Carbono para calefacción por suelo radiante: núcleo, película, azulejos, laminado

La humanidad conoce muchas formas de calentar un hogar. Desde la estufa y la chimenea hasta los convectores de energía solar. Al elegir un método de calentamiento, se tienen en cuenta varios factores:

Configuración de la habitación.
Disponibilidad de diversos tipos de portadores energéticos (combustible sólido o líquido, gas natural, electricidad, etc.), así como la posibilidad de utilizarlo en una instalación concreta. Por ejemplo, en un edificio de apartamentos, es imposible instalar una caldera de leña individual.
Viabilidad económica: en las regiones, el costo de los portadores de energía varía significativamente.
Posibilidad (y necesidad) de respaldo de los sistemas de calefacción;
Automatización de sistemas de calefacción: no siempre es posible monitorear continuamente la caldera de calefacción.
Componente estético.

Consideraremos una tecnología progresiva: piso cálido de fibra de carbono (fibra de carbono).

Por qué los sistemas eléctricos de calefacción por suelo radiante son tan populares en los hogares modernos

El aire calentado se forma en el nivel más bajo, aumentando uniformemente a través del volumen de la habitación.
El área de transferencia de calor grande minimiza las pérdidas.
Puede caminar descalzo sobre un suelo cálido en invierno;
Los elementos calefactores planos encajan perfectamente en el interior: simplemente no se pueden ver debajo del revestimiento del suelo.
La calefacción por suelo radiante con cable eléctrico permite automatizar completamente el sistema de climatización. El controlador no solo mantiene una temperatura preestablecida, puede establecer modos de bajo costo (cuando no está en casa) o encender la calefacción con un temporizador.
No hay problemas con la entrega de energía: casi el 100% del parque de viviendas está electrificado.
Instalación sencilla: no es necesario colocar tuberías para agente de transferencia de calor líquido, instalación de radiadores de calefacción, ventiladores, bombas
No requiere mantenimiento: un sistema de calefacción por suelo radiante debidamente organizado dura mucho tiempo. Cualquier fabricante que se precie ofrece una garantía mínima de 10 años.

También hay desventajas, que, sin embargo, están cubiertas por ventajas:

Para instalar el sistema, deberá abrir el revestimiento del piso. En el caso del linóleo o laminado, no hay problema. Y si desea implementar una calefacción por suelo radiante de carbono debajo de las baldosas, deberá llevar a cabo una renovación completa de la habitación.
Costo relativamente alto de equipos, especialmente termoelementos. Es cierto que este problema ocurre solo una vez, al comprar.
El costo de generar calor es más alto que usar gas o combustibles sólidos.

Y, sin embargo, la ventaja principal: el suelo de carbono se puede colocar y conectar de forma independiente. Esto requiere una herramienta doméstica común y las habilidades básicas de un artesano hogareño.

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Características de la instalación de una calefacción por suelo radiante de carbono.

Colocar el dispositivo no lleva mucho tiempo. En este caso, el usuario no necesita tener habilidades especiales. La instalación se puede dividir en varias etapas:

Preparación de materiales y locales.
Cálculos preliminares. Es necesario calcular la pérdida de calor, el área requerida para calentar, dibujar un boceto de la superficie donde funcionará el piso cálido.
Instalación de aislamiento térmico.
Instalación de tapetes o láminas (depende de la elección de la fuente de calor).

Características de la instalación de una calefacción por suelo radiante de carbono.

Preparando un lugar para un sensor de temperatura.
Instalación del termostato, conexión al sistema y sensor de temperatura.
Pruebas de conexión de elementos calefactores.
Conexión del termostato a la fuente de alimentación.
Comprobación del correcto funcionamiento de la calefacción del panel.
Aplicación de la capa de acabado.

¡Importante! Una calefacción por suelo radiante de carbono debajo de las baldosas requiere que el usuario la llene con una solución de mortero o cola.La calefacción por infrarrojos no necesita este procedimiento.

Cómo instalar suelo radiante eléctrico

Variedades de sistemas eléctricos de suelo radiante.

