O que é um sistema de aquecimento radiante - custos, benefícios e desvantagens
Quando o tempo está frio, o calor é uma despesa inegociável, independentemente do tipo de sistema que você possui. No entanto, existem muitas maneiras de reduzir suas contas de aquecimento, como instalar um termostato programável ou aumentar o isolamento da sua casa..
Se você estiver disposto e puder arcar com um custo inicial significativo, uma das melhores maneiras de reduzir suas despesas de aquecimento (e pegada de carbono) é substituir um sistema mais antigo e ineficiente por um mais novo e mais ecológico. Proprietários de casas e proprietários de imóveis que buscam melhorar a eficiência e reduzir custos geralmente recorrem ao calor radiante, um antigo método de aquecimento interno que está ganhando popularidade entre os proprietários com consciência de custo e eco.
O que é um sistema de aquecimento radiante?
Os sistemas de distribuição de calor mais modernos, como radiadores e dutos de ar forçado, são convectivo - circulando o ar aquecido através de um espaço finito, eles aquecem todo o volume até a temperatura desejada. Os fornos de cozinha também trabalham com esse princípio básico.
Por outro lado, os sistemas de aquecimento radiante fornecem calor através dos pisos ou paredes de um edifício, aquecendo o ar adjacente apenas indiretamente. Quando instalados apenas em pisos, os sistemas podem ser simplesmente chamados de sistemas de aquecimento "piso radiante" ou "piso".
Os sistemas de aquecimento radiante são mais eficazes como fontes de calor internas, em uma área localizada (como um banheiro) ou em uma residência inteira. No entanto, algumas empresas (geralmente restaurantes ou locais de entretenimento) e casas de luxo usam calor radiante para aquecer pátios e outros espaços ao ar livre.
Os seres humanos entendem e empregam o princípio do calor radiante há milhares de anos. Os romanos usavam uma forma inicial de calor radiante em prédios públicos desde o século I a.C., embora sua abordagem (conhecida como hipocausto) era proibitivamente oneroso para proprietários de propriedades privadas. Evidências arqueológicas sugerem que sistemas semelhantes foram inventados independentemente no Paquistão e no Cáucaso no início do século IV aC.
Hoje, os sistemas de aquecimento radiante existem em duas formas básicas.
Calor radiante elétrico
Os sistemas de aquecimento radiante elétrico apresentam laços de cabo carregado (fio de resistência) que geram calor continuamente ou durante a noite e a noite. Alguns sistemas passam os cabos diretamente por uma camada de material, como concreto ou gesso, entre o subsolo e a camada visível do piso. Outros afixam cabos em painéis condutores de amplificação térmica, normalmente feitos de plástico ou metal, em uma bolsa de ar entre as camadas do piso. A intensidade da carga (e calor gerado) reflete a configuração do termostato.
Nos dois casos, o aquecimento elétrico faz o sentido mais prático com revestimentos de pisos rígidos, como azulejos e concreto. Como o calor gerado difunde mais rapidamente em superfícies mais macias e menos condutivas, não é ideal para salas com carpete pesado.
O custo do calor radiante elétrico depende das tarifas locais de eletricidade e da carga de trabalho do sistema. Em relação aos sistemas de ar forçado e rodapé, normalmente não é econômico para aquecimento de toda a casa em climas mais frios ou em áreas com altos custos de eletricidade.
No entanto, mesmo em áreas de alto custo e alta demanda, geralmente é útil para fornecer calor suplementar em aplicações específicas - por exemplo, aquecendo o piso do banheiro durante a noite e pela manhã. Também pode ser rentável quando as concessionárias locais cobram taxas mais baixas pela energia consumida fora do horário comercial, geralmente durante a noite e no início da manhã.
Calor radiante hidrônico (água)
O calor radiante hidrônico é a forma mais eficiente e popular de calor radiante em uso generalizado. Os sistemas hidrônicos apresentam tubos de polietileno resistentes à corrosão que se encontram na caldeira da casa e circulam água quente por toda a estrutura. A caldeira em si é controlada pelo termostato da casa, mas os sistemas mais novos geralmente têm válvulas de zoneamento que controlam o fluxo de água para cada ambiente, permitindo que o calor seja reduzido ou desligado em espaços raramente usados sem afetar outras partes da casa..
