Cómo calcular de forma independiente los suelos calientes de agua y eléctricos

Mantener el confort y la eficiencia energética en su hogar durante todo el año requiere un aislamiento y una calefacción adecuados. Los suelos radiantes de agua y eléctricos destacan entre las muchas opciones de calefacción disponibles por su eficiencia y confort. Incluso en los días más fríos, el calor radiante de estos sistemas crea un ambiente confortable al calentar gradualmente la casa desde el suelo hacia arriba.

Aunque es posible contratar a expertos para instalar estos sistemas, muchos propietarios consideran que hacerlo ellos mismos es más satisfactorio y económico. Afortunadamente, calcular cuánta electricidad y agua necesitan los suelos radiantes puede ser una tarea que puede hacer usted mismo con la información y orientación adecuadas.

Antes de entrar en detalles técnicos, es fundamental comprender los fundamentos del funcionamiento de los suelos radiantes eléctricos y de agua. Los sistemas eléctricos utilizan esteras o cables calefactores, mientras que los sistemas por agua hacen circular agua caliente por tuberías enterradas bajo el suelo. Al dispersar el calor por igual por el suelo, ambas técnicas eliminan los puntos fríos y ofrecen un calor constante.

A la hora de elegir las dimensiones y características de su sistema de calefacción por suelo radiante, debe tener en cuenta una serie de factores. Entre ellos se incluyen el material del suelo, el rango de temperatura previsto, el nivel de aislamiento del espacio y el tamaño de la habitación o zona que se va a calentar. Puede determinar la cantidad exacta de potencia calorífica necesaria y elegir el tipo y el tamaño adecuados del sistema que va a instalar teniendo en cuenta estos factores.

Te guiaremos a través del proceso para calcular cuánta electricidad y agua necesita tu casa para suelos radiantes en este post. Tanto si está planificando un proyecto de nueva construcción como si está remodelando una habitación individual, saber exactamente cómo dimensionar y diseñar estos sistemas le permitirá crear rápida y eficazmente una zona de estar acogedora y agradable.

Paso a paso	Descripción
1	Mida las dimensiones de la habitación donde desea instalar el suelo radiante.
2	Calcular los metros cuadrados totales de la habitación multiplicando su longitud por su anchura.
3	Determinar la temperatura deseada para el suelo y la habitación.
4	Investigamos los requisitos de potencia en vatios de los suelos radiantes eléctricos en función de los metros cuadrados y la temperatura deseada.
5	Elegir el cable o la alfombra calefactora adecuados en función de la potencia calculada.
6	Instale el sistema de calefacción eléctrica siguiendo las instrucciones del fabricante.
7	Para los suelos radiantes de agua, calcule la potencia calorífica necesaria en función de las dimensiones de la habitación y la temperatura deseada.
8	Elija la distancia y el diámetro correctos de las tuberías para el sistema de calefacción por agua.
9	Instalamos las tuberías de forma segura en el suelo, asegurándonos de que el espacio y la disposición sean los adecuados.

Averiguamos la potencia térmica necesaria

Averiguar cuántos vatios de calor se suministran a la calefacción de una habitación concreta es necesario para calcular todos los parámetros del futuro suelo radiante, ya sea eléctrico o de agua. Proporcionamos el método más sencillo para determinar la potencia calorífica necesaria, que consiste en medir el área o el volumen de la habitación.

Sugerencias. El coste de instalación de los contornos del suelo radiante es elevado. El coste de la obra, incluidos materiales y componentes, oscila entre 5 y 8 dólares por metro cuadrado (sin incluir la instalación ni la conexión de la caldera). Exija que los ejecutantes realicen todos los cálculos si tiene intención de contratar una brigada de maestros y no tiene un proyecto de sistema de calefacción, luego compare los resultados.

Utilizaremos como ejemplo el plano de una vivienda modesta de una sola planta y 100 m2 (según la medida exterior). Tenga en cuenta que, durante el invierno, las habitaciones de esquina con aberturas ligeras y paredes exteriores perderán mucho más calor que los espacios interiores como vestíbulos, baños y pasillos. La metodología propuesta tiene en cuenta los matices:

1. Midiendo y cambiando las longitudes, averigua la cuadratura de cada habitación.
2. Las superficies de las habitaciones con una pared exterior y apertura de luz se multiplican por 0.1 kW. Esta categoría incluye también los locales centrales (en el ejemplo – vestíbulo, baño y pasillo).
3. Para calentar las habitaciones situadas en las esquinas del edificio, tendrás que destinar más energía térmica. La cuadratura de la habitación con dos paredes exteriores y la ventana debe ser multiplicado por 0.12 kW (cocina y cuarto de niños).
4. Si hay 2 o más huecos de ventana en la habitación de la esquina, la superficie se multiplica por 0.13 kW (salón y dormitorio en la distribución).

