La calefacción por suelo radiante por infrarrojos es uno de los muchos sistemas eléctricos de calefacción de espacios en los que el suelo actúa como un calefactor. En comparación con las opciones de cables y conductores eléctricos, el sistema, que se basa en el uso de una película de calentamiento por infrarrojos, tiene ventajas innegables, por lo que tiene una demanda considerable.
- Principio de operación
- Diseño del sistema y algoritmo de trabajo.
- Especificaciones, pros y contras
- La elección de la calefacción por suelo radiante por infrarrojos
- Instalación de calefacción por suelo radiante por infrarrojos
- Cálculo de layouts y desarrollo de proyectos
- Preparación de la superficie del sustrato
- Instalación de película IR
- Conexión de elementos del sistema
Principio de operación
El principio de funcionamiento de un calentador de película infrarroja se basa en la conversión de energía eléctrica en radiación infrarroja. A diferencia de los calentadores tradicionales, que calientan el aire circundante debido al intercambio de calor por convección, los rayos infrarrojos, cuando se emiten, no calientan el aire circundante, sino los objetos y el cuerpo humano. El aire se calienta al recibir calor de objetos en contacto con ondas infrarrojas.
La radiación IR es una parte del espectro de luz inaccesible para el ojo humano. Las longitudes de onda infrarrojas emitidas oscilan entre 5 y 20 micrones. La radiación infrarroja es inofensiva para los humanos, lo que permite su uso no solo en la industria y la medicina, sino también en la vida cotidiana.
Diseño del sistema y algoritmo de trabajo.
Estructuralmente, un piso cálido IR es una lámina calefactora hecha de una película de polímero elástico con un espesor de no más de 400 micrones, en uno de cuyos lados se aplican las pistas de carbono (carbón) conductoras más delgadas. Están hechos en forma de rayas transversales o panales. Cuando pasa una corriente eléctrica, estos caminos se calientan y comienzan a generar ondas infrarrojas. Esto genera calor, que se transfiere al revestimiento del piso y / u objetos circundantes.
El consumidor puede encontrarse con una película de infrarrojos con una capa continua de carbono depositado. Tal película es más confiable y duradera, pero su costo es mucho mayor.
La alimentación a los caminos conductores se suministra a través de los conductores ubicados en los bordes de la tela de infrarrojos. Están hechos de cobre plateado.
Los conductores activos están protegidos de la humedad y otros daños mediante un revestimiento hidrófobo duradero que no interfiere con el paso de los rayos infrarrojos.
Los atributos obligatorios de un suelo de infrarrojos también son:
- termostato;
- sensor de temperatura.
El regulador junto con el sensor está diseñado para controlar y optimizar el funcionamiento de todo el sistema. De ello depende la eficiencia y economía de su trabajo. El sistema, según la versión, se completa con dispositivos de diversas capacidades funcionales, desde el más simple, capaz de proteger las partes activas del sobrecalentamiento, hasta el último programador, con el que el propietario puede configurar el modo de temperatura de calentamiento, que es válido en todo momento. toda la temporada de calefacción.
El suelo de infrarrojos funciona según el siguiente algoritmo:
- La aplicación de energía al papel de aluminio hace que el piso se caliente.
- Después de que la temperatura en el área del sensor de temperatura alcance la preestablecida, este último le dará una orden al termostato para que apague la fuente de alimentación.
- El controlador de temperatura corta la fuente de alimentación y el elemento calefactor se enfría a la temperatura preestablecida por el propietario.
Después de que el calentador se enfríe, el termostato encenderá la fuente de alimentación y se repetirá el ciclo de funcionamiento.
Especificaciones, pros y contras
En general, un suelo cálido infrarrojo tiene los siguientes parámetros técnicos:
- espesor de película, mm - 0,23 ... 0,47;
- ancho de banda, mm - 500 ... 1000;
- longitud del rollo, m - hasta 50;
- voltaje de la fuente de alimentación, V - ~ 220;
- temperatura de calentamiento, ° С - no más de 55;
- tiempo de calentamiento de la película a la temperatura máxima, sec - 20 ... 30;
- tiempo de calentamiento del revestimiento del piso a la temperatura especificada, min - no más de 40;
- temperatura de fusión de la base, ° С - más de 210;
- consumo de energía, W / hora - 25 ... 35.
Al comparar las características técnicas y operativas de los sistemas de calefacción eléctrica, los expertos notan una serie de ventajas que tiene un piso cálido por infrarrojos.
- La película se adapta a cualquier tipo de revestimiento de suelo (laminado, moqueta, etc.).