Los sistemas de calefacción que utilizan energía eléctrica se pueden dividir en tres grupos principales (cada uno de los cuales ofrece varias versiones):

Se utiliza un cable eléctrico como generador de calor, la radiación es por convección (el calor se eleva a través del aire).
El llamado "cable inteligente". El método de colocación es el mismo (húmedo). El tipo de cobertura óptimo: baldosas de cerámica o porcelánico, piedra, madera (incluido parquet), laminado. Se permiten alfombras y linóleo.
Calefacción por suelo radiante modular, formada por placas termoaislantes con cable en el interior. Montado sobre una base seca. Ideal para todo tipo de azulejos, tarimas, laminados y linóleo.
Suelos laminados que crean una superficie climática uniforme que se calienta en toda el área.
Piso de película de fibra de carbono con aislamiento térmico (el segundo nombre es carbono). Ideal para colocar debajo de parquet natural o tarima flotante. Se permite la instalación debajo de linóleo o alfombra. Los calentadores de carbón utilizan un método de calentamiento innovador: infrarrojos.
Calefacción por suelo radiante, también con elementos calefactores de carbono. Encaja en los elementos estructurales del edificio, es decir, se vierte en solera o pavimento autonivelante. Apto para todo tipo de superficies, incluyendo piedra, baldosas, madera y materiales artificiales. También utiliza un método infrarrojo para transferir energía térmica.

Por qué instalar calefacción por suelo radiante: estera de carbono

La alfombra de carbono es una tecnología avanzada e innovadora que utiliza ondas infrarrojas para calentar una habitación. El carbono es un material muy duradero, cuando se expone a la electricidad, produce calor, que se basa en el rango de infrarrojos de onda larga. Las varillas están conectadas en paralelo para garantizar un funcionamiento suave del suelo.

Debido al alto coeficiente térmico de transferencia de calor, se puede regular el nivel y la cantidad de calor que produce el piso.

Los componentes innovadores con los que se fabrican las varillas garantizan que el sistema tenga una vida útil prolongada y sin problemas. El suelo puede autorregularse, lo que ahorra significativamente energía térmica. Es por eso que los costos de comprar e instalar un piso de este tipo se amortizan muy rápidamente.

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Mucha gente prefiere instalar un suelo de carbono cálido, ya que puede regular la temperatura ambiente de forma independiente.

¿Por qué vale la pena instalar un piso así?

El suelo inteligente regula automáticamente la temperatura ambiente. Reacciona a las más mínimas fluctuaciones y cambios de temperatura y lo estabiliza.
Al instalar o reorganizar muebles, el piso de carbono en sí deja de funcionar en la zona donde se colocaron los muebles, ya que la transferencia de calor se ha deteriorado allí.
El suelo siente las más mínimas fluctuaciones en la transferencia de calor gracias al grafito finamente disperso, que es su material compuesto.
Un suelo de este tipo reduce los costes de calefacción en al menos un 30%.
El piso de carbono ioniza el aire, lo que tiene un efecto positivo en el cuerpo.
El piso es confiable. No se puede sobrecalentar, ya que la estera del núcleo tiene una mayor fuerza y resistencia a las influencias externas.

La alfombra se puede instalar fácilmente en habitaciones de cualquier tamaño y características. Antes de comprar, solo necesita calcular correctamente la cantidad de material requerido. El piso se puede instalar en solera, así como en adhesivo para baldosas.

Principio de operación

Dado que nuestra revisión se centra específicamente en las tecnologías de carbono, analizaremos el principio de funcionamiento de un piso cálido hecho de carbono.

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Primero, descubramos la terminología. Los conceptos de "carbono" y "carbono" no pueden divorciarse: son una y la misma tecnología. Es solo que en Rusia la palabra “carbono” o “fibra de carbono” se usa tradicionalmente, y “carbono” suena en catálogos extranjeros. De hecho, son lo mismo.

Los fabricantes ofrecen dos tipos de suelos de carbono: película y núcleo. Se diferencian por la forma en que se colocan, la estructura de los elementos calefactores y su aplicación.

¿Por qué este suelo cálido es mejor que otros?

Los pisos de carbono se pueden utilizar para calentar áreas interiores y exteriores. Sus ventajas:

Autorregulación

Se trata de sistemas "inteligentes" que controlan la temperatura y, en consecuencia, el consumo de energía sin instalar equipos complejos y costosos. Cuanto mayor es la temperatura, más aumenta la distancia entre las partículas de los elementos calefactores, y el calentamiento se reduce automáticamente al aumentar la resistencia. Por tanto, se reduce el consumo de energía. Cuando la temperatura desciende, ocurre el proceso contrario.

