Climatización por suelo radiante-refrigerante

El sistema de climatización por suelo radiante-refrigerante basa su funcionamiento en una red de tubería plástica, instalada bajo el pavimento, por la cual se hace pasar agua caliente o fría, según si se quiere calefactar o refrigerar la estancia, provocando que el calor o el frío se emita desde el suelo.

El calor/frío se reparte de manera uniforme desde el suelo al aire, y no se acumula en zonas puntuales, como en el caso de climatización por radiadores o sistemas por aire.

Además, no se producen corrientes de aire ni se reseca el ambiente, lo que aumenta considerablemente la sensación de confort.

Con la premisa “pies calientes-cabeza fría”, podemos afirmar que el sistema de climatización que más se aproxima a la curva de temperatura ideal es el de suelo radiante/refrigerante.

Además, al ser una instalación bajo-suelo, el espacio habitable tiene total libertad de decoración.

 

COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN

En estos sistemas, se instalan válvulas mezcladoras en los colectores del circuito primario, que permiten trabajar a bajas temperaturas (40ºC para suelo radiante y 15ºC en suelo refrigerante).

Se mezcla el agua caliente procedente de la caldera (~45ºC), con el agua de retorno del suelo radiante (~35ºC), impulsándola dicha mezcla a ~40ºC, de forma que la diferencia de temperatura entre ida y retorno en estas instalaciones oscila entre 5 y 10ºC, aproximadamente.

Estas válvulas permiten mantener el agua a temperatura constante, además de mejorar el rendimiento energético de la instalación.

En el diseño y fabricación de este tipo de instalaciones se utilizan técnicas y materiales muy específicos. La instalación de la superficie radiante-refrigerante supone una preparación exhaustiva de la solera que contendrá los circuitos de tuberías emisoras.

Todos los tipos de pavimento pueden ser empleados en estas instalaciones: gres cerámico, mármol, terrazos, parquet, tarima, etc., simplemente se tienen que contemplar en el momento de proyectar, calcular y dimensionar la instalación, ya que cada material posee una inercia térmica diferente.

Los materiales de elevada inercia térmica (como los cerámicos) poseen mayor conductividad térmica, por lo que el calor/frío llegará antes a la superficie del suelo, que en materiales con menos conductividad térmica (como el parquet).

No es necesario emplear generadores o aparatos especiales para este tipo de instalación y pueden usarse energías renovables.

Es altamente recomendable utilizar una regulación adecuada que permita tener un control exacto de todos los parámetros de la instalación.

La red de tuberías se ejecuta con materiales plásticos (PEX, PERT-Al-PERT…) especialmente resistentes a la presión y la temperatura. Los circuitos se suelen agrupar por zonas en uno o varios colectores, donde se sitúan los elementos que permiten el equilibrado del sistema y su control, como las electroválvulas controladas por termostatos ambiente, que permiten zonificar la instalación.

Las tuberías deben estar protegidas contra la difusión de oxígeno, ya que al tratarse de un circuito cerrado de agua, se puede crear una reacción de oxidación en el interior de la instalación, afectando a las partes metálicas de la misma (válvulas, purgadores, etc).

 

Las tuberías Multicapa Multitubo gracias a su lámina metálica de aluminio están totalmente protegidas contra la difusión de oxígeno.

Por otro lado, Multitubo cuenta con tuberías de polietileno reticulado (PEX-a) fabricadas por el método peróxido, que tienen una capa de compuesto etil-vinílico (EVOH) que actúa como barrera antidifusión de oxígeno (sistema EVAL).

En la siguiente gráfica se puede observar la variación de la  permeabilidad al oxígeno respecto a la temperatura, para varios tipos de tuberías plásticas.

Las tuberías Multitubo cumplen con los requerimientos de la norma UNE EN 1264-4, esto es, la permeabilidad al oxígeno debe ser inferior a 0,1 g/m·día para una temperatura de 40ºC.

Su utilización está especialmente recomendada para instalaciones de suelo radiante-refrigerante.

Placas aislantes: sobre las que se adapta y fija el circuito de tuberías. Son de material ligero y aislante, habitualmente EPS (poliestireno expandido).

Film antihumedad: actúa como barrera antihumedad entre el suelo base y la superficie emisora de suelo radiante colocada encima, de modo que evita la propagación de humedades por capilaridad.

Se recomienda su instalación en plantas en contacto directo con el suelo o expuestas a humedades.

Zócalo perimetral: banda de espuma de polietileno cuya misión principal es absorber las dilataciones producidas por el mortero de cemento colocado sobre los tubos emisores, debido a su calentamiento y enfriamiento, para evitar que se produzcan elevamientos del pavimento final. Además, produce un efecto de aislamiento lateral del sistema, tanto térmico como acústico. Se recomienda su instalación en todo el perímetro de la estancias a climatizar.

 

Aditivo para mortero: se utiliza para mejorar la conductividad térmica y mejorar la fluidificación del mortero, de forma que se adapte mejor y se ajuste a las necesidades de la tubería, evitando formar bolsas de aire que aumentarían la resistencia térmica.

Mortero: consiste en una mezcla 100 kg de arena, 7 l de agua, 25 kg de cemento y 0,1 kg de aditivo. Se extiende sobre toda la superficie de la instalación de suelo radiante, y encima se sitúa el pavimento.

 

Colectores de impulsión y de retorno: poseen válvulas de apertura (impulsión) y cierre de paso de agua (retorno) a cada circuito. Sobre la rosca de las llaves de cierre de paso se instalan cabezales electrotérmicos para dotar al sistema de un control automático del caudal para cada circuito. Sobre las llaves de apertura se incorporan caudalímetros para regular el caudal de cada circuito.

 

By-pass para colector: se inserta entre la ida y el retorno del mismo, incorpora una válvula de presión diferencial y se usa para garantizar la circulación de agua por el circuito secundario en caso de que todos los circuitos estén cerrados.

Caja para ubicación de colectores: son cajas o armarios, para empotrar o de superficie, cuyo objetivo es alojar a los colectores. Sus dimensiones varían en función del número de circuitos del colector. Se ubican en el centro de la vivienda o edificio a climatizar, de forma que se asegure un equilibrado reparto de caudales y longitudes de circuitos.

Grupo de impulsión calor/frío: consiste en un kit premontado para la conexión directa a la salida de la fuente de energía. Controla la temperatura de impulsión en función de las condiciones exteriores y evita en todo momento que se produzcan condensaciones (funcionando en refrigeración) en cualquier punto de la instalación.

 

Consta normalmente de: unidad de control, sonda exterior, sonda de humedad,  sonda de impulsión, sonda de temperatura de suelo/techo, bomba y válvula de tres vías.

 

Las características y exigencias que estos sistemas deben cumplir están recogidas en la Norma UNE-EN 1264-1:2012 “Sistemas de calefacción y refrigeración, de circulación de agua, integrados en superficies”.

 

La norma está dividida en varias partes:

 

  • Parte 1, indica definiciones y símbolos comunes en la instalación.

 

  • Parte 2, señala los métodos para la determinación de la emisión térmica en suelos radiantes.

 

  • Parte 3, establece las metodologías de dimensionamiento.

 

  • Parte 4, especifica las condiciones de instalación para cada uno de los sistemas.

 

  • Parte 5, contempla los sistemas para la determinación de la emisión térmica, para climatización por suelo radiante y refrigerante.
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