Tipos de calefacción para casa de campo: comparación de sistemas de calefacción por tipo de combustible

Todos los tipos existentes de calefacción para una casa de campo se pueden clasificar tanto por el combustible utilizado como por el método de transferencia de calor. No existe un principio único para elegirlos.

La eficiencia de la calefacción de la vivienda depende del clima de la región, el área de la casa, las preferencias personales y otros factores. En este artículo analizaremos la calefacción con leña, con gas natural y con electricidad. Destacaremos las principales ventajas de cada opción. También hablaremos de los tipos de equipos de calefacción necesarios para implementar cada uno de los sistemas de calefacción.

El material presentado se complementa con diagramas ilustrativos y fotografías. Para una comprensión completa del tema, hemos seleccionado un video temático sobre la organización de la calefacción autónoma.

Estufa de leña en la calefacción del hogar

El principio de funcionamiento de una estufa de leña es simple: el combustible, al quemarse, libera calor. Las paredes se calientan y transfieren el calor al aire de la habitación. La calefacción con estufa, como cualquier otra, tiene sus ventajas y desventajas.

Entre las ventajas notables de la estufa de leña se incluyen:

• una atmósfera especialmente acogedora que ningún otro tipo de calefacción puede crear;
• inversiones financieras relativamente pequeñas;
• la posibilidad de convertirla en un elemento original del interior;
• respeto al medio ambiente, disponibilidad de combustible.

Sin embargo, la estufa ocupa espacio útil y tiene un rendimiento bajo. Cuanto más grande es la casa, más voluminosa será esta fuente de calor. Antes de calentar el aire de la habitación, hay que cargar leña en el hogar y luego repetir este proceso periódicamente.

Una estufa de ladrillo tan pequeña puede calentar una habitación pequeña. En su superficie se puede cocinar y calentar agua.

Es necesario esperar a que el combustible se encienda bien y caliente la estructura. Solo después de este ritual, el calor tan esperado se esparcirá por la habitación.

Tipos de estufas de leña

Las estufas tradicionales de leña se construyen con ladrillos. La presencia de conductos de humos serpentiformes permite calentar bien el aire de la habitación y conservar el calor durante mucho tiempo. Se puede usar como chimenea y cocinar alimentos sobre su superficie.

Existen 3 categorías de estufas de ladrillo:

1. Con placa o de calefacción y cocina. Pueden calentar varias habitaciones a la vez, y también se cocina en ellas.
2. Rusa. Como regla general, es una construcción maciza con un anexo en forma de banco. En esta estufa no solo se cocinan diversos platos, sino que también se secan hierbas, frutas y setas.
3. Estufa-chimenea. Además de la función de calefacción, esta construcción está destinada a decorar el interior, aportarle notas de romanticismo y especial calidez hogareña.

Las estufas de leña también se fabrican de hierro fundido. Son compactas, por lo que se adaptan a cualquier rincón de la casa. Los productos de la combustión se evacúan generalmente a través de un conducto de humos corrugado. Este tipo de estufas permiten calentar la habitación rápidamente.

Las estufas de acero resistente al calor también calientan el aire de la casa rápidamente. Pero la temperatura confortable se mantiene poco tiempo. A veces, para fabricar estufas metálicas de leña se utiliza acero inoxidable. Este conserva el calor por más tiempo, pero las costuras no soportan bien el calentamiento rápido y a menudo se dañan.

Existen muchos modelos diferentes de estufas de leña. Los fabricantes las equipan con dispositivos especiales que aumentan la eficiencia operativa y reducen la cantidad de toxinas en el humo.

Calentar una casa de campo con leña es posible sin necesidad de construir una estufa en el sentido estricto. A menudo se instalan calderas de pirólisis, como la estufa de Butákov o Bulerián. La última opción se puede fabricar con sus propias manos. Aunque aquí el combustible sigue siendo la leña, el principio de funcionamiento es diferente: similar al de un generador de gas.

El calor ingresa a la habitación durante la combustión lenta. Para ello se coloca una gran cantidad de leña. Se establece un modo en el que solo arde una parte de la madera mientras la otra se carboniza lentamente. La duración del proceso depende del volumen de la habitación y de la potencia del equipo de calefacción. El rendimiento de las estufas de pirólisis es bastante alto: del 75% al 85%.

A las estufas gasogeneradoras pertenecen también las estufas Strúpov y Bubafonia, que funcionan sin recarga hasta 48 horas. Una característica de estas construcciones es la presencia de una columna alta. En ella se coloca leña casi hasta el borde y se enciende como una hoguera desde arriba.

