Dispone de calefacción por suelo radiante de agua

Inicio> Catálogo de artículos> Materiales y tecnologías> Suelo termoaislado por agua: ventajas y características

Piso con aislamiento térmico de agua en el apartamento.

Bajo el agua, se entiende por suelo cálido una estructura especial que se coloca bajo el revestimiento del suelo y proporciona al suelo una calefacción de alta calidad en cualquier época del año. Este diseño es un tubo cerrado colocado debajo del revestimiento del piso.

Posibles problemas de construir una casa autónoma

Dispone de calefacción por suelo radiante en regla

En nuestro portal se han escrito muchos artículos sobre un campo de agua caliente y se han creado muchos temas donde los usuarios comparten su experiencia de instalación. Sin embargo, todavía hay muchas preguntas para los desarrolladores novatos sobre qué tipo de sistema es y qué ventajas y desventajas tiene. Para no repetirnos, le recomendamos que lea el artículo «Calefacción por suelo radiante: consejos y trucos para elegir», donde los expertos hablan en detalle sobre los principios básicos de funcionamiento y las ventajas de este sistema de calefacción radiante.

Intentaremos mirar el suelo de agua caliente desde el otro lado y considerarlo como un elemento que aumenta la autonomía de una casa de campo. Para empezar, entendamos el concepto de «casa autónoma» en relación con nuestro país.

La práctica demuestra que una casa autónoma en el extranjero y en nuestro país es dos grandes diferencias tanto en el enfoque de su diseño y construcción, como en su funcionamiento posterior. Muy a menudo, un desarrollador novato imagina una cabaña autónoma como completamente independiente de todas las redes eléctricas externas. En pocas palabras, la casa está equipada con dispositivos de ingeniería que generan suficiente electricidad para alimentar todo el equipo de la casa. Puede ser una caldera, bombas, electrodomésticos, etc.

La «vida» de una casa moderna depende completamente del suministro eléctrico ininterrumpido.

Si, en casos extremos, se puede obtener agua de un pozo, la casa se puede calentar con carbón o madera, entonces, en términos relativos, si saca una cabaña moderna «del enchufe», entonces todo el «ingeniero» se detendrá. No consideramos casos especiales de construcción de casas completamente no volátiles que se calientan con una estufa, y el sistema de calefacción se basa en el principio de funcionamiento gravitacional, es decir, no necesita bombas de circulación.

El principal «escollo» para los desarrolladores que decidieron pasar a la «autonomía» es que los paneles solares, los colectores solares y las turbinas eólicas, debido a su alto costo, no pueden utilizarse en las regiones frías de Rusia como únicas fuentes de energía.

A menudo, habiendo calculado el costo de construir un sistema de este tipo, por ejemplo, basado en fotocélulas, en las que las baterías caras se convierten en un «punto débil», deben reemplazarse después de unos años, teniendo en cuenta la falta de días soleados, el usuario comprende que los costos nunca serán reembolsados.

Cuanto mayor sea el área de la casa, más costoso será transferirla a una fuente de alimentación completamente autónoma.

Cuando se trata de experiencia extranjera, mucha gente piensa: «aquí tienen … y por qué es así con nosotros». Pero, por ejemplo, en Alemania los generadores eólicos se han convertido desde hace mucho tiempo en algo común, y un comerciante privado puede vender el excedente de electricidad generada en la «granja solar» a la red eléctrica. La energía «verde» «allá» está subsidiada, y el Estado de todas las formas posibles estimula su desarrollo, aumentando cada año la producción de alternativas. El clima más suave también juega un papel importante.

En nuestra realidad, el desarrollador se ve obligado, en primer lugar, a confiar en sí mismo. Y, aunque el número de entusiastas de la autonomía está creciendo y los sistemas se vuelven más asequibles cada año, en la mayoría de los casos, los desarrolladores solo están interesados ​​en una fuente de alimentación independiente parcial para la cabaña. Aquellos. la capacidad de esperar cómodamente un corte de energía de emergencia o un accidente en una sala de calderas, en invierno y al mismo tiempo no congelarse. En este caso, el primer lugar lo ocupa el paquete de una casa autónoma, una casa económica que consume menos energía en caso de fuerza mayor.