Como nos sistemas de aquecimento elétrico, os sistemas hidrônicos podem passar diretamente pelo material do piso (sistemas úmidos) ou aquecer uma camada de ar isolada sob o piso (sistemas secos). Os sistemas hidrônicos úmidos podem ser operados em temperaturas mais baixas da água (geralmente apenas de 75 a 100 graus, em comparação com 120 graus ou mais para sistemas secos), potencialmente reduzindo os custos de aquecimento. No entanto, sistemas secos são geralmente mais baratos e mais rápidos de instalar.
Vale ressaltar que alguns sistemas de aquecimento radiante usam ar em vez de painéis aquecidos eletricamente ou tubos hidrônicos. No entanto, pisos e paredes com aquecimento a ar são intrinsecamente menos eficientes do que sistemas elétricos ou hidrônicos, portanto esses sistemas raramente são usados em aplicações residenciais.
Vantagens dos sistemas de aquecimento radiante
1. Potencial para contas de serviços públicos inferiores
Os sistemas de aquecimento radiante - particularmente os sistemas hidrônicos - geralmente diminuem as contas de serviços públicos em relação às fontes de calor, como ar forçado e vapor. Segundo Bob Vila, os sistemas de aquecimento de piso hidrônico são até 30% mais eficientes do que os sistemas de ar forçado.
A água conduz o calor de maneira mais eficaz que o ar, que rapidamente perde calor sem uma fonte constante. Isso significa que menos energia é necessária para manter a água a uma temperatura específica ao longo do tempo.
Os sistemas hidrônicos também fornecem calor diretamente em superfícies sólidas que são ainda melhores que a água na condução de calor, como pisos de madeira ou ladrilho e painéis de parede. Como a transferência de calor entre a água aquecida e as superfícies sólidas é mais eficiente do que, por exemplo, a transferência de calor entre vapor e ar ou um radiador elétrico e o ar, o suprimento de água de um sistema hidrônico pode ser mantido a uma temperatura mais baixa do que outros meios de distribuição de calor.
2. Nenhum duto
Os sistemas de aquecimento radiante não exigem dutos para funcionar corretamente. E se sua casa não possui um sistema de ar condicionado central, ela não precisa de dutos.
Proprietários de imóveis sem dutos têm menos uma infraestrutura para manter - e menos um item de linha orçamentário para se preocupar. De acordo com a Angie's List, serviços de limpeza de dutos de alta qualidade podem custar entre US $ 300 e US $ 500 e são recomendados a cada dois anos para residências com sistemas de climatização muito usados.
Mesmo se você tiver um sistema de ar condicionado central, provavelmente não precisará usá-lo o ano todo. Os dutos que não são usados por grande parte do ano desgastam-se mais lentamente e não requerem manutenção pesada.
3. Mais espaço / sem registros ou respiradouros
Além da caldeira e possivelmente das válvulas de zoneamento, os sistemas de aquecimento radiante não possuem componentes visíveis. A maioria dos outros sistemas de distribuição de calor comumente usados possui registros, respiradouros, rodapés, radiadores ou outros componentes visíveis que ocupam espaço na área de estar de uma casa e reduzem a quantidade de metragem quadrada disponível para decorações, móveis, armazenamento e outros usos.
Esses componentes do sistema também exigem graus variados de manutenção e limpeza - principalmente registros e rodapés, que são ímãs para poeira e pêlos de animais.
4. Melhor qualidade do ar interno
Os sistemas de aquecimento de ar forçado circulam continuamente o ar pelos dutos e registros de uma casa, distribuindo rapidamente pêlos de animais, poeira, esporos de mofo e outros alérgenos em toda a estrutura. Por outro lado, os sistemas de aquecimento radiante não circulam ar e, portanto, não mantêm os alérgenos no ar enquanto os sistemas de ar forçado. Isso significa melhor qualidade do ar interno - uma consideração particularmente importante para adultos e crianças com alergias, asma e outras condições que podem ser exacerbadas pela poluição interna.
