Cómo instalar calefacción en una casa particular sin gas: organización del sistema en una construcción de madera

El uso de gas natural es la forma más económica de calentar una casa de madera. Este combustible, entre todas las demás alternativas, se caracteriza por su bajo costo, y las calderas que lo utilizan, por su extrema simplicidad de operación.

Pero, ¿cómo organizar la calefacción de una casa particular sin gas, ya que no en todas partes hay gasoductos principales? ¿Qué alternativas existen a este combustible? ¿Cuál de las opciones es más ventajosa? Encontrará las respuestas en el artículo que presentamos.

Formas de organizar la calefacción en una casa de campo

El sistema de calefacción autónomo más común en las casas de campo nacionales es el de agua. Como fluido caloportador se utiliza agua calentada en una caldera o estufa. Después de calentarse, mediante radiadores y tuberías, cede calor a las habitaciones, creando condiciones confortables en ellas.

Los sistemas de calefacción, según el esquema de conexión de los aparatos de calefacción, se dividen en:

• Monotubulares – con conexión en serie de los radiadores, según la cual el refrigerante se suministra y se extrae del dispositivo mediante una sola tubería;
• Bitubulares – con tuberías de suministro y retorno y un esquema de conexión en serie de los dispositivos a las tuberías, según el cual el refrigerante se suministra al dispositivo por una tubería y se retira por otra.

Ambos tipos de sistemas de calefacción pueden tener distribución superior e inferior. La primera opción implica colocar la tubería de suministro por encima de la ubicación de los aparatos que reciben el fluido caloportador; la segunda, por debajo.

La disposición de las tuberías con respecto a los aparatos de calefacción puede ser vertical u horizontal, por lo que el sistema de calefacción adopta el término técnico correspondiente.

El primer tipo se aplica principalmente en edificios de varias plantas o en casas unifamiliares de una sola planta con ático, dentro del cual es posible instalar un tanque de expansión y tender la tubería para suministrar el portador de calor por una rama independiente a cada aparato.

El circuito de calefacción horizontal se construye en construcciones privadas de pequeña superficie. La razón es la productividad insuficiente y las limitaciones de longitud: la red no puede tener más de 30 metros lineales de largo.

La conexión de los montantes a los radiadores se realiza según un esquema unilateral o bilateral, es decir, con conexión de tuberías por uno o dos lados. Si en un sistema vertical monotubo la conexión de las baterías se realiza por un lado, se denomina circuito con circulación invertida. Esta última variante no se recomienda para sistemas con aparatos de acero o hierro fundido.

Los elementos principales de un sistema de calefacción típico en una casa privada de campo son: la caldera de calefacción, los radiadores y las tuberías de suministro del portador de calor (+)

Según el tipo de circulación del agua en las tuberías, los sistemas de calefacción son de dos tipos:

1. Naturales – implican la circulación natural del refrigerante gracias a las leyes de la física.
2. Forzados – suponen la presencia de una bomba de circulación para crear el circuito del fluido térmico desde la caldera hasta los dispositivos, y después de enfriarse, en dirección inversa.

La primera opción es más sencilla que la segunda en diseño e instalación. Pero la entrega de calor en un sistema natural no se presta a la regulación automática; el refrigerante se mueve a través de las tuberías por gravedad y la diferencia de densidades entre el agua fría y caliente. Sin embargo, a diferencia de la opción forzada, es independiente de la energía.

Al cortarse el suministro eléctrico, el sistema de calefacción con circulación natural de agua continuará funcionando correctamente si su unidad principal es una caldera independiente de la energía. Tampoco tiene bomba que requiera alimentación de un enchufe.

Sin embargo, la presión gravitatoria tiene sus límites. La capacidad de calefacción con circulación natural simplemente no es suficiente para suministrar refrigerante a circuitos ramificados.

A veces no es suficiente para suministrar agua caliente a la temperatura requerida para la calefacción cuando la distancia entre el radiador y la caldera es de 25 m, si la tubería está hecha de un material con alta resistencia hidráulica: acero o hierro fundido.

Si una casa de madera tiene una superficie pequeña, entonces el sistema natural es suficiente. Sin embargo, una gran cabaña de dos o tres pisos requiere una opción más potente con una bomba que impulse el agua caliente a todas las habitaciones alejadas de la caldera en todos los pisos.

Además del uso de gas, el refrigerante puede calentarse mediante electricidad o la combustión de otros tipos de combustible. También la calefacción autónoma en una casa particular, donde no hay conexión a la red de gas, a menudo se organiza mediante convectores, calefactores infrarrojos y bombas de calor.