Los resultados calculados son la transferencia de calor necesaria en kW para los contornos de calefacción o radiadores de cada habitación. Una vez obtenidas las cifras, puedes pasar al siguiente paso de cálculo.

Nota: Estas cifras son razonables para la República de Bielorrusia y la parte central de la Federación Rusa. Los valores de potencia térmica deben multiplicarse por un coeficiente de 0.7 para las viviendas del sur. Los resultados se someten a un aumento del coeficiente de 1 en las regiones septentrionales. 5-2.

Para estancias con techos superiores a tres metros, la técnica anterior no es adecuada. En estas situaciones, se considera que el número de habitaciones multiplicado por 35, 40 ó 45 vatios, según el lugar del edificio en que se encuentren, es la cantidad de calor necesaria. En otro artículo se explica cómo se calcula la carga del sistema de calefacción.

Cálculo de los contornos de la calefacción por agua

Una vez determinada la potencia del flujo de calor necesario para proporcionar un suelo caliente en cada habitación, calcule sus parámetros principales en la secuencia siguiente:

1. Determinar el caudal del refrigerante que proporciona la transferencia de calor necesaria de los contornos. Averiguar y ajustar la temperatura de la superficie del suelo.
2. Calcular el paso de los bucles de tendido, así como la temperatura del refrigerante en la línea de alimentación y retorno.
3. Averiguar la longitud de la tubería en el circuito.

Nos gustaría advertir contra el uso de la calefacción por suelo radiante como sistema de calefacción principal y exclusivo antes de realizar cálculos adicionales. Muchos expertos, como Vladimir Sukhorukov, opinan que la calefacción por suelo radiante debe utilizarse junto con las baterías habituales por las siguientes razones:

• Los contornos de agua calientan la masa decente de la solera de hormigón, por lo que son bastante inertes y reaccionan lentamente a un cambio de temperatura del refrigerante;
• Radiadores están bien se prestan al ajuste manual y automático, responder rápidamente al crecimiento o caída de la temperatura del agua de la red;
• Para calentar el volumen de la habitación sin baterías, las tuberías deben calentar la superficie a 28-33 ° C, creando una sensación de congestión en la habitación;
• En consecuencia, el refrigerante tendrá que ser calentado a 50-55 ° C, un programa económico de la temperatura de los suelos de agua – 45-35 ° C.

Por lo tanto, el consejo. Los suelos calientes deben medirse a +26 °C, que es la temperatura superficial más confortable. Además, debe instalarse una red de radiadores que pueda funcionar independientemente de la calefacción por suelo radiante. Ella apoyará el aire en modo automático y calentarlo a la temperatura adecuada.

Usted puede utilizar el cálculo se indica a continuación para determinar el contorno metros, el diámetro y el paso de colocación de tuberías, incluso si usted decide no instalar baterías de calefacción por convección, porque hacerlo aumentará los costos de construcción. Las explicaciones de nuestros expertos sobre la instalación del radiador:

El consumo de refrigerante y la temperatura del revestimiento

El método de cálculo sugerido se basa en un enfoque visual de la resolución de problemas. Sin embargo, con el fin de ajustar correctamente los rotómetros colectores de distribución, realizar cálculos hidráulicos, y elegir la bomba de circulación basado en el rendimiento, es necesario conocer el volumen de agua que pasa a través del circuito durante una hora.

Para determinar la cantidad de agua de calefacción se utiliza la siguiente fórmula:

• G – el valor deseado del caudal, unidad de medida – kg/h;
• Q es la potencia térmica consumida en la calefacción de la sala (calculada en el apartado anterior), W;
• Δt – la diferencia en la temperatura del refrigerante en el suministro y la rama inversa, para el suelo radiante se toma generalmente igual a 10 ° C.

Por ejemplo. Los 15.Un salón de 75 m² necesitará 15.75 x 130 = 2048 W de calor a calentar. La cantidad de agua caliente consumida cada hora será G = 0.86 x 2048 /10 = 176.13 kg/h.