En lugar de leña, se pueden colocar en la estufa aserrín, turba u otro tipo de combustible sólido. Cuanto más compacto esté colocado, más tiempo durará el proceso.

En lugar de leña, se puede poner en la estufa serrín, turba u otro tipo de combustible sólido. Cuanto más compacto esté colocado, más durará el proceso.

El aire suministrado a través de un tubo telescópico en la parte superior de la estufa mantiene el proceso de combustión. El combustible se quema y la zona de combustión desciende gradualmente junto con el tubo que suministra aire hasta el nivel de las parrillas.

Como alternativa a la calefacción de una casa de campo con leña, existen otras opciones de combustible sólido, como los pellets. En comparación con la leña, estos se queman durante más tiempo. Las calderas de pellets en las que se queman son más seguras, ya que están protegidas contra el sobrecalentamiento y equipadas con control de llama.

Con una sola carga, la caldera puede funcionar durante al menos 3 horas. Si el sistema se complementa con un acumulador de calor, el calor se almacenará y luego se distribuirá en la habitación.

Para una casa de campo pequeña, una sola estufa es suficiente para calentarla y cocinar. Si la casa es grande, se necesita un sistema de calefacción cuidadosamente diseñado, donde una sola estufa caliente toda la construcción. Con este fin, se instalan circuitos de vapor o de agua.

En una casa de una planta, el circuito se conecta a una estufa de ladrillo común o a una de hierro fundido comprada. Si la mansión tiene 2-3 pisos, es necesario adquirir una estufa-caldera de hierro fundido.

Mejora de las características de la calefacción con estufa

El circuito de agua mejora la calefacción tradicional por estufa al aumentar significativamente el área de calefacción y distribuir racionalmente el calor. En el proceso de calefacción están involucradas tanto las paredes de la estufa como los conductos de humo, así como el propio refrigerante. El calor llega a los radiadores durante la combustión de la leña, pero el calor se conserva en ellos durante algún tiempo más.

En una casa donde no se planea vivir permanentemente, se utiliza líquido anticongelante en lugar de agua.

La inclusión de una estufa de leña común en el sistema de calefacción por agua implica la presencia de un intercambiador de calor. Su propósito es calentar el agua y asegurar la circulación del refrigerante.

El intercambiador de calor se fabrica con chapa de acero o tubos metálicos. Sus dimensiones son individuales. Lo principal es dejar un espacio de 10-15 mm entre el registro y las paredes de la estufa, teniendo en cuenta la expansión.

Si la casa tiene un segundo piso, se incluye en el sistema una bomba eléctrica. Esta hace circular el refrigerante con más intensidad, acelerando el proceso de calentamiento al encender la estufa. También se puede incluir un depósito para crear una reserva de agua caliente.

Calefacción de la casa con electricidad

La calefacción de la casa con electricidad se basa en dos principios. El primero es calentar cada habitación por separado mediante aparatos conectados directamente a la red eléctrica. El segundo es la calefacción indirecta con bombeo de refrigerante que calienta los radiadores de cada habitación.

Un ejemplo de método de calefacción directa es el uso de un radiador de aceite. Con su forma acanalada se asemeja a un radiador clásico de hierro fundido. El aparato se calienta hasta una temperatura elevada y emite calor al entorno en forma de rayos térmicos.

La superficie del radiador se enfría lentamente porque el refrigerante tiene una buena inercia térmica. La mayoría de las veces, estos aparatos se utilizan como complementarios. Incluir radiadores de aceite en el sistema principal no es económicamente rentable.

Opción #1 — uso de una caldera eléctrica

Un sistema de agua conectado a una caldera eléctrica tiene sus particularidades. Para usar la electricidad de manera racional, la circulación del refrigerante en el sistema debe ser solo forzada. La circulación natural aumentará el consumo de electricidad.

Además, esto provocará un calentamiento desigual de la habitación, una disminución de la velocidad de intercambio de calor y pérdidas de potencia.

La ventaja de la caldera eléctrica radica en su automatización completa, así como en que se puede instalar en cualquier habitación

Al utilizar una caldera eléctrica, se debe incluir en el sistema un tanque de expansión equipado con un bloque de control y elementos de seguridad. No tiene sentido instalar un sistema abierto, ya que generará altos costos operativos.

Para poder calentar su casa de campo con electricidad, es necesaria la presencia de una línea de transmisión de suficiente potencia. Por lo tanto, antes de comprar la caldera, es necesario realizar cálculos simples.

