Caso práctico: Sustitución de una caldera de gas por calefacción infrarroja invisible en el techo de una vivienda de 100 m²

Esta reforma residencial en el Reino Unido demuestra cómo un propietario sustituyó con éxito una caldera de gas tradicional y un sistema de radiadores murales por un sistema de calefacción de techo totalmente eléctrico, invisible y por infrarrojos de iHelios. 

Al tratarse de una instalación clave de bajas emisiones de carbono en Yorkshire, el propietario quería eliminar los riesgos asociados a las tuberías con agua, liberar espacio en las paredes y conseguir un control climático localizado, habitación por habitación, mediante una moderna automatización inteligente. Al combinar la película calefactora ultrafina iHelios de 0,50 mm directamente con tarifas locales de electricidad según la hora de consumo y una batería doméstica de almacenamiento de 20 kWh, el proyecto establece una hoja de ruta fácilmente replicable para viviendas sin conexión a la red de gas en todo el Reino Unido.

Resumen del proyecto

Este proyecto residencial muestra cómo un propietario sustituyó una caldera de gas tradicional y un sistema de radiadores por un sistema de calefacción de techo totalmente eléctrico e invisible por infrarrojos.

El propietario quería retirar por completo la caldera, los radiadores y las tuberías de calefacción llenas de agua. También quería un control independiente en cada habitación y un sistema de calefacción que pudiera funcionar junto con el almacenamiento en baterías y una futura instalación solar fotovoltaica.

iHelios diseñó un sistema de calefacción de techo multizona para la vivienda de 100 m², utilizando película calefactora por infrarrojos iH405 de 500 mm.

La instalación final tiene una potencia calefactora total conectada de 7,4 kW, distribuida en ocho zonas controladas de forma independiente.

Las facturas de electricidad de la vivienda muestran que el consumo total del hogar alcanzó un máximo aproximado de 35 kWh al día durante el invierno, incluyendo calefacción, agua caliente, cocina, iluminación, electrodomésticos y cualquier otra demanda eléctrica.

Resumen del proyecto

Detalle del proyecto	Especificación
Tipo de propiedad	Vivienda residencial
Superficie de la propiedad	100 m²
Sistema de calefacción principal	Calefacción invisible de techo por infrarrojos iHelios
Película calefactora	Película calefactora por infrarrojos iH405 de 500 mm
Método de instalación	Oculta dentro de la estructura del techo
Potencia calefactora total conectada	7,4 kW
Zonas de calefacción	8 zonas independientes
Termostatos inteligentes	8
Programación de la calefacción	Hasta 8 horas al día
Sistema de calefacción anterior	Caldera de gas y radiadores
Almacenamiento en baterías	20 kWh
Capacidad útil de la batería	Aproximadamente 18 kWh al 90 %
Tarifa eléctrica nocturna	Aproximadamente 7 p/kWh
Tarifa eléctrica diurna	Aproximadamente 26 p/kWh
Consumo eléctrico invernal máximo verificado	Aproximadamente 35 kWh al día
Proporción estimada correspondiente a la calefacción	Aproximadamente 60 %
Solar fotovoltaica	Instalación prevista para el futuro

Costes de funcionamiento de la calefacción por infrarrojos en el Reino Unido: vivienda de 100 m² 

En esta vivienda de 100 m² del Reino Unido, el consumo eléctrico invernal máximo verificado fue de aproximadamente 35 kWh al día, incluyendo calefacción por infrarrojos, agua caliente, cocina, iluminación, electrodomésticos y otros consumos eléctricos domésticos.

Se estima que la calefacción de espacios representa aproximadamente 21 kWh al día, aunque el consumo de la calefacción no se midió por separado con un subcontador.

Con una tarifa eléctrica diurna estándar de 26 p por kWh, el coste estimado de la calefacción por infrarrojos sería de aproximadamente 5,46 £ al día, o 163,80 £ en un mes invernal de 30 días.

Al utilizar una batería de 20 kWh cargada durante la noche a aproximadamente 7 p por kWh, el coste ilustrativo de la calefacción podría reducirse a unos 2,04–3,41 £ al día, según cómo se distribuya la electricidad almacenada entre la calefacción y el resto del consumo doméstico.

