Cómo elegir tuberías para calefacción, agua o suelo radiante
Por qué la elección de la tubería es una de las decisiones más importantes en la calefacción
La tubería es una parte de la instalación que, una vez integrada en la pared, en la losa del suelo o en una caja de instalación, ya no será visible y no se podrá acceder a ella durante años, quizás incluso décadas, sin necesidad de demolición. Por eso mismo, la elección del tipo correcto, del diámetro y de la clase de tubería es una decisión que resulta muy difícil y costosa de corregir posteriormente. Mientras que un radiador o una bomba circuladora elegidos incorrectamente se pueden sustituir en cuestión de horas, una tubería que esté mal ajustada o subdimensionada, incrustada en el suelo o empotrada en una pared, en el peor de los casos, implica cortar hormigón, cambiar el suelo y semanas adicionales de trabajo.
En la práctica, al diseñar los circuitos de tuberías, nos encontramos con tres preguntas básicas que debe responder cada inversor y cada empresa de ejecución: ¿qué material de tubería utilizar, qué diámetro elegir para cada tipo de distribución y qué clase de presión y temperatura es necesaria para cada aplicación? Este artículo trata en profundidad las tres preguntas, con cifras concretas, recomendaciones dimensionales y experiencias prácticas con proyectos reales. Otros temas relacionados - instalación, conexiones, almacenamiento o resolución de averías - se tratan por separado en otros artículos del Centro de Conocimiento, a los que nos referimos naturalmente en el texto.
¿Qué tipos de tuberías se utilizan en la práctica
En el mercado actual, para los circuitos de calefacción, agua caliente y fría y calefacción por suelo radiante, prácticamente se han impuesto dos materiales principales: PEX (polietileno reticulado) y tuberías multicapa con una capa de aluminio (a menudo denominadas PEX-AL-PEX o multi-layer). Los tubos de cobre y de acero tradicionales ya se utilizan solo en casos específicos.
Tubería PEX - polietileno reticulado
El PEX (polietileno reticulado) es un polietileno que ha sido reforzado mediante un proceso adicional de "reticulación" (red) molecular, lo que le da una resistencia mucho mayor al calor, a la presión y a la deformación a largo plazo (creep) en comparación con tubos de PE convencionales. Según el método de reticulación, se distinguen:
- PEX-a - reticulación con peróxido (método de Engel), estructura más homogénea, mayor elasticidad, memoria de forma (el tubo vuelve a su sección circular original después de la deformación), mayor resistencia al creep. Se trata del tipo más cualitativo y al mismo tiempo más caro.
- PEX-b - reticulación con silano, un poco más rígido, resistencia ligeramente menor a la carga puntual, pero aún muy buenas propiedades y un precio más bajo.
- PEX-c - reticulación con haces de electrones, tecnología más barata, utilizada menos en aplicaciones de calefacción.
La mayoría de los circuitos profesionales de calefacción y calefacción por suelo radiante en nuestro país se realizan en la clase PEX-a, ya que combina flexibilidad (se dobla bien directamente del carrete sin necesidad de calentamiento), alta resistencia a los ciclos térmicos y una larga vida útil (los fabricantes garantizan normalmente 50 años a una temperatura de funcionamiento de alrededor de 60 °C).
Tubería multicapa (PEX-AL-PEX)
La tubería multicapa tiene una capa delgada de aluminio en el centro, soldada longitudinalmente o en solapa, recubierta por una capa de PEX o PE-RT por ambos lados. La capa de aluminio aporta tres ventajas fundamentales: difusión prácticamente nula de oxígeno (no es necesaria una barrera de oxígeno adicional), mínima dilatación térmica (la tubería "olvida" la forma del doblado y permanece exactamente en la posición en la que se le da forma), y mayor rigidez, lo que es ventajoso en distribuciones visibles y en alimentaciones a colectores, donde se necesita doblar la tubería en una forma precisa y esta mantiene su forma incluso sin soportes.