Se debe partir de que, según los especialistas, 1 kWh es suficiente para calentar una habitación de 10 m². Si se necesita calentar 200 m², se requerirán 20 kW. Dado que además de la caldera hay otros equipos eléctricos en la casa, se agregan aproximadamente 5 kW al valor calculado.

Tipo n.º 1 – Calderas eléctricas con resistencias

En las calderas eléctricas se utilizan como elemento de trabajo resistencias, electrodos e inducción magnética. El primer tipo es el más común. El agua u otro refrigerante se calienta dentro de la caldera por las paredes de las resistencias, encerradas en una carcasa impermeable, y luego pasa al sistema de calefacción.

La eficiencia de una caldera de este tipo no es muy alta: el proceso de transferencia de calor conlleva grandes pérdidas. Se considera más eficiente una caldera equipada con conexión por etapas y control electrónico. Al alcanzar la temperatura establecida, dicha caldera se apaga.

La moderna caldera eléctrica de resistencia tiene un diseño elegante. El refrigerante puede ser no solo agua, sino también anticongelante.

El principal inconveniente de una caldera eléctrica con resistencias es la formación de incrustaciones en la espiral de la resistencia. Debido a esto, el consumo eléctrico aumenta mientras disminuye el rendimiento.

Tipo n.º 2 – Calderas de electrodos

La principal característica de estas calderas es que no tienen un elemento que caliente el refrigerante. El calentamiento se produce al pasar impulsos eléctricos a través del agua, transmitidos por un electrodo especial.

Como resultado de esta acción, las moléculas de agua se descomponen en iones que llevan carga positiva y negativa. Dado que se utiliza corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz por segundo, el cambio de polaridad de los electrodos en el medio acuoso ocurre con la misma frecuencia.

Los iones en tales condiciones comienzan a realizar un movimiento oscilatorio y a cambiar de dirección. Todo esto ocurre con una gran resistencia del medio acuático a este proceso. Como resultado, se genera energía térmica, que el fluido caloportador transfiere a los radiadores de calefacción. Además, no se forma una capa dura en los electrodos, lo cual es una gran ventaja a favor de las calderas de este tipo.

Existen modelos de calderas monofásicos y trifásicos. La única diferencia está en la construcción de los electrodos y las dimensiones. La construcción incluye un cuerpo cilíndrico de metal macizo recubierto de poliamida. El cilindro tiene tuberías de conexión a través de las cuales entra y sale el fluido caloportador.

El rendimiento de las calderas iónicas es alto: del 95 al 98%. Tienen dimensiones reducidas y se calientan muy rápidamente, pero también se enfrían con la misma rapidez. Las calderas no tienen «marcha en seco», por lo que en caso de ausencia de agua en el sistema, simplemente no se encenderán. No se ven afectadas por las fluctuaciones de voltaje; cuando este disminuye, simplemente se reduce la potencia, pero el equipo no se apaga por completo.

Entre las desventajas de las calderas de este tipo se encuentra su alta exigencia respecto al fluido caloportador. El agua debe tener una buena conductividad, de lo contrario la potencia del equipo comienza a disminuir.

Una caldera de este tipo no podrá funcionar con batería, ya que solo necesita una fuente de alimentación de corriente alterna. Durante su funcionamiento, se debe evitar la entrada de aire al interior de la caldera, ya que esto desencadena un proceso de corrosión acelerada.

Un lado del cilindro está soldado herméticamente, en el otro se coloca el bloque de electrodos. Como aislante que separa los electrodos del cuerpo, se utilizan tuercas de poliamida.

Los equipos monofásicos tienen una potencia de 2 a 6 kW, los trifásicos de 9 a 50 kW. Para su uso en casas de campo son adecuados los primeros, los segundos se utilizan para calentar grandes edificios industriales. El diámetro medio de la caldera es de 32 cm, la longitud máxima de 0,6 m. Cuanto menor sea la temperatura del agua dentro del cuerpo de la caldera, menos electricidad consume.

Las calderas de electrodos, según el principio de distribución del fluido caloportador, pueden ser abiertas o cerradas. En el primer caso se realiza una circulación natural, mientras que en el segundo se incluyen en el sistema un tanque de expansión y una bomba.

La mayoría de los modelos cuentan con control automático, unidad de arranque y protección contra el funcionamiento inestable de la red eléctrica. Los modelos caros se complementan con un controlador que mantiene la temperatura óptima y un control remoto.