Estas cifras corresponden específicamente a esta propiedad. Los costes de funcionamiento de la calefacción por infrarrojos varían según las pérdidas de calor del edificio, el aislamiento, la potencia instalada, los ajustes del termostato, los horarios de calefacción, el clima local y la tarifa eléctrica.

Objetivos del propietario

El propietario quería dejar atrás el gas y crear una vivienda totalmente eléctrica.

Sus prioridades eran:

• retirar definitivamente la caldera de gas;
• eliminar los radiadores y las tuberías de calefacción;
• recuperar espacio útil en las paredes;
• controlar cada habitación de forma independiente;
• evitar calentar habitaciones que no se utilizan;
• aprovechar la electricidad nocturna de menor coste;
• integrar el almacenamiento en baterías;
• preparar la propiedad para una futura instalación solar fotovoltaica;
• reducir el mantenimiento asociado a las calderas y los sistemas de calefacción por agua.

En lugar de sustituir la caldera existente por otro aparato de calefacción central, el propietario eligió un sistema de calefacción distribuido y controlado por separado en cada habitación.

Por qué se eligió la calefacción por infrarrojos en el techo

El propietario quería un sistema de calefacción que no condicionara la colocación de los muebles ni el diseño interior.

La película calefactora iHelios se instaló dentro de la estructura del techo y quedó oculta tras el acabado de la superficie. Una vez instalada, no hay emisores de calor visibles en las habitaciones.

El sistema de techo proporciona calor radiante a las superficies de la habitación, los muebles y las personas, al tiempo que calienta el aire circundante.

La instalación elimina la necesidad de:

• radiadores murales;
• tuberías de calefacción;
• una bomba de circulación;
• una caldera de gas;
• revisiones anuales de la caldera.

El techo seguía estando disponible en toda la propiedad, por lo que resultaba un lugar práctico para distribuir la potencia de calefacción sin reducir el espacio útil del suelo ni de las paredes.

Diseño del sistema de calefacción

La propiedad tiene una superficie total aproximada de 100 m².

El sistema de calefacción completo tiene una potencia conectada de 7,4 kW, equivalente a un promedio aproximado de 74 W por metro cuadrado en toda la propiedad.

Esta cifra representa la potencia total disponible del sistema. No significa que la propiedad consuma 7,4 kW continuamente cada vez que la calefacción está programada.

La potencia instalada se distribuyó en ocho zonas de calefacción. Cada zona está controlada por su propio termostato, lo que permite que las habitaciones alcancen la temperatura deseada y se apaguen de forma independiente.

El consumo eléctrico real depende de:

• la temperatura exterior;
• las pérdidas de calor de la habitación;
• el aislamiento;
• el acristalamiento;
• las temperaturas programadas en los termostatos;
• la ocupación;
• los horarios de cada habitación;
• los aportes térmicos internos;
• el número de zonas que solicitan calor simultáneamente.

Control inteligente de ocho zonas

La propiedad se dividió en ocho zonas de calefacción controladas de forma independiente, cada una con su propio termostato inteligente.

Esto permite al propietario programar temperaturas y horarios de funcionamiento distintos para cada habitación.

Por ejemplo, las zonas de estar pueden calentarse por la mañana y por la noche, mientras que los dormitorios pueden seguir horarios más cortos en función de su ocupación.

Esta estrategia de control ofrece:

• temperaturas individuales por habitación;
• horarios independientes;
• calefacción solo donde se necesita;
• temperaturas más bajas en las habitaciones que no se utilizan;
• menos calefacción innecesaria en toda la vivienda;
• un control del confort más preciso.

Esta es una diferencia importante con respecto a un sistema tradicional de caldera con control centralizado, en el que pueden calentarse varias habitaciones a la vez aunque no se estén utilizando todas.

Funcionamiento programado

Durante el invierno, la calefacción está programada para funcionar hasta aproximadamente ocho horas al día.

Sin embargo, la película calefactora no permanece encendida de forma continua durante esas ocho horas.

Cuando la habitación alcanza y mantiene la temperatura seleccionada, cada termostato enciende y apaga su propia zona.