5. Distribuição uniforme de calor vertical
A maioria dos sistemas de aquecimento fornece calor para uma sala a partir de um ponto focal, como uma ventilação de ar forçado ou um radiador a vapor, ou um único lado, como um radiador de rodapé. A área adjacente é geralmente o lugar mais quente da sala.
No entanto, quando o ar ou o vapor aquecido entra na sala, ele quase imediatamente começa a subir em direção ao teto e só cai depois de perder muito do seu calor. Isso torna o ar perto do chão visivelmente mais frio - 20 graus ou mais - do que o ar no nível da cabeça, a um metro ou quinze metros acima do solo. O resultado: pés frios e cabeças quentes. Esse efeito é mais pronunciado em residências sem excelente isolamento e quando está muito frio lá fora.
Por outro lado, os sistemas de aquecimento radiante aquecem lentamente as salas dos andares acima, das paredes ou de ambas. As superfícies aquecidas aquecem o ar adjacente a uma temperatura relativamente baixa, transferindo calor para outras partes da sala a uma taxa uniforme. Isso significa contrastes de temperatura menos perceptíveis dentro dos quartos, estratificação de temperatura vertical quase nula e quartos mais confortáveis em geral.
Desvantagens dos sistemas de aquecimento radiante
1. Custo inicial substancial
Embora geralmente sejam mais econômicos a longo prazo e possam eventualmente se pagar por meio de contas mais baixas, os sistemas de aquecimento radiante custam muito para instalar.
De acordo com a This Old House, um sistema de aquecimento de piso hidrônico custa entre US $ 6 e US $ 15 por pé quadrado para instalar, dependendo da localização, tipo de sistema e layout da casa. Para aquecer completamente uma casa de 1.500 pés quadrados, isso equivale a um investimento de US $ 9.000 a US $ 22.500. Isso é cerca de 50% maior que o custo de um sistema de ar forçado para uma casa de tamanho semelhante.
2. Risco de vazamentos em sistemas hidrônicos
Os sistemas de aquecimento hidrônico usam tubos de polietileno flexíveis e resistentes à corrosão, que duram mais que os tubos de cobre (que corroem com o tempo) em circunstâncias normais. Os sistemas hidrônicos também estão completamente fechados, o que significa que você não precisa adicionar nem remover água - um processo que pode introduzir oxigênio de forma corrosiva e gasosa.
No entanto, ainda existe um pequeno risco de vazamento em qualquer sistema de aquecimento hidrônico. Como nos sistemas de encanamento tradicionais, mesmo um pequeno vazamento pode ter grandes efeitos, principalmente se não for detectado por algum tempo. É provável que a sua apólice de seguro de proprietário cubra os custos iniciais de limpeza e reparo, mas possivelmente não os problemas secundários, como crescimento de mofo.
3. Risco de incêndio em sistemas elétricos
Todas as fontes de calor elétrico, incluindo aquecedor de ambiente e rodapés, apresentam algum nível de risco de incêndio. Os sistemas de aquecimento elétrico radiante de piso não são diferentes. De fato, o risco de incêndio pode ser maior com esses sistemas, principalmente quando a fiação do subsolo não está adequadamente isolada ou os painéis condutores entram em contato com detritos inflamáveis, como resíduos de madeira ou poeira.
Embora a apólice de seguro do seu proprietário possa cobrir parte ou todos os custos de limpeza, reparo e substituição associados a um incêndio no sistema de aquecimento, um incêndio grave pode tornar sua casa temporariamente inabitável ou até resultar em uma perda total. Se você tiver um sistema de aquecimento radiante elétrico em qualquer lugar da sua casa, verifique se possui um extintor de incêndio em funcionamento.
