La aerotermia puede instalarse de varias formas en las viviendas y otros edificios, tal y como explicamos en el artículo donde definimos este sistema. En este artículo te vamos a llevar a conocer una de las opciones: la aerotermia con suelo radiante. Se trata de la modalidad de aerotermia que más confort proporciona, así como un elevado rendimiento energético.
En qué consiste la aerotermia con suelo radiante
Para entender qué es y cómo funciona este tipo de aerotermia, lo primero que debemos conocer es qué es un suelo radiante.
El suelo radiante consiste en un conjunto de tuberías de polietileno reticulado instaladas debajo del pavimento. Estos conductos bajo el pavimento nos sirven tanto para calefacción como para aire acondicionado. Por dentro de las tubería circula agua, que será fría cuando queremos refrescar la estancia y caliente para cuando necesitamos calefacción.
La temperatura del agua circulante en el caso de la calefacción está en el intervalo de 30ºC y 50 ºC, mientras que para aire acondicionado está entre 15ºC y 20ºC. Vemos, por tanto, que es un sistema que trabaja a temperaturas medias.
Este circuito de tuberías de agua se oculta bajo una capa de mortero de cemento. Sobre el mortero se coloca el pavimento final, el cual puede ser de diferentes materiales.
¿Cómo trabaja este sistema? En invierno, el mortero absorbe el calor de las tuberías y lo cede al pavimento. Del pavimento se transmite la energía a las paredes y los techos. La transmisión de calor es sobre todo por radiación. Por convección también hay algo de transmisión de calor, pero mucho menos.
En verano, el pavimento absorbe el calor de las paredes y techos por radiación y convección. El calor absorbido se transmite a la capa de mortero y de allí a las tuberías del suelo radiante. De esta forma, el agua de las tuberías se calienta y se elimina en el exterior del edificio.
Elementos de la instalación de aerotermia con suelo radiante
Los elementos de este tipo de instalación son una bomba de calor y una serie de elementos necesarios para el funcionamiento del suelo radiante. Estos son los elementos previos a la instalación, el circuito de distribución, la bomba circuladora, los colectores, los sistemas de control, la solera emisora y el pavimento visible. Describimos brevemente cada uno de ellos
Bomba de calor
Se trata de una bomba de calor aire-agua que se puede utilizar tanto cuando necesitamos calefacción como cuando necesitamos refrigeración. Son máquinas que van conectadas a la instalación eléctrica.
La bomba trabaja de dos formas diferentes, dependiendo de si necesitamos calefacción o refrigeración. Cuando necesitamos calefacción, extrae la energía del exterior para cederla al interior. O bien extrae la energía del interior para expulsarla al exterior en el caso de la refrigeración. De esta forma calientan o enfrían el circuito del agua.
Los sistemas de aerotermia con suelo radiante suelen disponer de un depósito de acumulación para la producción de agua caliente sanitaria.
Elementos previos a la instalación
Antes de realizar la instalación de las tuberías que van bajo el pavimento, es necesaria la siguiente preparación:
- Realizar un forjado, que será donde vayan los tubos.
- Colocar la banda perimetral para absorber las dilataciones del suelo y evitar los puentes térmicos y acústicos.
- Instalar una lámina de film de polietileno que actúa como barrera antihumedad entre el suelo base y la superficie emisora de suelo radiante que se colocará encima.
- Colocar el panel aislante, que suele ser poliestireno expandido de alta o polietileno capaz de soportar peso sin aplastarse.
- Sobre el panel aislante van los circuitos de tubería, cuya función es el aislamiento térmico y acústico.
- Tuberías de distribución.
Encima del último panel aislante se instalan las tuberías encargadas de transmitir el calor o el frío a las habitaciones. Suelen ser de polietileno, PEX o polibutileno. Las tuberías se distribuyen en varios circuitos, generalmente uno por habitación. Esto se hace así para no perder energía en tramos muy largos.
Bomba de circulación y colectores
Las bombas de circulación se encargan de mover el agua por todo el circuito. Tenemos también una zona de colectores, donde se regulan de forma independiente las temperaturas de cada una de las estancias. Generalmente se instala un colector de ida y otro de retorno. El colector de ida distribuye el agua caliente, mientras que el colector de retorno devuelve el agua que se ha enfriado al circuito o a la bomba de calor.
En los colectores se instalan caudalímetros para adecuar el caudal de las tuberías hasta conseguir que la temperatura de retorno de todos los circuitos sea la misma.
Solera emisora
La solera emisora es la capa de 4 o 5 cm de espesor que cubre las tuberías. A veces la solera es mortero con un aditivo químico fluidizante que lo hace más líquido. Otras veces se usa otro tipo de mortero llamado anhidrita. Estos materiales proporcionan transmisión de calor, buena conducción térmica y resistencia mecánica.
La anhidrita es un mineral compuesto de sulfato de calcio anhidro (CaSO4). Está formada por un 41,2% de CaO y un 58,8% de SO3.
La anhidrita tiene aplicaciones en la construcción, en la fabricación del cemento Portland, en la del ácido sulfúrico y en la de algunos fertilizantes. La variedad azulada de la anhidrita se denomina vulpinito, y se usa como piedra ornamental. A pesar de que la anhidrita puede encontrarse en la naturaleza, también se obtiene como un producto en diferentes procesos industriales.
Pavimento final
El pavimento final debe tener buena conducción térmica. Algunos pavimentos que cumplen este requisito son el cemento pulido, el mármol, la pizarra, las baldosas de piedra, las baldosas de cerámica y, en general, todos los materiales pétreos.
Sistemas de control y seguridad
Las temperaturas de las instalaciones de suelo radiante se pueden regular por zonas. Cada zona tiene un termostato que ordena abrir o cerrar una válvula, la cual impulsa o paraliza un circuito eléctrico.
También existe otro termostato instalado en la tubería que actúa como sistema de seguridad. Si por avería en la instalación la temperatura sobrepasa los 60ºC, se cortará la circulación del agua.
Otra tecnología bastante más nueva es el suelo radiante de tipo eléctrico. La diferencia aquí es que en lugar de tuberías de conducción de agua se utilizan resistencias eléctricas en forma de hilo o malla. El generador de calor y frío se sustituye por una instalación a la red eléctrica.
Ventajas e inconvenientes de la aerotermia con suelo radiante
El suelo radiante es la forma más popular de aerotermia y ahora veremos por qué:
- Es el sistema de aerotermia que mejor reparte el calor en la vivienda.
- Es capaz de reducir la inercia térmica del edificio.
- Puede disminuir las corrientes de aire evitando el flujo brusco por corrientes de convección.
- Permite trabajar a bajas temperaturas. Como consecuencia de esto se ahorra energía.
- Tiene un rendimiento energético mucho mayor que el de las calderas de gas.
- No genera ruidos molestos.
- Produce una importante reducción de gases de efecto invernadero.
- Al ser un sistema que está en el interior del suelo, no ocupa espacio en las habitaciones, por lo que se aumenta el espacio habitable útil.
Como inconveniente podemos decir que no conviene instalar suelo radiante en cualquier localización. Es recomendable instalarlo en zonas con humedad baja para evitar condensaciones. No se aconseja su utilización cuando se está realizando la reforma de un edificio y esta no es integral, ya que la instalación de suelo radiante implica levantar todo el suelo para instalar las tuberías debajo.