En base a esto, una casa de campo moderna debe ser inercial al calor, es decir, su diseño debe estar diseñado de tal manera que la estructura almacene energía durante el uso normal. Para esto, las paredes, los pisos y los techos se erigen a partir de materiales con una gran masa, así como una buena capacidad de calor y transferencia de calor.

Un buen ejemplo de este material de pared es el ladrillo macizo normal. Por supuesto, no siempre es posible hacer esto (por ejemplo, en casas de madera). En este caso, un suelo de agua caliente se convierte en uno de los elementos del sistema que aumenta el grado de autonomía de una casa de campo.

Cómo funciona cada tipo

Todo el sistema, y ​​lo más importante, la eficiencia del trabajo radica en el principio de conexión elegido. El esquema de instalación y posterior funcionamiento del sistema de calefacción se selecciona teniendo en cuenta los requisitos del edificio, el piso, etc. Vale la pena considerar con más detalle cada uno de los esquemas, para determinar sus ventajas y desventajas.

Conexión directa desde la caldera

La conexión de un piso cálido con una caldera significa la presencia de un generador de calor, accesorios de seguridad y, lo más importante, una bomba en la estructura general. El refrigerante directamente de la caldera ingresa al colector, donde se distribuye el líquido, luego diverge por las tuberías y circula por ellas, volviendo a caer a la caldera. Es importante decir que la caldera debe ajustarse al régimen de temperatura que debe estar en el piso.

Con esta opción de conexión, se enfrentan varias preguntas. Primero, es recomendable utilizar solo una caldera de condensación para este circuito, ya que para este equipo una temperatura baja durante el funcionamiento es óptima, ya que la eficiencia en este caso es máxima. Un modelo de caldera convencional, cuando funciona a bajas temperaturas, fallará rápidamente, o más bien, su intercambiador de calor quedará inutilizable. Si se instala una caldera de combustible sólido en la casa, entonces se deberá instalar un tanque intermedio adicional, ya que en este tipo de caldera el régimen de temperatura es extremadamente difícil de regular.

Conexión del radiador

Se considera que una opción bastante popular para organizar un piso cálido es el uso de un radiador. En este caso, se utilizan kits especiales, diseñados para la instalación de tuberías que emanan de un bucle, en un área de al menos 15 m2. m. Externamente, parece una caja de plástico, en la que a menudo se instala un limitador de temperatura del agua o del aire, así como un respiradero.

El refrigerante ingresa al circuito desde el circuito de alta temperatura, donde está al menos a 70 grados. El líquido se enfría en el circuito y luego ingresa una nueva porción de agua caliente. La bomba de la caldera hará un excelente trabajo con el proceso, no se requiere adicional.

Instalación desde una válvula de tres vías

Un esquema no muy popular para la calefacción por suelo radiante es el uso de una válvula de tres vías. La función de este dispositivo es mezclar agua fría y caliente por igual. Esta combinación para calefacción debe llamarse combinada; aquí se usan baterías con una temperatura del líquido de hasta 80 grados y un circuito de piso con una temperatura del líquido de 40 grados. En este caso, el termostato desempeña el papel de una válvula; está diseñado para mantener la misma temperatura del refrigerante.

La válvula está montada en el suministro, la bomba de circulación se instala después. Cuando el agua se enfría en el retorno, se agrega un líquido más caliente del circuito de la caldera. La válvula de tres vías reduce la temperatura del medio de calentamiento a la requerida. Este esquema se usa raramente, porque el funcionamiento de los radiadores que están conectados a la tubería principal es inestable.

Usando un encabezado de baja pérdida

Los circuitos de calefacción combinados con radiadores utilizan un separador hidráulico. En su esencia, podemos decir que el circuito está representado por la separación de baterías y el piso más cálido. En el caso de que se utilice una bomba de circulación para calentar el radiador, la instalación de una bomba adicional en los mezcladores puede provocar una infracción del sistema hidráulico. Un cabezal de baja pérdida le ayuda a configurar el funcionamiento en paralelo de varias bombas.

