Esquemas de instalación de suelo radiante de agua: análisis de las opciones de montaje más eficaces

El suelo radiante por agua puede ser una fuente adicional de calefacción o funcionar como sistema de calefacción principal. La eficiencia del conjunto depende en gran medida de un diseño adecuado. El esquema seleccionado del suelo radiante por agua también juega un papel importante: la forma, el paso y el 'patrón' de colocación de las tuberías.

Antes de comenzar a diseñar el circuito de calefacción, es necesario estudiar los principios generales de instalación del sistema, elegir las tuberías y calcular el suelo radiante. Todos estos aspectos se detallan en el artículo. Además, hemos preparado un algoritmo detallado para elaborar el esquema y hemos proporcionado consejos prácticos para organizar la calefacción por suelo radiante.

Particularidades del diseño de suelos radiantes

El suelo radiante por agua es conocido desde hace tiempo y es bastante popular. Las tuberías estrechas se incrustan en una solera de hormigón bajo el revestimiento de suelo adecuado. Por el sistema circula un fluido caloportador caliente que calienta la habitación. Por supuesto, el sistema no solo consta de tuberías y solera, sino que incluye muchos otros elementos importantes.

Este tipo de calefacción proporciona un calentamiento de mayor calidad en comparación con los sistemas de tuberías tradicionales. El calor proviene desde abajo y se desplaza gradualmente hacia arriba. Como resultado, la habitación se calienta de manera más uniforme.

Se considera que con este sistema se puede ahorrar aproximadamente un 25% en los costos de calefacción. Esto se debe no solo a la calidad del calentamiento, sino también a la temperatura relativamente baja del fluido caloportador, que no debe superar los 50°C.

Dado que las tuberías están ocultas, se evita el contacto directo con los calentadores, es decir, la posibilidad de quemaduras queda completamente eliminada. El interior solo se beneficia de esta solución, ya que no es necesario instalar radiadores, rejillas para ellos, etc.

Se puede caminar descalzo sobre el suelo radiante; algunas amas de casa colocan la ropa lavada sobre la superficie, y se seca muy rápidamente.

Sin embargo, cabe señalar que este sistema también tiene inconvenientes importantes. Para empezar, la instalación no es nada sencilla y debe realizarse con mucho cuidado. Además, esta opción de calefacción no está al alcance de todos.

Se pueden instalar sistemas de agua sin problemas en prácticamente cualquier edificio privado, pero para los edificios de apartamentos existen restricciones importantes.

Los sistemas de instalación de suelo radiante sobre solera seca tienen ciertas ventajas sobre la opción de hormigón, pero su instalación también requerirá gastar bastante dinero y esfuerzo (+)

Aquí, estos sistemas solo se pueden realizar en la primera planta, y además, después de la coordinación con una serie de organizaciones. Originalmente, los sistemas de calefacción central no fueron diseñados para tales modificaciones, por lo que será necesario asegurarse de que la remodelación no altere el equilibrio hidrostático del sistema.

Se debe tener en cuenta el considerable peso de la solera y el riesgo de fugas. Identificar el lugar del daño en la tubería oculta bajo la solera no será sencillo, y reparar rápidamente la avería en tal situación es prácticamente imposible.

Por lo tanto, en los apartamentos de edificios de varias plantas, la implementación de suelos radiantes de agua según cualquier esquema de instalación está prohibida; se recomienda optar por sistemas eléctricos.

Las variantes de agua se caracterizan por una eficiencia y economía tan altas solo en habitaciones con buen aislamiento térmico.

El colector para tuberías de suelo radiante debe conectarse correctamente a la caldera. Si se planea usar la calefacción central, se necesitará la coordinación con los servicios de ingeniería locales (+)

Antes de la instalación de cualquier sistema de calefacción, se recomienda aislar el edificio, verificar la fiabilidad de ventanas y puertas, y para el sistema de agua esto es especialmente importante, ya que la temperatura del fluido caloportador debe mantenerse baja.

Y si se utiliza un revestimiento de suelo sensible al sobrecalentamiento, como linóleo o laminado, entonces se deberá controlar el nivel de temperatura con especial cuidado.

Además del sistema de hormigón, existen también las denominadas variantes de entarimado. Al usarlas, en lugar de la solera de hormigón se emplean materiales ya preparados que no requieren un secado prolongado. Los plazos de instalación con la tecnología de entarimado son considerablemente menores, pero los costes aumentarán notablemente.

Penoshchit – una opción para la instalación de suelo radiante que combina las funciones de aislante, malla de marcado y elementos que fijan la tubería

Dependiendo de los materiales, se distinguen las siguientes variantes de sistemas:

• de poliestireno;
• de listones;
• de madera modular.