- La instalación del sistema es sencilla y sencilla, ya que no requiere ningún trabajo previo de acompañamiento (vertido de la regla, apriete con cola, etc.).
- La ausencia de una regla y el bajo espesor de la película no reducen la altura de la habitación calentada.
- Desmontaje sencillo y rápido del sistema en caso de mudanza o remodelación de locales.
- Versatilidad: la película se puede instalar no solo en el piso, sino también en paredes o techos. Además, se puede utilizar para calentar dependencias (garaje, invernadero, etc.) e incluso el porche de una casa particular, lo que evitará su formación de hielo en la temporada de invierno.
- Alta fiabilidad: el período de garantía del fabricante alcanza los 10 años o más.
- Operación silenciosa.
- La eficiencia del sistema es cercana al 100%, ya que prácticamente no hay pérdidas de calor;
- Calentamiento uniforme de la superficie del suelo en un corto período de tiempo.
- En comparación con los sistemas de calefacción tradicionales, el efecto económico del uso de suelo radiante por infrarrojos alcanza el 30 ... 35%, y en algunos casos, por ejemplo, al calentar habitaciones de gran altura, puede llegar al 85%.
- La seguridad ambiental.
Particularmente digno de mención es el mayor confort de la estadía de una persona en una habitación que se calienta con un piso de película cálida que con los métodos de calefacción tradicionales.
Los sistemas de calefacción tradicionales funcionan según el principio de transferencia de calor por convección. En este caso, en primer lugar, se calienta el aire en la zona del calentador, que luego, debido a los flujos de aire turbulentos, se mueve hacia el techo y el aire frío desciende. Por lo tanto, la energía térmica principal se gasta para calentar el espacio debajo del techo.
Cuando una habitación se calienta con el sistema de "calefacción por suelo radiante por infrarrojos", la situación es algo diferente. El calor irradiado por el calentador no calienta el aire, sino que se transfiere inmediatamente al revestimiento del piso y a los objetos que lo rodean. Es en esta zona donde se encuentra la gente. Los objetos calientes calientan el aire. En la superficie del piso, la temperatura del aire corresponde a la temperatura del piso con calefacción, el aire caliente comienza a subir de manera uniforme hacia arriba, emitiendo calor gradualmente a los objetos de la habitación. Así, todo el calor útil se concentra en la zona donde se encuentra la persona (1,2 ... 2,0 m).
En una habitación así, una persona respira aire fresco y suficientemente húmedo. De hecho, la radiación infrarroja, a diferencia de otros tipos de calefacción, no quema oxígeno, lo que significa que no hay productos de combustión y un olor desagradable en la habitación. Durante el funcionamiento del sistema, no hay corrientes de aire turbulentas, lo que en sí mismo evita la propagación del polvo.
Como cualquier otro sistema, la calefacción por suelo radiante por infrarrojos no está exenta de inconvenientes:
- la posibilidad de daño mecánico a una película delgada durante un trabajo de instalación descuidado;
- La instalación incorrecta y la violación de las reglas de operación pueden provocar un incendio de la película;
- después de apagar el sistema, la habitación se enfría rápidamente;
- alto costo del sistema.
La lámina de infrarrojos no debe instalarse debajo de muebles grandes instalados de forma permanente. La violación de esta regla puede causar sobrecalentamiento y falla de los elementos calefactores.
La elección de la calefacción por suelo radiante por infrarrojos
Al elegir el sistema "Piso cálido por infrarrojos", primero debe proceder desde el propósito previsto y el lugar de instalación.
- En locales residenciales con humedad normal, se recomienda utilizar una película con una potencia de hasta 220 W / m2. metro.
- Para habitaciones con alta humedad (baño, sauna, etc.), debe elegir una película con mayor potencia (hasta 450 W / m2) y aislamiento mejorado.
Cuando se utilice como pavimento laminado, moqueta, parquet o sus análogos, es aconsejable utilizar una película con una potencia de 160 W / m2. Este poder es suficiente para proporcionar una temperatura agradable en el suelo y calentar la habitación en su conjunto. Es mejor colocar una película con una potencia de unos 200 W / m2 debajo de baldosas o gres porcelánico.
La siguiente tabla ayudará a calcular la capacidad requerida del sistema:
No poca importancia a la hora de elegir una película es su calidad, que depende en gran medida del ancho de las tiras de grafito y las barras colectoras, que debe ser de al menos 13 ... 15 mm. El grosor de la película también es importante, que depende del grosor de las capas de polímero y carbono. El espesor mínimo permitido de la película de infrarrojos es de 0,3 mm, pero cuanto mayor sea este valor, más duradera será la capa protectora. Es deseable la presencia de capas adicionales de aislamiento y el uso de materiales no combustibles.
