Consumo eléctrico de calefacción por suelo radiante: cómo calcular correctamente y reducir costes

Calentar el suelo es una gran idea, a pesar de todas sus dificultades y desventajas.Lo primero a lo que hay que prestar atención a la hora de elegir un modelo es el consumo eléctrico del suelo radiante. De esto depende si dicha calefacción será cómoda y económica al mismo tiempo.

Principales tipos de suelos radiantes eléctricos.

Para el hogar y las viviendas, se utilizan 4 tipos de dispositivos de calefacción:

1. Suelos de película de grafito en forma de paneles de película confeccionados con un revestimiento conductor.
2. Pisos resistivos de película con revestimiento metalizado.
3. Suelos calefactados por cable en forma de secciones multinúcleo confeccionadas.
4. Suelos de varilla infrarroja.

Desde el punto de vista de los costes financieros, la calefacción con suelo radiante eléctrico es menos rentable que cuando se utilizan sistemas de agua integrados conectados a una caldera de gas. En teoría, utilizar gas de red es beneficioso, incluso si se utiliza un suelo radiante eléctrico con termostato programable. Pero en la práctica no todo es tan sencillo:

1. Los costes de los suelos calentados por agua son más elevados que los de los modelos de cable o película.
2. Es más fácil gestionar el consumo energético, lo que permite optimizar costes.
3. Los cálculos muestran que el período de recuperación de un suelo calentado por agua con una caldera de gas es de 5 a 7 años. Sólo en 8-9 años podremos decir que los costes de calefacción se minimizan en comparación con la opción eléctrica.

Análisis comparativo del consumo de suelo radiante por tipo.

Los suelos con calefacción de película son tiras de grafito pulverizadas sobre una base de polímero hecha de una mezcla de tereftalato y polietileno. Hay opciones con un campo de grafito sólido. Ancho de la alfombra: desde 50 cm, 80 cm o 100 cm.

Por metro cuadrado hay desde 100 W/h, 150 W/h, 220 W/h, 400 W/h. Los modelos especiales pueden producir de 400 a 800 W/h por 1 m². Temperatura máxima de calentamiento del material hasta 50 ^ohC, eficiencia – 92%. La vida útil es de hasta 25 años, la garantía para pisos con calefacción de marca es de hasta 15 años. Las películas surcoreanas de la empresa HEAT PLUS tienen una vida útil garantizada de hasta 50 años.

Los suelos de película resistiva se diferencian de los suelos de grafito por el material de la capa generadora de calor. Normalmente es aluminio sellado entre dos películas de poliéster. Consumo de energía – 140-150 W por metro cuadrado, temperatura máxima de calentamiento de la película – 120 ^ohC, trabajando – 80 ^ohCON.

La película es bastante caprichosa y no es adecuada para ningún revestimiento de suelo, la eficiencia es del 89-90%.

Un cable para calefacción por suelo radiante tiene una disipación de calor de aproximadamente 20 W por metro lineal de longitud de cable. El calentador se vende en tramos separados de 8 m, 12 m, 18 m, 22 m, 25 m, 50 m. El cable se tiende en forma de serpiente sobre un sustrato con abrazaderas para verterlo en una regla de 3-5 cm de espesor. La potencia de generación por metro cuadrado es de 100-150 martes. Eficiencia – 90%.

Suelo radiante con varilla – Se trata de varillas individuales (varillas) fijadas a una estera de polímero. Consume 60-80 W/m². Los pisos cálidos se venden en tiras confeccionadas, colocadas con una capa de pegamento antes de colocar las baldosas. Eficiencia – 91-92%.

Cálculo de costes de electricidad por tipo.

Para evaluar correctamente el consumo futuro de energía, es necesario tener en cuenta las características de diseño de la parte calefactora del suelo calentado.

El primer factor que afecta el consumo de electricidad es la temperatura de funcionamiento y la superficie de calefacción del suelo radiante.

Cuanto menor sea el grado de calentamiento del cable eléctrico o de la película, menor será la pérdida del calentador al medio ambiente: a la base de hormigón, al sustrato de madera o a la capa aislante.

