La calefacción por suelo radiante por infrarrojos es uno de los muchos sistemas de calefacción eléctrica en habitaciones en las que el piso actúa directamente como un calentador. En comparación con las opciones eléctricas y de cable, el sistema, que se basa en el uso de película de calentamiento por infrarrojos, tiene ventajas innegables, por lo que tiene una gran demanda.
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 a la transferencia de calor por convección, los rayos infrarrojos cuando se calientan no calientan el aire circundante, sino los objetos y el cuerpo humano. El aire se calienta, recibiendo calor de objetos en contacto con ondas infrarrojas.
La radiación IR es una parte del espectro de luz inaccesible para el ojo humano. La longitud de las ondas infrarrojas emitidas está en el rango de 5 a 20 micras. 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 y algoritmo de sistema de trabajo.
Estructuralmente, el suelo radiante IR es una tela calefactora hecha de una película de polímero elástico con un espesor de no más de 400 micras, en un lado del cual se aplican las pistas conductoras de carbono (carbono) más delgadas. Se hacen en forma de tiras transversales o panales de abeja. Con el paso de la corriente eléctrica, estas pistas se calientan y comienzan a generar ondas infrarrojas. Esto genera calor transmitido al piso y / u objetos circundantes.
El consumidor puede encontrar una película infrarroja con una capa continua de carbón depositado. Tal película es más confiable y duradera, pero su costo es mucho mayor.
La energía a las rutas conductoras se suministra a través de conductores ubicados en los bordes de la lámina infrarroja. Están hechos de cobre plateado.
Los conductores que transportan corriente están protegidos de la humedad y otros daños mediante un revestimiento hidrófobo duradero que no impide el paso de los rayos infrarrojos.
Los atributos obligatorios del piso infrarrojo también son:
- regulador de temperatura;
- sensor de temperatura.
El regulador junto con el sensor está diseñado para controlar y optimizar el funcionamiento de todo el sistema. La efectividad y eficiencia de su trabajo depende de ello. El sistema, dependiendo de la versión, está equipado con dispositivos con diferentes capacidades funcionales, desde el más simple que puede proteger las partes vivas del sobrecalentamiento, hasta el último programador, con el cual el propietario puede configurar el modo de temperatura de calefacción, válido durante toda la temporada de calefacción.
El piso infrarrojo funciona de acuerdo con el siguiente algoritmo:
- La aplicación de energía a la película hace que el piso se caliente.
- Después de que la temperatura en la zona donde el sensor de temperatura alcanza la temperatura preestablecida, este último le ordenará al termostato que apague la alimentación.
- El controlador de temperatura apaga la alimentación y el elemento calefactor se enfría a la temperatura establecida por el propietario.
Después de que el calentador se enfríe, el termostato encenderá la alimentación y se repetirá el ciclo.
Especificaciones, pros y contras
El piso cálido infrarrojo en general 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;
- tensión de alimentación, V - ~ 220;
- temperatura de calentamiento, ° C - no más de 55;
- tiempo de calentamiento de la película hasta la temperatura máxima, sec - 20 ... 30;
- el tiempo de calentamiento del piso a una temperatura predeterminada, min - no más de 40;
- la temperatura de fusión de la base, ° C - 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 señalan una serie de ventajas que tiene un piso cálido infrarrojo.
- La película se coloca debajo de cualquier tipo de piso (laminado, alfombra, etc.).
- La instalación del sistema es simple y fácil, ya que no requiere ningún trabajo preliminar relacionado (llenar la regla, apretar con pegamento, etc.).
- La ausencia de soleras y el pequeño espesor de la película no reducen la altura de la habitación calentada.
- Desmontaje simple y rápido del sistema en caso de reubicación o reurbanización de las instalaciones.
- Versatilidad: la película se puede colocar no solo en el piso, sino también en las paredes o el techo. Además, se puede usar para calentar edificios agrícolas (garaje, invernadero, etc.) e incluso el porche de una casa privada, lo que evitará su formación de hielo en la temporada de invierno.