El colector para suelo radiante debe equiparse con válvulas de cierre para cada bucle individual, de modo que se conserve la posibilidad de un corte rápido. Esta función puede ser útil no solo en caso de avería.

Si algunas habitaciones no se utilizan durante el período invernal, se puede cerrar el suministro de fluido caloportador al circuito que las sirve, lo que permitirá reducir los gastos de calefacción de toda la casa.

El soporte de hojalata para sistemas de este tipo, compuesto por módulos cuidados, es bastante sencillo de montar, y no es necesario esperar, como en los casos con base de hormigón, a que adquiera la resistencia necesaria

La mayoría de las veces, para la instalación de estos sistemas se utilizan tuberías de metal-plástico, que son relativamente económicas, bastante fiables y no son tan difíciles de instalar.

Otra opción – los tubos de cobre. No se utilizan a menudo en estos sistemas, principalmente debido a su alto coste. Sin embargo, estas comunicaciones son extremadamente fiables, por lo que tiene sentido considerar esta opción.

Los tubos de cobre para suelo radiante no se utilizan con demasiada frecuencia, ya que los análogos de materiales poliméricos son más baratos y fáciles de instalar

Para más información sobre la selección de tuberías para suelo radiante por agua, consulte este artículo.

Principios generales de instalación de sistemas de tipo agua

Primero debe preparar la base: nivelarla y limpiarla de contaminantes. Luego se coloca una capa de aislamiento térmico, para lo cual a menudo se utilizan placas de poliestireno extruido.

Este material se suministra en forma de paneles que no son difíciles de instalar. Después, el material aislante se cubre con una película impermeabilizante.

Antes de comenzar la instalación, se coloca una cinta amortiguadora en el perímetro de la habitación para compensar la dilatación térmica durante el funcionamiento del sistema. En áreas grandes, se instala no solo a lo largo de las paredes, sino también en las juntas que atraviesan el centro de la habitación.

Si el aislamiento y la cinta están colocados correctamente, la película se puede meter con cuidado debajo del borde del material aislante, quedará plana y con una ligera tensión.

La cinta amortiguadora instalada en el perímetro de la habitación es necesaria cuando se utiliza una capa de hormigón para la instalación del suelo radiante, para compensar la dilatación térmica

Sobre la película se deben colocar los tubos de agua caliente, precisamente en esta etapa se debe implementar el esquema de colocación del suelo radiante por agua, que se elige de antemano. Los tubos deben colocarse rectos, tratando de mantener una distancia igual entre ellos para lograr un calentamiento uniforme del suelo.

Cualquiera que sea el esquema de suelo radiante elegido, se debe doblar el tubo correctamente y colocarlo con cuidado sobre la rejilla de marcado para que el calentamiento del suelo sea uniforme

Las tuberías instaladas se conectan al colector de distribución, a través del cual se conectan al sistema de calefacción de la vivienda, a la caldera, etc. Las tuberías se cubren con una capa de mortero de cemento, tras lo cual hay que esperar a que se seque por completo. Por último, se verifica el funcionamiento del sistema y se coloca el pavimento.

Cada bucle de tubo se conecta al colector. Es recomendable que las distintas secciones del sistema tengan aproximadamente la misma longitud y resistencia hidráulica

En la instalación de sistemas de este tipo no hay pequeños detalles. Un pequeño error puede causar una avería grave en el futuro.

Por lo tanto, tiene sentido considerar una serie de consejos útiles antes de comenzar los trabajos de instalación:

1. Es mejor demoler completamente la solera anterior, y colocar la impermeabilización y el aislamiento sobre una base lo más sólida posible, cuidadosamente nivelada horizontalmente.
2. No piense que las irregularidades de la base serán imperceptibles bajo la solera; todos los desniveles de más de 10 mm deben nivelarse cuidadosamente.
3. Si en una misma habitación se colocan varios circuitos independientes del sistema, el espacio entre ellos debe separarse con cinta amortiguadora, sin limitarse solo a su colocación en el perímetro.
4. En áreas pequeñas, es perfectamente aceptable usar penofol como aislamiento.
5. Sobre un sótano sin calefacción o sobre el terreno, se debe realizar un aislamiento lo más fiable posible, por ejemplo, una capa de arcilla expandida y placas de poliestireno expandido de al menos 50 mm de espesor.
6. Al fijar los tubos a la malla, no debe apretar demasiado las bridas para no dañar el tubo.
7. El diámetro del tubo para dicho sistema puede variar entre 16 y 20 mm; el material debe estar diseñado para una presión de al menos 10 bares y un calentamiento de hasta 95 grados.
8. Con un presupuesto limitado, no vale la pena gastar en tubos con opciones de protección adicional, aunque el refuerzo de las tuberías de polipropileno con fibra de vidrio no será superfluo.
9. Para automatizar el funcionamiento del sistema, es necesario seleccionar e instalar correctamente el colector, complementando su diseño con servomotores, sensores de presión, purgadores de aire y otros dispositivos útiles.
10. La caja del colector se coloca en un nicho en la pared; debe sobresalir lo suficientemente por encima del nivel del suelo para poder doblar correctamente los tubos que entran en ella.
11. Todos los tubos deben salir del colector hacia abajo, y nunca – hacia arriba, para garantizar el correcto funcionamiento de los dispositivos de purga del aire que haya entrado en el sistema.
12. No se recomienda hacer un nicho para el colector en paredes de carga; si no hay otra opción, es mejor simplemente instalar un armario en la pared, no dentro de ella.