Aplicación de la unidad bomba-hidráulica

La colocación del suelo con una unidad de bomba-hidráulica es un esquema mixto. Con esta opción, se proporciona una zona de calefacción con un radiador, un conjunto de bomba y mezclador, así como un suelo radiante en sí. En el proceso, el piso de retorno al agua de la caldera se agrega al líquido enfriado.

Todas las unidades de mezcla tienen una válvula de equilibrado, que determina la dosificación del refrigerante que ya se ha enfriado, en el proceso de mezclarlo con el líquido caliente. A la salida de la unidad, se obtiene un refrigerante con el régimen de temperatura deseado. La unidad, según su modelo, puede incluir otros elementos, como una válvula de equilibrado, válvulas de bola, un bypass, etc. El efecto del sistema y la comodidad del consumidor se multiplican así.

Donde puedo usar

En vista del suficiente espesor y masa de todo el sistema, su uso se limita a la construcción de viviendas privadas. Es extremadamente irracional instalar un piso calentado por agua en los apartamentos.

La razón principal es la dificultad para conectar la fuente de alimentación. El sistema de calefacción central solo se puede conectar con el permiso de las autoridades reguladoras. Y conseguirlo es casi imposible. Incluso si lo hace, el leitmotiv principal, la autonomía, desaparecerá. Conocemos las opciones para instalar calderas eléctricas e incluso de gas en el apartamento, pero estos son casos aislados que solo confirman la regla: un piso de agua con calefacción se usa solo en casas privadas.

Colocación de aislante térmico

Espuma de poliestireno extruido y espuma de polietileno reticulado, solo estos dos materiales pueden usarse para aislamiento térmico en un sistema de piso calentado por agua.

Antes de colocar las láminas de aislante térmico, se pega una cinta amortiguadora de 10-12 mm de espesor alrededor del perímetro de la habitación. Sirve no solo para compensar la expansión térmica de la regla, sino también para evitar que el calor se escape a las paredes. En altura, debe sobresalir más allá de los límites de la capa superior de la regla.

Las láminas del aislante térmico se colocan al azar y necesariamente sobre la capa impermeabilizante. Para la impermeabilización, lo mejor es utilizar una película de polietileno de 0,2 mm.

Si decide hacer el aislamiento de 10 cm de espesor, será mejor si coloca dos capas de losas de 5 cm de espesor.

Existe la opción de usar placas especiales como aislante térmico, diseñadas para organizar pisos calentados por agua. Su diferencia está en los patrones en una de las superficies. Se coloca una tubería entre estas orejetas. Pero su costo es excesivamente alto. Además, no todas las tuberías se sujetarán en tales losas. Por ejemplo, las tuberías de polipropileno y polietileno son demasiado elásticas y requerirán una fijación adicional.

Los tubos no están unidos al aislante térmico. Los sujetadores deben pasar a través de la capa de espuma y fijarse en la regla. Este es un proceso que requiere mucho tiempo considerando el volumen de trabajo.

Las cintas de montaje son una solución más aceptable, pero es muy difícil colocar la tubería sobre ellas con una espiral (caracol).

La mejor opción sería fijar las tuberías a la malla. En este caso, la malla servirá específicamente para sujetar las tuberías, y no para reforzar la regla.

Hay mallas especiales hechas de polipropileno orientado biaxialmente, o puede usar una simple malla de mampostería.

Diseño

Para seleccionar correctamente los componentes y los parámetros técnicos, necesitará un cálculo de ingeniería térmica.

Qué incluye un cálculo de ingeniería térmica:

• la cantidad requerida de energía transmitida;
• el nivel de pérdida de calor en el edificio (la presencia de aislamiento térmico, acristalamiento de balcones, etc.);
• temperatura del fluido de entrada y salida;
• tipo y material de los productos;
• el espesor de la regla de hormigón;
• tipo de material de revestimiento.

