jueves, 7 de febrero de 2013

Temperatura y flujo de calor emitido por el suelo radiante


El flujo de calor que emite un suelo radiante depende de muchos factores siendo los más relevantes:
  • ·         El acabado superficial.
  • ·         El espesor y la conductividad del mortero.
  • ·         Diámetro, conductividad y separación de las tuberías.
  • ·         Temperatura de impulsión (temperatura del circuito de agua).

Debemos tener en cuenta que la temperatura superficial influye en el grado de confort de las personas.
En la siguiente gráfica se representa el porcentaje de personas descontentas en función de la temperatura superficial del pavimento.

Se observa que la temperatura más agradable está en torno a los 25 ºC, disminuyendo el grado de confort conforme variemos esa temperatura y aumentando en porcentaje de personas descontentas.

El porcentaje máximo de personas descontentas admisible está entre el 10 y el 15 %, por tanto dentro de la zona ocupada no podemos aumentar la temperatura más de 29 ºC. En zonas no ocupadas por las personas como son las zonas perimetrales de las estancias, zonas exteriores, podemos aumentar dicha temperatura hasta valores de unos 35 ºC.

Así el máximo flujo de calor que puede emitir un suelo radiante depende del salto térmico entre la temperatura superficial y la temperatura ambiente.

q = h (Ts – To)

Para un flujo vertical el factor de película son 10,8 W/(m2.ºC)

Así la limitación del sistema de calefacción, para la temperatura límite de confort será de:

q = 10,8 ( 29 – 21 ) = 97,2 W/m2

Y en las zonas perimetrales donde podemos alcanzar hasta los 35 ºC será de:

q= 10,8 (35-21) = 151,2 W/m2

Hoy día los edificios de nueva construcción deben de disponer de un nivel de aislamiento tal que queden limitadas las demandas energéticas y con los valores de flujo de calor indicados anteriormente será suficiente cantidad de calor.

Para una conductividad de la tubería de 0,35 W/(mºC), un diámetro de la tubería de 16 mm y una conductividad del mortero de cemento de 0,35 W/mºC, obtenemos los siguientes resultados para una temperatura interior de 21 ºC

Variables:
  • Ø  Acabado: Gres.
  • Ø  Espesor del mortero: 0,045 m


Donde T es el paso o separación de tuberías en metros, Ts, es la temperatura superficial del suelo, en ºC, Timp, es la temperatura de impulsión al suelo radiante, en ºC y P es la potencia o flujo de calor en W/m2.

Rehacemos el cálculo para un acabado con peor conductividad. Variables:
  • Ø  Acabado: Parquet.
  • Ø  Espesor del mortero: 0,045 m
Los espesores de mortero varían entre los 4 y 6 cm. Al aumentar el espesor aumentará la temperatura de impulsión.
Rehacemos el cálculo para un espesor del mortero mayor. Variables:
  •     Acabado: Gres.
  •     Espesor del mortero: 0,06 m.

Y para un suelo menos conductor lo volvemos a rehacer:
  • Ø  Acabado: Parquét
  • Ø  Espesor del mortero: 0,06 m

Una vez seleccionada la temperatura de impulsión del sistema para el circuito más desfavorable, esta queda fija para toda la instalación y lo que variaremos será la separación entre tuberías para obtener el flujo de calor necesario en cada estancia.
Para un acabado de gres y un espesor de mortero de 0,045 m.









No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada