Calefacción eléctrica en una casa particular: revisión de los mejores tipos de sistemas de calefacción eléctrica
La elección del sistema de calefacción es una cuestión clave, de cuya decisión depende la comodidad de la vida y la preservación de los recursos financieros del propietario. Al considerar diferentes opciones, vale la pena prestar atención a la calefacción eléctrica en una casa particular, evaluar sus ventajas y desventajas, para compararla con otras ofertas.
Los sistemas modernos que funcionan con electricidad son muy diversos. No todos ellos consumen una cantidad excesivamente grande de electricidad. Analicemos detalladamente cada uno de ellos.
Contenido del artículo:
¿Por qué elegir la calefacción eléctrica?
Se suele pensar que la calefacción del hogar con sistemas que funcionan con electricidad es demasiado costosa. Por lo tanto, sus ventajas no se toman en cuenta de alguna manera.
Esto es fundamentalmente incorrecto, ya que los sistemas eléctricos tienen muchas ventajas significativas que los diferencian ventajosamente de la calefacción de otros tipos:
- Seguridad. El equipo no funciona con llama abierta ni sustancias explosivas, como otros aparatos de calefacción. Un cableado de calidad es una protección confiable contra posibles incendios.
- Facilidad de manejo y mantenimiento. Los sistemas automáticos regulan el funcionamiento del equipo, lo que requiere una intervención humana mínima. No hay elementos que requieran reemplazo o limpieza periódica.
- Total seguridad ecológica. Durante su funcionamiento, el sistema no emite sustancias tóxicas, por lo que se puede instalar en cualquier habitación.
- Ausencia de necesidad de almacenar reservas de combustible. Por lo tanto, no se requiere un espacio especial para almacenar materiales inflamables.
- Compacidad. La mayor parte del equipo se caracteriza por tamaños pequeños. El variado diseño de los dispositivos permite elegir fácilmente un modelo para cualquier estilo de interior.
- Bajo costo. En comparación con los aparatos de calefacción de otros tipos, el precio de este mismo equipo es significativamente menor.
Entre los inconvenientes significativos de los sistemas eléctricos, además del coste bastante alto de la electricidad, para ser justos hay que señalar la total dependencia energética del equipo.
Esto significa que si se interrumpe el suministro eléctrico, todos los dispositivos dejarán de funcionar, lo que será especialmente notable en zonas con cortes frecuentes. Además, para el funcionamiento ininterrumpido del equipo se necesitará una red eléctrica potente, que no está disponible en todas partes.
Calefacción por agua con caldera eléctrica
Representa un sistema estándar con un portador de calor líquido que circula por el circuito de calefacción. Su principal diferencia es que el calentamiento del portador de calor se realiza únicamente mediante el uso de una caldera eléctrica.
Debido a esto, dicho sistema tendrá algunas particularidades. En primer lugar, solo puede ser de tipo cerrado y debe estar equipado con tanque de expansión de membrana.
De lo contrario, no se podrá evitar la desigualdad en el calentamiento de las habitaciones, pérdidas de velocidad y potencia de intercambio de calor, lo que provocará un consumo excesivo de electricidad y, en consecuencia, gastos injustificados. Por las mismas razones, no se recomienda instalar un sistema con circulación natural.
La opción óptima es la circulación forzada del portador de calor, lo que permitirá ahorrar electricidad al máximo. Para trabajar con este sistema de calefacción se pueden utilizar tres tipos de calderas eléctricas. Analicemos las ventajas y desventajas de cada una de ellas.
Calderas con calentadores de tipo resistencia térmica
En cada uno de estos dispositivos se instalan calentadores. Son elementos calefactores que funcionan según el principio de calentamiento resistivo del conductor a través del cual pasa la corriente eléctrica.
Debido a que tienen que trabajar en líquido, los dispositivos cuentan además con protección en forma de carcasa impermeable y aislamiento confiable. Por lo tanto, la potencia de los calentadores se reduce ligeramente.
Como resultado, el rendimiento de cada calentador de este tipo no supera el 80. Por lo tanto, para que las calderas de este tipo calienten el fluido caloportador hasta la temperatura deseada, es necesario aumentar el número de elementos calefactores o instalar calentadores de mayor potencia.
En cualquier caso, las pérdidas de energía son inevitables, lo que afecta negativamente la eficiencia de los dispositivos de este tipo. La mayoría de las veces, los fabricantes instalan de 3 a 4 calentadores en una caldera. Se contemplan diferentes modos de funcionamiento del aparato. Dependiendo de esto, pueden activarse todos los elementos calefactores, solo uno de ellos o grupos de elementos.