Al instalar una caldera de electrodos, se debe realizar una puesta a tierra confiable de la red eléctrica de la casa. Es necesario limpiar el intercambiador de calor de la caldera una vez cada 12 meses. También es necesario controlar la composición química del agua y corregirla si es necesario.

Tipo n.º 3 – equipo de inducción

El funcionamiento de la caldera de inducción se basa en el principio de inducción electromagnética. La energía electromagnética generada por la bobina se transforma en energía térmica. El núcleo se calienta por el campo electromagnético de la bobina y transfiere el calor obtenido al líquido que circula en su interior.

Se utiliza la caldera en sistemas tanto de tipo abierto como cerrado, en los cuales la circulación del fluido térmico se realiza de forma forzada.

El diseño de la caldera no contempla la presencia de elementos que fallen rápidamente. El material para la fabricación del núcleo es acero de alta calidad con un espesor de aproximadamente 6 mm, por lo que puede funcionar durante un largo período: de 35 a 40 años.

Las calderas de este tipo se caracterizan por su robustez. En su carcasa se encuentra una bobina de devanado primario que no entra en contacto con el fluido térmico. El devanado secundario es un sistema interno de tuberías por donde circula el líquido. La energía no se pierde durante el calentamiento muy rápido, por lo que, según aseguran los fabricantes, la eficiencia se acerca al 100%.

Como resultado de la autoinducción, la caldera genera adicionalmente una potencia reactiva de magnitud considerable. Esto mejora la eficiencia del equipo. Se puede cargar cualquier refrigerante en el sistema, tanto agua como anticongelante, aceite, glicerina. El costo de las calderas de este tipo es bastante alto, pero si lo desea, se puede fabricar una caldera de inducción con sus propias manos.

El sistema de calefacción con caldera de inducción, además del propio calentador, incluye:

• bomba de circulación;
• tanque de membrana;
• radiadores de calefacción y, a veces, suelo radiante;
• grupo de seguridad;
• control remoto.

Se monta la caldera en posición vertical. La distancia a los objetos cercanos debe ser de al menos 0,3 m por los lados y 0,8 m por arriba y por abajo. Se pone en marcha solo cuando el sistema está lleno y después de verificar que no haya aire. También es necesario conectar a tierra tanto la caldera como los componentes del sistema: el controlador, la bomba y otros elementos.

Opción #2 — calefacción con convectores eléctricos

Visualmente, el convector es la misma batería, ubicada debajo de la ventana o en la pared. Pero en su interior hay resistencias eléctricas. El diseño permite la entrada de aire frío por la parte inferior. En el interior se calienta y sale a través de la rejilla superior.

El usuario mismo ajusta el régimen de temperatura. Los termostatos incorporados en el convector controlan la temperatura y desconectan el aparato cuando esta alcanza el valor establecido. La ventaja de la calefacción mediante convectores radica en la ausencia del propio sistema con su complejo cableado y los 'beneficios' en forma de congelación o fugas.

Existen modelos de convectores con clase de protección IP-24. Están diseñados para instalarse en locales húmedos. La clase IP-21 es adecuada para locales con condiciones normales.

Ya que estos aparatos de calefacción no tienen elementos abiertos y el panel exterior se calienta ligeramente, son completamente seguros. Funcionan de forma silenciosa y su diseño permite utilizarlos sin perjudicar la decoración. Se fabrican convectores móviles y fijos, lo que permite crear zonas cómodas con ellos.

Hemos presentado la clasificación de los mejores fabricantes de convectores eléctricos para calefacción del hogar y recomendaciones para elegir en este artículo.

Opción #3 — calefacción del hogar con suelo radiante

Se puede calentar una casa particular desde la red eléctrica también mediante suelos radiantes.

Se fabrican en varias versiones:

1. De cable unipolar o bipolar. Generalmente se colocan en una capa de mortero, que luego acumula el calor y lo libera al ambiente.
2. En forma de mantas calefactoras. Básicamente es el mismo cable, pero dispuesto sobre una malla de fibra de vidrio. Para su instalación, no es obligatorio hacer una capa de mortero.

El diseño del suelo radiante incluye sensores de temperatura. El modo de calefacción se mantiene automáticamente tras la configuración previa de la temperatura. La habitación se calienta de manera uniforme.

La información sobre la instalación de la opción de suelo radiante por cable y por película se detalla en el siguiente artículo.