Con base en estos datos, el especialista calculará el rendimiento y el paso de colocación requerido. El asistente también creará un diagrama de distribución de cables. Esto puede resultar complicado si se tienen en cuenta los requisitos de cableado.

Requisitos de cableado:

• No se recomienda arreglar los contornos demasiado largos. Es deseable que no supere los 100 m, ya que esta es la longitud estándar para un rollo de tubos de polímero con un diámetro de 16 o 20 mm;
• todos los elementos prefabricados deben tener aproximadamente la misma longitud (más o menos el 10%);
• deben pasar para que todas las áreas del piso se calienten uniformemente;
• Utilice el menor número posible de accesorios y conexiones.

El espacio puede variar según la carga de calor. En la zona de pérdida activa de calor (paredes externas, ventanas), se hace más pequeño (10-15 cm) y en el centro de la habitación, más (20-30 cm).

Esquema de colocación

Al diseñar un esquema de diseño, preste atención a los giros en los que el radio de curvatura no debe ser menor que el mínimo permitido. Este parámetro depende del material del que está hecho el elemento prefabricado. Hay dos esquemas: «serpiente» y «espiral».

La serpiente es más simple. A menudo es utilizado por diseñadores de construcción no profesionales. Este esquema funciona de manera efectiva solo en habitaciones pequeñas con un área de hasta 10 m

2

… Con un aumento en el tamaño de la habitación, la diferencia de calefacción en sus diferentes partes se vuelve más notable. En este caso, la «espiral» es adecuada.

Se puede realizar un cálculo aproximado de un piso calentado por agua a mano utilizando calculadoras en línea que están disponibles en los sitios web de las grandes empresas de construcción. Le ayudará a determinar la nomenclatura y el costo de los componentes principales. El diseño de los contornos debe ser calculado por un especialista.

La temperatura de la superficie no debe superar ciertos valores (norma ISO7730):

• en salas de estar +26 ° С;
• en el baño +30 ° С;
• junto a la piscina y en los sótanos + 32 ° С.

Para evitar que el pie descalzo sienta la diferencia alrededor del circuito de calefacción, su paso no debe ser superior a 0,35 m.

Por lo general, el líquido se calienta hasta + 35 ° С. El valor máximo es +55 ° С. Para ello, es necesario mezclar el agua caliente suministrada desde la caldera con la que sale del conductor, que ya está ligeramente enfriada. Esta operación es controlada automáticamente por válvulas termostáticas. Es su trabajo el que determina el éxito o el fracaso en la creación del clima interior deseado.

También es muy útil pensar de antemano en cuál será el acabado. Para las alfombras, será necesario aumentar la calefacción en 4-5 ° C, lo que significa que los costos de energía se elevarán al menos en un 15-25%. Cada 10 mm extra de espesor de la regla aumenta el consumo de energía requerido en un 5-8%.

Haga y guarde una copia del diagrama con todas las dimensiones, o al menos el valor del paso y la posición del giro inicial. Esto le permitirá no dañar los canales durante la remodelación en el futuro. Tome los datos sobre la tasa de flujo del refrigerante del diseñador, esto será necesario al configurar el sistema.

Realice la instalación al menos a 15 ° С. El trabajo no debe realizarse en un espacio abierto en clima frío.

Elementos del sistema

Tubería

Los productos deben ser ligeros, resistentes a la corrosión y resistentes a altas temperaturas. El plástico y el metal se utilizan como material:

• Polietileno reticulado (PEX): tolera bien el contacto con agua caliente y puede funcionar a 80 ° C. Como todos los productos de plástico, no se corroe. El radio de curvatura mínimo es de aproximadamente diez diámetros. Las tuberías PEX protegidas con oxígeno tienen propiedades mejoradas. La mejor protección la proporcionan las paredes de cinco capas. Son más fiables que los de tres capas sin protección externa adicional, que deben manejarse con especial cuidado.
• Acero inoxidable corrugado: su conductividad térmica es aproximadamente 200 veces mejor que la del polietileno. Es más flexible. Por ejemplo, para el modelo Neptun IWS con un diámetro exterior de 18 mm, el radio de curvatura admisible es de 30 mm. El coeficiente de expansión lineal cuando se calienta a 50 ° C es 20 veces menor que el de PEX. Tales tuberías para un piso calentado por agua son más caras, mientras que son más blancas, más funcionales y más fáciles de instalar.
• Polietileno PERT resistente al calor: características similares al PEX, pero menos resistente al calor. La diferencia se nota solo cuando se calienta a 70 ° C, por lo que este material es adecuado para la mayoría de los sistemas. Las paredes deben tener una capa protectora de oxígeno.
• Cobre: ​​la conductividad térmica de este metal es varias veces mayor que la del acero. Tiene una excelente flexibilidad y durabilidad. Pero debido al alto costo, se usan con bastante poca frecuencia.
• Plástico reforzado: es una estructura de tres capas con una capa interna de papel de aluminio. La superficie externa e interna puede estar hecha de polietileno PEX o PERT. Completamente impermeable al oxígeno, resistente a la temperatura y al ataque químico. El radio de curvatura mínimo es de aproximadamente cinco diámetros. La mayor flexibilidad es característica de los productos, cuyo núcleo metálico está hecho sin costuras. Se pueden doblar varias veces en un radio pequeño igual a tres diámetros exteriores.

Los productos tienen una vida útil media de 50 años. Si surgiera la pregunta: qué tipo de piso calentado por agua instalar, es mejor prestar atención al fabricante. Para evitar problemas durante la instalación, debe comprar componentes de la misma empresa.

Bomba de circulación

Es aconsejable conseguir una bomba potente. Calcule el rendimiento requerido y tome un modelo con un margen de rendimiento de al menos el 25-30%.

Circuitos calefactores

Según el tipo de trazado, se dividen en meandro o zigzag y espiral. De acuerdo con la condición de economía, se permite una pérdida de presión de hasta 0.2 atm, por lo que la longitud total no supera los 100 m, y solo se calientan 15-20 m con un conductor

2

superficie del piso. Para habitaciones grandes, se utilizan varios elementos. Están conectados con la parte frontal al distribuidor con válvulas de control y la parte posterior al colector. Normalmente, el colector y el colector son un conjunto de colector con salidas de aire.

Para que cuando la temperatura en la habitación cambie, no cambie en otras, se lleva a cabo la llamada ecualización hidráulica. Para ello, se recomienda instalar un regulador de presión o caudal de agua en cada elemento. Se configuran una vez, al iniciar el sistema. Este trabajo debe ser realizado por un técnico calificado.

Sistema de control y prueba de presión del circuito.

El sistema de control de calefacción por suelo radiante de agua incluye:

• Bomba;
• Caldera;
• Coleccionista;
• Termorregulador.

La disposición de todos los elementos de acuerdo con los parámetros técnicos es una tarea de ingeniería térmica muy difícil. El cálculo tiene en cuenta la masa de los parámetros a partir del número de accesorios y la longitud de las tuberías, y termina con el grosor de la pared y la región del país. En términos generales, puede centrarse en los siguientes datos:

• La bomba solo se puede utilizar como bomba de circulación. Tipo de bomba «húmeda», más confiable que «seca» y menos exigente en mantenimiento.

Utilice la siguiente fórmula para calcular el rendimiento:

P = 0,172 x W.

Donde W es la potencia del sistema de calefacción.

Por ejemplo, con una potencia del sistema de 20 kW, la capacidad de la bomba debería ser 20 x 0,172 = 3,44 m

3

/ h Redondea el resultado.

La presión se calcula mediante una técnica más compleja. Después de todo, las tuberías están ubicadas horizontalmente y las características de la bomba muestran la altura vertical. Utilice la siguiente fórmula: H = (L * K) + Z / 10. Donde L es la longitud total de los circuitos, K es el coeficiente de pérdida de presión por fricción (indicado en el pasaporte de la tubería, traducido a MPa), Z es el coeficiente de reducción de presión en elementos adicionales

Z ₁ – válvula de termostato 1.7;

Mezclador Z ₂ – 1.2;

Z ₃ – 1,3 válvulas y racores.