La potencia de las calderas eléctricas de tipo de elemento calefactor varía entre 3 y 50 kW. Los modelos más potentes están diseñados para conexión a una red trifásica, los menos potentes pueden funcionar con una red monofásica.
La disposición de los calentadores en el aparato puede variar, lo que afecta su apariencia. Pueden fabricarse en forma de cilindros con elementos calefactores «ocultos» en el interior y una unidad de control en una carcasa separada, o tener la forma rectangular habitual con controles en la carcasa.
El costo de las calderas de este tipo es muy bajo, debido a su poca eficiencia.
Los dispositivos con calentadores también tienen otras desventajas. En primer lugar, la vida útil del elemento calefactor es corta. Durante el funcionamiento del dispositivo, se cubre de depósitos de sales y se estropea.
Por lo tanto, es necesario realizar un cambio periódico de los elementos calefactores en dicho dispositivo. Otra desventaja es que, al poner en marcha el equipo con una pequeña cantidad de fluido caloportador o sin él, los calentadores se estropean.
Calderas con principio de acción de electrodos
El principio de funcionamiento del dispositivo es radicalmente diferente al de los modelos con calentadores. Para generar calor se utilizan oscilaciones de frecuencia en la red de corriente alterna, que a su vez provocan oscilaciones de los iones presentes en el electrolito, lo que produce su rápido calentamiento.
En sí, la caldera consiste en un cuerpo con dos electrodos sumergidos en el refrigerante, que es un líquido conductor o electrolito. A menudo se utiliza anticongelante de alguna marca.
Los dispositivos de electrodos se caracterizan por su compacidad y bajo peso, mientras que su potencia de calefacción es alta. Estas calderas se pueden instalar en grupos, poniendo en funcionamiento uno o varios aparatos a la vez según sea necesario. Otra ventaja del equipo de electrodos es su casi total insensibilidad a las variaciones de tensión en la red.
El rango seguro de fluctuaciones para ellas es del 15-20%, lo cual es bastante amplio. Sin embargo, para estos dispositivos es muy importante la estabilidad de la frecuencia de la corriente alterna. Las calderas de electrodos son completamente ignífugas, ya que no pueden sobrecalentarse y, en ausencia de refrigerante, simplemente no se encienden.
El aparato se calienta muy rápidamente. En cuanto a eficiencia, supera en un 20% al análogo de tipo TEN, es decir, su rendimiento es de aproximadamente el 98%. Además, se puede aumentar su productividad.
Esto se logra mediante la conexión del dispositivo con tuberías metálicas. Así, la zona de ionización del refrigerante se expande significativamente, lo que produce un aumento de la productividad. El costo de las calderas de electrodos es bajo. Por eso, cuando este equipo apareció, se consideró casi un aparato de calefacción ideal.
Sin embargo, durante el uso también se revelaron inconvenientes. Principalmente, la potencia inestable del dispositivo.
Esta depende fuertemente de la composición química del líquido conductor y de su temperatura, ya que incluso con pequeñas desviaciones cambia la conductividad eléctrica de la solución, lo que provoca cambios en la intensidad de calentamiento. Además, el sistema de electrodos es muy difícil de controlar y ajustar automáticamente.
Para las calderas de este tipo, la composición y pureza del fluido caloportador es extremadamente importante. En caso de no respetar las proporciones de la solución o de que esta se contamine, todas las ventajas de dicho sistema se pierden. Por lo tanto, al menos una vez al año es necesario realizar una corrección de la composición química del electrolito.
Con la misma periodicidad será necesario limpiar el intercambiador de calor y todo el sistema de calefacción de los depósitos de sal, que se acumularán con bastante rapidez. Una condición indispensable para la conexión de un sistema eléctrico de calefacción doméstica de tipo electrodo es la presencia de un circuito de puesta a tierra.
Por lo tanto, a pesar de que estos aparatos de calefacción son más económicos que sus análogos con resistencias, no gozan de una gran demanda. Un número bastante elevado de inconvenientes hace que su uso para la calefacción de una vivienda unifamiliar no sea del todo cómodo.
Calderas de calefacción de tipo inducción
Son los representantes más avanzados de los sistemas de calefacción eléctrica. Estos dispositivos se basan en el principio de la inducción electromagnética. Todo ocurre de la siguiente manera: por el devanado primario, situado en el núcleo del aparato, se hace pasar corriente eléctrica.
Esta corriente induce voltaje en el devanado secundario, ubicado cerca de la carcasa del dispositivo. Dicho devanado constituye un sistema de tubos en forma de laberinto por donde circula el fluido caloportador.
