Calefacción por suelo

La calefacción por suelo calienta una habitación a través de su pavimento. Los gases calientes de un fuego, o agua templada, pasan por un hueco, unos conductos o unos tubos bajo el suelo, que se calienta en toda su superficie y cede su calor con suavidad y de manera uniforme. Los suelos calefactados aparecen en los siglos IV y III a. C., en baños griegos de Sicilia y en casas de Corea; los sistemas modernos hacen circular agua templada por tubos colocados en el suelo.

Qué es

La calefacción por suelo pone la fuente de calor bajo el pavimento, en lugar de un hogar abierto o una estufa dentro de la habitación. El propio suelo se convierte en una gran superficie templada. Calienta los pies y el aire que queda justo encima, y calienta por radiación a las personas y los objetos de la habitación, sin puntos ardientes ni humo dentro.

Ha habido tres tipos principales. En el hipocausto romano, el suelo descansa sobre pilares encima de un hueco, y los gases calientes de un horno situado fuera de la habitación recorren ese hueco y suben por conductos de los muros. En el ondol coreano, el humo de un fuego encendido a un lado de la habitación pasa por canales bajo un suelo de piedras planas y sale por una chimenea en el lado opuesto. En los sistemas hidráulicos modernos, una caldera o una bomba de calor calienta agua que una bomba impulsa por bucles de tubo empotrados en el suelo, de ida y vuelta.

Cómo funciona

En el ondol, el humo del fuego pasa bajo el suelo de piedra desde el hogar hasta la chimenea del otro lado.

Un fuego calienta el aire que tiene encima, y los gases calientes suben y corren hacia una salida. Bajo el suelo de un hipocausto se extienden por el hueco entre los pilares, rozan la cara inferior de las baldosas y las calientan, y luego salen por tubos huecos de barro colocados en los muros, que calientan también los muros. Vitrubio pide que el suelo inferior suba desde el horno, de modo que una pelota lanzada dentro volvería rodando hasta la boca del horno: la pendiente ayuda a que la llama y los gases calientes lleguen al fondo de la habitación.

El ondol aprovecha el mismo tiro por un camino más estrecho. El fuego se enciende en un hogar más bajo que la habitación, y los gases corren por conductos bajo piedras pesadas, que almacenan el calor y siguen cediéndolo cuando el fuego ya se ha apagado. En ambos sistemas la fábrica gruesa iguala el calor, pero el suelo más cercano al fuego es el más caliente.

Un suelo hidráulico lleva el calor con agua en lugar de humo. El agua se calienta en una caldera o una bomba de calor y se bombea por largos bucles de tubo muy juntos, colocados en una capa de mortero o en una losa de hormigón, desde un colector y de vuelta a él. Una capa de aislamiento bajo los tubos envía el calor hacia la habitación y no hacia el terreno. En una casa estudiada por el Departamento de Energía de Estados Unidos, los tubos iban sobre espuma rígida encima de la losa de hormigón, cubiertos por un mortero de yeso vertido bajo un suelo de baldosas.

Cómo hacerlo

El agua templada vertida por un bucle de tubo bajo una baldosa calienta toda la baldosa, y el aislamiento de debajo guarda el calor.

Una pequeña prueba muestra cómo el agua templada calienta un suelo. Hacen falta una baldosa de cerámica esmaltada de unos 30 centímetros de lado, una plancha de poliestireno rígido algo mayor, dos metros de tubo transparente de acuario, un embudo pequeño de plástico, dos jarras y un termómetro de cocina.

Coloque el tubo sobre el poliestireno en zigzag, con las curvas a unos cuatro centímetros unas de otras, dejando salir los dos extremos por el borde, y sujételo con tiras de cinta adhesiva. Ponga la baldosa encima. Meta el embudo en un extremo del tubo y lleve el otro a una jarra, colocada más baja que la plancha. Llene la otra jarra con agua templada del grifo y compruébela con el termómetro: no debe pasar de 40 °C. Viértala despacio en el embudo y mantenga el caudal unos minutos. Ponga la mano plana sobre la baldosa en el lado por donde entra el agua y luego en el otro extremo: se templa primero cerca del embudo y después en toda la superficie. Repita la prueba con la baldosa sobre una piedra fría o una bandeja de metal en lugar del poliestireno y compare cuánto se calienta.

Historia y evolución

Los suelos caldeados aparecen en el mundo griego en los siglos IV y III a. C. Gilbert-Charles Picard sitúa el principio entre los griegos al menos a comienzos del siglo IV a. C., con conductos bajo una parte de la habitación. En Gela, en Sicilia, en unos baños construidos tras la refundación de la ciudad por Timoleón y destruidos con ella en el 282 a. C., el fuego se encendía en una pequeña cámara de dos pasillos cuyos muros sostenían el suelo de una sala situada encima. En Fregellae, en el Lacio, unos baños de comienzos del siglo II a. C. ya tenían un hipocausto plenamente desarrollado, con su horno y suelos sobre pilares. En Pompeya, el bloque de baños caldeados de las termas Estabianas no se construyó hasta la segunda mitad de ese siglo. Los autores romanos atribuían a Cayo Sergio Orata, que también instaló criaderos de ostras cerca de Bayas a comienzos del siglo I a. C., la introducción de estos suelos suspendidos en Italia. Vitrubio, hacia el 25 a. C., da la receta: un suelo inferior de baldosas inclinado hacia el horno, pilares de ladrillos de ocho pulgadas asentados con arcilla mezclada con pelo, y encima baldosas de dos pies que sostienen el suelo.

En el noreste de Asia, el humo se hacía pasar bajo los suelos de otro modo. Kim Jae Youn encuentra ondols en la cultura de Krounovka, en Primorie, el noreste de Corea y Manchuria. El Servicio de Patrimonio de Corea fecha ejemplos tempranos de ondol en yacimientos de entre el siglo III a. C. y el siglo I d. C. En el sur de Corea, en los yacimientos de Bangiri y Neukdo, han aparecido ondols en forma de L y de U hechos con losas de piedra sobre el suelo de las casas, y Kim relaciona su llegada con la influencia de Krounovka. En el ondol coreano posterior, un horno, el agungi, alimenta conductos bajo la habitación cubiertos con finas piedras planas, las gudeul.

Un suelo hidráulico moderno: tubos de agua templada en una capa de mortero, con aislamiento debajo para enviar el calor hacia arriba.

La calefacción por agua caliente llegó mucho después. En 1831 Angier March Perkins, ingeniero estadounidense instalado en Londres, patentó un sistema cerrado en el que el agua, encerrada en un bucle de tubo estrecho de hierro forjado de alrededor de una pulgada, se calentaba en un horno y circulaba a presión. Esas presiones altas inquietaron a las aseguradoras, que durante un tiempo retiraron la cobertura, y él introdujo un sistema más seguro de presión media. En Estados Unidos, Frank Lloyd Wright colocó bucles de tubo en arena bajo la losa de hormigón de la casa Jacobs, en Madison, Wisconsin, terminada en 1937, y llamó al resultado «gravity heat». Los tubos se llenaron primero de vapor; más tarde Wright prescribió agua. Los sistemas modernos siguen la misma idea con bucles de tubo colocados sobre aislamiento y cubiertos de mortero.