Opción #4 — calefacción por infrarrojos de las habitaciones

Un microclima confortable lo crean las ondas de espectro largo transmitidas por un calefactor infrarrojo. Este primero calienta todo lo que hay en la habitación, y solo luego el exceso de ese calor pasa al aire. El calor se acumula en el suelo, no en la parte superior, como ocurre con la calefacción por convector. Este modo es el más favorable para todos los habitantes de la casa, incluidas las plantas.

Existen 3 tipos de calefactores infrarrojos:

• de techo;
• de suelo;
• de pared.

Los primeros pueden ser un elemento del falso techo, y si se coloca el infrarrojo sobre la ventana, cortará el aire frío. La dirección de la radiación se regula mediante soportes especiales.

Los modelos de suelo son móviles. Se pueden trasladar a cualquier lugar necesario, llevarlos al aire libre. Los infrarrojos de pared participan en la creación del interior. Pueden disfrazarse como panel, cuadro, lámpara de pared.

Los más cómodos de usar son los PLEN o calefactores eléctricos de película. Consisten en tiras de película transparente termorresistente de un grosor máximo de 0,4 mm y diferentes tamaños. Los emisores se colocan entre las capas de plástico y se conectan entre sí mediante bus conductores de cobre.

El rendimiento de los calefactores de película PLEN se encuentra entre el 95 y el 98%. La película se coloca en el techo, en el suelo bajo el revestimiento de acabado e incluso bajo la alfombra.

La película a veces se usa como suelo radiante sin mortero. Ella misma se calienta en promedio hasta 50 °C, por lo que no puede quemar ni causar un incendio. Entre las desventajas del calefactor infrarrojo se incluye su luminiscencia constante.

Gas para calefacción del hogar

Este tipo de calefacción lidera tanto en popularidad como en costo. El gas de red es especialmente ventajoso en este sentido, pero no siempre está disponible en las ubicaciones de las comunidades rurales. En tal caso, una buena solución para la calefacción de gas de una casa rural es el uso de tanques de gas. Esta opción no es la más barata, pero aun así es más barata que la electricidad.

Para la instalación de un sistema de calefacción se necesita un proyecto, después de cuya aprobación se selecciona la caldera.

Se tienen en cuenta varios factores:

1. Función. La caldera se puede usar estrictamente para calefacción y entonces será adecuada una opción de un solo circuito. Cuando se necesita proporcionar suministro de agua caliente, se elige una caldera de doble circuito.
2. Método de instalación. Para una casa con una superficie que no supere los 200 m², es adecuada una versión de pared. Para edificios más grandes, se necesita una caldera de suelo.
3. Tipo de intercambiador de calor. Se fabrica de acero, hierro fundido, cobre. En calderas de pared se usa más frecuentemente cobre, en las de suelo, hierro fundido y acero. Estos últimos son más resistentes.
4. Salida de humos. Por lo general, sale a través de una chimenea que crea tiro natural.

Si el sistema de calefacción está conectado a tanques llenos de propano-butano, se pueden usar las mismas calderas de gas de red tras una pequeña modernización. Aquí solo es necesario cambiar el quemador, que a menudo viene incluido en el kit.

La conexión de los tanques a la caldera se realiza mediante un reductor diseñado para un consumo de 1,8 a 2 m³ de gas por hora. Al usar varios tanques, se conectan a través de un reductor común o uno individual para cada unidad.

Para aprovechar al máximo el gas del tanque, es necesario adquirir una caldera con un menor valor de presión de gas.

La mejor solución es conectar varios tanques. De esta manera se pueden cambiar las fuentes de suministro de gas con menos frecuencia. La presión en ese gasoducto siempre es estable y esto es una gran ventaja del suministro autónomo de gas.

¿Le atrae más la opción de usar gas como combustible? En ese caso, le recomendamos que se familiarice con la información detallada sobre la gasificación autónoma de una casa particular.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Opción económica de calefacción autónoma:

Al disponer de suficiente información sobre los diferentes métodos de calefacción de una casa rural, se puede elegir la opción más adecuada. Además, en un mismo edificio es posible combinar diferentes tipos. Una buena solución es una caldera multicombustible, que permite utilizar de la manera más eficiente los tipos de combustible disponibles.

¿Está seleccionando la opción de calefacción más adecuada según el tipo de combustible más disponible en su región? ¿Quizás le quedaron preguntas después de leer nuestro artículo? ¿O desea complementar el material con información útil? Haga preguntas, escriba sus consejos y comentarios – su opinión es importante para nosotros.