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Qué es un sistema de calefacción radiante - Costos, beneficios e inconvenientes


Fuera de los climas tropicales, cada vivienda requiere una fuente confiable de calor artificial. Según el tipo de vivienda, la ubicación geográfica y el presupuesto del propietario, los sistemas de calefacción adoptan diferentes formas: conductos de aire forzado conectados a bombas de calor u hornos centrales, radiadores de vapor conectados a unidades de calderas, zócalos eléctricos y calentadores eléctricos que se enchufan directamente en los enchufes de pared, por nombrar varios.

Cuando hace buen tiempo, el calor es un gasto no negociable, sin importar qué tipo de sistema tenga. Sin embargo, hay muchas formas de reducir sus facturas de calefacción, como instalar un termostato programable o aumentar el aislamiento de su casa.

Si está dispuesto y es capaz de asumir un costo inicial importante, una de las mejores formas de reducir sus gastos de calefacción (y la huella de carbono) es reemplazar un sistema más viejo e ineficiente por otro más nuevo y más ecológico. Los propietarios y arrendadores que buscan mejorar la eficiencia y reducir los costos a menudo recurren al calor radiante, un antiguo método de calefacción en interiores que está ganando adeptos entre los propietarios de propiedades conscientes de los costos y el medio ambiente.

¿Qué es un sistema de calefacción radiante?

La mayoría de los sistemas modernos de distribución de calor, como los radiadores y los conductos de aire forzado, son convectivos : al circular aire caliente a través de un espacio finito, calientan todo el volumen a la temperatura deseada. Los hornos de cocina también trabajan en este principio básico.

Por el contrario, los sistemas de calefacción radiante entregan calor a través de los pisos o paredes de un edificio, calentando el aire adyacente solo indirectamente. Cuando se instalan solo en pisos, los sistemas pueden simplemente denominarse sistemas de calefacción "bajo el suelo" o "piso".

Los sistemas de calefacción radiante son más efectivos como fuentes de calor en interiores, ya sea en un área localizada (como un baño) o en una vivienda completa. Sin embargo, algunas empresas (a menudo restaurantes o lugares de entretenimiento) y casas de lujo usan calor radiante para calentar patios y otros espacios al aire libre.

Los humanos han entendido y empleado el principio del calor radiante durante miles de años. Los romanos usaron una forma temprana de calor radiante en edificios públicos ya en el siglo I aC, aunque su enfoque (conocido como hipocausto ) era prohibitivamente costoso para los propietarios privados. La evidencia arqueológica sugiere que sistemas similares se inventaron independientemente en Pakistán y el Cáucaso ya en el siglo IV aC

Hoy, los sistemas de calefacción radiante vienen en dos formas básicas.

Calor radiante eléctrico

Los sistemas de calefacción radiante eléctrica cuentan con bucles de cable cargado (cable de resistencia) que generan calor de forma continua o durante la noche y durante la noche. Algunos sistemas pasan los cables directamente a una capa de material, como concreto o yeso, entre el subsuelo y la capa visible del piso. Otros fijan los cables a los paneles conductores de amplificación de calor, generalmente hechos de plástico o metal, en una bolsa de aire entre las capas del piso. La intensidad de la carga (y el calor generado) refleja la configuración del termostato.

En ambos casos, la calefacción eléctrica tiene el sentido más práctico con revestimientos de suelos duros, como baldosas y hormigón. Debido a que el calor generado se difunde más rápido en superficies más suaves y menos conductoras, no es ideal para habitaciones muy alfombradas.

El costo del calor radiante eléctrico depende de las tarifas de electricidad locales y de la carga de trabajo del sistema. En relación con los sistemas de aire forzado y rodapié, por lo general no es rentable para calefacción de toda la casa en climas más fríos o áreas con altos costos de electricidad.

Sin embargo, incluso en áreas de alto costo y alta demanda, a menudo es útil para entregar calor suplementario en aplicaciones específicas, por ejemplo, calentar los pisos de los baños durante la noche y por la mañana. También puede ser rentable cuando los servicios públicos locales cobran tarifas más bajas por la energía consumida fuera de horario, generalmente durante la noche y temprano en la mañana.

