Calefacción por acumulación en una losa de cimentación: ¿un cable de 10 ó 20 W?

La calefacción eléctrica de losa de cimentación está ganando mucha popularidad en la actualidad, debido sobre todo a la inestabilidad de los precios de la electricidad en los últimos tiempos. Un sistema de calefacción por losa radiante correctamente instalado, equipado con un termostato de suelo adecuado, puede funcionar durante las horas en que la electricidad es más barata. La energía almacenada es entonces suficiente para calentar la casa las veinticuatro horas del día.

Por desgracia, la instalación de la calefacción no siempre se hace correctamente. En nuestra práctica, hemos observado muchos errores cometidos por profesionales y empresas instaladoras que pueden reducir la eficacia y la durabilidad del sistema.

Los errores más comunes cometidos con la calefacción por zócalo eléctrico

Encontramos muchas instalaciones de calefacción eléctrica por zócalo mal hechas. El resultado es, sobre todo, un bajo rendimiento. A veces tampoco proporcionan el confort adecuado. Sin embargo, conviene tener en cuenta que un sistema de conductos de calefacción mal diseñado también puede repercutir negativamente en su durabilidad. ¿Qué errores se cometen con más frecuencia?

• A veces se instala un cable calefactor demasiado profundo. La gran capa de hormigón que hay sobre él no actúa como un acumulador de calor eficaz. En su lugar, el suelo está frío y poco caliente.
• Baja potencia nominal de los cables calefactores, que no son capaces de calentar todo el forjado. Esto da lugar a una distribución inadecuada del calor en el suelo: las zonas más cálidas y las más frías se alternan.
• La potencia del sistema es insuficiente en comparación con las necesidades de calor de la habitación. El resultado natural es un calentamiento insuficiente de la vivienda.
• Instalar tuberías sucesivas demasiado juntas. Aunque parezca una buena solución por la mejor distribución de la temperatura, podría dañar la instalación. No tendría mucho sentido repararla, ya que sin solucionar el problema, otra avería sería sólo cuestión de tiempo.
• Unos huecos excesivamente grandes entre los cables de calefacción provocarán a su vez zonas más frías en el suelo, lo que reducirá considerablemente el confort de los ocupantes.

Para evitar este tipo de errores y otros similares, es aconsejable contratar a un equipo de instalación experimentado y contrastado. También merece la pena leer la siguiente simulación para comprender la esencia de la calefacción por acumulación por suelo radiante.

Simulación de calefacción por acumulación en un forjado

El principio general de un sistema de calefacción por acumulación no es complicado. Aprovechando la gran masa del hormigón y su capacidad para almacenar calor, es posible hacer funcionar el cable calefactor en el momento en que el precio de la electricidad es más asequible. Sin embargo, la forma de colocar el cable influye enormemente en la distribución de la temperatura. Para ilustrarlo mejor, hemos decidido simular el funcionamiento de tres instalaciones de ejemplo. De este modo, es fácil ver cómo afectan los errores al mal funcionamiento de todo el sistema de calefacción.

Algunas de las condiciones son comunes a los tres casos. En cambio, algunos parámetros variarán. De este modo, será más fácil evaluar el impacto de las variables. Como hipótesis generales pueden mencionarse las siguientes:

• El espesor de la losa de hormigón, que será de 25 cm cada vez.
• Aislamiento térmico realizado en todo el perímetro de la losa con un grosor de 1 cm para garantizar un aislamiento adecuado de la losa.
• Temperatura del aire a 20°C.
• Losa de cimentación 18°C.
• No había viento en el momento de las mediciones.
• No hay acabado en el suelo. Esto tiene un gran impacto en la distribución de la temperatura. Los resultados de la simulación son más fáciles de mostrar directamente en la losa de cimentación.

Al utilizar los mismos supuestos en todos los casos, queríamos reflejar las mismas condiciones límite (instalación realizada en la misma casa, pero de distinta forma). Esto nos permitirá comparar los métodos de instalación descritos y evaluar su rendimiento.

1. simulación de calefacción por acumulación, 10 W/m cada 16 cm

En el primer caso, se utilizó un cable calefactor T2Blue-10, tendido en la losa a intervalos de 16 cm. El resultado fue una potencia total de instalación de 62,5 W/m². El cable está situado a una profundidad de 15 mm. A continuación se muestra un gráfico con la distribución de la temperatura superficial.

