viernes, 6 de noviembre de 2015

Límite del Confort de un Suelo Radiante

Observaremos muchas ventajas en la calefacción por suelo radiante, pero este sistema también tiene sus limitaciones que deben tenerse en cuenta en el diseño de la instalación y evaluadas en la comparativa inicial que debe realizarse a la hora de elegir el sistema de calefacción ideal para cada necesidad.

Existen 2 limitaciones en la producción de calor:
  • La superficie del recinto.
  • La temperatura máxima superficial, pues temperaturas por encima de 29 ºC aumentan rápidamente la sensación de incomodidad térmica.

Así en locales que precisen un alto flujo de calor (W/m2) quizá el sistema deba complementarse con la colocación de algún emisor de calor adicional como un fancoil.

El carácter inercial de una instalación de calefacción por suelo radiante debe ser tenido en cuenta especialmente en los usos discontinuos. En un funcionamiento continuado una instalación de suelo radiante con un mortero de cemento tendrá un tiempo de respuesta de 2-4 horas.

Si el uso del sistema de calefacción va a ser sólo unas pocas horas al día, deberá preverse el calentamiento unas horas antes de la hora a la que se desea disponer de la temperatura de confort.

La electrónica de los sistemas de control y regulación actuales miden el tiempo que ha tardado la instalación para alcanzar la temperatura de consigna y la temperatura al inicio del calentamiento para optimizar la siguiente puesta en servicio de la instalación.

También los sistemas de regulación con sonda exterior optimizan el funcionamiento de la instalación, al prever el aumento de demanda, durante las horas en las que disminuya la temperatura exterior. Comenzando en este momento a impulsar a mayor temperatura, al detectar la disminución de la temperatura exterior, evitando que sean las sondas de temperatura interiores las que detecten que se precise una mayor producción de calor, cuando la sensación de frío ha llegado al interior de las estancias.

El cálculo debe ser minucioso pues no es un sistema que se pueda ampliar fácilmente la potencia instalada. El correcto diseño y planificación de las áreas a calefactar será importante para el éxito de la instalación.

Máxima temperatura superficial

Tanto una excesiva temperatura en el acabado superficial de un suelo radiante, como un temperatura excesivamente fría provocará una incomodidad local en las personas que provocará el malestar térmico.

La siguiente curva muestra el Porcentaje de Descontentos, PD, en función de la temperatura superficial del suelo.

En esta curva se observa que nunca existirá una temperatura que provoque 0 % de personas descontentas, existiendo al menos un 6 % de personas descontentas en las mejores condiciones de temperatura superficial.

Esta curva se obtiene de la aplicación de la Norma UNE EN ISO 7.730: 2006 sobre condiciones de confort. Pudiéndose calcular el porcentaje de personas descontentas, por la incomodidad térmica que ocasiona un pavimento caliente en función de la siguiente expresión:

Por ello dentro de la zona ocupada por las personas no se sobrepasarán los 29 ºC, pudiendo alcanzarse los 35 ºC en zonas perimetrales no ocupadas por las personas, o los 33 ºC en zonas no dedicadas a la ocupación humana permanente como cuartos de baño.

La zona ocupada está delimitada por los  cerramientos verticales, con unas distancias de 0,5 m a paredes sin ventanas o puertas exteriores, y 1 m de cerramientos verticales con ventanas o puertas exteriores.
El flujo de calor, q, emitido depende de la temperatura superficial del suelo. 
Debido a esta limitación de confort de 29 ºC sobre el pavimento, el flujo de calor dentro de la zona ocupada dispondrá de esta limitación de temperatura.

Sólo se podrá incrementar la temperatura del pavimento en zonas perimetrales próxima a las ventanas, donde se pueden alcanzar los 35 ºC de temperatura máxima.

Estas son las temperaturas límites que establece la Norma UNE EN 1264:
  • 29 ºC en zonas ocupadas.
  • 33 ºC en baños y aseos.
  • 35 ºC en zonas perimetrales (zona no ocupada), normalmente en las proximidades de cerramientos con grandes ventanales.

Para conseguir la potencia térmica necesaria en una estancia se podrá disponer de una temperatura superficial de 29 ºC en la zona central de la misma y 35 ºC en la zona perimetral (proximidades de la ventana). De este modo el flujo de calor de la estancia dispone d de una zona con mayor emisión calorífica, no incrementando la incomodidad térmica, al estar fuera de la zona ocupada por las personas, y además en la zona con mayores pérdidas térmicas, como son los ventanales exteriores.

En cualquier caso tal y como se ha comprobado en el gráfico PD-Tsuelo será recomendable para un mayor confort térmico que la temperatura superficial del suelo baje de los valores antes indicados y se diseñe la instalación con una temperatura superficial de 26-27 º C.

Tabla resumen de flujo de calor y calidad térmica

Flujo de calor que proporciona el suelo radiante para una temperatura ambiente de 20 ºC (sensación térmica de 22 ºC).


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