Techo radiante

El techo radiante es un revolucionario sistema de calefacción, el más sostenible y eficiente, aplicado desde hace los años 50 en miles de instalaciones de países como Holanda o Alemania, especialmente indicado para locales de techo elevado, puesto que evita el problema de la estratificación, ahorrando hasta un 46% de energía frente a los sistemas convencionales.

El techo radiante tiene ventajas evidentes frente al suelo radiante.  Entre ellas destacan que requiere de mucha menos obra y que es más sencillo sustituirlo, motivos por los cuales podemos prever que el techo radiante es el sistema de climatización del futuro.

En qué consiste la calefacción radiante

La calefacción radiante es un sistema aún poco conocido en la Península Ibérica, pero se trata de uno de los sistemas de transmisión de calefacción más eficientes que existen, consiguiéndose elevados ahorros de energía gracias a su utilización. Este tipo de calefacción se basa en la transmisión de calor por radiación. Según la física moderna, existen tres tipos diferentes de transmisión del calor, que pueden darse simultáneamente en el mismo foco: el contacto, la convección y la radiación. La proporción de transmisión de calor según un método u otro se encuentra en función de las características del foco de calor. En la calefacción convencional, la mayor parte del calor se transmite a través de convección. Esto significa que el calor se transmite a unas moléculas que funcionan como medio transmisor: el aire. éste es el caso de la mayor parte de los sistemas de calefacción: los radiadores convencionales, fancoils, estufas de biomasa... En el caso de la calefacción por radiación, sin embargo, la mayor parte de calor no se transmite en forma de energía calorífica a través de un medio, sino como radiación infrarroja que viaja a través del espacio, de la misma forma que la energía del sol llega hasta nosotros desde el espacio exterior. En este tipo de transmisión del calor, no se calienta el aire, sino que los infrarrojos se convierten en energía calorífica sólo cuando alcanzan una materia sólida. El 'secreto' de que la calefacción emita radiación en lugar de calor no radica en ningún aparato sofiscicado, sino simplemente en la propia naturaleza del foco emisor del calor: la radiación aumenta a medida que aumenta la superfice de emisión. Ése es el secreto del suelo radiante, la gran superficie emisora.

Y podemos preguntarnos... ¿ pero qué sentido tiene poner la calefacción en el techo ? Pues si se trata de un techo radiante, tiene todo el sentido del mundo, porque como acabamos de explicar, el techo radiante no experimenta el problema de la estratificación, es decir, de la acumulación del calor de la calefacción en el techo, tal y como ocurre en los sistemas por convección. Dado que los infrarrojos sólo se transforman en calor cuando alcanzan cuerpos físicos, es indiferente dónde situemos el foco emisor dentro del local. Por este motivo, el techo radiante es el mejor sistema de calefacción para locales de techo elevado, tales como polideportivos, hospitales, gimnasios, naves industriales, centros comerciales, hangares y cualquier otra instalación que experimente el problema de la estratificación. El techo radiante, tiene, además, una ventaja adicional muy importante sobre el suelo radiante: éste implica levantar el suelo para poder insertar el sistema hidraúlico, por lo cual sólo es rentable cuando se instala de obra o cuando se instala en una remodelación general de la casa. El techo radiante, sin embargo, puede realizarse con la mínima obra civil, y hay modelos que son paneles fácilmente acoplables que forman un falso techo y pueden llevar la iluminación integrada.

Ventajas de la calefacción radiante

• Barato: al ser tan eficiente, necesita consumir menos energía que un sistema convencional, con el consiguiente ahorro económico
• Confortable: no se ve, no estorba para colocar muebles o moverse por la habitación, la distribución del calor es óptima.
• Sano: no reseca el ambiente, por lo que se recomienda su instalación en hospitales, residencias de ancianos y guarderías. Otro punto que lo hace sano es quela distribución del calor es mucho más homogénea que en el caso de las radiadadores, dado que es toda la superficie del suelo la que emite el calor, y no un único punto focal como en el caso de los radiadores. De esta manera, la parte inferior del cuerpo se mantiene siempre caliente, mientras que la cabeza no recibe directamente el calor de la calefacción.
• Limpio: para los alérgicos al polvo es ideal porque al no haber dispositivos externos, no se acumular el polvo.
• Seguro: especialmente ventajoso cuando hay niños, porque no corren el riesgo de golpearse contra el radiador
• Eficiente: El suelo radiante también es un sistema de alta eficiencia porque no necesita que el líquido calefactor alcance temperaturas tan elevadas como los radiadores metálicos; estos últimos necesitan el agua a 70ºC, mientras que el suelo radiante sólo la necesita a 40ºC para alcanzar la misma temperatura ambiental, casi la mitad, con lo que el ahorro de combustible es considerable si se utiliza este tipo de emisor.
  