Al cerrar el circuito secundario, se produce un calentamiento resistivo del conductor y, por consiguiente, del fluido caloportador. No hay pérdidas de energía, por lo que el rendimiento de este sistema es cercano al 100%.
El calentamiento del líquido se produce de forma muy rápida y uniforme. Las calderas de inducción son muy económicas. Este indicador aumenta aún más gracias a la autoinducción del sistema, que está asociada a una potencia reactiva adicional.
Esta potencia reactiva es generada por las corrientes que circulan por el circuito secundario cerrado. Los valores de la potencia adicional generada son bastante elevados. Una variante de la caldera de inducción funciona de manera algo diferente: el calentador de inducción de vórtice (CIV).
A su devanado primario se le aplica un voltaje que previamente se convierte en alta frecuencia. De este modo, la intensidad del campo electromagnético aumenta bruscamente.
¿Qué provoca un aumento igualmente rápido de la intensidad de corriente generada por este campo? La particularidad de la caldera CIV es que carece de devanado secundario. En su lugar, se utilizan todas las superficies metálicas del equipo.
Estas superficies se fabrican expresamente con materiales que poseen propiedades ferromagnéticas pronunciadas. La aparición de corrientes de Foucault provoca una inversión de la magnetización, lo que genera un fuerte calentamiento prácticamente instantáneo de las aleaciones ferromagnéticas.
En consecuencia, en el proceso de intercambio de calor participan prácticamente todos los elementos masivos de la carcasa, lo que permite obtener un rendimiento muy elevado, cercano al 100%. Las calderas de inducción de ambas variantes se caracterizan por un peso considerable y dimensiones relativamente reducidas. Se pueden instalar de forma individual o en grupo; esto último ofrece ventajas significativas a la hora de organizar la calefacción del edificio.
Se puede hacer una caldera de tipo inducción para una casa de campo o una pequeña casa particular con sus propias manos. La guía de montaje de la caldera de inducción que se presenta en el artículo que recomendamos le ayudará a elegir la opción óptima y construir el equipo correctamente.
Entre las ventajas de las calderas de inducción se puede incluir un calentamiento rápido, casi instantáneo. El equipo se presta fácilmente a ajustes, por lo que se le instalan unidades de control automáticas que proporcionan configuraciones precisas. En cuanto a seguridad eléctrica y contra incendios, estos dispositivos son los más seguros si se comparan con los análogos de otros tipos.
El alto rendimiento de los dispositivos de inducción no disminuye incluso después de un uso prolongado. Esto se debe a que dentro del dispositivo no se acumulan depósitos de sal o incrustaciones. Se eliminan mediante microvibraciones de alta frecuencia que acompañan el funcionamiento del equipo. Por la misma razón, no hay requisitos especiales para la composición química del refrigerante. Las calderas son insensibles a ello.
Otra ventaja es la larga vida útil de las calderas de inducción. Sin exagerar, puede contarse en decenas de años. Esto se explica porque el equipo simplemente no tiene componentes vulnerables. No hay contacto de la parte eléctrica del aparato con el refrigerante.
Los problemas pueden surgir solo con las soldaduras, que normalmente duran mucho tiempo. La principal ventaja de este tipo de equipo es la eficiencia.
La práctica muestra que permite ahorrar hasta un 40% de energía eléctrica en comparación con sus análogos de resistencia y electrodo. Entre las desventajas, cabe destacar un ligero ruido vibratorio que emiten las calderas durante el funcionamiento.
La pesadez, que requiere atención durante la instalación, especialmente si el dispositivo se fija a la pared. Otra desventaja es el costo bastante elevado de los dispositivos de inducción.
Equipos para calefacción infrarroja
Para calentar su casa de campo con electricidad, se pueden utilizar modernos sistemas de calefacción infrarroja. Para su funcionamiento se aplica el principio de transmisión de energía por ondas a cierta distancia.
Todo ocurre de la siguiente manera. El emisor convierte la energía eléctrica en una onda del rango infrarrojo y la transmite. Las ondas se desplazan hasta que llegan a cualquier superficie opaca.
Aquí se transforman en energía térmica, calentando el cuerpo que encuentran en su camino. El objeto así calentado, ya sea un mueble grande, el suelo o la pared, comienza a irradiar calor a la atmósfera, calentando así el aire de la habitación.
De este modo se produce un calentamiento lo más uniforme posible de la habitación, distribuyéndose las temperaturas de la manera más confortable para el ser humano. Además, prácticamente no hay pérdidas de energía, lo que determina el alto rendimiento de los calefactores infrarrojos.