Calor radiante hidrónico (agua)

El calor radiante hidrónico es la forma más eficiente y popular de calor radiante de uso generalizado. Los sistemas Hydronic cuentan con tubos de polietileno resistentes a la corrosión que se encuentran en la caldera de la casa y hacen circular agua caliente por toda la estructura. La caldera misma está controlada por el termostato de la casa, pero los sistemas más nuevos suelen tener válvulas de zonificación que controlan el flujo de agua a cada habitación, lo que permite reducir o cerrar el calor en espacios poco utilizados sin afectar otras partes de la casa.

Al igual que con los sistemas de calefacción eléctrica, los sistemas hidrónicos pueden funcionar directamente a través del material del piso (sistemas húmedos) o calentar una capa de aire aislada debajo del piso (sistemas secos). Los sistemas hidrónicos húmedos pueden operarse a temperaturas de agua más bajas (a menudo solo de 75 a 100 grados, en comparación con 120 grados o más para sistemas secos), lo que puede reducir los costos de calefacción. Sin embargo, los sistemas secos suelen ser más baratos y más rápidos de instalar.

Vale la pena mencionar que algunos sistemas de calefacción radiante utilizan aire en lugar de paneles calentados eléctricamente o tuberías hidrónicas. Sin embargo, los pisos y paredes con calefacción por aire son intrínsecamente menos eficientes que los sistemas eléctricos o hidrónicos, por lo que estos sistemas rara vez se utilizan en aplicaciones residenciales.

Ventajas de los sistemas de calefacción radiante

1. Potencial de menores facturas de servicios públicos

Los sistemas de calefacción radiante, particularmente los sistemas hidrónicos, a menudo bajan las facturas de servicios públicos en relación con las fuentes de calor, como el aire forzado y el vapor. Según Bob Vila, los sistemas de calefacción de piso hidrónicos son hasta un 30% más eficientes que los sistemas de aire forzado.

El agua conduce el calor de manera más efectiva que el aire, que rápidamente pierde calor sin una fuente constante. Eso significa que se requiere menos energía para mantener el agua a una temperatura particular en el tiempo.

Los sistemas Hydronic también entregan calor directamente a superficies sólidas que son incluso mejores que el agua para conducir el calor, como pisos de madera o baldosas y paneles de pared. Dado que la transferencia de calor entre el agua calentada y las superficies sólidas es más eficiente que, por ejemplo, la transferencia de calor entre vapor y aire o un radiador eléctrico y el aire, el suministro de agua de un sistema hidrónico puede mantenerse a una temperatura inferior que otros medios de distribución de calor .

2. Sin ductos

Los sistemas de calefacción radiante no requieren conductos para funcionar correctamente. Y si su casa no tiene un sistema de aire acondicionado central, no necesita conductos en absoluto.

Los propietarios sin conductos tienen que mantener una infraestructura menos y una línea presupuestaria menos de la que preocuparse. Según la Lista de Angie, los servicios de limpieza de conductos de alta calidad pueden costar entre $ 300 y $ 500, y se recomiendan una vez cada dos años para hogares con sistemas de HVAC muy usados.

Incluso si tiene un sistema central de aire acondicionado, probablemente no necesite usarlo durante todo el año. Los conductos que no se utilizan durante gran parte del año se desgastan más lentamente y no requieren un mantenimiento intenso.

3. Más espacio en el piso / Sin registros ni respiraderos

Además de la caldera y las posibles válvulas de zonificación, los sistemas de calefacción radiante no tienen componentes visibles. La mayoría de los otros sistemas de distribución de calor comúnmente usados ​​tienen registros, respiraderos, zócalos, radiadores u otros componentes visibles que ocupan espacio en la sala de estar de una casa y reducen la cantidad de pies cuadrados disponibles para decoraciones, muebles, almacenamiento y otros usos.

Estos componentes del sistema también requieren diversos grados de mantenimiento y limpieza, particularmente registros y zócalos, que son imanes para el polvo y el pelo de las mascotas.

