¿Es la refrigeración radiante una buena idea para su hogar?

¿Estás actualizando tu sistema actual de aire acondicionado? ¿Quieres evitar el gasto de un aire acondicionado central o eliminar el riesgo de propagar alérgenos a través de un sistema de aire forzado?

La refrigeración radiante es una gran alternativa para mantener tu hogar fresco. No disparará tus facturas de energía ni llenará tu hogar de polen, alérgenos y caspa.

Puede que estés familiarizado con calefacción radiante por suelo o pared, pero como la refrigeración radiante no es tan popular, puedes preguntarte qué es. ¿Cómo funciona? ¿Puedes usar tu sistema de calefacción radiante para enfriar? Este artículo responderá a todas tus preguntas.

¿Cómo funciona la refrigeración radiante?

Los sistemas de refrigeración radiante están compuestos por losas o vigas enfriadas que generalmente se instalan dentro de techos, suelos o paredes. Estas losas y vigas causan un efecto de enfriamiento absorbiendo el calor de tu hogar.

Los sistemas de refrigeración radiante usan tuberías llenas de agua; por eso también se conocen alternativamente como sistemas de enfriamiento hidrónico. El agua fría circula por las tuberías instaladas y enfría las losas o vigas.

El agua de suministro debe tener una temperatura moderada entre 14°C y 18°C (58°F a 65°F). El suelo se enfriará entre 20°C y 24°C (68°F a 75°F). La temperatura del agua de suministro debe controlarse para evitar acercarse al punto de rocío manteniendo la temperatura de superficie por encima de 19°C (66°F) mientras se mantiene la humedad relativa por debajo del 50%.

Enfriamiento hidrónico vs Calefacción hidrónica

Cuando el aire entra en contacto con estas losas o vigas, hay un intercambio de energía por radiación, y como resultado, el aire caliente se enfría. El agua en las tuberías se bombea periódicamente y agua fría fresca la reemplaza.

En resumen, el enfriamiento hidrónico es como la calefacción hidrónica pero a la inversa. La única diferencia en la refrigeración radiante es que el calor se transfiere de la habitación a las tuberías de agua fría instaladas en paneles.

Como la refrigeración radiante no enfría el aire interior eliminando humedad, incluso abrir una ventana en un día caluroso y húmedo puede aumentar el contenido de humedad. Por tanto, este sistema funciona mejor en hogares con deshumidificador o en zonas de clima seco. En edificios medianos-grandes, usar refrigeración radiante con un Sistema de Aire Exterior Dedicado (DOAS) funciona mejor. El sistema DOAS proporciona la cantidad exacta de ventilación requerida por los edificios para eliminar la humedad. También puede usarse un deshumidificador para toda la casa.

Tipos de refrigeración radiante

Los sistemas de refrigeración radiante son de dos tipos principales.

1. Losas enfriadas (Chilled Slabs)

Estos sistemas se conocen generalmente como Sistemas de Edificio Termalmente Activados (TABS). En este sistema, las tuberías de enfriamiento se instalan detrás de las losas metálicas que se colocan en el suelo, paredes o techo. El agua fría que circula por estas tuberías enfría las losas. Las losas luego enfrían todas las superficies con las que contactan y que a su vez ayudan a enfriar el aire en ese espacio.

Comparados con paneles radiantes, estas losas tienen mayor masa térmica. La masa térmica es la capacidad de un material para resistir cambios en su temperatura. Así, tener mayor masa térmica permite a los paneles radiantes manejar mejor las fluctuaciones de temperatura durante el día.

El coste de instalación por metro cuadrado es menor para las losas radiantes comparado con vigas radiantes. Por otro lado, como este sistema no contacta directamente con el aire, estas losas necesitan cubrir un área mayor.

2. Vigas enfriadas (Chilled Beams)

Este sistema se usa tanto para calefacción como refrigeración radiante. Estos paneles a menudo se denominan vigas enfriadas. Las tuberías de agua se integran en un intercambiador de calor (viga) en estos paneles. Se montan mayormente en techos o colgados de ellos, pero pueden instalarse en paredes también. Estos paneles son más eficientes ya que las tuberías de enfriamiento están activamente en contacto con el aire.

Los paneles son ligeros y tienen menor masa térmica. Además, son ideales para rehabilitación ya que no tendrás que derribar el techo de toda tu casa o edificio para instalarlos. En su lugar, se pueden acoplar fácilmente al techo de cualquier edificio.

Ambos tipos, losas enfriadas y vigas enfriadas, usan tuberías de agua fría y funcionan con el mismo principio para la refrigeración radiante.

¿Puedes usar el sistema de calefacción radiante para enfriar también?

Puedes usar un solo sistema de aire acondicionado para tanto calefacción como refrigeración radiante. Sin embargo, el problema con la calefacción radiante es que la mayoría de las losas radiantes se instalan dentro de paredes y suelos. Mientras que para enfriar, los paneles de techo son más eficientes comparados con sistemas de suelo radiante, ya que los sistemas de suelo disminuyen la eficiencia general de enfriamiento del sistema.

La razón está en cómo funciona cualquier sistema hidrónico de calefacción y enfriamiento. Para asegurar el mejor rendimiento, el sistema debe instalarse donde más transferencia de calor tiene lugar, y la diferencia de temperatura entre aire y sistema radiante es máxima.

La calefacción radiante por suelo funciona más eficientemente que el enfriamiento radiante por suelo porque cuando el aire frío contacta con el sistema radiante, el aire gana energía calorífica y sube, mientras que el aire frío se queda bajo en la habitación. Así, la diferencia de temperatura entre aire y sistema radiante es máxima cerca del suelo.