En áreas del piso con mayor estrés, por ejemplo, en lugares donde se instalan muebles, el sistema se calentará significativamente menos. Mover muebles y objetos pesados no es un problema; no se requieren medidas adicionales de protección térmica.

Fiabilidad y seguridad

Dado que el suelo de carbono infrarrojo no se puede sobrecalentar debido a su termorregulación, no existe riesgo de daño o deformación del revestimiento del suelo. El sistema de calefacción es extremadamente confiable y no falla.

La radiación infrarroja de un piso cálido no tiene efectos secundarios negativos; se usa en cámaras para bebés prematuros para calentar suavemente a los bebés y tener un efecto curativo. El alcance de los sistemas de infrarrojos se expande constantemente. Se utilizan en spas, saunas de infrarrojos.

Rentabilidad

La potencia del suelo de carbono es de 116 vatios por metro lineal. Cuando la capa de adhesivo para baldosas o la solera en la que están instalados los sistemas se calienta, el consumo de energía disminuye. Por lo general, es de 87 vatios por metro lineal.

Para garantizar el máximo control del consumo de energía, se instalan termostatos. Esto ahorra hasta un 30% en costos de energía. Los suelos de carbono son los más económicos de todos los sistemas de calefacción actuales.

El calentamiento de carbón le permite ahorrar significativamente en costos de energía. Los sistemas son súper confiables y seguros

Película térmica de carbono

Se utiliza polipropileno duradero y resistente al calor como base de carga. Este material se desarrolla con la condición de total neutralidad ambiental. Es decir, en los modos de funcionamiento normales de calefacción, la calefacción por suelo radiante no debería emitir una sola molécula dañina a la habitación.

La película es hecha según el principio del cristal de automóvil "triplex": 1-2 capas del sustrato, la capa de trabajo, en la parte superior hay 1-2 capas más de la defensa del daño. Se colocan tiras especiales hechas de una mezcla de carbono y grafito en la tela inferior. La resistencia eléctrica se calcula cuidadosamente, ya que de ella depende la estabilidad de la operación. El carbón se aplica por aspersión, lo que elimina los espesores desiguales. Las tiras de trabajo están interconectadas utilizando las barras colectoras de cobre más delgadas.Este metal tiene una excelente conductividad eléctrica, por lo que las pérdidas de voltaje de suministro son mínimas.

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Los propios conductores de cobre no participan en el proceso de calentamiento. La capa protectora (tapa de polipropileno) no solo protege las tiras de carbono de daños, sino que también actúa como un puente conductor de calor entre la fuente de calor y el revestimiento del piso.

Algunas palabras sobre la carcasa de polímero: tiene alta presión, resistencia al desgarro y a la abrasión. Además, el rendimiento de la película protectora se mantiene estable incluso a una temperatura de 120 ° C. Esta es al menos el doble de la temperatura máxima de funcionamiento de la lámina calefactora.

El principio de funcionamiento de los elementos de carbono es la emisión de ondas infrarrojas largas. Es decir, el calor, por así decirlo, penetra en el revestimiento del suelo y afecta directamente a los objetos de la habitación. Así es exactamente como sentimos las ondas infrarrojas de un fuego: el calor está vivo, como si se reprodujera de forma natural.

Tipos de piso de carbono

Hoy en día, se producen dos tipos de pisos de carbono: película y núcleo. Se diferencian no solo en la estructura, sino también en la forma en que se colocan, y también tienen diferentes características técnicas.

Pisos de película

La película térmica, o piso cálido continuo, es una red de tiras soldadas con elementos calefactores, que son carbono puro o una mezcla de carbono y grafito. La composición se rocía sobre una base hecha de polipropileno resistente al calor y luego se cubre con una película protectora de dos o tres capas en ambos lados. La carcasa de polímero es capaz de soportar un calentamiento de hasta 120 ° C sin cambiar sus características, tiene una alta resistencia a la tracción y resistencia a otras influencias negativas. Se utilizan barras colectoras de cobre para soldar las tiras.

