Equilibrado hidraúlico

Equilibrado hidráulico para calefacción por superficies radiantes ▪ El equilibrado hidráulico tradicional mejora la eficiencia del sistema de calefacción. El problema es que es relativamente costoso y es inevitable que haya discrepancias entre la teoría y la práctica. Sin embargo, con el equilibrado automático, la calefacción radiante siempre estará compensada hidráulicamente y se conseguirá la temperatura deseada en cada habitación. Esto resulta útil también para enfriar la casa en verano, ya que las condiciones marco también son distintas.

El equilibrado hidráulico mejora la eficiencia energética y el confort

Si lo que se quiere es aprovechar el potencial de ahorro de energía en los edificios, la regulación térmica es un factor fundamental. No solo el aislamiento de las superficies externas del edificio influye, y mucho, en las necesidades caloríficas y en la consiguiente eficiencia energética, también la instalación de calefacción juega un papel importante. Además, desde la introducción de tasas a las emisiones de CO2 para los combustibles fósiles, la eficiencia energética repercute directamente en el bolsillo de los consumidores y, a partir de 2021, los hogares calentados con gas y gasóleo verán aumentar su gasto de calefacción. Este es un punto de partida importante para las empresas de instalaciones sanitarias, calefacción y climatización a la hora de asesorar a sus clientes. No siempre es necesario o posible para los clientes sustituir totalmente la calefacción existente por una nueva. Una correcta configuración de la instalación mediante un equilibrado hidráulico ya aumenta bastante la eficiencia energética y ayuda a reducir el gasto para los consumidores.

El equilibrado hidráulico en la teoría

La hidráulica es la ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos. Así, el equilibrado hidráulico mejora la manera en que el caudal de agua caliente se distribuye por la red de la calefacción. En un sistema no regulado, el agua siempre elige el camino que ofrece menor resistencia.

Consecuencia: la temperatura en las habitaciones que se encuentran en una posición más favorable respecto a la fuente de calor es bastante más elevada que en aquellas que están más lejos.


Con el equilibrado automático, los sistemas de control consiguen siempre la temperatura agradable deseada que el usuario puede ver cuando quiera mediante
una aplicación para el móvil

El equilibrado hidráulico compensa esto y se encarga de que a cada circuito de calefacción le llegue el agua de calefacción que necesita. Esto quiere decir que en ninguna habitación hará demasiado frío ni demasiado calor. Si de esta forma se consigue que en cada habitación se alcance la temperatura deseada más fácil y rápidamente, aumentará la eficiencia de la instalación y se desperdiciará menos energía.

Ahorro de energía inteligente

Si se desea controlar la temperatura ambiente con la mayor eficiencia energética posible, resulta muy práctico un sistema de calefacción inteligente, como el controlador Smatrix Pulse. Los sistemas de calefacción inteligente avisan a los residentes cuando en una habitación hace permanentemente demasiado calor o demasiado frío y se pueden controlar a distancia con una aplicación para el móvil. Con la app Uponor Smatrix Pulse, el usuario puede, por ejemplo, acceder a la Uponor Cloud cuando no está en casa y modificar los ajustes de su sistema de control. De esta manera puede bajar la calefacción o la refrigeración cuando no hay nadie en casa. El sistema es compatible también con el asistente por voz Alexa para controlarlo cómodamente en casa.

La función de autoequilibrado hidráulico supervisa constantemente la temperatura de cada habitación y se adapta a las variaciones que se produzcan.


Sistema completo Smatrix Wave Pulse: el usuario siempre tiene acceso al controlador, remotamente mediante una app a través de la nube o localmente a través del wifi.

En el equilibrado hidráulico tradicional, se calcula la carga térmica de cada habitación y según ella se diseña la superficie calorífica y el caudal másico. El técnico determina la pérdida de presión de los tubos y la pérdida de presión de compensación para obtener los valores de ajuste del sistema de calefacción. Para mantener esos valores, se ajustan convenientemente las válvulas de los colectores de la calefacción de suelo radiante, se utilizan válvulas de regulación en los distintos ramales de calefacción y se controla que las bombas de circulación reguladas electrónicamente estén óptimamente diseñadas y configuradas.

Problemas en la práctica

Si bien el equilibrado hidráulico convencional mejora claramente la eficiencia energética de la calefacción, también presenta algunos inconvenientes. La carga térmica indica el suministro de calor en watios que se necesita para alcanzar una determinada temperatura en una habitación y, depende de la ubicación del edificio, el tipo de construcción de los cerramientos caloportadores y el uso que tiene la habitación.

El cálculo de la carga térmica incluye imprecisiones, aunque se siga la normativa vigente y muchas veces se desconocen algunos parámetros que influyen en la transferencia de calor, como el revestimiento que se pondrá en el suelo en los edificios de nueva construcción o los valores de aislamiento exactos de la envolvente del edificio en el caso de las rehabilitaciones. Además, la carga térmica siempre se calcula solo para el caso de diseño, es decir, para unas condiciones que suponen un especial esfuerzo para la instalación de calefacción.

Si en una calefacción de suelo radiante se determina el caudal másico basándose exclusivamente en la carga térmica, se despreciará el efecto del revestimiento del suelo sobre el flujo térmico. Y es que cada material requiere un caudal másico determinado, que variará también si posteriormente se hace una reforma y se cambia el suelo.

También surgen imprecisiones al determinar la pérdida de presión de los tubos, ya que la longitud del circuito de calefacción diseñado casi nunca coincide con lo realmente construido. Estas variaciones hacen que los valores de ajuste calculados no coincidan exactamente con las condiciones reales de calefacción y que no se aporten las cantidades de agua necesarias para una habitación.

