Calefactores de suelo instalación

Montaje de calefacción por suelo de agua caliente consta de los siguientes pasos:

- creación del suelo calefactor,

- tecnología de trabajos de montaje,

- pruebas del suelo calefactor.

CREACIÓN DEL SUELO CALEFACTOR

El suelo calefactor ofrece al proyectista la posibilidad de realizarlo en varias variantes. Las alternativas individuales se pueden dividir en estos tipos básicos:

Según el modo de ejecución del suelo calefactor distinguimos:

- ejecución del suelo calefactor de forma seca (montaje seco de calefacción por suelo)

- ejecución del suelo calefactor de forma húmeda (montaje húmedo de calefacción por suelo)

- ejecución del suelo calefactor mediante suelo climático modular.

Según el diseño del circuito calefactor distinguimos:

- disposición en meandro del registro calefactor,

- disposición paralela del registro calefactor.

La elección de la variante adecuada desde el punto de vista del diseño de la estructura y del diseño del circuito calefactor depende de varios factores, pero en primer lugar se debe tener en cuenta el efecto de las superficies enfriadas en forma de zonas periféricas, o bien minimizar la desigualdad de temperatura de la superficie del suelo, eliminada mediante el modo de colocación bifilar.

MÉTODOS DE EJECUCIÓN DEL SUELO CALEFACTOR

Según la tecnología de ejecución del suelo calefactor distinguimos tres métodos básicos de montaje de calefacción por suelo: seco, húmedo y mediante suelos climáticos modulares.

a) Método seco

Las tuberías se colocan en una capa aislante situada debajo de la losa de hormigón. Están separadas del mortero de cemento mediante una capa especial, ya sea de plástico o de lámina metálica. La lámina metálica aumenta la resistencia del suelo y permite una distribución uniforme del calor.

En el método seco, el suelo trabaja con temperaturas más altas del agua calefactora, la temperatura de entrada del agua puede oscilar entre tpr = 40 y 70 °C.

Este método se utiliza cuando se necesitan menores densidades de flujo térmico, hasta 50 W.m-2, por ejemplo, en el caso de un suelo ya terminado o de calefacción complementaria, y en todos los lugares donde se requiere una altura estructural menor del suelo calefactor (por ejemplo, en reformas).

Se trata de un método ligero y rápido de montaje de calefacción por suelo.

b) Método húmedo

Las tuberías se incrustan directamente en la base de cemento sobre la aislación térmica y acústica. Las tuberías están recubiertas de hormigón. La temperatura prevista del agua calefactora en la entrada es tpr 35 a 55 °C, el suelo trabaja con un rendimiento específico superior a 50 W.m-2.

El método húmedo también se puede aplicar en nuestras condiciones, ya que no requiere prefabricación de los elementos individuales del suelo calefactor y los componentes individuales del suelo calefactor se garantizan esencialmente mediante el suministro local.

c) Método modular - suelos climáticos

Los suelos climáticos son perfiles huecos fabricados expresamente para este propósito. Se colocan sobre la aislación térmica como una superficie continua, formada mediante la conexión hidráulica de los individuales casetones calefactores. Su ventaja es una mayor flexibilidad del sistema calefactor, una altura estructural baja y una distribución uniforme de la temperatura superficial del suelo calefactor.

Así creado, el suelo calefactor trabaja con bajas temperaturas del agua calefactora (tpr = 25 a 35 °C). En nuestro país, este elemento aún no se fabrica comercialmente, pero existe como objeto de la invención AO 258 622.

MÉTODOS DE DISEÑO DEL REGISTRO CALEFACCIÓN

Según el diseño distinguimos dos métodos básicos de creación del circuito calefactor: en meandro y paralelo.

a) Método de colocación en meandro del circuito calefactor. En este tipo de disposición, la temperatura superficial del suelo es uniforme en toda su superficie. La desventaja es la caída de temperatura interna en la dirección horizontal desde la estructura interior hacia la exterior. Este fenómeno se puede eliminar parcialmente mediante la creación de una zona periférica.

Para el diseño en meandro se prescriben tuberías con diámetros mayores (por ejemplo, 18 x 2 mm, 20 x 2 mm), ya que el diseño permite radios de curvatura más pequeños, formados con un ángulo lp= 90 °C.

b) Diseño paralelo del circuito calefactor se muestra en la figura 5.6. En este método de colocación, la temperatura del agua calefactora disminuye desde la pared exterior hacia la interior, lo que provoca una distribución más uniforme de las temperaturas en la habitación calefactada. Los radios se forman con un ángulo lp= 180 °C, lo que requiere el uso de tuberías con diámetros menores (por ejemplo, 16 x 2 mm, 17 x 2 mm).

Ambos métodos permiten colocar una zona periférica, mediante la cual eliminamos el efecto negativo de las estructuras constructivas enfriadas, es decir, las colocamos normalmente debajo de las ventanas, o bien en las esquinas de los edificios, con un ancho de 0,5 a 1,0 m.

Colocando de forma bifilar las tuberías de entrada y retorno una al lado de la otra, se puede alcanzar la misma temperatura media del agua calefactora en todos los puntos del circuito calefactor y, por tanto, una temperatura superficial más uniforme del suelo calefactor. Este efecto es más notable en el diseño en meandro.

TECNOLOGÍA Y MONTAJE DE CALEFACCIÓN POR SUELO

A continuación, nos familiarizamos con el proceso de fabricación del suelo calefactor mediante el método húmedo. El diseño mencionado de la ejecución del suelo calefactor tiene en cuenta nuestras y las experiencias extranjeras.

Ya desde el principio señalamos que, según la norma STN 06 0312, la instalación del calefacción central con tuberías incrustadas en hormigón solo puede realizarla una empresa especializada en instalaciones, es decir, el proveedor del calefacción central.

El proceso en la tecnología y en el montaje de calefacción por suelo mediante el método húmedo es el siguiente:

1. preparación del edificio,

2. preparación del suelo,

3. colocación de los cinturones aislantes perimetrales,

4. colocación de la aislación térmica y acústica,

5. colocación de la lámina de impermeabilización,

6. fijación de las tuberías,

7. colocación de las tuberías calefactoras,

8. creación de juntas de dilatación,

9. colocación de la mezcla de hormigón,

10. colocación del suelo.

La primera condición es que los distribuidores y recolectores ya estén fabricados e instalados en sus lugares según el proyecto.

ACOPLE DE LAS TUBERÍAS

El modo de conexión de los extremos de las tuberías calefactoras durante el montaje de calefacción por suelo depende principalmente del tipo de material de las tuberías utilizadas:

1. Si las tuberías son de poliolefina blanda, se adaptan las conexiones de latón. Estas conexiones junto con las válvulas de cierre ofrecen una conexión fiable solo en el caso de que se garantice que durante la operación no se produzca ningún esfuerzo mecánico en la conexión. Estas conexiones son irremovibles.

2. Uno de los aspectos de disponibilidad y fiabilidad es el método de conexión de tuberías a las válvulas mediante adaptadores de paso G/d. Existen dos tipos:

- adaptador sin empaquetadura metálica,

- adaptador con empaquetadura de latón.

Ambos tipos requieren como elemento intermedio, tornillos de radiador de la dimensión correspondiente para una conexión y desconexión rápida de los extremos de las tuberías de las válvulas. Esto garantiza simultáneamente la "desmontabilidad" de la unión. Se fabrican en ejecución con rosca exterior e interior.

La unión entre el adaptador y el extremo libre de la tubería se realiza mediante soldadura termoplástica al calor con una válvula especial. Este procedimiento requiere suficiente práctica para que la unión sea hermética y, al mismo tiempo, no se produzca un estrechamiento no deseado del cuello de la tubería en la soldadura, lo que limitaría la circulación.

Si las tuberías son muy rígidas, puede presentar problemas su doblado en un radio pequeño al salir al distribuidor. En este caso se recomienda aplicar codos de poliolefina de 90° de la dimensión requerida. La salida de las tuberías del suelo de hormigón debe resolverse profesionalmente, utilizando mangueras flexibles de instalación eléctrica.

LLENADO DEL SISTEMA

Después de conectar todos los circuitos al distribuidor y al colector, se introduce agua tratada con inhibidor. El llenado de los circuitos de calefacción es más eficaz mediante circulación. Con una bomba (por ejemplo, sumergible) desde un depósito (bandeja de polietileno) con agua tratada situado cerca del colector, se empuja el agua mediante la llave de llenado del colector al sistema. En la llave de llenado del distribuidor se conecta una manguera, cuyo otro extremo se dirige al depósito mencionado. De esta manera obtenemos un circuito cerrado de circulación. Se pone en marcha la bomba y el sistema se llena sin necesidad de purgar.

Es importante asegurarse de que en el depósito siempre haya suficiente agua. Al utilizar tuberías sin color, se puede controlar visualmente el progreso del llenado. También se puede llenar por circuitos individuales cerrando y abriendo las válvulas correspondientes.

PRUEBA DE PRESIÓN

El sistema de tuberías se llena con agua y se realiza una prueba de presión, que consta de dos partes:

a) prueba de presión de la parte clásica de la caldera y de la parte de distribución,

b) prueba de presión de las tuberías de distribución en el suelo.