La desventaja es una mayor sensibilidad a los doblados repetidos en el mismo lugar (el aluminio puede desarrollar microfisuras con deformaciones repetidas) y un precio más alto en comparación con el PEX puro. Una comparación detallada de ambos materiales, sus propiedades mecánicas y recomendaciones para su uso se tratan en un artículo separado: PEX vs tubería multicapa - diferencias y uso.
Cobre y acero - ¿cuándo aún tienen sentido
Los tubos de cobre se utilizan hoy en día principalmente en distribuciones de gas, en alimentaciones de calderas en salas de máquinas, en distribuciones visibles estéticas o en rehabilitaciones, donde se conecta a un sistema de cobre existente. Los tubos de acero (normalmente roscados o soldados) se utilizan en calderas industriales, en diámetros grandes superiores a DN50 o en aplicaciones de alta presión y alta temperatura, donde los sistemas de plástico ya no cumplen con los parámetros. Sin embargo, para el segmento residencial y familiar, del que trata la mayor parte de este artículo, los tubos PEX y multicapa son hoy en día claramente la solución predominante y recomendada - son más baratos en materiales y en instalación, se unen más rápidamente y tienen menores pérdidas térmicas por conducción del material.
Corte transversal de la tubería - de qué está compuesta la pared
Para aclarar por qué diferentes tuberías tienen diferentes propiedades, miremos un corte típico de una tubería PEX-AL-PEX multicapa utilizada para calefacción y distribución de suelo radiante.
En el caso de tuberías PEX puras sin capa de aluminio, la construcción es más simple - una pared monocapa de PEX con una barrera difusiva contra el oxígeno (capa EVOH) en la superficie exterior, que impide la entrada de oxígeno al agua y limita así la corrosión de las partes de acero del sistema (bombas circuladoras, radiadores de acero, intercambiadores). Precisamente esta barrera EVOH es la razón por la que nunca deberías utilizar tuberías de PE convencionales (sin barrera) destinadas solo a la distribución de agua fría en un circuito de calefacción.
¿Qué diámetro de tubería elegir según el tipo de distribución
El diámetro de la tubería se elige según el caudal del medio que debes transportar a través de un tramo determinado y según la pérdida de presión admisible. Un procedimiento de cálculo detallado con tablas de caudales lo encontrarás en el artículo separado ¿Qué diámetro de tubería necesito según el tipo de distribución? Aquí presentamos un resumen práctico de los tamaños más comunes con los que nos encontramos con mayor frecuencia en la práctica:
| Diámetro (mm) | Uso típico | Nota |
|---|---|---|
| 16x2 / 17x2 | Calefacción por suelo radiante - circuitos de calefacción en el suelo | El tamaño más común para circuitos de calefacción por suelo en espacios residenciales |
| 20x2 | Conexiones a colectores, ramas cortas, calefacción en baños | Mayor caudal, adecuado también para alimentar varios circuitos |
| 25x2,3 | Distribuciones principales a colectores, conexión de caldera, ramas en edificios de viviendas | Transporta mayor potencia en trayectos más largos |
| 32 y más | Distribuciones principales en salas de calderas, objetos más grandes | Normalmente se utiliza en potencias superiores a 15-20 kW por una única trayectoria |
Para una calefacción por suelo radiante típica en una casa unifamiliar, en la mayoría de los casos se utiliza el tamaño 16x2 o 17x2 mm - la diferencia entre ellos está en el espesor de la pared y en el diámetro interior, lo que influye en la pérdida de presión en circuitos más largos. Para las conexiones entre caldera, colectores y distribuciones principales se utiliza normalmente 20x2 o 25x2,3 mm.