• Subvencionado: al ser un dispositvo de alta eficiencia, recibe subvencionesn de las instituciones públicas.
• Reversible: puede utilizarse tanto de calefacción como de aire acondicionado.
• Regulable: se instalan zonas independientes para poder regular la climatización en cada habitación.
• Invisible
• No necesita mantenimiento
• Uniforme: toda la vivienda adquiere una temperatura homogénea

Ventajas adicionales del techo radiante

• mayor conductividad que en el caso del suelo radiante
• mejor rendimiento en refrigeración que el suelo radiante
• es más fácil de instalar que el suelo radiante
• el hecho de que no esté recubierto de cemento facilita la remodelación
• no limita a la hora de escoger el suelo de la vivienda
• no requiere albañilería
• en las oficinas, donde ya existe un falso techo, es suficiente con sustituir las planchas de cartón yeso tradicionales por nuestras planchas
• posibilidad de dirigir la temperatura de impulsión
• reduce los tiempos de ejecución de las obras
• elimina movimientos de aire
• no es peligroso al no poder chocar contra ello
• favorece el espacio habitable diáfano
• trabaja a temperaturas más bajas que los radiadores, por lo cual el ahorro de combustible es considerable
• uniformidad en la climatización: este factor es muy importante, ya que el techo radiante es el sistema de climatización que más favorece la uniformidad. Podemos imaginarnos el caso de viajar en coche y recibir el sol por el lado de la ventanilla, mientras que el aire acondicionado del vehículo está enviándonos aire de frente; obviamente, no es la condición climática óptima.
• la distribución de la climatización es más rápida que cuando las placas radiantes se encuentran en la pared o en el suelo, dado el material que lo oculta, normalmente yeso.

Garantías del techo radiante

Es un tipo de calefacción aplicada en Europa desde hace 50 años y su eficacia está más que probada en las 6.000 instalaciones realizadas ya, como mencionamos en el apartado de historia del techo radiante. Además, según la normativa EN 12831, la necesidad calorífica en edificios calentados por paneles de techo radiante es considerablemente menor que si se calienta con sistemas de aire caliente

Ahorro de energía con techo radiante

Nuestros paneles de techo radiante consiguen la máxima eficiencia energética mediante la más moderna técnica de simulación a base de finite-volume. El ECO EVO PLUS, con un diseño especial, consigue hasta un 81% de radiación y minimiza así, de manera muy considerable, la parte de convección no deseada. El resultado es una zona de uso con las máximas condiciones de confort y bienestar. El ahorro del panel ECO EVO PLUS, en comparación con un sistema de aire caliente, es de hasta el 46% en energía, y con otros de alta calidad es, aproximadamente, del 10 al 15%. Hay que subrayar que se consigue este ahorro sin renunciar al máximo confort y no son necesarios ventiladores con consumos altos de electricidad, no hay ruidos molestos ni corrientes incómodas y tampoco se necesita un mantenimiento de sus elementos, pues no son móviles.

Funcionamiento del techo radiante

Calefactar con energía radiante conlleva un enorme ahorro de energía porque se calientan directamente las personas, las paredes, el suelo y los objetos. Según DIN 1946 T2, la temperatura decisiva, llamada temperatura ambiente operativa, es la que se define como media entre la temperatura del aire y la media de la temperatura de las superficies limitantes del recinto. Esta última tiene un papel principal, pues es la que se refiere a la sensación de confort y bienestar, y no la temperatura de ambiente, contrariamente a lo que se piensa. Como el cuerpo humano pierde hasta el 50% de su energía a través de radiación de calor, la mejor manera de devolverle esta energía es con paneles de techo radiante. Con ellos, el aire se calienta indirectamente, lo que es una gran ventaja porque así se evita que el aire caliente se acumule arriba.

De esta manera, con los paneles de techo radiante se consigue una temperatura homogénea en todo el recinto, sin movimiento de aire y sin ruidos como, en cambio, sí suele haberlos en los sistemas que funcionan impulsando aire caliente. Asimismo, el mantenimiento es cero debido a que no dispone de piezas móviles. Otra gran ventaja es que mantienen la higiene al no mover el aire y con él todo tipo de partículas y polvo. La comodidad y el bienestar están asegurados al máximo por la homogeneidad de la temperatura y la falta de molestas corrientes.

De hecho, la temperatura que se siente es la media entre la temperatura de radiación y la del ambiente. Por este motivo, si aumentamos la energía de radiación se puede bajar la temperatura de ambiente, lo que reduce de manera considerable las pérdidas. Se habla de un 6% de reducción de costes de calefacción por cada kelvin que se baja la temperatura. Así, si por ejemplo bajamos la temperatura de ambiente de 23º C a 20º C, sin renunciar al confort, reducimos las pérdidas a casi un 20%, notando las personas un gran confort y bienestar con los paneles de techo radiante por la agradable sensación que proporciona una zona homogéneamente calefactada. Cuando se renueva el aire, se suma otra ventaja para los paneles de techo radiante porque el aire nuevo deberá calentarse otra vez solo a 20º C, es decir por un Δt de 3 kelvin por debajo de los otros sistemas.