Como las baldosas, el linóleo y el parqué de madera (laminado) transmiten el flujo de calor de forma diferente, hay que conocer el tipo de revestimiento para determinar la temperatura de la superficie del suelo. Supongamos que el plan es instalar linóleo en el salón antes mencionado. A continuación, examinamos el nomograma, que muestra los siguientes parámetros:

• la diferencia entre la temperatura media del refrigerante y la del aire de la sala de estar;
• transferencia de calor específica con 1 m² de suelo
• la temperatura de superficie correspondiente;
• Gráficos para disposición de tuberías de 10 a 35 cm.

Utiliza el nomograma creado para el linóleo para hallar el grado de calentamiento del revestimiento. Cuando examinamos la transferencia de calor específica, encontramos que es superior a 120 W/m2, o 31.5 °C, en la sala de estar. Previamente decidimos que este indicador es excesivamente grande y aceptamos 26 °C como valor ideal para el cálculo. En ese caso, 68 W/m2 es la potencia térmica específica Q.

Los radiadores que compensan las pérdidas de calor son fáciles de calcular. El valor Q hallado en nuestro ejemplo se multiplica por la superficie de la sala de estar, y el valor resultante se obtiene a partir del indicador de potencia que se calculó anteriormente: 2048 W – 68 W/m² x 15.75 m² = 977 W.

Como resultado, el consumo de refrigerante del sistema de suelo radiante fluctuará. El consumo bajará a 92.1 kg/h, o 0.86 x 1071 /10.

Nota: A lo largo del artículo se ofrecen nomogramas. Se montan gráficos finales comparables para varios tipos de revestimiento, como laminado, parqué grueso y gres porcelánico. El "seco" El método de cálculo de la calefacción por suelo radiante realizado en techos de madera produce gráficos para baldosas cerámicas.

Paso de colocación y temperatura del agua

La norma para la calefacción por suelo radiante en casas particulares y apartamentos es instalar tuberías de metal-plástico o polietileno cosido con un diámetro de 16 x 2 mm (DU10). Los nomogramas que se mencionan están hechos específicamente para este tipo de polímeros.

El salón de una casa de una planta se utilizará como ejemplo para elegir el paso de disposición:

1. Utilizando el mismo nomograma compuesto para un revestimiento sintético (linóleo), seleccione un gráfico con un intervalo de 15 cm.
2. Desde el punto de intersección de la gráfica con la línea verde caemos a la escala de cambios de temperatura, obtenemos TP = 19 ° C.
3. Hallamos el valor de la temperatura media del refrigerante TSR según la fórmula:

La designación TV indica la temperatura ideal para el aire de la sala de estar; elegimos +22 °C. TSR se calcula como 19 + 22 = 41 °C. Encontrar el programa de temperatura es sencillo cuando se sabe que hay una diferencia de 10 grados de temperatura entre el suministro y el δT: 41 +/- 5 = 46/36 °C.

Tome nota: el refrigerante tendrá que calentarse con más fuerza si elige una distancia mayor entre las tuberías de calefacción (por ejemplo, 20 cm). Debe mantener 48 °C en la línea de alimentación y 38 °C en la inversa.

El cálculo del programa de temperaturas ayudará a seleccionar con precisión una válvula mezcladora de tres vías que debe montarse en un colector de agua que sea impermeable. El agua inversa de los circuitos se mezclará con el refrigerante caliente de la caldera de gas (u otra) cuando se enfríe a 36 grados. Cuando el agua alcance los 46 °C, la bomba la obligará a girar por el contorno hasta que vuelva a enfriarse, y la válvula bloqueará la alimentación.

Longitud de la tubería y resultados finales

Tras convertir la unidad a metros y diseñar la separación entre bucles utilizando la letra b en latín, utilice la siguiente fórmula para determinar la longitud de la tubería:

La superficie de la habitación en metros cuadrados se indica con la letra F. Según nuestro ejemplo, la longitud de la tubería en la sala de estar es L = 15.75 m² / 0.15 m = 105 m. La cuestión que se plantea es la siguiente: la longitud del circuito no debe ser superior a 100 metros, la resistencia hidráulica debe ser de 20 kPa y el monolito de hormigón debe calentarse uniformemente. Para conectar el circuito de calefacción al peine, la sala de estar debe extenderse 105 metros más allá de la longitud de los carros.

Un aspecto crucial. Toma la ubicación del armario con el colector y echa un plano de la casa antes de hacer cualquier cálculo. En el dibujo, el peine está situado en el pasillo, a la misma distancia de cada habitación.