Por razones obvias, corregir los defectos después de finalizar la instalación de dicho sistema puede ser muy difícil, por lo que todas las operaciones deben realizarse con mucho cuidado. Por ejemplo, cada circuito debe constar de un solo tubo continuo; no se permiten soldaduras ni ningún otro tipo de conexión.

Elaboración del proyecto y esquema

El diseño – es el primer paso en la creación de sistemas de suelo radiante. Primero, hay que considerar si será la calefacción principal o solo una opción auxiliar.

Después, se debe tomar una hoja de papel y elaborar un plano de la disposición de los muebles fijos en la habitación. Por ejemplo, no tiene sentido calentar el suelo debajo de un armario empotrado o debajo de una lavadora automática.

Sobre la base del esquema “serpiente” o “espiral”, se pueden desarrollar variantes para diferentes habitaciones. Por ejemplo, la serpiente doble es adecuada para una habitación larga y estrecha (+)

Se debe anotar la posición de cada uno de estos objetos e indicar las dimensiones exactas. Después, se puede dejar el esquema concreto de colocación de las tuberías. Por lo general, solo se utilizan dos tipos principales de colocación. Uno de ellos se llama serpentín, y el segundo – espiral o caracol. La primera opción es más fácil de implementar.

Las tuberías se colocan desde un extremo de la habitación hasta el otro, y luego se llevan de vuelta al colector. Pero este método tiene un inconveniente significativo. El fluido caloportador, al moverse por la tubería, irá perdiendo calor y enfriándose gradualmente. Como resultado, la tubería larga estará mucho más caliente al principio que al final.

Este es un ejemplo del uso del esquema “serpentín” en una habitación espaciosa para calentar uniformemente todo el espacio. Sin embargo, la gran cantidad de giros aumentará la resistencia hidráulica del sistema.

En áreas pequeñas, esta diferencia no es significativa, pero en una habitación espaciosa, el suelo se calentará de manera desigual en diferentes partes. Para evitar este problema, se utiliza el esquema de caracol. En este caso, la tubería se coloca primero a lo largo de las paredes en el perímetro, moviéndose hacia el centro de la habitación.

Aquí, la tubería debe formar un bucle ordenado. Desde el centro, la colocación continúa en dirección opuesta paralela a la tubería ya colocada. Así, el fluido caloportador que ha llegado al centro de la habitación, al regresar por la espiral inversa, absorberá parte de la energía térmica del fluido caloportador fresco.

En una misma habitación se pueden utilizar dos esquemas diferentes de colocación de tuberías simultáneamente para garantizar un calentamiento uniforme de toda la habitación (+)

Al elegir un esquema de instalación para un suelo radiante de agua en un apartamento, se deben considerar las dimensiones de la habitación. Por ejemplo, en un pasillo o baño se puede usar el serpentín, pero en áreas grandes se debe usar la colocación en espiral.

Para habitaciones de configuración compleja, se recomienda usar una opción combinada. Si no es posible colocar una espiral correcta en todas partes, las áreas pequeñas individuales se pueden diseñar con serpentín.

Otro punto importante que afecta la calidad del calentamiento – es la longitud de cada tramo de tubería. Debe ser aproximadamente igual para garantizar un suministro uniforme del fluido caloportador y un calentamiento de calidad de todas las áreas del suelo.

Cuanto menor sea el paso entre los bucles del sistema, mayor será el consumo de tubería. Esta tabla ayudará a calcular la longitud de las tuberías para secciones individuales.

A veces, un esquema en serpentina puede ser adecuado para aquellas habitaciones que se enfrían de manera desigual. Es necesario organizarlo de modo que el inicio de la tubería, por donde entra el fluido térmico caliente, se encuentre en la zona más fría.

También se combinan diferentes esquemas al atravesar espacios pequeños como balcones, logias, etc.

