Tudo sobre aquecimento de piso radiante

Saia em pleno sol em um dia frio de inverno e você se sentirá aquecido mesmo quando o ar estiver frio - isso é calor radiante. A radiação infravermelha aquece objetos e pessoas, não apenas o ar, por isso é mais eficiente em trazer superfícies como o chão mais próximas do que seu corpo percebe como o ponto ideal de temperatura: cerca de 70 graus F. Além disso, você provavelmente notou que, quando seus pés estão quentes, você tende a se sentir quente.

O calor radiante no piso é produzido com um sistema hidrônico que bombeia água quente através de tubos de plástico ou com um sistema elétrico, onde o calor é criado com cabos, semelhantes a uma almofada de aquecimento. Em uma casa que já possui uma caldeira, a tubulação hidrônica geralmente pode ser conectada ao equipamento existente; pode aquecer um andar inteiro ou até uma casa inteira. O radiador elétrico pode ser conectado ao painel de serviço de qualquer residência, mas pode ser caro para operar, por isso geralmente é limitado a espaços discretos, como um banheiro ou lavabo.

O clima também é um fator. Para obter os benefícios econômicos de um sistema hidrônico, é melhor em locais com temperaturas de inverno que requerem aquecimento consistente. É o calor uniforme e consistente do radiante que o torna tão atraente. Também pode ser mais fácil de conviver do que o ar forçado, sem filtros de fornalha para trocar, sem dutos assobiando e sem restrições sobre onde os móveis podem ir para evitar obstruir o fluxo de ar.

Embora alguns elementos de um sistema de aquecimento radiante sejam adequados para bricolage, geralmente é necessário trabalhar com um profissional experiente. As instalações podem variar de um simples tapete elétrico que aquece o piso do lavabo e é controlado por um único termostato a uma complexa teia de tubos cheios de água projetados com base no tamanho de uma casa, custos de energia e número de zonas. Aqui está o que você precisa saber sobre as diferentes opções disponíveis e como você pode colocá-las em uso.

Aquecimento por piso radiante: os pontos vitais

Quanto custa isso?

Se você tiver uma caldeira, os materiais e a mão-de-obra para adicionar um sistema de piso radiante hidrônico variam de US $ 6 a US $ 20 por pé quadrado. Espere pagar de $ 8 a $ 15 por pé quadrado por um sistema elétrico radiante.

É energeticamente eficiente?

Em uma casa bem isolada, um sistema hidrônico radiante pode ser até 30% mais eficiente que o ar forçado. Você pode gastar de US $ 1 a US $ 5 por dia para operar qualquer tipo de radiador, dependendo dos custos de serviços públicos.

Quanto tempo isso dura?

As peças hidrônicas devem durar de 40 a 50 anos. Embora a vida útil média de uma caldeira seja de 15 a 20 anos, ela deve durar mais, pois o calor radiante não requer as temperaturas muito altas da água que os radiadores exigem. O radiante elétrico deve durar quase tanto quanto um sistema hidrônico.

Faça você mesmo ou alugue?

Os sistemas hidrônicos são fornecidos e instalados por um encanador. Os DIYers podem prender placas de transferência de alumínio e prender tubos PEX entre as vigas do teto, mas precisarão de ajuda para projetar o sistema e um encanador para conectar a caldeira. O radiante elétrico é mais adequado para bricolage, mas você precisará de um profissional para fazer as conexões elétricas finais.

O aquecimento do piso radiante é ideal para você?

Aqui está o que considerar ao decidir se um sistema radiante é uma boa opção para o seu reno.

Prós

• QUIETO: você não ouvirá o ar soprando pelos dutos e saindo dos registros. Hydronic é mais silencioso do que seus primos, radiador e calor do rodapé, cujos tubos podem causar pancadas ou formigamento metálico devido ao aquecimento das aletas de alumínio. Radiante elétrico é silencioso.
• CONFORTÁVEL: Com a temperatura do chão mais próxima da temperatura preferida do seu corpo de cerca de 70 graus F, você se sente confortável mesmo quando a temperatura do ar na casa é mais baixa.
• ENERGIA EFICIENTE: “Nada supera a água para a transferência de energia”, diz o especialista em encanamento e aquecimento da TOH, Richard Trethewey, da hidrônica radiante. “Coloque um Btu de energia na água e tudo gruda. Faça o mesmo com o ar, usando elementos elétricos ou bobinas a gás ou óleo, e ele cai cerca de dois terços”. Embora mais caros de operar, os sistemas elétricos ainda se beneficiam do calor eficiente do radiante transferir.
• AMIGÁVEL PARA MÓVEIS: Sem radiadores ou registos a considerar, o calor radiante não afeta a colocação dos móveis.
• DE FÁCIL MANUTENÇÃO: Não há filtros para substituir e nenhuma poeira é levantada. É uma boa ideia inspecionar as caldeiras anualmente e testar a pressão dos sistemas hidrônicos quanto a vazamentos. Radiante elétrico geralmente não requer manutenção.