- Alta confiabilidad: el período de garantía establecido por el fabricante alcanza los 10 años o más.
- Silencioso en el trabajo.
- El coeficiente de rendimiento (COP) del sistema se acerca al 100%, ya que prácticamente no hay pérdidas de calor;
- Calentamiento uniforme de la superficie del piso en un corto período de tiempo.
- En comparación con los sistemas de calefacción tradicionales, el efecto económico del uso de un piso cálido infrarrojo alcanza el 30 ... 35%, y en algunos casos, por ejemplo, al calentar habitaciones grandes, puede alcanzar el 85%.
- La seguridad ambiental.
De particular interés es la mayor comodidad que una persona que usa métodos de calefacción tradicionales en una habitación que se calienta con un piso de película tibia.
El funcionamiento de los sistemas de calefacción tradicionales se basa en el principio de transferencia de calor por convección. En este caso, en primer lugar, el aire en la zona del calentador se calienta, lo que luego, debido a los flujos de aire turbulentos, se mueve hacia arriba por debajo del techo y el aire frío cae. Por lo tanto, la energía térmica principal se gasta al calentar el espacio del subtecho.
Al calentar una habitación con el sistema infrarrojo de piso cálido, la situación es algo diferente. El calor emitido por el calentador no calienta el aire, sino que se transfiere inmediatamente al piso y a los objetos que lo rodean. Es en esta zona donde se ubican las personas. El aire se calienta de objetos calientes. En la superficie del piso, la temperatura del aire corresponde a la temperatura del piso calentado, el aire caliente comienza a elevarse de manera uniforme, liberando gradualmente calor a los objetos en la habitación. Por lo tanto, todo el calor útil se concentra en el área donde está la persona (1.2 ... 2.0 m).
En tal habitación, una persona respira aire fresco y bastante húmedo. De hecho, la radiación infrarroja, a diferencia de otros tipos de calentamiento, no quema oxígeno, lo que significa que no hay productos de su combustión y un olor desagradable en la habitación. Durante el funcionamiento del sistema no hay flujos de aire turbulentos, lo que en sí mismo evita la propagación del polvo.
Como cualquier otro sistema, la calefacción por suelo infrarrojo no está exenta de inconvenientes:
- la posibilidad de daño mecánico a una película delgada durante trabajos de instalación imprecisos;
- La instalación incorrecta y la violación de las normas de funcionamiento pueden provocar el incendio de la película;
- después de apagar el sistema, la sala se enfría rápidamente;
- Alto costo del sistema.
La película infrarroja no se puede apilar debajo de muebles grandes instalados permanentemente. La violación de esta regla puede causar sobrecalentamiento y falla de los elementos de calentamiento.
Elegir un piso cálido infrarrojo
Al elegir el sistema "Calefacción por suelo radiante por infrarrojos", primero es necesario proceder del propósito y lugar de instalación previstos.
- En salas de estar con humedad normal, se recomienda utilizar una película con una potencia de hasta 220 W / sq. metro
- Para habitaciones con alta humedad (baño, sauna, etc.), debe elegir una película con alta potencia (hasta 450 W / m2) y aislamiento mejorado.
Cuando se usa un laminado, alfombra, parquet o sus análogos como revestimiento de piso, es aconsejable usar una película con una potencia de 160 W / m2. Esta potencia es suficiente para garantizar una temperatura del suelo cómoda y calentar la habitación en su conjunto. Debajo de una baldosa o gres porcelánico es mejor colocar una película con una capacidad de aproximadamente 200 W / m2.
La siguiente tabla lo ayudará a calcular la potencia requerida del sistema:
Al elegir una película, su calidad no es de poca importancia, ya que depende en gran medida del ancho de las tiras de grafito y los neumáticos que transportan corriente, que deben ser de al menos 13 ... 15 mm. El grosor de la película también es importante, lo que depende del grosor de las capas de polímero y carbono. El espesor mínimo permitido de la película infrarroja es de 0.3 mm, pero cuanto mayor sea este valor, más protectora será la carcasa. 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 carbono. Se caracteriza por una mayor potencia, que calentará rápidamente toda la habitación, y la presencia de un revestimiento repelente al agua evitará descargas eléctricas.