Se inicia la elaboración del esquema del proyecto determinando las pérdidas de calor. En esta etapa, debe considerar el aislamiento térmico de la habitación y tomar, si es necesario, medidas adicionales: aislar la fachada, aislar térmicamente el techo, reparar las ventanas, instalar puertas nuevas, etc.

Con base en los datos obtenidos, se determina cuántas tuberías se necesitarán, con qué paso deben colocarse y otros parámetros del sistema.

Después de esto, se puede comenzar a elaborar el esquema de colocación de las tuberías.

Ante todo, se debe elegir un lugar adecuado para el colector. Si solo se pretende calentar una pequeña zona de la habitación (baño, despensa, pasillo), no será difícil planificarlo.

Pero no hay que pensar que si el área es pequeña, todo el trabajo se pueda realizar sin medidas exactas. Determinar los parámetros precisos para una casa grande no es sencillo; es mejor encargar todos los cálculos a un especialista con experiencia.

Además, existen programas que ayudan a realizar los cálculos en modo automático. Si se prevé instalar suelo radiante en un local de configuración compleja, es mejor pedir ayuda a un ingeniero.

Para realizar los cálculos necesarios para el diseño del sistema, se deben utilizar los siguientes parámetros:

• largo, ancho y configuración de la habitación;
• tipo de material aislante térmico utilizado;
• material de las paredes y los techos;
• material elegido para el revestimiento del suelo;
• diámetro de las tuberías por las que circulará el fluido térmico;
• material del que estarán hechas las conducciones.

Después de procesar los datos, se obtendrá la longitud de tubería necesaria para cada zona concreta, así como el paso que debe mantenerse en cada una.

En áreas grandes, no siempre es posible calentar dichas habitaciones usando solo una tubería larga. Lo más probable es que haya que dividirla en varios tramos para colocarlos en distintas zonas.

Esto también está relacionado con un parámetro importante como la resistencia hidrostática del sistema. Cuanto mayor sea la longitud de la tubería, mayor será su resistencia. El número de curvas también puede afectar este parámetro.

Por lo general, los cálculos para el suelo radiante se realizan por separado para cada habitación. Hay que recordar que no se deben colocar las tuberías pegadas a las paredes; se debe dejar un espacio de aproximadamente 10 cm.

La tubería se coloca con un paso que varía entre 10 y 30 cm. Se considera normal un paso entre las espiras de la tubería de 30 cm. Al atravesar zonas complejas donde las pérdidas de calor son mayores, el paso se reduce a 15 cm.

La instalación de las tuberías debe comenzar desde la pared exterior, que es más fría y necesita calefacción adicional. No siempre es posible realizar el montaje de esta manera, en ese caso se recomienda aislar adicionalmente la tubería en el tramo desde la entrada a la habitación hasta la zona fría.

Esto permitirá conservar parte de la energía térmica para utilizarla en esa zona problemática.

Si los parámetros del sistema se calculan correctamente, incluso con una temperatura de calefacción relativamente baja, la calefacción será eficiente y uniforme (+)

Si los cálculos del sistema se realizan de manera no profesional, esto puede provocar problemas graves que solo se detectarán durante el funcionamiento. Puede tratarse de un calentamiento desigual del suelo, donde en algunas zonas la calefacción es más fuerte, y la llamada 'cebra térmica'.

En este caso, se forman franjas frías y calientes en el suelo, lo que hace que el uso del sistema sea extremadamente incómodo.

Corregir esta situación no será fácil, será necesario prácticamente desmontar todo el sistema y volver a instalarlo según los cálculos correctos.

Los problemas menos evidentes que surgen debido a fallos en el diseño son la fuga de calor y la reducción de la velocidad del fluido caloportador. Como resultado, los costes de calefacción aumentarán, pero la casa no se calentará adecuadamente.

Más información sobre la realización de cálculos se encuentra en los artículos:

1. Cálculo de tubos para suelo radiante: selección de tubos según parámetros, elección del paso de colocación + ejemplo de cálculo
2. Solera sobre suelo radiante de agua: elección del espesor y métodos de instalación más demandados

Algunos especialistas recomiendan asignar un circuito independiente para la calefacción de la logia y el balcón, así como para las habitaciones con mayores pérdidas de calor. Esto permitirá suministrar suficiente calor tanto al balcón como a la habitación adyacente.

Conclusiones y video útil sobre el tema

La información detallada sobre la instalación de sistemas de este tipo se encuentra en el material de video:

El suelo radiante por agua – es un sistema cómodo, pero no se debe considerar sencillo de instalar. Un diseño adecuado, cálculos precisos, selección de materiales y componentes de calidad permitirán crear una opción de calefacción realmente eficiente.

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