Contras

• CARO: A instalação de sistemas hidrônicos para toda a casa é cara, principalmente se você já tiver ar forçado e precisar instalar uma caldeira. O radiante elétrico é mais barato de instalar, mas geralmente é confinado a espaços discretos, como banheiros. Dependendo do tamanho do espaço, pode ser necessário um eletricista para abrir espaço para a carga em seu painel de serviço.
• ODEIA ESBOÇOS: Quente sempre vai para frio, como diz Richard, então em uma casa velha que não está bem isolada, o calor transferido por um o sistema de piso radiante é roubado por paredes frias e vazamentos de ar em torno de portas e janelas, dificultando a sensação confortável.
• LENTO PARA RESPONDER: Devido à massa térmica do piso, pode levar horas (ou até dias, para uma laje de concreto) para atingir uma temperatura confortável após o ajuste do termostato. Ajustar essa configuração - para torná-la mais fresca em dias com muito sol entrando pelas janelas - também leva muito tempo. As oscilações repentinas de temperatura reduzem a capacidade do radiante de fornecer um nível consistente de conforto interno.
• SÓ FORNECE CALOR: Ao contrário de um sistema de ar forçado, que pode ter uma serpentina de resfriamento para também fornecer ar-condicionado no verão, os sistemas radiantes fornecem quase exclusivamente calor.

Como o calor radiante permanece consistentemente quente

Diferentes sistemas de aquecimento dependem de diferentes meios de transferência de energia. Em um sistema de ar forçado, o calor de um forno aquece diretamente o ar e os ventiladores empurram o ar quente para espalhar o calor ao redor. Isso cria temperaturas inconsistentes em uma sala, com o ar quente subindo para o topo e o ar frio caindo no chão. O calor radiante transfere sua energia para objetos, incluindo pessoas, por meio de radiação infravermelha, como o sol. As superfícies que absorvem o calor infravermelho continuam a irradiá-lo.

Como resultado, o calor radiante não é apenas mais consistente e confortável, mas também produz uma transferência mais eficiente de energia, uma vez que quase não sofre perda de calor entre a fonte de calor, o chão e o resto da sala - ao contrário dos vazamentos canalização. À medida que o calor aumenta, o ar mais frio fica próximo ao teto.

Opções de produtos de calor radiante

Quando se trata de pisos aquecidos, existem duas opções: tubos PEX cheios de água ou cabos elétricos. Aqui estão alguns dos produtos mais populares e onde você pode usá-los.

Sistemas hidrônicos

Flexível, fácil de trabalhar e disponível em grandes bobinas, o tubo de polietileno reticulado conhecido como PEX é a espinha dorsal de qualquer sistema de piso radiante hidrônico. Como pode serpentear sob o piso em loops contínuos com interrupção, reduz a chance de vazamentos.

Normalmente espaçadas cerca de 9 polegadas, a tubulação PEX pode ir onde cabos elétricos não são permitidos, inclusive em paredes e tetos - e geralmente é mais barato aquecer a água para aquecer grandes superfícies como o chão de uma sala de família ou até mesmo uma garagem. O PEX pode ser embutido sozinho em lajes de concreto; para aquecer outros tipos de pisos, normalmente faz parte de um sistema de produto - geralmente placas ou painéis - que emprega um meio, geralmente alumínio, para ajudar a transferir e distribuir uniformemente a temperatura da água para o chão.

Alumínio sobre painéis de compensado

Esses painéis de madeira compensada de 7 por 48 polegadas de espessura têm uma camada de alumínio que corre sob os trilhos da tubulação. Projetados para acréscimos e novas construções, eles adicionam um mínimo de ó polegada à altura do piso quando fixados sobre um contrapiso existente ou laje de concreto. O selante de silicone une o PEX no lugar e facilita a transferência de calor para o alumínio e todo o piso. MOSTRADO: Uponor Quik Trak, cerca de US$ 6 por pé quadrado (sem PEX); supplyhouse.com