En nuestra oferta encontrarás, por ejemplo, Tubería PEX 17x2 mm en carrete de 120 m, que es una dimensión típica para calefacción por suelo radiante en circuitos pequeños, o un carrete más grande Tubería PEX 17x2 mm - 600 m para edificios más grandes, donde es más ventajoso comprar tubería en un carrete grande con un precio más bajo por metro. Para derivaciones y tuberías principales es adecuado Tubería PEX 25x2,3 mm - 200 m o una versión más pequeña Tubería PEX 20x2 mm - 200 m.
Presión y temperatura - Clase PN6, PN10 y qué significan estos números
La designación PN (presión nominal) indica qué presión máxima puede soportar la tubería de forma segura a una temperatura determinada - y precisamente en este punto radica el detalle que mucha gente suele ignorar al elegir. La resistencia de la tubería de plástico a la presión disminuye notablemente al aumentar la temperatura, por lo que el fabricante siempre indica la combinación presión/temperatura, no un número aislado. La designación habitual en la tubería PEX de nuestra oferta es PN6 a una temperatura de +90 °C y PN10 a una temperatura de +60 °C.
Esto significa en la práctica: a la temperatura típica de funcionamiento de la calefacción por suelo radiante (normalmente 35-45 °C en la entrada), la tubería tiene una reserva de presión mucho mayor que durante una sobrecarga breve del sistema a 90 °C, por ejemplo, en caso de fallo en la regulación o conexión a una fuente de calor de alta temperatura (caldera de combustible sólido sin válvula mezcladora). Por eso es importante tener siempre en cuenta el peor estado operativo real posible al elegir la tubería, no solo la temperatura promedio.
Recomendación práctica: para una calefacción por suelo radiante convencional (conectada a través de un colector con válvula mezcladora o cabezales termostáticos, donde la temperatura del agua en el circuito no supera unos 45-50 °C), la combinación PN6/PN10 está dimensionada con una gran reserva. Para los circuitos de radiadores alimentados directamente desde la caldera, donde la temperatura puede subir brevemente a 80-90 °C (por ejemplo, en caso de fallo de la bomba circuladora o durante transiciones en una caldera de combustible sólido), es necesario tener en cuenta que el sistema puede acercarse en ciertos momentos al límite superior del diagrama de presión y temperatura, por lo que también es importante prestar atención al dimensionamiento adecuado de la válvula de seguridad y del vaso de expansión, no solo a la tubería en sí. Los valores numéricos exactos para los tipos concretos de tubería los encontrarás en el artículo Sobre qué presión y temperatura resiste la tubería PEX (PN6, PN10).
Calefacción por suelo radiante - particularidades en la elección de la tubería
En la calefacción por suelo radiante, la tubería se coloca en bucles (en forma de meandro o espiral) directamente en la capa de hormigón de acabado sobre la losa aislante. Aquí se aplican varias reglas que se repiten con frecuencia en el diseño de los circuitos:
- La longitud de un solo bucle no debería superar normalmente los 100-120 m con un diámetro de 16-17 mm, ya que en circuitos más largos aumenta la pérdida de presión y la bomba circuladora del colector puede no garantizar un flujo uniforme.
- El espaciado de colocación de la tubería (la distancia entre las ramas individuales del bucle) suele oscilar entre 10 y 25 cm, más denso en las zonas periféricas junto a las ventanas y más espaciado en el centro de la habitación.
- La tubería debe tener una barrera de oxígeno (EVOH o capa de aluminio) - de lo contrario, se produce una corrosión progresiva de los componentes de acero del sistema, las bombas circuladoras y los intercambiadores en la caldera.
- Se recomienda comprar la tubería de un solo carrete para todo el bucle, para evitar uniones en el suelo - cada unión en el suelo es un riesgo potencial y debería ser excepcional y debidamente registrada en la documentación del proyecto.
De este último punto surge una razón práctica por la que vendemos tubería también en carretes grandes - por ejemplo, el carrete de 600 metros Tubería PEX 17x2 mm - 600 m permite al instalador cortar la longitud necesaria del bucle directamente en la obra sin desperdicio innecesario y sin necesidad de unir trozos más cortos.