Se fabrican en varias versiones. Es especialmente popular la película infrarroja especial con emisores de carbono sellados en su interior. Se utiliza para instalar sistemas de suelo radiante, y puede aplicarse en el techo y en las paredes. La película se cubre con cualquier material de acabado, lo que no afecta a sus propiedades.
El grosor de la película infrarroja es pequeño, es invisible bajo cualquier revestimiento. El sistema es resistente a la humedad, no teme las cargas dinámicas. Se puede desmontar y reutilizar.
En las tiendas se pueden encontrar calefactores infrarrojos, tanto comunes como en forma de placas de varios tamaños. También están diseñados para fijarse en paredes o techos. Sin embargo, en este caso se trata más bien de una calefacción complementaria que de una principal.
En cuanto a eficiencia, los equipos infrarrojos superan a todos los sistemas de calefacción eléctrica conocidos. Esto se debe a que logran calentar la habitación muy rápidamente, tras lo cual la unidad de control automático enciende/apaga el dispositivo periódicamente para mantener la temperatura deseada.
Entre las desventajas de los sistemas infrarrojos se encuentra la direccionalidad estricta del calentamiento. El dispositivo solo calienta la zona que tiene delante. Por ello, por ejemplo, la película infrarroja se coloca en todo el perímetro del suelo o del techo.
Otra desventaja es el costo bastante elevado de dicho equipo, especialmente si es necesario adquirir material para instalar un suelo radiante o un sistema PLEN para el techo. Sin embargo, hay que reconocer que dichas inversiones se amortizan con bastante rapidez.
Convectores eléctricos de calefacción
El funcionamiento de estos aparatos es similar al de los radiadores de calefacción. También se calientan y transmiten el calor al aire circundante. La diferencia radica en que los convectores no tienen fluido caloportador. Por lo tanto, no se necesitan sistemas de tuberías de ida y retorno.
En su lugar, dentro del aparato se encuentran las resistencias eléctricas, que calientan su superficie. La parte inferior del dispositivo está destinada a la toma de aire frío.
El aire penetra en el interior del convector a través de una rejilla especial. Al calentarse con la resistencia, el aire asciende y sale al exterior por la rejilla superior.
Durante el funcionamiento del aparato de calefacción se crea una corriente ascendente estable de aire caliente que calienta la habitación con bastante rapidez. Para regular la temperatura de calentamiento, el equipo está equipado con un termostato; se puede instalar una unidad de control automático.
Los fabricantes ofrecen una amplia gama de modelos de dispositivos con diferentes potencias y diseños. Para habitaciones con alta humedad, se pueden adquirir dispositivos con protección especial. Sobre los criterios para elegir un convector eléctrico le informará el siguiente artículo, que le recomendamos leer.
Los convectores son extremadamente simples de usar y seguros. El elemento calefactor del dispositivo se encuentra dentro de su carcasa, mientras que el panel externo se calienta muy poco, por lo que es imposible quemarse con él.
Los aparatos de calefacción son silenciosos, por lo que no causan ninguna molestia. Se fabrican varias versiones de convectores, entre las que se encuentran modelos móviles portátiles. Existen dispositivos diseñados para montaje en el suelo. Se instalan debajo de las ventanas, frente a las puertas y en otros lugares similares, donde los aparatos crean una cortina térmica eficaz que impide la entrada de frío en la habitación.
Entre las características negativas de los convectores se incluye su baja potencia. Por lo tanto, para calentar un edificio se necesitará una cantidad bastante grande de ellos, lo que supone una carga importante para el cableado. Además, la eficiencia de estos aparatos no es alta. Consumen una cantidad considerable de electricidad.
Sistemas eléctricos de 'suelo radiante'
Su principio de funcionamiento consiste en el uso de conductores resistivos que se calientan al pasar la corriente eléctrica a través de ellos. En esencia, el suelo radiante eléctrico es un cable calefactor que puede ser bipolar o unipolar, lo que determina su método de instalación.
Existen variedades equipadas con una matriz semiconductora. Son los llamados cables autorregulables, capaces de controlar la temperatura.
Para la instalación de un suelo radiante, se puede utilizar un cable calefactor que se coloca directamente en la solera. No existe otra opción de montaje para este. En este caso, la solera de cemento se convierte en una especie de acumulador de calor.
Una opción más conveniente para la instalación son las esteras eléctricas. Son el mismo cable calefactor, pero fijado a una malla de fibra de vidrio.
Se considera una ventaja de las esteras que se pueden instalar no solo en la solera. En algunos casos, por ejemplo, debajo de baldosas cerámicas, este sistema se puede colocar directamente en el adhesivo, cuyo grosor deberá aumentarse ligeramente.