Placas de transferência de alumínio

Este sistema de retrofit é mais adequado para instalação radiante acima de um espaço inacabado. A placa de alumínio de calibre 16 de 48 por 3 polegadas foi projetada para ser fixada na parte inferior de um contrapiso - lado plano para cima, canal de tubulação para baixo - geralmente no teto de um porão. As placas aceitam tubulação PEX de 0,025 polegada de espessura; a água quente que passa por ele cede seu calor ao alumínio, que por sua vez aquece o piso de cima. MOSTRADO: Painel de transferência de calor Uponor Joist Trak, a partir de US$ 9,44 cada; supplyhouse.com

Alumínio sobre painéis OSB

Produto de painel mais adequado para uso em reformas, essa opção possui uma camada de alumínio colada sobre um substrato de painel de fios orientados. O produto acabado mede apenas $ ”⁄' (polegadas de espessura, tornando mais fácil parafusar sobre um contrapiso existente (ou em paredes ou tetos). Adicioná-lo pode significar aparar a parte inferior das portas e adicionar transições entre superfícies diferentes para unir pisos acabados de diferentes alturas. MOSTRADO: painel Warmboard-R, cerca de US$ 21 por pé quadrado, instalado; warmboard.com

Sistemas elétricos

Os cabos elétricos são a forma mais recente de aquecimento de piso radiante, com produtos mais adequados para bricolage. Embora os sistemas tenham formas diferentes - de uma membrana ondulada a um tapete de malha e a um filme fino - a entrega é a mesmo: um circuito doméstico fornece energia aos cabos, excitando-os e transferindo essa energia para o andar acima dele como aquecer.

Alguns fabricantes irão ajudá-lo a criar um padrão para o seu projeto ou criar um tapete personalizado que não precise ser cortado. Sob telha ou pedra, o cabo deve ser aninhado em uma membrana de desacoplamento, que permite o movimento em materiais diferentes para evitar rachaduras. Embora uma casa possa ter a capacidade do painel para alimentar vários cabos ou tapetes, geralmente é proibitivo aquecer grandes espaços com eletricidade. Observe que os cabos são propensos a cortes durante a instalação.

Cabo elétrico com membrana de desacoplamento

O radiante elétrico é popular sob pisos de ladrilho e pedra, mas como esses materiais podem rachar com o movimento, o aquecimento O elemento está aninhado em uma membrana esponjosa à prova d'água que permite que o substrato e o piso acabado se movam independentemente. A eletricidade flui através de cabos de 120 ou 240 volts, geralmente com 1⁄4 de polegada de diâmetro e espaçados cerca de 3 1⁄2 polegadas de distância. Os cabos são colocados ao redor dos nós da membrana de polipropileno em um padrão personalizado que leva em conta os obstáculos, como banheiros e penteadeiras. MOSTRADO: Membrana de desacoplamento DITRA-HEAT, a partir de US$ 2,69 por pé quadrado, e Cabo DITRA-HEAT-E-HK, a partir de US$ 2,77 por pé quadrado; schluter.com

tapete elétrico

Os cabos são capturados dentro de uma malha e vendidos em rolo. Para layouts com uma forma uniforme, a instalação é direta, mas você também pode cortar o cabo da malha para contornar objetos, como um pedestal de pia. Os tapetes vêm em uma variedade de tamanhos que podem cobrir mais de 150 pés quadrados, alguns com um orifício para encaixar no ralo do chuveiro. Outros aderem com fita dupla face e podem ser colocados sobre compensado, placa de apoio ou uma laje de concreto. MOSTRADO: SunTouch TapeMat, a partir de $ 169 por 10 pés quadrados; warmyourfloor.com

filme elétrico

O filme que envolve o cabo elétrico neste formato é projetado para flutuar sob pisos de encaixe - vinil, laminado, madeira maciça ou projetada ou ladrilho flutuante - com uma camada de base sobre o contrapiso. Disponível em larguras de 36 e 18 polegadas, também pode ser usado em baias de vigas expostas sob o piso. Algumas versões são conectadas em ambas as extremidades, então você pode cortá-las para caber e usar ambas as seções conectadas ao mesmo termostato. MOSTRADO: Filme de aquecimento QuietWarmth para pisos de encaixe, a partir de $ 57 por 7 1⁄2 pés quadrados; warmyourfloor.com

Filme elétrico peel-and-stick

Nesta forma mais recente de radiante elétrico, os cabos são tecidos dentro de uma membrana anti-fratura à prova d'água, descascada e colada, economizando a etapa de prender a fonte de calor ao substrato. Ele é projetado para uso sob ladrilho ou pedra (mas não em um chuveiro) e pisos colados, incluindo laminado e madeira de engenharia (mas não vinil ou linóleo). MOSTRADO: QuietWarmth Peel & Stick para ladrilhos e pisos colados, a partir de $ 84 por 7 1⁄2 pés quadrados; warmyourfloor.com