Calefacción por suelo radiante con película de carbono montada

La colocación de pisos de película se realiza sobre una superficie plana seca directamente debajo de la capa superior, es decir, no hay procesos húmedos. Esto acelera significativamente la instalación y permite, si es necesario, desmontar fácilmente el sistema y reutilizarlo. Existen ciertas limitaciones a la hora de elegir revestimientos de suelo para estos suelos:

linóleo a base de fieltro, alfombras, losetas de moqueta: los materiales con baja conductividad térmica reducen la eficiencia de calefacción a veces;
baldosas, gres porcelánico, suelo autonivelante: la instalación del revestimiento incluye procesos "húmedos";
parquet natural, madera maciza: se puede utilizar siempre que la temperatura de funcionamiento del sistema no supere los 28 ° C.

Laminado: el revestimiento de suelo óptimo para el sistema de calefacción por suelo radiante

El piso de aluminio se puede cortar en pedazos, si es necesario, para adaptarse a la habitación. Si durante el funcionamiento una de las secciones falla, esto no afectará el funcionamiento general del sistema y el piso funcionará en el mismo modo.

Principales características del sistema de película.

Especificaciones técnicas	Los valores
Espesor de la película	0,23-0,47 milímetros
El consumo de energía	130 W / M2
Consumo de energía por m2	25-35 W / h
Temperatura máxima de calentamiento	33 ° C
Longitud del rollo	50 m
Ancho rollo	50-100 cm

Piso de varilla

El piso central tiene una estructura más compleja. Es un sistema de varilla flexible con conexión en paralelo. Las varillas están hechas de polímero resistente al calor y rellenas con una mezcla carbónica, y los elementos se conectan mediante un cable de cobre trenzado en una funda protectora. El diseño también incluye un termostato y un sensor de temperatura dedicado. Gracias al esquema de conexión en paralelo, el sistema funciona de manera estable incluso si uno o más elementos calefactores se queman.

Una característica de este sistema es la capacidad de autorregulación: cuando la temperatura aumenta en un área separada (por ejemplo, debajo de los muebles), el consumo de energía de los elementos calefactores disminuye, lo que elimina el sobrecalentamiento del sistema. Por el contrario, donde la superficie se enfría rápidamente, las varillas se calientan más, lo que aumenta el consumo de energía. Estas propiedades únicas permiten colocar el piso en cualquier habitación sin restricciones y colocar objetos en la parte superior que tienen una gran área de contacto: gabinetes, armarios, camas.

Resistente a la acumulación de calor y se puede apilar debajo de los muebles.

Calefacción por suelo radiante de varillas RHE

El sistema de núcleo se coloca en una solera o una capa de adhesivo para baldosas con aislamiento térmico obligatorio de la subbase. Como sustrato de aislamiento térmico, se recomienda utilizar materiales con un revestimiento metalizado que sea resistente a los efectos negativos de los componentes de la regla. Los recubrimientos de láminas en la capa de mortero se deterioran con bastante rapidez, por lo que no son adecuados para pisos de carbono.

La calefacción por suelo radiante de carbono tiene un efecto autorregulador y reduce su consumo durante el funcionamiento

Las principales características del piso central.

Especificaciones técnicas	Los valores
El consumo de energía	125-170 W / m
Consumo de energía por m2	20-50 W / h
Consumo de energía por m2	20-50 W / h
Paso entre elementos calefactores	10 cm
Ancho de construcción	83 cm
Longitud máxima de colocación permitida	25 m
Grosor	3,5-5 mm
Temperatura máxima de calentamiento	60 ° C