La elección del método específico para instalar el sistema de calefacción depende de muchos factores. Aquí son importantes el clima de la región de residencia, la calidad del aislamiento de la vivienda y la disponibilidad de un tipo u otro de combustible.

La calefacción por aire es un buen reemplazo de la calefacción por agua, pero debido a la complejidad de los cálculos y el diseño, se usa raramente en nuestro país (+).

Los circuitos de calefacción con vapor y aire caliente circulando se instalan según principios idénticos.

Mención aparte merece el sistema de «suelo radiante», que consiste en una red de tuberías con refrigerante circulante bajo el revestimiento del suelo. La principal ventaja de esta opción es que, como resultado de la entrada de calor desde abajo, el aire de la habitación se calienta de manera óptima a la altura humana, y no en algún lugar bajo el techo.

Alternativa al gas: elección de la caldera de calefacción por agua

El gas natural no es el único tipo de combustible para sistemas de calefacción autónomos. Como combustible en las calderas también se queman combustibles sólidos o líquidos.

También es posible utilizar electricidad para calentar el agua. Algunos prefieren las estufas tradicionales de leña o carbón, mientras que otros prefieren la electricidad pura. Pero hay que recordar que, en caso de cortes en la red, las calderas eléctricas no servirán de nada.

Opción #1: Combustible sólido

Las estufas de combustible sólido y sus homólogos más modernos, las calderas, son un método antiguo y el más popular de calefacción de casas particulares en áreas sin gas. Estas pueden ser tanto estufas rusas tradicionales como modernos equipos de calderas de fabricación industrial con diversos sistemas de automatización.

Como combustible sólido se utilizan:

• leña;
• briquetas de paja;
• turba;
• carbón;
• pellets de madera.

Dicho equipo es barato y fácil de operar. El combustible tampoco es particularmente caro. Sin embargo, como resultado de su combustión se generan volúmenes bastante grandes de ceniza, de la cual es necesario deshacerse constantemente. Además, es necesario controlar visualmente el funcionamiento de dicho equipo, lo que consume bastante tiempo.

Las estufas de combustible sólido comunes no son muy eficientes; es mejor elegir calderas de pirólisis de combustión prolongada más productivas y económicas.

Por un lado, la baratura del combustible; por el otro, la limpieza regular de la cámara de combustión y los conductos de humos. No hay una decisión clara «a favor» o «en contra» aquí. Pero en una situación de vivir cerca de yacimientos de carbón o junto al bosque, la elección a favor de calderas o estufas de combustible sólido es evidente para muchos, y a menudo la única posible.

Como variante de equipo de combustible sólido, se puede considerar sin problema la chimenea, aunque existe una opinión generalizada sobre su baja eficiencia. Sin embargo, una chimenea bien diseñada no solo es un elemento decorativo del interior, sino también una buena alternativa a las calderas de gas. Además, es completamente independiente de la energía eléctrica, lo que elimina los cortes de calefacción ante cualquier problema en la red eléctrica.

Una chimenea tradicional implica calefacción por aire exclusivamente de la habitación donde está ubicada, pero nada impide conectarle tuberías para calentar el fluido caloportador (+).

La mayoría de las chimeneas están diseñadas de tal manera que solo pueden calentar una habitación. Sin embargo, la estructura estándar de una chimenea se puede complementar con un serpentín alrededor del conducto de humos, que calentará el agua para los radiadores del sistema de calefacción. O también se puede distribuir directamente el aire caliente por las habitaciones mediante conductos de aire con compuertas ajustables.

La calefacción por chimenea es muy inerte. Para calentar una casa particular con ella se necesita bastante tiempo. La opción más óptima es mantener la chimenea encendida de forma continua. Sin embargo, en ese caso se necesitará mucha leña. Pero todas estas pequeñas molestias se compensan con creces por la posibilidad de observar el proceso de combustión de los troncos y la estética del propio hogar.

Se puede usar la chimenea como caldera que calienta el fluido caloportador para redes de calefacción de vapor, aire y agua

Opción #2: Combustible líquido

En cuanto a eficiencia, las calderas de combustible líquido (diésel) difieren poco de sus análogas de gas. Sin embargo, son más voluminosas y pesadas. Para su instalación se requiere una habitación separada no habitable. Está terminantemente prohibido instalarlas en una casa de campo debajo de una escalera o en la cocina.

Al quemar aceites de origen vegetal y derivados del petróleo, se generan volúmenes significativos de emisiones nocivas. La sala de calderas para estos equipos debe estar equipada con una ventilación de calidad y un sistema de evacuación de humos. Además, si la instalación y el funcionamiento no son correctos, pueden empezar a producir hollín.