Cómo solucionar el problema cuando hay mucha tubería

1. Divida la superficie de la sala de estar en 2 circuitos de calefacción del mismo tamaño.
2. La longitud de una tubería debe determinarse teniendo en cuenta la conexión al colector – (105 + 5) / 2 = 55 m.
3. Hacer una junta de deformación entre dos monolitos, permitiendo que las losas se expandan por el calentamiento sin destruirse mutuamente.

Preste mucha atención al esquema proporcionado para verter correctamente dos placas con una costura de deformación. Sólo la parte superior de la "tarta" que es una solera con tuberías en el interior, se divide de la base y el aislamiento, que son típicamente de espuma en monolitos.

Sugerencias. Se aconseja instalar sintonizadores térmicos RTL en el peine de los suelos calientes en lugar de una bomba adicional y una válvula de tres vías si la longitud de los contornos es inferior a 60 metros. El elemento restringe el movimiento del flujo inverso hasta que la temperatura del refrigerante alcanza el nivel predeterminado (36 °C en este caso).

Aún deben determinarse los parámetros de los circuitos de suelo en el resto de habitaciones de la casa de una planta. Supongamos que se utilizan baldosas de cerámica en la cocina y laminado en el dormitorio y el cuarto de niños. Realizamos los cálculos e introducimos los resultados en la tabla general utilizando nomogramas para estos revestimientos.

Nota: De acuerdo con las normas sanitarias, el suelo de la guardería no puede estar a una temperatura superior a 24 °C. El método de cálculo sugerido se puede encontrar en el libro de 2008 "Water Heating Systems" por IN. Dersotilova.

Dado que los residentes no permanecen en el baño todo el tiempo, es preferible calentarlo con un cable resistivo o esteras. Siga leyendo para saber cómo se determina la calefacción eléctrica del suelo. Si estos cálculos le parecen demasiado difíciles, pruebe a utilizar el software de fabricantes de equipos de calefacción reputados como Valtec y Herz Armaturen. El vídeo muestra instrucciones de uso:

Características de los sistemas de suelos eléctricos

La tecnología utilizada en la instalación y el diseño de los calefactores eléctricos es distinta de la de los dispositivos de circuito de agua y depende del tipo de elementos calefactores seleccionados.

• los cables resistivos, las varillas de carbono y las mallas de cables pueden colocarse en "seco" (directamente bajo el revestimiento) y en "húmedo" (bajo la solera o la baldosa);
• Es mejor utilizar las láminas infrarrojas de carbono que se muestran en la foto como sustrato para un revestimiento sin rellenar la solera, aunque algunos fabricantes permiten la colocación para baldosas.

Como punto de referencia. Los elementos calefactores de carbono conectados en paralelo por dos conductores constituyen sistemas de núcleo autorregulable. Incluso si una varilla se quema, la habitación seguirá siendo calentada por los componentes restantes debido a su mayor potencia calorífica.

Tres son las características de los elementos calefactores eléctricos:

• transferencia uniforme del calor a lo largo de toda la longitud;
• la intensidad del calentamiento y la temperatura de la superficie se controlan mediante un termostato que se centra en las lecturas de los sensores;
• intolerancia al sobrecalentamiento.

La característica menos deseable es la última. la transferencia de calor con el aire circundante se interrumpirá si el circuito se realiza en el lugar del contorno sin patas ni electrodomésticos fijos. Los sistemas de película y cable no duran mucho y se sobrecalientan. El próximo vídeo repasa todos los matices de esta cuestión:

Las varillas autorreguladoras aceptan tranquilamente tales cosas, pero en este punto, un factor adicional comienza a desempeñar un papel: la compra irracional y la instalación de calentadores de carbono caros para muebles.

Selección del calentador de cable y película

En relación con los puntos mencionados anteriormente, el cálculo de la calefacción eléctrica se simplifica un poco, y los parámetros del suelo caliente por cable se establecen de la siguiente manera:

1. Calcular la cantidad de calor necesaria para calentar una habitación concreta (véase el apartado Uno).
2. Dibuje la distribución de una habitación con la ubicación de los muebles fijos y los electrodomésticos. Dibujar en una escala el tamaño real de armarios, lavadoras, etc.
3. Calcule la superficie libre de la habitación tomando la cuadratura de las superficies ocupadas.
4. La cantidad de calor hallada anteriormente debe distribuirse a la superficie restante. Divida la potencia requerida en una cuadratura de una sección libre – obtener una transferencia de calor con 1 m².
5. Cables y láminas resistentes con una potencia térmica de 9-25 W/m. P. Se vende con longitud fija. Seleccione un elemento de calentamiento para la transferencia de calor requerida al catálogo del fabricante.
6. Dividir la cuadratura de la sección libre a la longitud del producto seleccionado – averiguar el paso de trazado del paso.