Precios de los tipos populares de calefacción por suelo radiante de carbono

calefacción por suelo radiante de carbono

Ventajas y desventajas de los sistemas de películas de fibra de carbono

Ventajas indudables:

la alta temperatura no destruye ni deforma la estructura de la película;
el calentamiento ocurre casi instantáneamente;
la distribución del calor es absolutamente uniforme, es solo un poderoso flujo de energía regulada;
la radiación infrarroja no solo es inofensiva, sino que tiene un efecto beneficioso en el cuerpo (incluso se usa con fines medicinales);
soporta mucho peso bajo presión;
los pisos de carbono no se corroen, toleran poca humedad normalmente;
no hay olores desagradables cuando se calienta;
seguridad absoluta contra incendios: esta propiedad es especialmente importante cuando se utiliza película de carbono en casas de madera;
facilidad de instalación, no se requiere preparación adicional de la superficie;
la capacidad de usar no solo en el piso, sino también en las paredes (en el techo, el uso no tiene sentido, el aire caliente no baja);
movilidad: dado que los suelos de película no están incrustados en elementos estructurales, se pueden desmontar y reutilizar en otra habitación;
modularidad de la estructura: si una sección está dañada, el resto continúa calentándose (sujeto a la integridad de las tiras de conexión de cobre);
los calentadores de carbón son tan delgados que al instalar la película, no es necesario cambiar la altura del revestimiento del piso;
Los calentadores eléctricos están perfectamente integrados en un sistema de control inteligente "hogar inteligente";
en comparación con los sistemas de cable "suelo caliente", la película de carbono es un 30% más económica;
seguridad eléctrica: subtensión en los propios elementos calefactores, 220 voltios solo en la entrada del módulo de control.

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Quizás el único inconveniente serio:

el material es lo suficientemente frágil como para romperse, por lo tanto, se requiere precaución durante la instalación;
el alto costo del equipo se justifica indudablemente por sus buenas propiedades operativas, mientras que el producto no pertenece a la categoría de asequible.

La instalación de calefacción por suelo radiante de carbono se realiza directamente debajo de la capa superior, inmediatamente sobre la capa de aislamiento térmico (barrera de vapor).

Basado en la tecnología, solo hay una limitación: los pisos eléctricos de carbono no se pueden colocar debajo de baldosas de piedra o cerámica, ya que se utilizan en instalación "húmeda". No es práctico (aunque no está prohibido) usarlo debajo de una alfombra gruesa. La estructura vellosa simplemente protegerá la radiación infrarroja.

Al colocar debajo de un árbol o laminado, recuerde que este material se seca a altas temperaturas. Por lo tanto, se establece un limitador de no más de 28 ° C en el panel de control.

Información: Existe una opción más económica para la calefacción por infrarrojos. Esta es una película bimetálica. Se utiliza un compuesto de dos capas de papel de aluminio y cobre que, como el carbón de grafito, emite radiación infrarroja. Sin embargo, las propiedades para el consumidor de dicha película son mucho peores.

Caracteristicas de diseño

La conversión directa de electricidad en energía infrarroja utilizable es eficiente. Pero la opción anterior tiene inconvenientes. Entonces, en un conductor ordinario, la resistencia no cambia significativamente con el aumento de temperatura. Por tanto, no hay posibilidad de ajustar el calentamiento a lo largo del cable.

Para crear un campo térmico uniforme, se requiere una configuración de ruta adecuada, con los mismos espacios vacíos. Considere el ejemplo de fijar el conductor en un respaldo de plástico de malla. De hecho, al instalar el sistema en una habitación estándar (4x5 m), deberá colocar la estructura sobre un área más grande. Pero los conductores de calefacción estándar se producen solo en ciertas longitudes típicas. Será difícil encontrar una opción adecuada o acoplar varias secciones.

Estas tareas se han resuelto utilizando una combinación de materiales. Dichos suelos cálidos recibieron el nombre de un componente: el carbono con una estructura amorfa (carbono). La plata y el grafito también se utilizan en varias combinaciones. Forman conductores que crean radiación infrarroja.

La función de "regulador automático" se realiza mediante aditivos poliméricos. Cuando se supera la banda umbral de + 18 ° C a + 22 ° C, estas partículas aumentan de tamaño y aumentan la resistencia eléctrica. La corriente disminuye, la temperatura disminuye.

Las varillas de carbono se ensamblan en bloques. Están conectados en los extremos con conductores trenzados de cobre en aislamiento de polímero.

Calefacción por suelo radiante de carbono por infrarrojos

Puede cubrir rápidamente un área grande con tales elementos. En este caso, sin complicaciones innecesarias, se asegura la distancia óptima entre los elementos calefactores.