El principal inconveniente de ambas opciones de suelo radiante por cable es que, si se daña una de las secciones del sistema, la parte de la estructura que está después deja de funcionar.
Las esteras calefactoras de varillas carecen de este inconveniente. Están formadas por pares de conductores conectados mediante varillas dispuestas en paralelo.
El sistema funciona según el principio de autorregulación del grado de calentamiento. Los suelos radiantes de cualquier tipo están equipados con un termostato que controla el calentamiento del dispositivo hasta una temperatura determinada, tras lo cual el equipo se apaga.
La activación automática periódica del sistema se realiza solo para mantener la temperatura establecida. Este modo de funcionamiento permite ahorrar energía, pero dicha calefacción sigue siendo bastante costosa en términos de consumo energético.
Por lo tanto, se usa más a menudo como sistema de calefacción adicional y para crear zonas cálidas especialmente cómodas en las habitaciones. Pueden ser, por ejemplo, áreas para juegos infantiles o el suelo del baño.
Las variedades de suelos radiantes eléctricos utilizados en el hogar se presentan aquí. A quienes deseen comparar diferentes opciones de sistemas y evaluar sus pros y contras, les recomendamos leer el contenido de este artículo.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Un video de revisión explicará qué caldera eléctrica elegir para su hogar:
Analicemos las características de los diferentes tipos de suelos radiantes eléctricos:
Cómo funciona la calefacción infrarroja:
Los radiadores de aceite, los calefactores eléctricos y equipos similares pueden clasificarse en la categoría de «el pasado». Organizar una calefacción completa con ellos es prácticamente imposible. Además, son muy poco económicos, por lo que las facturas de electricidad serán astronómicas.
Los sistemas de calefacción eléctrica mencionados anteriormente son eficaces y pueden utilizarse en viviendas particulares. Solo es importante aislar bien el edificio, de lo contrario se tendrá que pagar demasiado por la electricidad.
¿Y qué tipo de sistemas de calefacción eléctrica usa usted para mejorar las condiciones de confort en su hogar? ¿Quizás conoce usted algunos detalles útiles sobre la selección y el funcionamiento de equipos de calefacción eléctrica? Por favor, escriba comentarios, deje fotos relacionadas con el tema del artículo, y haga preguntas en el bloque ubicado a continuación.
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En nuestra casa de campo tenemos calefacción eléctrica. En realidad, se gasta mucho dinero en calentar el local, por eso aislamos cuidadosamente la casa para consumir energía de manera económica, la energía utilizada para el funcionamiento de la caldera y la bomba de circulación. Aun así no es barato, pero este método de calefacción de la casa de campo es mucho más seguro, por lo que hay que sacrificar algo. Es de alegrar que los gastos no sean constantes, solo en la temporada de frío.
Hace tiempo que quería para mí una calefacción eléctrica para la casa de campo. Después de todo, trabajo en un ámbito relacionado con la ecología, para mí esto es importante. Los sistemas eléctricos precisamente no dañan el medio ambiente, lo cual no puede menos que alegrar) Además, el equipo se considera seguro, ya que no funciona con sustancias explosivas. Leí información adicional sobre este tema y comprendí que definitivamente hay que instalarlo, sin dudarlo.
El suelo radiante – es la opción más sencilla y práctica, en mi opinión. Yo mismo tengo una casa de campo equipada de esta manera. En casa calientan los radiadores, pero allí, en la casita de madera, no hay ese lujo:) Sobre la calefacción infrarroja he oído que existe riesgo de cáncer, no sé hasta qué punto es verdad – pero me alarmó… un agradecimiento especial por el vídeo, muy informativo.
Gena, con respecto al cáncer – ¡ni siquiera lo piense! La radiación infrarroja son ondas largas, más largas que la luz visible. Las emite, con diferente grado de intensidad, cualquier objeto caliente.
Hola. La radiación infrarroja no está relacionada de ninguna manera con la aparición de cáncer. Es más, se usa ampliamente en medicina en procedimientos de fisioterapia. Algunas clínicas incluso practican el tratamiento de tumores cancerosos con radiación infrarroja.
Buenos días. En la sección sobre los elementos calefactores hay una frase: “Como resultado, la eficiencia de cada calefactor no supera el 80%”. Muy curioso – ¿y qué sucede con el 20% restante? ¿En qué se gasta?
Aquí tengo un calefactor en serie con una caldera de combustible sólido. “Por si acaso”. Por cierto, cubierto con aislamiento térmico. Potencia – 4 kW. Según la lógica del artículo, cuando se enciende, casi un kilovatio de potencia se consume en una dirección desconocida. Y perdone, ¿hacia dónde? ¿Para balancear un caballo esférico en el vacío?