Una ilustración de cómo calcular la superficie del cuarto de baño de un edificio de una planta, que es de 6 m² y se utiliza para el cuarto de baño, lavabo y armario en 2.5 m². Los metros cuadrados del lugar libre son 3.5 m², y se necesitan 600 vatios de potencia térmica. Haga su selección de un cable calefactor Deviflex 18t de 37 metros de longitud, dos núcleos y 622 W de transferencia de calor, basado en el catálogo de la conocida marca Devi. Obtenemos un paso de colocación de 0.095 m, redondeado a 10 cm, dividiendo 3.5 m² por 37 m.

En particular, la elección de las alfombrillas para cables es aún más sencilla porque el fabricante designa el espacio que ocupa el elemento calefactor. Un aparato de 635 vatios de la marca DeVIMAT 200T destinado a la cuadratura 3 es adecuado para un cuarto de baño. 45 metros cuadrados.

Se eligen y calculan las láminas calefactoras que se colocan debajo del suelo. Un pequeño detalle: se hace una hendidura mínima de 150 mm en los tabiques cuando se instalan cables resistivos o película de carbono en los salones. También será necesario eliminar estas franjas de pared a pared de la cuadratura general. Esta hendidura se considera igual al escalón de estilo (10 cm) en logias, balcones y cuartos de baño.

El presupuesto, la infraestructura preexistente y las preferencias individuales son sólo algunas de las variables que pueden influir en la decisión entre suelo radiante por agua o eléctrico. Cada opción tiene sus propias ventajas y aspectos a tener en cuenta.

Los suelos radiantes eléctricos podrían ser la mejor opción para quienes buscan una solución asequible y razonablemente sencilla de instalar. Los sistemas eléctricos son una opción popular para modernizar viviendas existentes porque pueden instalarse rápida y eficazmente y no requieren caldera ni tuberías extensas.

Por el contrario, los suelos radiantes tienen la ventaja a largo plazo de reducir los costes de funcionamiento. Dado que se necesita una caldera y tuberías para la instalación, al principio puede resultar más complicado y caro, pero con el tiempo, los sistemas de agua consumen menos energía que los eléctricos, lo que reduce las facturas de los servicios públicos.

El tamaño de la habitación, el aislamiento y la temperatura deseada son factores importantes a la hora de calcular la cantidad de calor que necesitará su sistema de suelo radiante. Puede asegurarse de que su sistema de suelo radiante funciona de forma eficaz y eficiente y proporciona una calefacción confortable en toda la casa calculando con precisión estas variables.

En cualquier caso, un aislamiento adecuado es esencial para optimizar la eficiencia energética y garantizar una calefacción constante, tanto si opta por un suelo radiante eléctrico como por agua. Puede minimizar la pérdida de calor y reducir el consumo de energía invirtiendo en materiales aislantes y en una instalación de alta calidad, lo que en última instancia se traducirá en una reducción de los costes de calefacción.

En conclusión, es necesario planificar y calcular cuidadosamente para garantizar un rendimiento y una eficiencia energética óptimos, independientemente de si se opta por suelos radiantes eléctricos o de agua caliente. Para decidir cuál es la mejor opción para su casa, tenga en cuenta sus necesidades de calefacción, su presupuesto y la infraestructura existente. Y no olvide nunca que un aislamiento adecuado es esencial para reducir el derroche de energía y optimizar el rendimiento de su sistema de calefacción por suelo radiante.

La capacidad de calcular el agua y el suelo radiante eléctrico puede tener un gran impacto en la eficacia y la eficiencia de la calefacción de su casa. Los propietarios que puedan hacerlo por sí mismos podrán controlar mejor sus sistemas de calefacción, lo que aumentará el confort y posiblemente reducirá los costes energéticos. Conocer los cálculos adecuados garantizará que usted obtenga la cantidad ideal de calor para su espacio sin desperdiciar recursos, si usted está pensando en instalar un sistema de calefacción por suelo radiante eléctrico o de agua. Tanto si se trata de calentar una habitación como toda la casa, puede personalizar su solución de calefacción para adaptarla a sus necesidades concretas y obtener calor donde y cuando más lo necesite.

Vídeo sobre el tema

Cálculo de la longitud del cable para un suelo cálido