Piso de varilla de fibra de carbono

Contrariamente a los anuncios, esta no es una nueva generación de tecnología de fibra de carbono: las alfombrillas de núcleo no han venido a reemplazar la película de carbono. Esta configuración se usa donde no se puede usar película (se vierte en una regla o en un piso autonivelante). Es un conjunto de varillas de hidrocarburo conectadas en paralelo con una mezcla de grafito y plata, conectadas en paralelo.

Tecnológicamente, un elemento calefactor ni siquiera es una varilla. Se ensambla un haz de hilos de fibra de carbono con el diámetro requerido y se cubre de manera confiable con aislamiento. El material de la carcasa conduce bien el calor y protege el material, que es bastante frágil para romperse, de la tensión mecánica durante la instalación y el uso.

Los filamentos de grafito combinados con carbono y plata, cuando la corriente eléctrica los atraviesa, emiten ondas infrarrojas. El material le permite calcular la resistencia con precisión y precisión y obtener las características térmicas requeridas.

Dado que cada varilla está conectada de forma independiente (en buses paralelos), la falla de uno (o varios) elementos no afectará el rendimiento del sistema. A menos que haya menos calor. Sin embargo, el método de colocación (vertido en hormigón) implica altos requisitos de fiabilidad. A diferencia de la película de carbono, estos calentadores no se pueden cambiar así, tendrá que destruir toda la superficie de la regla.

Dado que el sistema es un monolito con superposición, se debe tener cuidado de dirigir la radiación térmica (ondas infrarrojas). Divergen uniformemente en todas las direcciones, por lo tanto, al colocarlas, es necesario proporcionar una pantalla en la parte posterior.

De lo contrario, una parte importante de la energía se destinará a calentar a los vecinos de abajo (o al sótano de una casa particular).

Una característica interesante de las varillas de carbono es la capacidad de autorregular la temperatura. Cuando se sobrecalienta, la resistencia disminuye y la varilla se enfría un poco. Esto permite que los calentadores se apilen en toda el área de la habitación, sin asignar ubicaciones de instalación de muebles. Esto es muy conveniente, especialmente considerando la imposibilidad de reconfigurar la ubicación de las esteras térmicas después de que el concreto se haya endurecido.

Ventajas y desventajas de las varillas de carbono.

Ventajas:

calentamiento rápido, distribución uniforme de la radiación térmica (en presencia de un sustrato reflectante en el lado rugoso);
alta confiabilidad de diseño: vida útil de al menos 50 años;
instalación conveniente: simplemente corte la longitud requerida del rollo y conecte la superficie con cables;
la radiación infrarroja no tiene un efecto negativo en las personas ni en los elementos del interior;
no se calienta el aire, sino los detalles de la habitación;
100% de seguridad contra incendios: en primer lugar, el carbono no se quema y, en segundo lugar, el sistema está amurallado en hormigón;
el sistema no teme a la alta humedad: incluso si tiene una inundación, después de recolectar agua, los calentadores se pueden encender de inmediato;
al salir de la vivienda sin calefacción (con una estancia prolongada), el sistema no se descongelará;
al igual que los paneles de aluminio, el piso con núcleo de carbono está integrado en el sistema de hogar inteligente;
el consumo de energía es menor que el de la calefacción por suelo radiante por cable;
Si puede hacer una regla usted mismo, también puede instalar las varillas de carbono usted mismo: ahorre en la instalación.

Los kits se ofrecen en diferentes categorías de precio y tamaño.

Contras de la tecnología:

el costo es demasiado alto para un uso masivo;
para la colocación, se requiere llenar el piso con una mezcla, esto reduce la altura de la habitación;
un error durante la instalación o un mal funcionamiento (esto es poco probable) no da la oportunidad de solucionar el problema: todo el cableado está debajo de una capa de hormigón.

recomendaciones

Al planificar el sistema de calefacción de su hogar, considere la tecnología de fibra de carbono. Quizás la calefacción por suelo radiante de carbono sea la única fuente de calor. De hecho, el mejor caso de uso es un sistema redundante. Siempre puede elegir qué portador de energía es más rentable en un período determinado. Además, la calefacción por suelo radiante se puede utilizar simultáneamente con la calefacción tradicional.

Y si sale de casa durante mucho tiempo, puede configurar el modo económico con calefacción intensiva en un temporizador para cuando regrese.