Incluso a primera vista, puede verse que las temperaturas obtenidas tras arrancar el sistema no son elevadas. La lectura máxima no superó los 26°C. En cambio, para los espacios habitables se exige una temperatura de 29°C. Esto significa que una vivienda situada sobre una losa de este tipo tendría una temperatura incómoda y se necesitaría una fuente de calor adicional.

Sin embargo, cabe señalar que la parte inferior de la losa sigue teniendo una temperatura de 18 °C, por lo que no ha variado durante el funcionamiento del conducto de calefacción. Todo el calor generado se dirige hacia arriba y calienta las habitaciones de la casa.

2. simulación de calefacción por acumulación, 10 W/m cada 8 cm

En el segundo caso, volvimos a utilizar el cable calefactor T2Blue-10 de 10 W/m, pero redujimos la separación a 8 cm. La profundidad de instalación del cable no ha cambiado: sigue estando 15 cm por debajo de la capa superior del forjado. Sin embargo, la potencia total de toda la instalación se ha duplicado y ahora alcanza los 125 W/m². ¿Qué efecto hemos conseguido?

Se observa una distribución muy uniforme de la temperatura: la diferencia entre el valor máximo y el mínimo en la superficie no supera 1 °C. Al mismo tiempo, la cantidad de calor alcanzada es suficiente para calentar las zonas habitables. Sin embargo, el aumento de la temperatura superficial no afectó a la parte inferior de la losa de cimentación.

Se trata de una instalación perfectamente ejecutada, que garantiza una distribución óptima de la temperatura superficial. Esto se traduce en el máximo confort. Al mismo tiempo, la cantidad de calor ganada permite unas condiciones ideales en la casa. Por otro lado, la fría cara inferior del forjado hace que no se produzcan pérdidas de calor.

3. simulación de calefacción por acumulación, 20 W/m cada 16 cm

Quizá se pregunte si, en lugar de tender más cables calefactores, no es mejor aumentar simplemente la potencia. Hemos decidido comprobarlo. De nuevo, volvimos a una separación de 16 cm entre cables sucesivos, pero (para que la potencia total fuera mayor) elegimos un cable calefactor T2Blue-20 con una potencia de 20 W/m. Esto nos dio 125 W/m², exactamente lo mismo que en la simulación número dos. Sin embargo, la mayor potencia de los cables obliga a instalarlos a mayor profundidad, a 30 mm por debajo de la capa superior del forjado. ¿Cómo fue la distribución de la temperatura?

La potencia calorífica global es similar a la del ejemplo anterior. Sin embargo, la distribución de la temperatura muestra una mayor variación (de 2,6 a 2,8°C), lo que puede causar una ligera molestia a algunas personas, sobre todo a las que caminan sin zapatos ni calcetines.

Una temperatura máxima de 31°C es más que suficiente para calentar un salón. El resultado es sin duda mejor que en la simulación uno. Sin embargo, cabe señalar que muchos problemas no se han resuelto, lo que reducirá la experiencia del usuario.

Nuestras conclusiones

Las simulaciones que realizamos confirmaron nuestras experiencias en la fabricación de calefacciones eléctricas de acumulación. Se referían a la distribución de los hilos calefactores y su potencia.

Resulta que la distancia óptima entre hilos sucesivos es de 8 a 12 cm. Esto garantiza una distribución uniforme de la temperatura en toda la superficie del suelo. Esto supone un gran confort para los ocupantes.

La temperatura de la losa del suelo debe alcanzar los 29 °C para proporcionar calor suficiente al edificio de viviendas. En nuestra segunda simulación, fue posible alcanzar estas condiciones utilizando un cable de 10 W/m. En cambio, utilizando una mayor separación y cables calefactores más potentes no se obtuvo el resultado deseado. Aunque la cantidad de calor también era suficiente (potencia similar de toda la instalación), había zonas más calientes y más frías en el suelo.

Sin embargo, conviene recordar que la simulación era para una habitación con determinadas condiciones de contorno: entre otras cosas, se supuso que habría una sala de estar, un pasillo o una habitación encima del forjado. Si hubiera un cuarto de baño, la calefacción eléctrica de acumulación tendría que ser más potente y producir una temperatura superior a 34 °C para garantizar unas condiciones confortables. Por lo tanto, cada proyecto debe abordarse de forma individual, preferiblemente con la ayuda de especialistas. No dude en ponerse en contacto con nosotros.

• Lea también: Espaciado entre 8 y 16 cm de cable calefactor.