Montaje de suelo radiante IR
Antes de proceder con la instalación de un piso cálido infrarrojo, es necesario realizar varios cálculos y desarrollar un diseño de disposición. Al mismo tiempo, el usuario debe tener en cuenta que en el mercado interno se le pueden ofrecer 2 opciones:
- Completo: en una caja hay todo lo necesario para la instalación: película, cables de alimentación, regulador de temperatura, sensor de temperatura, accesorios para la instalación, etc.
- Corte: una película con un ancho de 50, 80 o 100 cm. Se corta de un carrete en múltiplos de un metro y el usuario alcanza todo el equipo necesario de forma independiente.
Diseño de cálculo y desarrollo de proyectos.
Comienzan el diseño dibujando el plano del piso e indicando las zonas de instalación de muebles fijos 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 debe considerar:
- El corte del lienzo se realiza de modo que la longitud de un lienzo no supere los 8 m.
- la distancia desde 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 superficie base
Antes de continuar con la implementación del proyecto desarrollado, es necesario llevar a cabo una serie de medidas para preparar la base sobre la cual se colocará la película infrarroja. La lista de estos trabajos incluye:
- paredes de compuerta para tender cables e instalar un sensor de temperatura;
- Eliminación de desniveles de la base con una fina capa de piso autonivelante. Desviación horizontal permitida: no más de 3 mm.
- limpieza, lavado y secado de la base;
- colocación de una película impermeabilizante que protege la película infrarroja de la humedad de abajo;
- aislamiento base con aislamiento de aluminio (si es necesario). Apilarlo con el lado metalizado hacia abajo;
Es aconsejable verificar si hay fugas en la unión de las paredes con el piso. Las grietas existentes pueden causar una pérdida significativa de calor. Las grietas detectadas deben "expandirse", limpiarse del polvo y repararse con espuma.
Montaje de película IR
La colocación de la película IR se realiza en el siguiente orden:
- Marque el piso de acuerdo con el proyecto, dado que no se permite la superposición de las pinturas. La distancia recomendada entre sus bordes debe ser de al menos 5 cm.
- En el centro de la superficie calentada, se instala un sensor de temperatura, que previamente lo ha profundizado en el calentador. La distancia desde la pared más cercana al sensor debe ser de al menos 50 cm.
- Apila el lienzo precortado con tiras de cobre hacia abajo de acuerdo con la marca.
- Fije la película a la base con pequeños trozos de cinta adhesiva.
Durante el trabajo, no se permite caminar sobre la película IR. Además, no puede colocar objetos pesados sobre él y soltar la herramienta.
Conexión de elementos del sistema
Conecte los elementos del sistema entre sí en la siguiente secuencia:
- Los clips incluidos en el kit de montaje están conectados a los extremos del bus de cobre.
- Los cables eléctricos se instalan y se conectan al lienzo, observando la condición de la conexión en paralelo sin falta. El uso de cables multicolores ayudará a simplificar esta tarea.
- Aísle los lugares de todas las conexiones. Al mismo tiempo, los terminales y extremos de las barras colectoras de cobre en las secciones cortadas del lienzo están protegidos con alquitranes.
- El regulador de temperatura se conecta al sistema y luego se instala en la pared en un lugar accesible. Altura de instalación recomendada: 1 m.
- Se realiza una prueba de inclusión del sistema, comprobando la uniformidad del calentamiento. En este caso, no debe haber chispas ni ruidos extraños. Si se identifican deficiencias, se eliminan.
- Solo después de asegurarnos de que el sistema esté completamente operativo y no falte, podemos comenzar a colocar el piso.
Al realizar trabajos eléctricos, es necesario observar estrictamente los requisitos de seguridad establecidos en las instrucciones de funcionamiento del sistema de calefacción por suelo radiante infrarrojo.