Para calentar habitaciones con alta humedad (saunas, etc.), es mejor usar una película con una capa continua de carbón. Se distingue por una mayor potencia, que le permitirá calentar rápidamente toda la habitación, y la presencia de un revestimiento repelente al agua evitará descargas eléctricas.
Instalación de calefacción por suelo radiante por infrarrojos
Antes de continuar con la instalación de un piso cálido de infrarrojos, es necesario realizar una serie de cálculos y desarrollar un proyecto de diseño. En este caso, el usuario debe tener en cuenta que en el mercado nacional se le pueden ofrecer 2 opciones:
- Completo: una caja contiene todo lo que necesita para la instalación: película, cables de alimentación, termostato, sensor de temperatura, accesorios para la instalación, etc .;
- Corte: se corta una película con un ancho de 50, 80 o 100 cm del carrete en múltiplos de un metro lineal, y el usuario obtiene todo el equipo necesario de forma independiente.
Cálculo de layouts y desarrollo de proyectos
Comienzan el diseño dibujando un plano de planta e indicando las zonas de instalación de muebles estacionarios en él; en estos lugares, la película no encaja.
Los fabricantes de películas recomiendan colocarlo a lo largo de la pared larga de la habitación. Esto reducirá la cantidad de cortes.
En el proceso de diseño también debes tener en cuenta:
- la hoja se corta de tal manera que la longitud de una hoja no exceda los 8 m;
- la distancia de la pared a la película infrarroja debe ser de 10 a 40 cm;
- la película debe estar al menos a 10 cm de los muebles.
Preparación de la superficie del sustrato
Antes de continuar con la implementación del proyecto desarrollado, es necesario llevar a cabo una serie de medidas para preparar la base sobre la que se colocará la película infrarroja. La lista de estos trabajos incluye:
- picar paredes para tender cables e instalar un sensor de temperatura;
- Eliminación de desniveles de la base con una fina capa de suelo autonivelante. Desviación horizontal permitida: no más de 3 mm.;
- limpiar, lavar y secar la base;
- colocando una película impermeabilizante que protege la película infrarroja de la humedad desde abajo;
- Aislamiento de la base con aislamiento de lámina (si es necesario). Colóquelo con el lado metalizado hacia abajo;
Es recomendable comprobar la estanqueidad de la unión de las paredes con el suelo. Las grietas existentes pueden provocar una pérdida de calor significativa. Las grietas encontradas deben "expandirse", limpiarse de polvo y sellarse con espuma de poliuretano.
Instalación de película IR
La película IR se coloca en el siguiente orden:
- Marcan el piso según el proyecto, teniendo en cuenta que no se permite la superposición de los lienzos. La distancia recomendada entre sus bordes debe ser de al menos 5 cm.
- Se instala un sensor térmico en el centro de la superficie calentada, habiéndolo profundizado previamente en el aislamiento. La distancia desde la pared más cercana al sensor debe ser de al menos 50 cm.
- Coloque la tela precortada con tiras de cobre hacia abajo de acuerdo con las marcas.
- Fije la película a la base con pequeños trozos de cinta.
No se permite caminar sobre la película IR durante el trabajo. Además, no coloque objetos pesados encima ni deje caer la herramienta.
Conexión de elementos del sistema
Conecte los elementos del sistema entre sí en la siguiente secuencia:
- Las abrazaderas provistas en el kit de montaje están conectadas a los extremos del bus de cobre.
- Los cables eléctricos se instalan y conectan a la lona, observando sin falta la condición de conexión en paralelo. El uso de cables de colores ayudará a simplificar esta tarea.
- Aísle los lugares de todas las conexiones. En este caso, los terminales y los extremos de las barras colectoras de cobre en las secciones cortadas de la red están protegidos con almohadillas de alquitrán.
- Conecte el termostato al sistema y luego instálelo en la pared en un lugar accesible. La altura de instalación recomendada es de 1 m.
- Se realiza una prueba de encendido del sistema, comprobando la uniformidad del calentamiento. En este caso, no debería haber chispas ni ruidos extraños. Si se identifican deficiencias, se eliminan.
- Solo después de asegurarse de que el sistema esté completamente operativo y de que no haya deficiencias, puede comenzar a colocar el piso.
Al realizar trabajos eléctricos, debe observar estrictamente los requisitos de seguridad establecidos en el manual de funcionamiento del sistema "Calefacción por suelo radiante por infrarrojos".
