locales, la apertura o cierre de los circuitos en función de la temperatura alcanzada.

Ventajas

La climatización por suelo radiante ofrece unas condiciones de máximo confort, y ello se debe a los siguientes factores:

¿ Hay una distribución uniforme de temperaturas, con lo que se eliminan las zonas excesivamente frías o calientes y se genera una emisión o absorción de calor muy uniforme en todo el local.

¿ Se eliminan las corrientes de aire, motivo de gran nivel de disconfort.

¿ Se crea un ambiente muy saludable al eliminarse las corrientes de aire que remueven el polvo y causan problemas entre las personas alérgicas o asmáticas.

La superficie del suelo pasa a ser el elemento emisor, con lo que se evitan los problemas, que suelen originar otro tipo de elementos emisores en lo que a decoración se refiere.

Es la instalación ideal en locales con techos elevados puesto que se mantienen las condiciones de confort en la zona de ocupación.

Se reduce el coste energético de la instalación, ya que permite trabajar con temperaturas inferiores en calefacción y superiores en refrescamiento con grado de confort equivalente.

Es una instalación silenciosa, debido a la ausencia de radiadores y a las características propias de la tubería de polibutileno.

Mª Fe Romero

Responsable técnico PB de Saunier Duval

www.saunierduval.com