Por otro lado, los paneles de techo son más efectivos para enfriar ya que el aire caliente suele subir y quedarse alto en la habitación. Así el techo es donde más aire contacta con el sistema radiante.

En segundo lugar, los techos están más expuestos, mientras que los suelos están mayormente cubiertos con muebles. Así, los paneles de techo aseguran que más aire contacte con superficies enfriadas, mejorando la efectividad del sistema. Por eso las losas o vigas de techo radiantes funcionan mejor para propósitos de enfriamiento.

Sin embargo, la calefacción radiante por pared es igualmente efectiva para calefacción que para enfriamiento porque está igualmente expuesta al aire cerca del techo y al aire cerca del suelo.

Beneficios de la refrigeración radiante

Hay ciertas ventajas de los sistemas de enfriamiento sin conductos, y la refrigeración radiante es una forma innovadora y de alta eficiencia de enfriar tu espacio. Aquí algunos aspectos positivos de usar un sistema de enfriamiento hidrónico.

1. Costes operativos reducidos

La refrigeración radiante reduce costes operativos de dos formas. Primero, los sistemas radiantes hidrónicos usan agua que puede absorber más calor que el aire. Por tanto, tienes que bombear y enfriar agua menos frecuentemente. Segundo, no requiere tanto mantenimiento como los sistemas de aire acondicionado de aire forzado. Como resultado, puedes reducir costes operativos.

2. Eficiencia energética mejorada

Los sistemas de refrigeración radiante han mejorado y emergido como alternativa sostenible y eficiente a los sistemas HVAC tradicionales en las últimas décadas. Idealmente, un sistema de refrigeración radiante puede operar usando menos energía que la requerida para enfriar un lugar por otros métodos. Esto lleva a reducción significativa de huella de carbono y consumo energético.

Según un estudio del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL), usar refrigeración radiante y sistemas de ventilación adecuados como DOAS puede ayudar a ahorrar hasta un 50% del consumo energético en edificios medianos.

3. Mayor libertad arquitectónica

Aunque muy dependiente del clima del edificio y diseño del sistema de enfriamiento, un sistema de enfriamiento hidrónico permite una reducción considerable en los conductos. Esto te permite expandir el espacio entre techo y suelo. Puedes elegir construir ventanas más grandes para proporcionar mejor flujo de aire fresco y luz solar.

4. Mayor confort

Además, como las tuberías de agua suelen instalarse dentro de paredes o suelos mientras que los paneles suelen colgarse del techo, no ocupan espacio en tu habitación ni bloquean tu camino.

El proceso de enfriamiento en la refrigeración radiante es bastante natural. Además, es libre de vibraciones y silencioso. Todo esto suma para darte una experiencia de enfriamiento interior definitiva llena de confort.

5. Mejor calidad del aire

Como no se circula aire forzado en las habitaciones en sistemas de enfriamiento hidrónico, la calidad del aire es más limpia. Al emparejarse con un sistema dedicado de aire exterior (DOAS), disfrutas de aire fresco y tratado. Te ayuda a mantener un ambiente saludable y evitar el riesgo de contaminantes del aire interior como alérgenos y polen.

Desventajas de la refrigeración radiante

Hay algunos límites y desventajas de la refrigeración radiante como cualquier otro sistema.

1. Condensación

Los sistemas de refrigeración radiante no se instalan ampliamente porque pueden causar condensación. La condensación ocurre cuando la temperatura de una viga enfriada o losa radiante se vuelve igual o inferior al punto de rocío. Este problema se acentúa cuando el sistema de enfriamiento se instala en climas con alta humedad y altas temperaturas. Estos sistemas son más adecuados para zonas áridas.

Sin embargo, con DOAS o deshumidificadores adecuados, puedes aumentar la capacidad de enfriamiento, lograr niveles ideales de humedad en verano y eventualmente eliminar el riesgo de condensación.

2. Problema de ventilación en edificios

El otro problema mayor en la refrigeración radiante es la falta de capacidad para circular aire. Esto significa que el aire se estanca porque no hay suficiente ventilación. Si usas enfriamiento hidrónico en hogares, abrir ventanas y puertas ayudaría. Pero si vives en clima húmedo, el aire exterior caluroso subiría el nivel de humedad interior.

En un edificio grande donde el techo es más alto de 2,7 metros, las vigas enfriadas no funcionarán porque la circulación de aire no será suficiente a menos que se emparejen con un sistema de ventilación como DOAS.

3. Costes de instalación más altos

Comparado con un sistema de aire forzado, un sistema de calefacción y refrigeración radiante es más caro de instalar. El coste del equipo de refrigeración radiante es bastante alto. Otro problema es que como este sistema no es tan popular y poca gente usa sistemas hidrónicos en EE. UU., te costará encontrar un profesional para instalar el sistema en tu casa.

4. Difícil de instalar

Es mejor instalar las losas radiantes mientras se construye una casa o edificio. Si quieres instalar losas radiantes en una casa ya construida, debes derribar todo tu techo o suelo para instalar el sistema. En esos casos, puedes usar vigas enfriadas.

5. Daños por agua

Los sistemas de refrigeración radiante pueden causar daños por agua debido a altos niveles de humedad causados por condensación y fugas en tuberías. Las fugas de agua pueden bajar la capacidad de enfriamiento del sistema radiante, y la humedad causada por condensación puede llevar a crecimiento de moho.

Conclusión

La refrigeración radiante es una buena solución para combatir el calor del verano sin disparar tus facturas de energía. La ventaja de esta forma de enfriamiento es la reducción de huella de carbono y consumo energético sin comprometer tu confort. Sin embargo, la instalación es un poco compleja y necesitas tener un sistema de ventilación adecuado para evitar inconvenientes como la condensación.