En este sentido, las películas de grafito serán más eficientes en términos de costes energéticos que los suelos con calefacción por cable. Los costes más elevados serán para los modelos resistivos, ya que son los más populares de todos.

Por otro lado, el consumo de energía se ve afectado por la uniformidad de la calefacción por suelo radiante. En este caso, los suelos de cables y varillas parecen más atractivos, ya que durante el funcionamiento se forman en ellos zonas locales sobrecalentadas.

La transferencia de calor desde un suelo de cable caliente es mayor y el aire sobre las "líneas calientes" se calienta con mayor intensidad. Además de la transferencia de calor por infrarrojos, la convección del aire es más eficaz que la radiación. Como resultado, el aire de la habitación se calienta más rápido y con menos pérdidas con el mismo consumo de energía.

Sólo los suelos con calefacción por varillas podrían ser más eficientes en términos de consumo, pero su diseño implica su instalación debajo de baldosas o sobre una solera de hormigón. El consumo de energía de un suelo radiante aumenta debido a las pérdidas en las superficies finales (laterales) y a través de la base rugosa.

Costes de energía según el revestimiento de acabado.

Los más exitosos desde el punto de vista de minimizar el consumo de energía pueden considerarse los suelos de troncos y laminados de madera. Para las tablas del piso convencionales, prácticamente no se usa calefacción eléctrica de la base debido al gran espesor de las tablas del piso y a la presencia de un espacio de aire entre el piso terminado y la limadura en bruto.

Además, se debe colocar un laminado de alta calidad sobre una base amortiguadora hecha de agujas de pino prensadas o espuma de polietileno. De lo contrario, los cierres de los extremos de las lamas se romperán rápidamente.

Se recomienda colocar esteras de película para calefacción por suelo radiante debajo de una base niveladora. Pero debido a esto, la eficiencia de la calefacción disminuye y el consumo de energía aumenta.

Si cubre el piso cálido con una alfombra o coloca una alfombra, el consumo de energía solo aumentará. Por lo tanto, tiene sentido abandonar las alfombras tradicionales y utilizar bases especiales para suelos laminados para combatir el ruido. No sólo prolongan la “vida” de las películas calefactoras, sino que también reducen el consumo de electricidad debido a su buena reflectividad.

En teoría, la eficiencia de los sistemas de calefacción por cable bajo solera debería ser mayor, aunque sólo sea porque las baldosas colocadas encima tienen una conductividad térmica aproximadamente 2,5 veces mayor que los paneles de papel prensado.

Pero el consumo de energía más bajo para los pisos con calefacción por cable lo muestra el linóleo ordinario sin base pegado a una solera de cemento y arena. En este caso, el ahorro será del 15-20%. Tan pronto como se reemplaza el sistema de calefacción central por un piso autonivelante, el consumo de energía aumenta considerablemente hasta el nivel de los calentadores de película.

Cálculo de costes energéticos para suelos eléctricos según el tipo de habitación.

La cantidad de electricidad consumida por un suelo radiante también se ve afectada por el tipo de habitación, así como por las características de su uso. La habitación más grande de cualquier casa o apartamento es la sala de estar. Dependiendo de las condiciones de funcionamiento, se puede calentar la superficie del suelo que no esté ocupada por muebles. Por ejemplo, en una sala de estar con una superficie de 20 m² aproximadamente el 40% está ocupado por muebles, incluidos los muebles tapizados. El 60% restante (12m²) está ocupado por laminado.

Para calentarlos se utilizarán suelos con calefacción de película producidos en Corea del Sur. Potencia del suelo por 1 m² – 220 W/h. Para calentar el salón en modo normal, son suficientes 80 W/h con un consumo total de 1600 W/h. En modo calefacción temprano en la mañana o en días fríos: 150-200 W/h, con un consumo total de 1,8-2 kW/h. Es difícil calcular exactamente, pero por mes – hasta 360 kW/h para un apartamento de 60 m².

