¿Cómo Funciona el Suelo Radiante?

Hemos hablado muchas veces del el sistema de calefacción por suelo radiante, como sistema más eficiente para la climatización de una vivienda. La climatización por suelo radiante no está muy extendido en España, aunque en las casas de nuestros vecinos del norte (Francia, Alemania, Holanda…) es muy habitual encontrar instalaciones de suelo radiante. Su poco uso se debe a que su instalación en viviendas ya construidas es bastante más complicada que un sistema convencional de radiadores. Pero, sin duda, en viviendas de nueva construcción es más de recomendable hacerlos con suelo radiante.

Funcionamiento

El principio de funcionamiento en un sistema de climatización por suelo radiante es el mismo que el de un sistema de radiadores: la convección. La convección es una de las tres formas que tiene el calor de transmitirse (conducción, convección y radiación), concretamente, es la transferencia de calor por medio de un fluido (gas o líquido). La función que tiene un radiador o un suelo radiante es favorecer el proceso de convección para transmitir su calor interno al aire ambiente (medio fluido) de una habitación. Para obtener este calor interior tenemos dos sistemas: eléctricamente o utilizando un circuito de agua calentada por una caldera o bomba de calor.

Todo este es válido tanto por un sistema de climatización por radiadores como por suelo radiante. Entonces ¿Qué ventajas tiene el suelo radiante respecto a los radiadores tradicionales? La respuesta la encontramos en una sencilla formula que nos describe el proceso de convección:

El primer factor h se define como coeficiente de convección es propio de cada material, cuando más grande sea este coeficiente mayor será el calor transmitido por convección. La A se refiere al área del emisor de calor (radiador o suelo radiante) que está en contacto con el fluido (aire habitación) y el tercer factor es la diferencia entre la temperatura del emisor de calor (T^Int) y el fluido calor (T^Amb). El problema de los radiadores es el factor A (el área de contacto), que en comparación al suelo de una habitación es muy pequeña. Con el objetivo de solucionar este problema se utilizan materiales con altos coeficientes de convección (h), y también se añaden aletas a los radiadores para aumentar el área de contacto tal y como vemos en la foto.

Pero aun con estos cambios el suelo radiante sigue proporcionando mucho más calor que un radiador, el único factor que podemos modificar es la diferencia entre la temperatura interior y la del ambiente, por lo que solo nos queda aumentar la temperatura interior del radiador (T^Int) .

En consecuencia para calentar una habitación a través de radiadores tendremos que darles una temperatura interior de aproximadamente 70ºC, mientras que con un suelo radiante solo tendremos que llegar a unos 40ºC. El trabajar con temperaturas más bajas no nos proporcionará un ahorro directo, ya que la energía (calor) que tendremos que generar para calentar la habitación será la misma en las dos instalaciones. Pero indirectamente sí que nos beneficiará ya que las pérdidas que podamos tener trabajando con temperaturas de 40ºC serán mucho menores de las que tendríamos si trabajásemos con temperaturas de 70ºC. A parte al trabajar con temperaturas tan bajas podremos usar una bomba de calor para calentar el agua que en muchas ocasiones (por encima de los 10ºC) será más barato que una caldera de gas.

A parte de este ahorro, una instalación de suelo radiante tiene otras ventajas respecto a los radiadores. El aire caliente siempre tiende a estratificarse en las zonas más altas de una habitación, de manera que en invierno tenemos la cabeza caliente y los pies fríos, esto es justo lo opuesto a lo que se entiende por confort (cabeza fría y pies calientes). Con el suelo radiante siempre tendremos los pies calientes y la cabeza a menor temperatura, por lo que el confort será mayor que con cualquier otro sistema.

Instalación Hidráulica

Los suelos radiantes eléctricos no se utilizan casi nunca ya que su consumo es enorme. Por lo que aquí explicaremos como funciona un sistema de suelo radiante por agua.

El sistema empieza con la generación de calor, no tiene que ser una caldera, ya que para llegar a una temperatura de 40ºC podemos utilizar perfectamente una bomba de calor. Una vez se calienta el agua esta se manda utilizando una bomba a hacia un colector de suelo radiante. Dependiendo del tamaño de la casa podemos encontrar uno o más colectores.

La función del colector es distribuir el agua caliente a través de los circuitos de agua caliente a las habitaciones que requieran una aportación de calor. Esto se consigue a través de unas válvulas que se sitúan encima de los cabezales de colector. Cuando haya una demanda de calor estas válvulas se regularan para aportar el caudal justo para calentar la habitación a la temperatura deseada, este caudal pasará a través del circuito de suelo radiante que transmitirá su calor al pavimento de la habitación que por convección pasará este calor al ambiente.

Desventajas.

Aunque el suelo radiante tenga muchas ventajas, también hay que tener en cuenta ciertos factores no tan favorables. El principal es el tiempo de respuesta: en un sistema por radiadores la transferencia es casi instantánea ya que solo hay que calentar el material del que este hecho el radiador (hierro o aluminio), no pasa lo mismo con en suelo radiante donde aparte de calentar el circuito por el que pasa el agua también tendrá que calentar todo el pavimento de la habitación. Hasta que el pavimento no se ponga a temperatura la habitación no se estará calentando. Este tiempo tiene mucho que ver con el tipo de pavimento y su espesor, cuanto más grande sea este más tardará la habitación a empezar a calentar. Este tiempo puede ir de 12 a 36 horas.

Para que este tiempo no sea tan largo no hay que dejar que el suelo baje nunca a temperatura ambiente. Esto se consigue dando dos estados a una habitación: un estado de confort donde se mantiene la habitación entre 21 y 23ºC y otro estado de standby en que la temperatura de la habitación se mantiene a 18-19 grados. En estado de standby solo tendremos consumo cuando la temperatura descienda de estos 18-19ºC, y teniendo en cuenta que la habitación viene de estar a 21-23ºC el consumo será muy pequeño. De esta manera el tiempo de respuesta del suelo radiante será mucho más rápido: entre media hora y una hora. Solo tendremos que esperar de 12 a 36 horas en la puesta en invierno de la instalación.

Blanes, 19 de Enero de 2015