El bucle en la imagen es un esquema simplificado de colocación en meandro - en la práctica, en las zonas periféricas (más frías) se combina con el método más denso de espiral, lo que equilibra la temperatura de la superficie del suelo y elimina así el llamado "borde frío" junto a la fachada.
Distribución de calefacción para radiadores y paredes
En los circuitos de calefacción convencionales para radiadores (en paredes o en el suelo, no calefacción por suelo radiante) con más frecuencia encontramos el tamaño de 16-20 mm para las conexiones individuales de los radiadores y 20-25 mm para las tuberías principales entre la caldera y las ramas individuales o colectores. En los sistemas de distribución en "estrella" (cada radiador tiene su propia pareja de tuberías conducidas desde un colector central, similar a la calefacción por suelo radiante), se utiliza con más frecuencia un diámetro de 16-17 mm para los circuitos individuales, lo que permite una regulación sencilla del flujo en cada radiador por separado mediante un colector con medidores de flujo.
En el sistema más antiguo (y aún común) de "T" o distribución en dos tubos a lo largo de las paredes, la tubería principal se dimensiona en 20-25 mm y las derivaciones a los radiadores individuales en 16 mm. Aquí es importante recordar que, en el caso de tuberías multicapa, gracias a su baja dilatación térmica, se pueden instalar sin arcos de compensación en tramos largos rectos, mientras que en la tubería PEX puro hay que contar con una mayor dilatación y, al instalar en ranuras en la pared, se recomienda aislamiento contra el contacto directo con el yeso.
Distribución de agua potable
Para la distribución de agua caliente y fría potable se aplican reglas similares a las de la calefacción, con dos diferencias. En primer lugar, el material debe estar certificado para el contacto con agua potable (certificado higiénico), lo cual es una propiedad habitual de las tuberías PEX y multicapa de calidad destinadas a uso universal. En segundo lugar, aquí el dimensionamiento del diámetro no se rige por la potencia en kW, sino por el caudal requerido en l/s según el número y tipo de puntos de consumo (lavabo, bañera, ducha, inodoro, fregadero de cocina) - el procedimiento detallado de cálculo lo encontrarás de nuevo en el artículo sobre la elección del diámetro de la tubería.
En las distribuciones de viviendas y casas unifamiliares se utiliza habitualmente 16-20 mm para el acoplamiento de los distintos elementos de instalación, 25 mm y más para las subidas y distribuciones principales de la casa. Al diseñar también hay que tener en cuenta la simultaneidad del consumo (no todas las salidas fluyen al mismo tiempo) y las condiciones de presión en la red, para que al máximo consumo no se produzca una caída de presión notable en el lugar más alejado del origen.
Varillas o carretes - cómo elegir la forma de entrega
El tubo se comercializa en el mercado ya sea en varillas (trozos rectos, normalmente de 5-6 m de longitud), o en carretes (enrollados) de distintas longitudes - normalmente 50, 100, 120, 200 hasta 600 metros. La elección de la forma de entrega depende del propósito:
- Carretes son claramente más adecuados para el suelo radiante y para trayectorias largas y rectas, donde se quiere minimizar el número de uniones. Una ventaja es también el menor precio por metro en carretes grandes y una manipulación más sencilla en la obra (el carrete se desenrolla progresivamente directamente desde la paleta o desde un soporte de desenrollado).
- Varillas se utilizan principalmente en tuberías multicapa para distribuciones visibles o con forma precisa, donde es ventajoso que el material mantenga tras la curva la forma exacta sin necesidad de fijación mecánica cada 20-30 cm.
Al encargar tubo en carrete recomendamos siempre calcular con cierta reserva (5-10 % más) para errores de medición, posibles reparaciones y pérdidas tecnológicas al atravesar estructuras constructivas. El almacenamiento correcto de los carretes (no deben estar comprimidos durante mucho tiempo, no deben estar expuestos directamente al sol o al frío durante la manipulación) lo tratamos en el artículo independiente Almacenamiento y manipulación de tuberías en varillas y carretes.