En la cocina y el pasillo se utiliza un cable calefactor que se instala debajo de las baldosas en toda la superficie. Además del consumo (80-100 W/h es suficiente), es importante la temperatura máxima de calentamiento del cable. debe ser al menos 80^ohC para un secado eficaz de la superficie y ventilación de la habitación.

El mismo enfoque se utiliza para baño y aseo. La única diferencia es que la calefacción por cable se instala debajo de las baldosas en el área libre de la habitación. Por ejemplo, puedes hacer un camino de una alfombra de ancho (50 cm) desde la puerta hasta el lavabo. El consumo de electricidad será de sólo 120-150 W/h, pero, a diferencia de otras habitaciones, en este caso la calefacción por suelo radiante funcionará constantemente.

Se utiliza un esquema similar para dormitorios y habitaciones infantiles, pero a base de suelos de película de grafito. El consumo de electricidad en estas habitaciones no suele superar los 600-800 W/h.

Cómo reducir el consumo de energía

Los pisos con calefacción eléctrica tienen un inconveniente en comparación con los de agua. Cuando se utiliza calefacción por película y cable, es difícil ahorrar energía.

Con agua es más fácil, por ejemplo, calentar el refrigerante en una caldera eléctrica para pagar la tarifa nocturna y utilizarlo para calentar el resto del tiempo, y así reducir los costes de electricidad.

Para los pisos con calefacción eléctrica, hay varias formas de ahorrar:

1. Termostato programable.
2. Acumulador térmico.
3. Zonificación del sistema de calefacción.

La zonificación adecuada de los lugares de instalación del sistema de calefacción ayuda a reducir el consumo de energía. En primer lugar, es necesario evitar colocar elementos de suelo con calefacción en corrientes de aire y debajo de aberturas de ventilación por extracción.

Termostato y sensores de control adicionales.

Da el mejor efecto termostato con control de programa. Los modelos modernos de termostatos (sistemas de hogar inteligente) están controlados por programas más complejos que pueden controlar la temperatura del aire exterior y el grado de calentamiento del piso con calefacción en la habitación mediante un termómetro infrarrojo sin contacto. En general, para un apartamento o casa, un termostato “inteligente” puede reducir el consumo en otro 15%.

Se cree que los modelos prometedores de reguladores de calor con IA, que pueden descargar y analizar el pronóstico del tiempo, podrán ajustar de antemano el funcionamiento del suelo calentado. Es difícil decir exactamente cuánto. Quizás sea posible reducirlo en otro 10%. Aunque el sistema de suelo radiante en sí será costoso de mantener e instalar.

Almacenamiento térmico

Una forma más sencilla de reducir el consumo de energía es utilizar una solera de hormigón (losa) como acumulador de calor. Pero para conseguir un efecto positivo, la base de la losa y los extremos deben estar adecuadamente aislados con espuma plástica de alta densidad o penoplex con un espesor de al menos 100 mm.

El calor se acumula durante el funcionamiento de un cable o, más a menudo, de un calentador resistivo durante la noche, cuando el consumo de electricidad se cobra a una tarifa reducida o preferencial. Debido a la gran masa de hormigón, el calor se libera de manera uniforme, dentro de 5 a 6 horas, inmediatamente después de apagar el cable calefactor.El ahorro de consumo con una configuración adecuada puede alcanzar el 15-18%.

Nuevo principio de zonificación de calefacción

Una de las formas de ahorrar calor es colocar calentadores de película no en forma de paneles a lo largo de toda la habitación, sino en cuadrados (secciones) de 25 a 50 cm. Cada una de estas secciones del piso calentado está conectada con su propia par de cables a un interruptor programable.

Como resultado, puede configurar una docena de esquemas diferentes de calefacción por suelo radiante, en los que solo se calienta una pequeña parte de la habitación. En general, el sistema resulta bastante engorroso, pero no complicado. El consumo de electricidad se puede reducir entre un 10 y un 12%.

Reducir el consumo de calefacción por suelo radiante es bastante posible, pero requiere un minucioso trabajo preparatorio en la etapa de diseño de la base y colocación del revestimiento del suelo. Si combinas varios métodos conseguirás reducir la pérdida de calor hasta en un 20%.

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