Equilibrado automático para calefacción mediante superficies radiantes

Las diferencias entre los supuestos teóricos calculados y las condiciones reales durante el funcionamiento de la calefacción se pueden compensar con un equilibrado automático. Y es que el equilibrado automático se basa exclusivamente en las condiciones reales de funcionamiento de la calefacción: lo determinante es la temperatura ambiente medida. Basándose en esto, el regulador calcula una sincronización temporal de los actuadores, lo que se denomina procedimiento de modulación por duración de impulsos. De esta forma, el regulador puede reaccionar cíclicamente a las variaciones, garantizando la temperatura ambiente deseada.

La adaptación permanente garantiza que, incluso al cabo de los años o aunque varíen las condiciones marco (por haber cambiado el revestimiento del suelo radiante, por ejemplo), a la habitación llegará la cantidad de agua adecuada y a la temperatura predefinida. En este equilibrado automático completo, como el que realiza el sistema de control de Uponor, por ejemplo, no hace falta regular las válvulas: todas se mantienen abiertas.

Para evitar los inconvenientes mencionados más arriba, el sistema Smatrix Pulse para el control de la temperatura de calefacción y refrigeración radiante en la construcción residencial se rige exclusivamente por las necesidades reales, sin atenerse únicamente a los valores determinados en los cálculos teóricos La instalación de este tipo de sistemas de control dinámico ahorra tiempo y, a largo plazo, reduce el gasto.

Pero, sobre todo, mejora la eficiencia energética de la calefacción, ya que siempre se utiliza la energía calorífica justa que se necesita en cada momento en la habitación. En comparación con un sistema no equilibrado sin control individual para cada habitación, los sistemas autoequilibrables permiten al consumidor ahorrar hasta un 20 % de energía.

Refrigeración eficiente con equilibrado hidráulico

En el futuro, la refrigeración de la vivienda será un tema cada vez más presente. Y es que, con el cambio climático, en verano cada vez tenemos días más calurosos durante periodos más largos.

«El equilibrado automático compensa las diferencias entre los supuestos teóricos y las condiciones reales.»

Y una vez que el calor ha entrado en el edificio, el revestimiento aislante de los edificios modernos impide que se enfríen rápidamente por la noche. Por tanto, cada vez habrá más necesidad de refrescar los edificios y la refrigeración en las viviendas se convertirá en algo normal. Aquí resultará útil un sistema de control «cooling ready» como Smatrix Pulse que, en caso necesario, pueda alternar entre los modos de calefacción y refrigeración.

Igual que en la calefacción, el sistema será especialmente eficiente si la regulación hidráulica es óptima. Por razones prácticas, la refrigeración radiante suele funcionar con los mismos ajustes hidráulicos que la calefacción. Esto es un problema, ya que los factores que influyen en la calefacción no son los mismos que para la refrigeración.

Mientras que para la calefacción hay que tener en cuenta, por ejemplo, las posibles pérdidas de calor a través de la envolvente del edificio, para la refrigeración lo que cuenta es, sobre todo, la radiación solar directa, y aquí son de gran importancia las ventanas y los mecanismos de protección solar con que cuenten. Por tanto, la carga de calefacción en invierno y la carga de refrigeración en verano pueden variar mucho para una misma habitación.

También el uso que se da al espacio es importante. Por ejemplo, en invierno el dormitorio necesita solo un poco de calefacción para alcanzar una temperatura agradable para dormir y el cabezal termostático del circuito de la calefacción se cierra. En verano, por el contrario, si hace mucho calor no se puede dormir, por lo que hay que aumentar la refrigeración.

Un sistema configurado manualmente para la calefacción no enfriará óptimamente, ya que el caudal es menor. Con el autoequilibrado se evita este problema. Este tipo de reguladores funcionan con las válvulas abiertas, de modo que a los dormitorios llega el caudal completo en el modo de refrigeración.

Refrigeración independiente en cada habitación

Con el controlador Smatrix Pulse, el sistema puede cambiar del modo calefacción a refrigeración, con todos los ajustes que esto implica, en unas tres horas. Son varios los factores que influyen en cuándo hará el cambio la instalación. Así, se puede definir una habitación como espacio de referencia cuya temperatura ambiente lanza una señal de activación.

A continuación se activará, por ejemplo, una bomba de calor reversible o válvula de tres vías en un sistema de 4 tubos. Con esta variante, siempre hay calor y frío disponible en cada colector y el propio usuario puede decidir, en función de los parámetros de ajuste, cuándo quiere cambiar entre calefacción y refrigeración.

El gráfico muestra una comparación entre las temperaturas ambiente que se alcanzan en sistemas con autoequilibrado y con equilibrado hidráulico tradicional

Además de la ventaja del autoequilibrado, con un sistema de control individualizado se puede ajustar individualmente la temperatura de cada habitación también en el modo de refrigeración. En los sistemas tradicionales, el sistema de refrigeración normalmente tiene un espacio de referencia. Cuando en ese espacio se alcanza la temperatura deseada o el valor límite de humedad relativa, se apaga el sistema en todo el edificio, aunque en otras habitaciones aún no se haya alcanzado esa temperatura.

El controlador Smatrix Pulse, en cambio, utiliza los datos de temperatura y humedad ambiente de los sensores de cada habitación. Si en una habitación se supera el límite de humedad relativa definida, el sistema puede detener la refrigeración para esa habitación. De esta forma, el sistema de control individualizado para cada habitación mejora el rendimiento. Igual que en el caso de la calefacción, el sistema de control monitoriza permanentemente los factores que influyen en la temperatura superficial y puede ajustar automáticamente el caudal másico según sea necesario.

¿Tienes alguna duda técnica en tus proyectos? Llámanos, estaremos encantados de ayudarte:

Autor: Sven Petersen es asesor de la Uponor Academy Alemania

Sobre el autor

Uponor