La Norma UNE EN ISO 11855-2 ha venido a recopilar diferentes
configuraciones de los sistemas radiantes, y
proponer una metodología de cálculo que amplía las recogidas por la
Norma UNE EN 1264.
El flujo de calor emitido por una superficie radiante
depende de:
- Tipo de superficie: suelo, pared o techo.
- Temperatura superficial y temperatura ambiente.
- Dirección del flujo de calor.
Para sistemas de calefacción por suelo y refrigeración por
techo, el flujo de calor, q, será:
Donde la temperatura del suelo será la media, y la
temperatura operativa se expresan en ºC.
Para sistemas de calefacción radiante por techo:
Para sistemas de refrigeración por suelo:
Para sistemas de calefacción o refrigeración por pared:
Donde en todos los casos anteriores el coeficiente de
transferencia de calor combina el efecto de convección y la radiación.
Existen muy diversas configuraciones de los sistemas
radiantes y dentro de ellos son múltiples los factores que influyen en el flujo
de calor emitido como diámetro y espesor de la tubería, conductividad de la
tubería y el mortero de cemento, etc.
Existen 2 métodos de cálculo “simplificados” de la potencia
de calefacción y refrigeración o bien de la temperatura superficial del
pavimento:
- Método de los elementos finitos (FEM), o potencia universal simple.
Este método se basa en una función de potencia simple como
producto de todos los parámetros relevantes.
- Método de la resistencia mecánica.
Este método se basa en el cálculo de la resistencia térmica
equivalente entre la temperatura del fluido calefactor o refrigerante y la
temperatura superficial.
El
método a aplica depende del tipo de sistema, actualmente establecidos desde la
A la G en función de la posición de las tuberías, construcción en hormigón o
madera.
Método de la potencia universal o elementos finitos.
El método de la potencia universal simple emplea la
ecuación:
Donde B es el coeficiente del sistema en
W/m2.
- Revestimiento y conductividad de la tubería.
- Espaciado o paso de las tuberías.
- Diámetro de la tubería.
- Acabado del pavimento.
- Etc.
Este sistema se emplea en las configuraciones:
- Tipo A, con tuberías empotradas en el enrasado o en el hormigón.
- Tipo B, con tuberías empotradas externamente al enrasado.
- Tipo C, con tuberías empotradas en el enrasado.
- Tipo D, con sistemas con plano de sección.
Actualmente son muy comunes las configuraciones A y C.
Métodos por resistencia térmica
El flujo térmico entre las tuberías empotradas y el ambiente o la superficie se calcula
usando las resistencias térmicas que se forman entre los distintos medios
(resistencia ascendente y la resistencia descendente).
Este método de cálculo se emplea para las siguientes
configuraciones:
- Tipo E, con las tuberías empotradas en grandes enlosados de hormigón.
- Tipo F, con tuberías capilares empotradas en una capa en la superficie interior.
- Tipo G, con tuberías empotradas en construcciones con suelo de madera usando placas conductoras de calor.