Ejemplos prácticos de la práctica de ejecución habitual
Ejemplo 1 - casa unifamiliar, suelo radiante en toda la planta baja. Con una superficie de 90 m² y una longitud media de circuito de 90 m y un espaciado de colocación de 15 cm, el consumo total de tubería asciende a aproximadamente 550-600 m de dimensión 17x2 mm. En este caso, claramente compensa comprar un carrete grande de 600 m en lugar de varios carretes pequeños, ya que se ahorra en el precio por metro y en el número de uniones entre carretes (idealmente ninguna unión en el suelo).
Ejemplo 2 - reforma de piso, calefacción por radiadores en sistema estrella. Un piso con 5 radiadores requiere 5 pares de circuitos conducidos desde un colector ubicado en el núcleo de instalación. Con una longitud media de circuito de 15 m por radiador (10 circuitos en total), el consumo asciende a unos 150-160 m de tubería de 16-17 mm, más la conexión del colector a la caldera dimensionada para 20-25 mm en una longitud según la distancia de la caldera al colector.
Ejemplo 3 - nueva construcción con sistema combinado. En la práctica cada vez nos encontramos con más frecuencia con la combinación de suelo radiante en las zonas habitacionales y radiadores (por ejemplo, un radiador de aletas para el baño) en los baños, ya que el suelo radiante por sí solo en un baño pequeño con suelo cerámico puede no ser suficiente para un rápido aumento de temperatura. Aquí hay que calcular en el diseño con ambos tipos de circuitos en un colector común y ajustar correctamente los caudales mediante caudalímetros, para que el calor se distribuya según la necesidad real de las distintas zonas.
Ejemplo 4 - dimensionamiento incorrecto de la práctica. Con frecuencia nos encontramos con la situación en la que el instalador, para ahorrar material, elige para la conexión principal entre la caldera y el colector el mismo diámetro de 16 mm que para los circuitos individuales, aunque esta trayectoria debe transportar la suma de los caudales de todos los circuitos simultáneamente. El resultado es una mayor pérdida de presión, ruido del bomba circuladora y una potencia insuficiente al máximo carga del sistema. La solución es siempre dimensionar las trayectorias de distribución principales al menos un o dos escalones de dimensión superiores a los circuitos individuales.
En qué prestar atención al encargar tubería
- Compruebe si el tubo está destinado para calefacción (con barrera de oxígeno), no solo para distribución de agua fría - visualmente a menudo no se puede distinguir, decide el folleto técnico y el certificado.
- Compruebe la indicación de presión y temperatura (PN6/PN10 a la temperatura correspondiente) y compárela con las condiciones reales de funcionamiento de su sistema, no solo con la temperatura media.
- Al encargar para suelo radiante calcule con una reserva y trate de elegir la longitud del carrete de manera que cubra todo el circuito sin necesidad de una unión en el suelo.
- No combine en un mismo sistema tuberías de distintos fabricantes con escalones dimensionales distintos sin consultar con el proveedor de uniones - el diámetro exterior puede variar ligeramente y las conexiones pueden no encajar.
- Antes de nada, piense también en el tipo de uniones y herramientas que necesitará para la instalación - detallado en el artículo Qué uniones y accesorios utilizar para tubería PEX y Montaje de tubería PEX y multicapa paso a paso.
Si está considerando qué dimensión concreta es más adecuada para su proyecto, le recomendamos también consultar el artículo independiente sobre el dimensionamiento del diámetro según el tipo de distribución - allí encontrará también tablas orientativas de potencia en kW para distintos diámetros a distintos diferenciales de temperatura.
Preguntas frecuentes sobre tuberías para calefacción, agua y suelo radiante
¿Puedo utilizar el mismo tubo para suelo radiante y para distribución de agua potable?