Por ejemplo, se ve así, por ejemplo, hay 3 circuitos, 120 m cada uno. En total, hay 18 accesorios, 3 válvulas de termostato, 1 mezclador. Tubería – acero inoxidable corrugado ø16 mm, factor de pérdida 0.025 MPa.

H = (120 * 3 * 0.025) + ((1.7 * 3) + (1.3 * 1) + (1.2 * 18)) / 10 = 9 + (5.1 + 1.3 + 21 , 6) / 10 = 11,8 m. El resultado se redondea hacia arriba: la altura de la bomba es de 12 m.

• La potencia de la caldera se calcula mediante la fórmula W = S * 0.1. Donde S es el área de la casa. También hay muchos factores de corrección, según el grosor y el material de las paredes de la casa, el clima de la región, el número de pisos, la presencia de habitaciones adyacentes.

Tenga en cuenta que la temperatura del agua de salida debe ser superior a 30 – 35 ° C. Para soportar esta temperatura, se instala un mezclador frente al colector. En él, el agua se mezcla a la temperatura deseada antes de introducirse en el circuito.

• El colector regula el suministro de agua a cada circuito. Sin él, el agua seguirá el camino de menor resistencia al flujo, es decir, a lo largo del circuito más corto. La regulación se realiza mediante servoaccionamientos, según los datos del termostato.
• Los termorreguladores monitorean la temperatura en habitaciones controladas, tomando lecturas de los sensores de temperatura.

Antes de presionar el circuito, se enjuaga y solo entonces se conecta al colector. El agua se suministra a presión normal, pero la temperatura aumenta en 4 ° C por hora a 50 ° C. En este modo, el sistema debería funcionar durante 60-72 horas. IMPORTANTE: se requiere un control constante durante el engarzado.

En casa, sin el uso de equipos especiales, es imposible presurizar con alta presión.

Si la verificación no reveló ningún defecto en la instalación, puede continuar con las operaciones adicionales.

Maestra

IMPORTANTE: la capa superior de la regla se vierte solo cuando el contorno está relleno. Pero antes de eso, las tuberías de metal están conectadas a tierra y cubiertas con una envoltura de plástico grueso. Esta es una condición importante para prevenir la corrosión debido a las interacciones electroquímicas de los materiales.

El problema del refuerzo se puede resolver de dos formas. La primera es colocar una malla de mampostería encima de la tubería. Pero con esta opción, pueden aparecer grietas como resultado de la contracción.

Otra forma es el refuerzo de fibra dispersa. Al verter pisos calentados por agua, la fibra de acero es la más adecuada. Agregado en la cantidad de 1 kg / m

3

mortero, se distribuirá uniformemente por todo el volumen y aumentará cualitativamente la resistencia del hormigón endurecido. La fibra de polipropileno es mucho menos adecuada para la capa superior de la regla, porque las características de resistencia del acero y el polipropileno ni siquiera compiten entre sí.

Se instalan balizas y la solución se mezcla de acuerdo con la receta anterior. El espesor de la regla debe estar al menos 4 cm por encima de la superficie de la tubería. Teniendo en cuenta que el ø de la tubería es de 16 mm, el espesor total alcanzará los 6 cm. El tiempo de maduración de dicha capa de solera de cemento es de 1,5 meses. IMPORTANTE: ¡Es inaceptable acelerar el proceso incluyendo calefacción por suelo radiante! Es una reacción química compleja de formación de «piedra de cemento» que se produce en presencia de agua. Y el calentamiento hará que se evapore.

La maduración de la regla se puede acelerar al incluir aditivos especiales en la receta. Algunos de ellos provocan una hidratación completa del cemento en 7 días. Y además de esto, reducen significativamente la contracción.

Puede determinar la preparación de la regla colocando un rollo de papel higiénico en la superficie y cubriéndolo con una cacerola. Si el proceso de maduración ha terminado, por la mañana el papel estará seco.