La prueba de presión comprueba la estanqueidad del sistema a presión elevada según las indicaciones del fabricante de las tuberías. Es uno de los procedimientos más importantes en la instalación de calefacción por suelo radiante. La prueba de presión de la parte clásica de la caldera y de la parte de distribución es conocida del ámbito de la calefacción convectiva, por lo que no es objeto de este capítulo.

La prueba de presión de las tuberías de distribución en el suelo se realiza inmediatamente después de llenar el sistema con agua de calefacción. Por lo tanto, antes de presurizar, se debe comprobar que las válvulas de cierre de los suministros principales al distribuidor y al colector estén bien cerradas. Se recomienda desconectar también estos suministros, ya que en caso de fuga, la presión elevada podría escapar a través de la válvula de cierre principal al sistema de distribución y al circuito de la caldera. Esta fuga sería difícil de identificar.

A través de la llave de llenado del distribuidor se conecta una bomba de presión especial, con la cual se eleva la presión del agua a cinco veces la presión de trabajo. Una vez alcanzada la presión de prueba prescrita, se cierra la llave de llenado. Se comprueba la estanqueidad de las uniones en todas las válvulas, las uniones en las tuberías, así como todo el sistema de tuberías en el suelo.

La presión elevada en las tuberías debe mantenerse al menos durante 24 horas. Durante este tiempo, la presión puede caer solo a un valor de 2/3 de la presión original de prueba. Este descenso parcialmente se puede atribuir a la elasticidad de las tuberías de plástico (llamada fluencia fría del plástico). Si durante la prueba de presión se detecta cualquier fuga, se debe corregir el defecto y repetir la prueba.

Durante la duración de la prueba de presión, se fotografía todo el sistema de tuberías instalado en el suelo. Es importante asegurarse de que se capturen todos los detalles. Este documento fotográfico se archiva en el proveedor del sistema. Posteriormente puede utilizarse para la resolución de averías causadas por factores humanos (cortes, taladros en las tuberías del suelo).

El hormigonado se realiza en estado presurizado. La presión elevada debe mantenerse en las tuberías durante 7 días desde el final de las obras de hormigonado. La presión puede disminuir naturalmente sin necesidad de presurizar nuevamente. Se registra el resultado de la prueba de presión en el diario de instalación.

PRUEBA DE CALEFACCIÓN

La primera prueba de calefacción solo puede realizarse 28 días después del hormigonado, es decir, en una de las últimas fases de la instalación de calefacción por suelo radiante. El primer encendido debe realizarse sin un rápido aumento de la temperatura del agua de calefacción. Se recomienda calentar el suelo de hormigón con una dinámica de 5 °C al día (esto se refiere a la temperatura del suelo). A este crecimiento aproximado corresponde un aumento de la temperatura del agua de calefacción de 0,5 °C por hora. Se registra el desarrollo de la prueba de calefacción en el diario de construcción.

La prueba de calefacción se realiza aumentando gradualmente la temperatura en 3°C al día hasta alcanzar la temperatura planificada del medio de calefacción. Mientras tanto, se asegura que:

- después de la prueba de calefacción se revisen todas las uniones roscadas y sellados,

- la cubierta del suelo no se coloque antes de 14 días después de la prueba de calefacción,

- las capas de suelo se peguen a una superficie fría con adhesivo adecuado y la temperatura comience a aumentar a partir del tercer día después del pegado; la temperatura debe distribuirse progresivamente en tres días hasta alcanzar la temperatura de trabajo del medio de calefacción.

REGULACIÓN DEL SISTEMA

Después de una prueba de calefacción exitosa, se ajustan en el regulador ecotérmico los valores que coinciden con los valores calculados según el proyecto (dependencia de la temperatura media del agua de calefacción de la temperatura exterior del aire). Se revisan los datos ajustados en el sistema de protección contra el exceso de temperatura permitida del agua de calefacción y se ajustan todos los elementos de regulación en los distribuidores según los resultados del cálculo hidráulico. Luego se pone en marcha la calefacción. Una vez alcanzadas las temperaturas de trabajo, se pueden ajustar en el regulador eléctrico, según las necesidades o las solicitudes del inversor, las disminuciones o aumentos de temperatura. Cada circuito individual puede ajustarse por separado.

Al programar la regulación según la programación horaria, se debe tener en cuenta un desfase térmico aproximado de tres horas (inercia térmica del suelo).

Después de la colocación de las tuberías del suelo radiante en la estructura del suelo, el proveedor realiza una prueba funcional. Esta dura como máximo 15 días y, si durante ella no se produce ninguna avería del sistema de calefacción, se puede colocar la cubierta del suelo sobre la superficie fría del suelo radiante y así se considera que la instalación de calefacción por suelo radiante se ha completado con éxito.

Referencias:

Dušan Petráš: Calefacción por suelo radiante con agua caliente