Además, estos paneles de techo radiante utilizan agua de calefacción como medio caloportador, que es mucho mejor que utilizar aire caliente, tanto por su mayor capacidad calorífica como por requerir un menor coste en electricidad. Asimismo, la potencia de la caldera o fuente de calor puede ser menor, al dimensionar con menores necesidades de energía calorífica, en caso de funcionar con los paneles de techo radiante.

La temperatura sensitiva o temperatura ambiente operativa

El ser humano no puede sentir la temperatura del aire, lo que notamos es la llamada temperatura sensitiva, o también temperatura ambiente operativa, la que se define como media entre la temperatura del aire y la media de la temperatura de radiación. Esta última se calcula con la siguiente fórmula:

donde S corresponde a las diferentes superficies limitantes del recinto.

Así pues, para la temperatura sensitiva, la que es clave para el confort y el bienestar, vale la ecuación:

En la siguiente tabla vemos la consecuencia de esta equivalencia:

	Sistemas con paneles de techo radiante	sistemas convectivos	sistemas con aire caliente
Tª media de las superficies que limitan el recinto	22 ºC	18 ºC	16 ºC
Tª media del aire de ambiente	18 ºC	22 ºC	24ºC
Tª sensitiva	20ºC	20ºC	20ºC

En los ejemplos de la tabla, se parte de diferentes temperaturas del aire de ambiente y de las superficies que limitan el recinto para llegar a la misma temperatura sensitiva de 20 ºC.

En concreto, para los paneles de techo radiante, comparado con un sistema de aire caliente, es suficiente calentar el aire del ambiente unos 6 kelvin menos, es decir a 18 ºC en vez de 24 ºC, para conseguir la misma temperatura sensitiva de 20 ºC y contando, lógicamente, con un confort y bienestar mucho mayor (sin corrientes, menos polvo, sin ruido...). De aquí viene el gran ahorro de energía, ya que, según la conocida equivalencia, se ahorra aproximadamente un 6% por cada kelvin que reducimos la temperatura del aire de ambiente. Asimismo, cada vez que se renueva el aire simplemente hay que volver a calentarlo al nivel de 18 ºC y no al de 24 ºC, lo que supone otro ahorro significativo para un sistema de paneles de techo radiante.

En recintos grandes, que normalmente también disponen de techos altos, muchas veces la zona de uso es una zona muy limitada donde se encuentran las personas. Interesa, naturalmente, limitarse a calentar esta zona de uso para reducir costes de energía. Además, como los paneles de techo radiante producen un porcentaje bajo en energía convectiva, evitan que se acumule grandes cantidades de aire caliente debajo del techo, con lo que, obviamente, las pérdidas allí son considerablemente más bajas.

El suelo radiante como solución a la estratificación

La estratificación consiste en que los sistemas que calefactan mediante aire caliente, envían el calor hacia arriba, concentrándose éste el techo, mientras el suelo apenas sufre una variación de temperatura. De esta forma, la estratificación, que aparece siempre en locales de techos altos como los polideportivos o naves industriales, implica un fuerte consumo de energía.

Un sistema convectivo, como por ejemplo el de aire caliente, provoca una mayor temperatura bajo el techo debido a que el aire que se calienta es más ligero y como consecuencia sube arriba, lo que conlleva mayores pérdidas de calor. En este sistema las pérdidas van en función de diferentes variables: la diferencia de la temperatura entre suelo y techo es mayor cuanto más alta es la temperatura de impulsión del aire caliente, mayor la altura del techo y peor el aislamiento del edificio que calentar.

Confort gracias al control

Gracias a una serie de sensores, es posible controlar el sistema completo a distancia, bien desde una red de ordenadores, bien desde internet.

La regulación permite:

• controlar la temperatura de las diferentes zonas
• controlar la humedad de las diferentes zonas
• controlar los deshumidificadores, grupos frigoríficos y válvula mezcladora, así como los dispositivos de seguridad.

La deshumidificación

La deshumidificación entra en juego cuando nos encontramos refrigerando, ya que este tipo de climatización puede producir condensación. Se puede controlar de forma remota el proceso de deshumidificación.

Los paneles radiantes

El sistema de techo radiante no consta de los mismos componentes que el sistema de suelo radiante. En este último, se instala un sistema de circuito mediante tubería que posteriormente es cubierto con cemento, colocando el suelo de baldosas encima. El sistema de techo radiante, sin embargo está recubierto por cartón - yeso, aislado mediante un panel de espuma de poliestireno de alta densidad. Su instalación es sencilla y rápida.

Historia del techo radiante

El techo radiante fue fabricado por primera vez en Holanda en 1953. Desde entonces, se han instalado ya más de 6.200.000 m² de paneles y techos radiantes en más de 6.000 proyectos ejecutados, lo que garantiza la alta calidad de estos productos.