Si todo el sistema de 7,4 kW funcionara de forma continua durante ocho horas, el consumo máximo teórico de calefacción sería:

7,4 kW × 8 horas = 59,2 kWh

Para que se diera ese supuesto, todas las zonas tendrían que solicitar calor de forma continua durante todo el periodo programado.

Las facturas de electricidad de la propiedad muestran que el consumo de toda la vivienda —incluidos la calefacción y el resto de los equipos eléctricos— no superó los 35 kWh al día durante el periodo de mayor consumo invernal.

Esto confirma que el sistema de calefacción no funciona continuamente a su potencia conectada máxima.

Consumo eléctrico invernal verificado

El consumo eléctrico invernal máximo de aproximadamente 35 kWh al día se basa en las facturas de electricidad del cliente.

Esta cifra corresponde a toda la vivienda e incluye:

• calefacción de espacios por infrarrojos;
• agua caliente sanitaria;
• cocina;
• iluminación;
• electrodomésticos;
• pérdidas de la batería y el inversor;
• consumo eléctrico general del hogar.

Se estima que la calefacción de espacios representa aproximadamente el 60 % del consumo eléctrico total durante el invierno.

Proporción estimada correspondiente a la calefacción

35 kWh × 60 % = aproximadamente 21 kWh al día

Por lo tanto, el consumo eléctrico restante del hogar es de aproximadamente:

35 kWh − 21 kWh = aproximadamente 14 kWh al día

Consumo eléctrico	Consumo diario
Calefacción de espacios por infrarrojos estimada	21 kWh
Otros consumos eléctricos domésticos	14 kWh
Consumo invernal total máximo verificado	35 kWh

La cifra de 35 kWh está verificada mediante las facturas de electricidad. La distribución entre la calefacción y el resto del consumo doméstico es una estimación, ya que el sistema de calefacción no cuenta con un subcontador independiente.

Ciclo de trabajo estimado de la calefacción

En teoría, el sistema completo podría consumir 59,2 kWh durante un horario de ocho horas si todas las zonas permanecieran encendidas de forma continua.

El consumo real estimado de calefacción es de aproximadamente 21 kWh al día.

Por lo tanto, el ciclo de trabajo equivalente promedio implícito es:

21 kWh ÷ 59,2 kWh = aproximadamente el 35,5 %

Esto significa que, a lo largo del periodo programado de calefacción, las zonas funcionaron con un ciclo de trabajo equivalente promedio de aproximadamente el 35 %.

Algunas habitaciones pueden funcionar durante más tiempo que otras, y cada zona se encenderá y apagará en momentos distintos según las pérdidas de calor, la temperatura programada y la ocupación.

Coste eléctrico sin desplazar el consumo con la batería

La tarifa eléctrica diurna es de aproximadamente 26 p por kWh.

Si todo el consumo diario doméstico de 35 kWh se comprara a esta tarifa, el coste sería:

35 kWh × 0,26 £ = 9,10 £ al día

En un mes invernal de 30 días:

9,10 £ × 30 = 273,00 £

Este es el coste estimado del consumo eléctrico total de la propiedad, no solo de la calefacción.

Coste estimado de la calefacción con la tarifa diurna

Si la calefacción representa aproximadamente 21 kWh al día:

21 kWh × 0,26 £ = 5,46 £ al día

Los 14 kWh restantes del consumo doméstico costarían:

14 kWh × 0,26 £ = 3,64 £ al día

En conjunto, estas cantidades dan el coste total diario de 9,10 £.

Almacenamiento en baterías y carga nocturna

La propiedad cuenta con un sistema de almacenamiento de energía en baterías de 20 kWh.

Al utilizar el 90 % de la capacidad indicada, se dispone de aproximadamente:

20 kWh × 90 % = 18 kWh de energía almacenada útil

La batería se carga durante la noche a aproximadamente 7 p por kWh.