4. Mejor calidad del aire interior

Los sistemas de calefacción de aire forzado circulan continuamente el aire a través de los conductos y registros de la casa, distribuyendo rápidamente la caspa de mascotas, el polvo, las esporas de moho y otros alérgenos en toda la estructura. Por el contrario, los sistemas de calefacción radiante no hacen circular el aire en absoluto, y por lo tanto no mantienen los alergenos en el aire, siempre y cuando los sistemas de aire forzado. Eso significa una mejor calidad del aire interior, una consideración particularmente importante para adultos y niños con alergias, asma y otras afecciones que pueden verse exacerbadas por la contaminación en interiores.

5. Distribución de calor vertical uniforme

La mayoría de los sistemas de calefacción suministran calor a una habitación desde un punto enfocado, como un respiradero de aire forzado o un radiador de vapor, o un solo lado, como un radiador de placa base. El área adyacente es típicamente el lugar más cálido de la sala.

Sin embargo, a medida que el aire o el vapor calentado ingresan a la habitación, casi inmediatamente comienza a elevarse hacia el techo, y solo cae después de perder gran parte de su calor. Eso hace que el aire cerca del piso sea notablemente más frío (20 grados o más) que el aire a nivel de la cabeza, cinco o seis pies sobre el suelo. El resultado: pies fríos y cabezas calientes. Este efecto es más pronunciado en hogares sin aislamiento excelente y cuando hace mucho frío afuera.

Por el contrario, los sistemas de calefacción radiante calientan lentamente las habitaciones desde los pisos hacia arriba, desde las paredes, o ambos. Las superficies calentadas calientan el aire adyacente a una temperatura relativamente baja, transfiriendo calor a otras partes de la habitación a una velocidad uniforme. Esto significa contrastes de temperatura menos notables dentro de las habitaciones, poca o ninguna estratificación de temperatura vertical, y habitaciones más cómodas en general.

Desventajas de los sistemas de calefacción radiante

1. Costo inicial sustancial

Aunque a menudo son más rentables a largo plazo y eventualmente pueden pagarse a sí mismos a través de menores facturas de servicios públicos, los sistemas de calefacción radiante cuestan mucho para instalar.

De acuerdo con This Old House, un sistema de calefacción de piso hidrónico cuesta entre $ 6 y $ 15 por pie cuadrado para instalar, dependiendo de la ubicación, el tipo de sistema y el diseño de la casa. Para calentar completamente una casa de 1, 500 pies cuadrados, eso equivale a una inversión de $ 9, 000 a $ 22, 500. Eso es aproximadamente un 50% más alto que el costo de un sistema de aire forzado para una casa de tamaño similar.

2. Riesgo de fugas en los sistemas Hydronic

Los sistemas de calentamiento hidrónico utilizan tuberías de polietileno flexibles y resistentes a la corrosión que duran más que las tuberías de cobre (que se corroen con el tiempo) en circunstancias normales. Los sistemas Hydronic también están completamente cerrados, lo que significa que no debería necesitar agregar o eliminar agua, un proceso que puede introducir oxígeno en forma corrosiva y gaseosa.

Sin embargo, todavía hay un pequeño riesgo de fugas en cualquier sistema de calefacción hidrónica. Al igual que en los sistemas de plomería tradicionales, incluso una fuga pequeña puede tener grandes efectos, especialmente si no se detecta durante un tiempo. Es probable que su póliza de seguro de vivienda cubra los costos iniciales de limpieza y reparación, pero posiblemente no problemas secundarios, como el crecimiento de moho.

3. Riesgo de incendio en sistemas eléctricos

Todas las fuentes de calor eléctrico, incluidos el calentador y los zócalos, presentan cierto nivel de riesgo de incendio. Los sistemas de calefacción por suelo radiante eléctrico no son diferentes. De hecho, el riesgo de incendio puede ser mayor con estos sistemas, particularmente cuando el cableado del piso inferior no está aislado adecuadamente o los paneles conductores entran en contacto con restos inflamables, como restos de madera o polvo.

Aunque su póliza de seguro para propietarios puede cubrir parte o la totalidad de los costos de limpieza, reparación y reemplazo asociados con un incendio de un sistema de calefacción, un incendio grave podría hacer que su hogar sea temporalmente inhabitable o incluso provocar una pérdida total. Si tiene un sistema de calefacción radiante eléctrica en cualquier lugar de su casa, asegúrese de tener a mano un extintor de incendios que funcione.