Dos principales inconvenientes de las calderas de combustible líquido: el alto costo del combustible y la necesidad de cumplir estrictos requisitos de seguridad

Para la calefacción de casas particulares de madera se utilizan los siguientes tipos de combustible líquido:

1. Queroseno.
2. Gasóleo.
3. Aceite usado.
4. Fuelóleo.
5. Biocombustible de aceites vegetales.

Debido al olor específico y la alta probabilidad de ignición, se recomienda almacenar este tipo de combustible en el exterior de la casa de campo. Pero en invierno los líquidos se congelan al aire libre, por lo que será necesario construir una habitación separada con calefacción para dicho combustible u organizar su precalentamiento. Y eso supone gastos adicionales y considerables.

Entre las ventajas del uso de equipos de combustible líquido para calefacción, cabe destacar el alto rendimiento, la ausencia de necesidad de obtener permisos de instalación y la autonomía de funcionamiento.

Sin embargo, el alto precio del combustible contrarresta todas estas ventajas. Vale la pena organizar la calefacción de una casa de madera sin gas con una caldera diésel solo en los casos en que no haya otra alternativa y ni siquiera se prevea en el futuro.

Opción #3: Electricidad

Las calderas eléctricas no requieren chimenea. Son seguras y de tamaño compacto. El calentamiento del fluido en su interior se produce mediante una resistencia eléctrica. Se pueden usar como fuente principal o adicional de energía térmica. Son cómodas y eficientes, pero la calefacción con ellas resulta bastante cara.

En cuanto al costo, las calderas eléctricas son comparables a las de gas, pero requieren menos mantenimiento y son más seguras

Si las redes eléctricas en el pueblo no garantizan una tensión constante, entonces elegir una caldera eléctrica para calefacción para su propia casa de madera es arriesgado. En algún momento, uno puede quedarse sin iluminación y sin sistema de calefacción al mismo tiempo. La única opción para tal caso es un generador diésel de reserva.

No siempre la potencia asignada por las compañías eléctricas es suficiente para calentar adecuadamente una casa de campo. Y tender una línea de suministro adicional supondrá un gasto considerable de dinero.

La instalación y el equipo de calefacción eléctrica son relativamente baratos, pero este último consume bastante electricidad. Si planea instalar calefacción en una casa particular sin gas mediante una caldera eléctrica, debe prepararse de antemano para un aumento considerable en las facturas de la luz.

Acerca de cuánta electricidad consumirá una caldera eléctrica durante la calefacción, está escrito aquí. Recomendamos leer la información proporcionada.

¿Cómo más se puede calentar una casa de madera?

Para crear condiciones confortables en las habitaciones de la casa de campo, se pueden utilizar otros métodos de calefacción. Actualmente hay muchas novedades en el mercado de calefacción autónoma. Algunas tienen un precio elevado pero son muy eficientes. Otras implican el uso de fuentes de energía alternativas.

Opciones de calefacción infrarroja

La característica principal de las fuentes de calor infrarrojas es que calientan no el aire, sino los objetos y las superficies en la habitación que se calienta. El calor de los muebles, las paredes y el suelo calentados se transfiere a las masas de aire de la habitación. Como resultado, con un consumo mínimo de electricidad, se logran crear las condiciones más confortables en el hogar.

Los calefactores eléctricos con radiación infrarroja se venden en forma de:

• paneles colgantes en carcasas de diversas formas;
• dispositivos de película para montaje en techo o suelo;
• modelos de suelo (al estilo de un radiador común).

Los calefactores infrarrojos funcionan en modo automático. Basta con enchufarlos a la toma de corriente y ajustarlos a la temperatura deseada.

La instalación de los modelos de pared y techo es extremadamente sencilla, ya que en la carcasa o en la película se incluyen todos los anclajes necesarios. La única dificultad puede ser la instalación de un 'suelo radiante infrarrojo'. Pero siguiendo claramente las instrucciones, todo se realiza de manera elemental.

Los calefactores de película bajo el techo son una excelente alternativa a las calderas de gas: económicos, no consumen oxígeno en la habitación y son completamente seguros en términos de riesgo de incendio (+).

Los calefactores infrarrojos permiten crear rápidamente un sistema de calefacción fiable y eficiente en cualquier casa particular donde no haya gas. En comparación con una caldera eléctrica de calefacción, proporcionan un ahorro del 30–40%. Además, el calentamiento de las habitaciones es mucho más rápido, prácticamente instantáneo.

Los dispositivos de calefacción infrarrojos pueden utilizarse como fuente principal de calor o complementar otros sistemas de calefacción de la casa de campo. La variedad de la gama de modelos permite integrarlos en cualquier interior y, si es necesario, aumentar rápidamente la potencia térmica.