Sí, siempre que el tubo tenga el certificado higiénico correspondiente para el contacto con agua potable y a la vez la barrera de oxígeno necesaria para un circuito de calefacción cerrado. Muchos tubos PEX y multicapa universales en el sorteo profesional cumplen simultáneamente estas propiedades, pero hay que comprobarlo en la ficha técnica del producto concreto.
¿Cuál es la diferencia entre PN6 y PN10 con el mismo diámetro de tubo?
La indicación PN indica la presión máxima de trabajo a una temperatura concreta - PN6 a 90 °C significa que el tubo a esta alta temperatura resiste con seguridad una presión de hasta 6 bar, PN10 a 60 °C significa una presión admisible más alta de 10 bar, pero solo a una temperatura más baja. Se trata de la misma propiedad física del material expresada para dos puntos de funcionamiento distintos, no de dos productos distintos.
¿Es mejor comprar el tubo en un carrete grande o en varios carretes pequeños?
En el caso del suelo radiante y trayectorias largas y rectas es siempre mejor elegir un carrete suficientemente grande para evitar uniones colocadas en el suelo o en la pared. En encargos pequeños o allí donde se necesiten distintas longitudes para varios circuitos cortos, compensa calcular el consumo total y elegir una combinación de carretes con el menor desperdicio posible.
¿Debe tener el tubo para suelo radiante una barrera de oxígeno?
Sí, claramente. Sin barrera de oxígeno (capa EVOH en PEX puro o capa de aluminio en tubería multicapa) se produce un lento, pero permanente, ingreso de oxígeno en el agua de calefacción, lo que provoca la corrosión de las partes de acero del sistema - bombas circuladoras, intercambiadores en la caldera y radiadores de acero. Esta propiedad es estándar en tuberías de calefacción profesionales, en tuberías PE más baratas universales destinadas solo al agua no es necesario buscarla.
¿Qué diámetro de tubo necesito para una casa unifamiliar típica con suelo radiante?
Para los circuitos de calefacción en el suelo se utiliza en la inmensa mayoría de los casos 16 o 17 mm. El diámetro exacto y el número de circuitos dependen, sin embargo, de la pérdida de calor de las distintas habitaciones, de la longitud de los circuitos y del espaciado de colocación - un procedimiento orientativo de cálculo lo encontrarán en el artículo sobre la elección del diámetro del tubo según el tipo de distribución.
¿Se puede enderezar de nuevo el tubo PEX si se deforma durante la manipulación?
En el caso del tubo PEX-a puro sí - gracias a la llamada memoria de forma, el material vuelve tras un leve calentamiento (por ejemplo, con aire caliente) o incluso por sí mismo con el tiempo al diámetro circular original. En el tubo multicapa con capa de aluminio esta propiedad no existe, el aluminio tras la deformación permanece en la nueva forma, por lo que hay que manipularlo con más cuidado. Errores habituales durante la manipulación y sus soluciones los tratamos en el artículo Errores y problemas habituales durante la instalación del tubo.
Conclusión
La elección del tubo para calefacción, distribución de agua o suelo radiante no es solo cuestión del precio por metro, sino de una combinación de varios parámetros técnicos - material (PEX o multicapa), diámetro correspondiente al caudal real y potencia, clase de presión y temperatura correspondiente a las condiciones de funcionamiento del sistema y forma de entrega (varilla o carrete) correspondiente al tipo de trayectoria. La inversión en un tubo un poco más caro, pero correctamente dimensionado y certificado, siempre se devuelve en forma de funcionamiento sin problemas, duradero, sin riesgo de fugas, corrosión o potencia insuficiente. Si no está seguro de qué tipo y dimensión concreta es la adecuada para su proyecto, le recomendamos también consultar otras temáticas relacionadas en este Centro de Conocimiento - especialmente el comparativo entre PEX y tubo multicapa, cálculo del diámetro necesario y el procedimiento de instalación paso a paso - o consultar directamente con nuestro equipo técnico antes de encargar el material.
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