4. Difícil acceso para reparaciones

Como la mayor parte del sistema típico de calefacción radiante se encuentra en las paredes o debajo de los pisos, incluso los trabajos básicos de diagnóstico o reparación pueden ser costosos e inconvenientes. Algunas otras fuentes de calor, como los sistemas de conductos de aire forzado y los zócalos eléctricos, son más fáciles de acceder y requieren menos recursos para su reparación.

Qué considerar antes de comprar un sistema de calefacción radiante

Un sistema de calefacción radiante representa una inversión importante en el futuro de su hogar. Evalúe estos factores al considerar si tiene sentido financiero y práctico para usted.

1. Tipo de sistema existente

Algunos sistemas de calefacción son costosos o incómodos de eliminar. Por ejemplo, si su casa tiene un sistema de calefacción central que usa los mismos conductos que su unidad de aire acondicionado central, puede que sea más conveniente continuar usando ese sistema (y reemplace la unidad de calefacción central cuando llegue el momento).

Del mismo modo, las limitaciones de espacio pueden hacer que sea poco práctico o imposible instalar una caldera moderna (para calor hidrónico) junto con un horno anticuado que suministra calor de aire forzado a través de conductos y registros. Eliminar ese horno viejo y sellar el sistema podría agregar miles al costo de su proyecto, si es posible.

2. Edad y condición del sistema existente

Si instaló recientemente un nuevo sistema de calefacción no radiante en su hogar, asumir el costo y la inconveniencia de reemplazarlo no tiene sentido. Del mismo modo, es raro que los propietarios realicen un presupuesto para el reemplazo de un sistema de calefacción después de mudarse a una casa (especialmente una nueva construcción) con un sistema de calefacción recientemente actualizado o incluso perfectamente funcional.

Si la idea del calor radiante le atrae fuertemente, al menos espere hasta que tenga una idea clara de sus costos anuales de calefacción, probablemente varios inviernos, para determinar si el reemplazo de un sistema no radiante completamente funcional tiene sentido financiero.

3. Costos actuales de calefacción

Debido a que uno de los principales beneficios de un sistema de calefacción radiante es la posibilidad de facturas de servicios públicos sustancialmente reducidas, sus costos actuales de calefacción deben ser una consideración clave (tal vez la clave).

Si vives en un clima templado y no usas calor la mayor parte del año, es probable que un sistema radiante de toda la casa no se pague solo. Un sistema eléctrico localizado, tal vez en el baño o en el porche, es probablemente todo lo que necesita.

Si vives en un clima frío y pagas $ 300 o $ 400 por mes de invierno por calor de aire forzado, un sistema hidrónico que reduce tus gastos de calefacción en un 30% podría amortizarse en un plazo de cinco a ocho años.

4. Riesgo de incendio o fuga

Los sistemas de calefacción radiante tanto eléctricos como hidrónicos conllevan riesgos de seguridad: fugas de agua y fuego, respectivamente. Incluso las fugas y los incendios localizados amenazan la estructura y el contenido de su hogar. Dependiendo de su escala, tales eventos pueden ser muy inconvenientes, incluso forzándolo a reubicarse hasta que el daño haya sido reparado.

Si ya no tiene una hipoteca y ha permitido que su póliza de seguro de propietarios caduque, el daño por fuego o agua también puede ser catastrófico desde el punto de vista financiero. Hace poco, un amigo de la familia pagó una factura de reparación de más de $ 20, 000 dólares, la mayoría cubiertos por un seguro, por un incendio que dañó parte de su sótano. Sin seguro, ese proyecto de ley habría sido una dificultad mayor.

Palabra final

Debido a los altos costos de instalación, los sistemas de calefacción radiante de toda la casa a menudo son un mejor negocio para el próximo propietario de una casa: la persona que compra a la persona que instaló el sistema. El comprador obtiene todos los beneficios del calor radiante (menores facturas de servicios públicos, mejor calidad del aire interior) sin el costo inicial (aunque el costo del sistema puede verse reflejado en el precio de venta de la vivienda). Si está en el mercado de un nuevo hogar, preste mucha atención a lo que hay debajo de los pisos.

¿Su casa tiene un sistema de calefacción radiante? ¿Comprarías una casa con una o instalarías una?


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