Entre los aspectos negativos de los calefactores eléctricos infrarrojos se encuentran la electricidad estática, que favorece la atracción de polvo, y las considerables inversiones iniciales. Con la estática no se puede hacer gran cosa, pero los costes del equipo siempre se amortizan gracias al bajo consumo eléctrico.

Bombas de calor como complemento útil

Entre las alternativas al gas para calentar una casa de madera destacan las bombas de calor, que extraen calor del entorno. Estructural y técnicamente, son como un aire acondicionado al revés.

Solo la bomba de calor no enfría el aire, sino que lo calienta. Además, genera toda la energía térmica necesaria gracias al uso inteligente de recursos y fenómenos naturales gratuitos.

La calefacción basada en bomba de calor para una casa particular sin gas es el máximo ahorro en recursos energéticos. Pero en nuestras latitudes, este tipo de calefacción solo puede servir como complemento a la red de calefacción principal (+).

La desventaja de las bombas de calor radica en su dependencia de la presencia de tensión en la toma de corriente. Sin un suministro eléctrico constante, no funcionarán. Además, en heladas severas, su eficiencia disminuye drásticamente. En regiones cálidas con temperaturas invernales cercanas a cero, su rendimiento es excelente, pero en condiciones siberianas son poco adecuadas.

Las bombas de calor pueden extraer calor de bajo potencial de:

• aire exterior;
• la tierra mediante pozos o sistemas de tuberías en el suelo;
• agua (de cualquier cuerpo de agua cercano o pozos).

Las bombas de calor son muy buenas en todo. Sin embargo, por la energía “gratuita” hay que pagar bastante, adquiriendo equipos costosos. Para una casa grande, los costos pueden superar los 10.000 €.

Energía solar y aerogeneradores

Otra variante de la energía "verde" son los paneles solares y los colectores. Los primeros generan electricidad, y los segundos, mediante los rayos del sol, calientan el refrigerante para suministrarlo al sistema de calefacción interior de la vivienda. No necesitan gas para funcionar, solo requieren viento constante y tiempo despejado.

Posteriormente, la electricidad y el fluido caloportador calentado se pueden utilizar para calentar una casa particular instalando un sistema de calefacción con radiadores y varios calefactores eléctricos.

Las instalaciones solares son generadores de energía eléctrica y térmica. La calefacción de las habitaciones se realiza mediante diversos aparatos de calefacción que se conectan a estos dispositivos generadores.

La energía alternativa requiere inversiones significativas en la etapa de compra de equipos, pero luego no hay gastos en combustibles fósiles.

Por su parte, los generadores eólicos convierten la energía del viento en electricidad. Luego, los calefactores se conectan a la alimentación eléctrica.

El principal inconveniente de todas estas fuentes de energía limpias es que dependen de factores externos. El tiempo nublado y la calma absoluta anulan su eficacia. Como fuente adicional, son una opción perfectamente adecuada para calentar una casa particular sin gas, pero no vale la pena basar todo el sistema de calefacción únicamente en ellas.

La opción de calefacción más económica

Desde el punto de vista del costo del combustible, la opción más rentable después del gas natural es la leña. Es difícil encontrar un combustible más barato para calderas, estufas y chimeneas.

Luego viene el carbón, y después la electricidad y el diésel. En el caso de la energía alternativa, los gastos en este concepto son nulos o mínimos. Sin embargo, no hay que olvidar el costo de los equipos de generación de calor.

La calefacción eléctrica es la más económica en cuanto a costos iniciales, ya que el equipo para este sistema de calefacción es el más asequible en precio (+).

En conjunto de todos los costos, calentar una casa sin gas es más barato con electricidad. Pero esto aplica solo a casas con buen aislamiento y cuando la capacidad de las redes existentes permite conectar equipos de calefacción eléctricos. En otras situaciones, es mejor optar por estufas o calderas tradicionales de combustible sólido.

Los argumentos para elegir la opción más económica para la calefacción de una casa privada se presentan en el siguiente artículo, cuyo contenido le recomendamos consultar.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Calefacción de una casa de madera con caldera mixta (combustible sólido + electricidad):

¿Con qué es más barato calentar una casa en el campo?

¿Con qué es más conveniente calentar una vivienda rural?

Para calentar casas particulares sin gas se puede utilizar tanto una estufa de leña clásica como equipos que convierten combustible líquido o electricidad en energía térmica.

No existe un consejo universal para la elección del equipo y el tipo de combustible. Es necesario evaluar cuidadosamente las características de la casa de campo y la disponibilidad de recursos para calentar el fluido caloportador. Sin embargo, sin consultar a un ingeniero competente, uno puede equivocarse gravemente en este asunto.

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