El coste de cargar 18 kWh durante la noche es:

18 kWh × 0,07 £ = 1,26 £

Con un consumo doméstico total máximo de 35 kWh al día, la demanda restante de la red durante el día es de aproximadamente:

35 kWh − 18 kWh = 17 kWh

El coste de la electricidad restante a 26 p por kWh es:

17 kWh × 0,26 £ = 4,42 £

Coste diario máximo realista del hogar

Fuente de energía	Consumo	Tarifa	Coste
Carga nocturna de la batería	18 kWh	7 p/kWh	1,26 £
Electricidad restante de la red durante el día	17 kWh	26 p/kWh	4,42 £
Consumo eléctrico total del hogar	35 kWh	—	5,68 £ al día

En un mes invernal de 30 días:

5,68 £ × 30 = aproximadamente 170,40 £

En comparación con comprar toda la electricidad a la tarifa diurna, esto supone una reducción ilustrativa de:

273,00 £ − 170,40 £ = 102,60 £ al mes

La batería y la tarifa según la hora de consumo reducen el coste eléctrico diario máximo estimado aproximadamente un 38 %.

Asignación realista del coste de calefacción

Se estima que la calefacción representa aproximadamente el 60 % del consumo eléctrico total durante el invierno.

Si se asigna a la calefacción el 60 % del coste doméstico ajustado con la batería:

5,68 £ × 60 % = aproximadamente 3,41 £ al día

En un mes invernal de 30 días:

3,41 £ × 30 = aproximadamente 102,30 £

Se trata de una asignación proporcional, no de un coste de calefacción medido por separado.

Otra forma de ilustrar el posible coste de la calefacción es suponer que la electricidad almacenada durante la noche se utiliza primero para cubrir la demanda de calefacción.

Demanda de calefacción estimada:

21 kWh al día

Aportación de la batería:

18 kWh a 7 p = 1,26 £

Demanda de calefacción restante:

3 kWh a 26 p = 0,78 £

Coste ilustrativo de la calefacción de espacios:

1,26 £ + 0,78 £ = aproximadamente 2,04 £ al día

En la práctica, la batería suministra energía a toda la vivienda de forma dinámica, incluidos el agua caliente, la iluminación, la cocina y los electrodomésticos. Por tanto, el coste real de la calefacción forma parte de la factura eléctrica total del hogar y no se cobra por separado.

Por qué la potencia instalada y el consumo eléctrico son distintos

Un error habitual es suponer que un sistema de calefacción de 7,4 kW consume 7,4 kWh cada hora durante todo el día.

La cifra de 7,4 kW es la potencia conectada máxima disponible cuando las ocho zonas de calefacción funcionan simultáneamente.

El consumo real es menor porque:

• cada habitación tiene su propio termostato;
• las habitaciones funcionan con horarios distintos;
• las zonas se apagan cuando alcanzan la temperatura deseada;
• no todas las habitaciones solicitan calor al mismo tiempo;
• los aportes térmicos internos reducen la demanda de calefacción;
• los patrones de ocupación varían a lo largo del día.

Las facturas de electricidad verificadas ofrecen una imagen más realista que limitarse a multiplicar la potencia conectada por el número de horas del día.

Sistema de calefacción anterior

Antes de la instalación, la propiedad dependía de una caldera de gas y radiadores murales.

La instalación anterior incluía:

• una caldera central;
• tuberías llenas de agua;
• radiadores que ocupaban espacio en las paredes;
• control centralizado de la calefacción;
• revisiones anuales de la caldera;
• dependencia continua del gas.

El nuevo sistema elimina estos componentes y los sustituye por calefacción eléctrica oculta, dividida en ocho zonas controladas de forma independiente.

Antes y después

Antes	Después
Caldera de gas	Calefacción por infrarrojos totalmente eléctrica
Radiadores murales	Calefacción invisible de techo
Tuberías con agua	Sin circuito de agua para la calefacción
Calefacción centralizada	Ocho zonas independientes
Revisiones de la caldera	Sin revisión anual de la caldera
Espacio limitado en las paredes	Paredes sin radiadores
Sin integración con baterías	Almacenamiento en baterías de 20 kWh
Calefacción con combustibles fósiles	Estrategia de calefacción totalmente eléctrica
Sin integración solar	Paneles solares fotovoltaicos previstos

Preparación para la futura instalación de paneles solares fotovoltaicos

Los paneles solares fotovoltaicos aún no se habían instalado cuando se registraron las facturas de electricidad de invierno.