4. Difícil acesso para reparos
Como a maior parte do sistema típico de aquecimento radiante está localizada nas paredes ou no piso, até mesmo o trabalho básico de diagnóstico ou reparo pode ser caro e inconveniente. Algumas outras fontes de calor, como sistemas de dutos de ar forçado e rodapés elétricos, são mais fáceis de acessar e consomem menos recursos para reparar.
O que considerar antes de comprar um sistema de aquecimento radiante
Um sistema de aquecimento radiante representa um investimento significativo no futuro da sua casa. Avalie esses fatores ao considerar se faz sentido financeiro e prático para você.
1. Tipo de sistema existente
Alguns sistemas de aquecimento são caros ou inconvenientes para remover. Por exemplo, se sua casa possui um sistema de aquecimento central que usa os mesmos dutos que o seu aparelho de ar condicionado central, pode ser mais conveniente continuar usando esse sistema (e substituir a unidade de aquecimento central quando chegar a hora).
Da mesma forma, as restrições de espaço podem tornar impraticável ou impossível instalar uma caldeira moderna (para aquecimento hidrônico) ao lado de um forno antiquado que fornece calor de ar forçado através de dutos e registros. Remover esse forno antigo e selar o sistema pode adicionar milhares ao custo do seu projeto, se for possível..
2. Idade e Condição do Sistema Existente
Se você instalou recentemente um novo sistema de aquecimento não radiante em sua casa, não terá sentido o custo e a inconveniência de substituí-lo. Da mesma forma, é raro que os proprietários planejem uma substituição do sistema de aquecimento depois de se mudar para uma casa (especialmente uma nova casa de construção) com um sistema de aquecimento recentemente atualizado ou até perfeitamente funcional.
Se a idéia de calor radiante lhe agrada fortemente, pelo menos aguarde até ter uma boa noção dos seus custos anuais de aquecimento - provavelmente vários invernos - para determinar se a substituição de um sistema não radiante totalmente funcional faz sentido financeiramente..
3. Custos de aquecimento atuais
Como um dos principais benefícios de um sistema de aquecimento radiante é a possibilidade de contas de serviços públicos substancialmente reduzidas, seus custos atuais de aquecimento devem ser uma chave (talvez a chave) consideração.
Se você vive em um clima ameno e não usa calor a maior parte do ano, um sistema radiante de toda a casa provavelmente nunca se pagará. Um sistema elétrico localizado, talvez no banheiro ou na varanda, é provavelmente tudo o que você precisa.
Se você mora em um clima frio e gasta US $ 300 ou US $ 400 por mês de inverno para aquecimento de ar forçado, um sistema hidrônico que reduz seu gasto de calor em 30% pode se pagar dentro de cinco a oito anos.
4. Risco de incêndio ou vazamento
Os sistemas de aquecimento radiante elétrico e hidrônico apresentam riscos de segurança - incêndio e vazamento de água, respectivamente. Mesmo vazamentos e incêndios localizados ameaçam a estrutura e o conteúdo da sua casa. Dependendo da escala deles, esses eventos podem ser altamente inconvenientes, forçando você a se mudar até que o dano seja reparado.
Se você não estiver mais com uma hipoteca e tiver permitido que a apólice de seguro de seus proprietários caduque, danos por incêndio ou água também podem ser catastróficos financeiramente. Recentemente, um amigo da nossa família pagou uma conta de reparo de mais de US $ 20.000 - a maioria coberta por seguro - por um incêndio que danificou parte de seu porão. Sem seguro, essa conta teria sido uma grande dificuldade.
Palavra final
Devido aos altos custos de instalação, os sistemas de aquecimento radiante de toda a casa costumam ser um negócio melhor para o próximo proprietário - a pessoa que compra da pessoa que instalou o sistema. O comprador obtém todos os benefícios do calor radiante - contas de luz mais baixas, melhor qualidade do ar interno - sem o custo inicial (embora o custo do sistema possa ser refletido no preço de venda da casa). Se você está no mercado para uma nova casa, preste muita atenção ao que há debaixo do chão.
Sua casa possui um sistema de aquecimento radiante? Você compraria uma casa com uma ou instalaria uma??