El propietario tiene previsto añadir paneles solares en el tejado en el futuro.

Una vez instalado, el sistema solar podrá:

• abastecer parte del consumo eléctrico diurno del hogar;
• reducir la electricidad importada de la red;
• cargar la batería con el excedente de generación solar;
• contribuir a la calefacción cuando las condiciones de luz diurna sean adecuadas;
• aumentar el uso de electricidad autogenerada.

La generación solar variará según la estación y el clima. No debe suponerse que los paneles solares del tejado cubrirán todas las necesidades de calefacción en invierno, pero pueden reducir el consumo anual de la red y mejorar el rendimiento general del sistema energético totalmente eléctrico.

Coste de instalación

Materiales: £3,295.63

Instalación: £1,395.00

Coste total de instalación: £4,690.63, incluidos los materiales y la instalación local.

Resultados

El proyecto finalizado ha permitido:

• retirar por completo la caldera de gas;
• prescindir de radiadores murales;
• prescindir de tuberías de calefacción por agua;
• instalar calefacción oculta en el techo;
• disponer de ocho zonas controladas de forma independiente;
• disponer de ocho termostatos inteligentes;
• programar la calefacción hasta ocho horas al día;
• alcanzar una potencia total conectada de 7.4 kW;
• verificar un consumo máximo de electricidad doméstica en invierno de aproximadamente 35 kWh al día;
• estimar un consumo de calefacción de espacios de aproximadamente 21 kWh al día;
• disponer de una batería de 20 kWh con aproximadamente 18 kWh de capacidad útil;
• cargar la batería durante la noche a un coste menor;
• preparar la vivienda para la futura instalación de paneles solares fotovoltaicos;
• disponer de más espacio útil en las paredes;
• reducir el mantenimiento del sistema mecánico de calefacción.

Nota importante sobre los datos

La cifra de consumo máximo de electricidad en invierno, de aproximadamente 35 kWh al día, se basa en las facturas de electricidad de la vivienda.

La estimación de que el 60 % corresponde a la calefacción de espacios se basa en los horarios de calefacción, el funcionamiento del termostato y las demás cargas eléctricas del hogar. No se basa en la medición independiente del consumo de calefacción.

Los cálculos de costes utilizan las siguientes tarifas eléctricas:

• aproximadamente 7 p/kWh para la carga nocturna;
• aproximadamente 26 p/kWh para la electricidad diurna.

Los cálculos excluyen los cargos fijos, ya que se aplican independientemente del sistema de calefacción instalado.

Las pérdidas de conversión de la batería, los ajustes de reserva y las variaciones de las tarifas también pueden afectar a los costes reales.

Conclusión

Este caso práctico muestra cómo una vivienda de 100 m² sustituyó una caldera de gas tradicional por un sistema de calefacción totalmente eléctrico e invisible integrado en el techo.

La vivienda utiliza ahora película calefactora infrarroja iH405 de 500 mm, con una potencia total conectada de 7.4 kW, distribuida en ocho zonas controladas de forma independiente.

Aunque el sistema puede suministrar 7.4 kW cuando todas las zonas solicitan calor, no funciona continuamente a plena potencia. Las facturas de electricidad muestran que el consumo total máximo de la vivienda en invierno se mantuvo en aproximadamente 35 kWh al día, incluida la calefacción y todas las demás necesidades eléctricas de la propiedad.

Se estima que la calefacción representa aproximadamente 21 kWh al día, lo que equivale a un ciclo de funcionamiento medio de alrededor del 35 % durante el periodo programado de ocho horas de calefacción.

Al cargar durante la noche aproximadamente 18 kWh de capacidad útil de la batería a 7 p/kWh, el coste ilustrativo máximo de la electricidad para toda la vivienda se reduce de unos £9.10 a aproximadamente £5.68 al día.

La futura incorporación de paneles solares fotovoltaicos completará la estrategia general del propietario, que combina calefacción eléctrica, almacenamiento en baterías y generación renovable in situ.

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Cada vivienda tiene necesidades de calefacción diferentes. La superficie por sí sola no basta para determinar la potencia instalada adecuada.

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