Dica profissional do TOH: “Como um pequeno entalhe pode causar um mau funcionamento, é uma boa prática testar a resistência de qualquer sistema radiante e sensor de temperatura do piso com um multímetro antes e depois da instalação e depois de cobri-lo com piso. Alguns fabricantes exigem um registro desses testes para fins de garantia.” —Charlie Silva, Construtor

Onde usar o calor radiante

Ao contrário dos tubos rígidos de cobre e do ar quente, o PEX flexível e os cabos elétricos facilitam a adição de calor a uma ampla gama de superfícies

SOB PISO DE MADEIRA: A água circula sob o piso entre 85 e 125 graus F, enquanto os cabos normalmente usam 120 volts, ou às vezes 240, para aquecer suavemente a madeira a cerca de 75 graus sem secá-la. Todos os pisos de madeira exigem um plano de expansão e contração - geralmente deixando uma lacuna ao redor do perímetro coberto pela moldura. Mas é ainda mais importante sobre pisos radiantes, onde as tábuas podem se mover mais. Em geral, quanto mais estreitas as placas, melhor.

SOB PISO DE AZULEJOS: A massa térmica do thinset e do azulejo torna o banheiro ideal para o calor radiante, que pode aguentar o frio fora do chão, as banheiras sobre eles, bancos embutidos e até mesmo pisos e paredes do chuveiro, em alguns casos. Embora o radiante hidrônico seja uma opção no banheiro quando usado em outras partes da casa, cabos elétricos ou tapetes são frequentemente usados porque fornecem o calor sem a necessidade de atualizar o equipamento de aquecimento da casa ou adicionar altura significativa ao chão. As paredes do chuveiro são um dos poucos locais além do piso onde você encontrará radiante elétrico, devido à massa térmica das paredes e à falta de fixações mecânicas necessárias. Perto de uma parede externa, “a ideia é aquecer o ladrilho para que o isolamento atrás da parede evite que o ar frio pareça uma corrente de ar”, diz o empreiteiro geral da TOH, Tom Silva.

SOB PISO DE CONCRETO: Como o azulejo de um banheiro, a densidade de uma laje de concreto em um porão ou garagem é ideal para o calor radiante, onde pode garantir que carros, oficinas ou academias domésticas sejam confortáveis ​​o ano todo. Embora ambas as formas possam ser usadas, a hidrônica é normalmente instalada durante a construção inicial; a opção elétrica pode ser adicionada facilmente às lajes existentes, pois não aumenta muito a altura do piso.

SOB A BANCADA DA COZINHA: Grandes lajes de pedra são suscetíveis a absorver temperaturas frias, especialmente perto de uma janela. “Digamos que você tenha uma bancada de granito na cozinha com uma grande janela com vista para a pia”, diz Tom. “O ar frio que sai do vidro bate na bancada fria, que cai até os pés e parece uma corrente de ar, mesmo com piso radiante”, acrescenta. “Mas se você temperar essa bancada, estará adicionando mais área de superfície com temperatura mais próxima do seu corpo e interrompendo a queda do ar frio.”

ESCADAS: O ar frio pode se acumular em um patamar de escada ou ao longo de uma escada com muitas janelas. O aquecimento hidrônico atrás de uma parede de drywall, gesso ou lambris pode temperar as superfícies da parede e eliminar o frio. Na maioria dos casos, o código proíbe a execução calor elétrico radiante atrás de paredes, exceto em um chuveiro. Mas existem elegantes painéis elétricos aquecidos por radiação que ficam pendurados na parede, conectam-se a uma tomada e funcionam da mesma maneira.

FORA: Tom e Charlie são fãs do uso de tubos radiantes para derreter a neve de degraus, pátios e passarelas. Tanto o elétrico quanto o hidrônico podem ser usados, embora o último seja mais comum, pois muitas casas de clima frio têm caldeiras. É instalado embaixo da alvenaria; um interruptor ou um sensor de temperatura controla o derretimento da neve. Alguns profissionais preferem usar um sanduíche PEX-alumínio-PEX, geralmente chamado de PEX-AL-PEX, nessas aplicações. A tubulação PEX também pode correr sob a zona da raiz de um canteiro de jardim, estendendo a estação de crescimento em climas mais frios.

Dica profissional do TOH: “A radiação no piso pode fazer com que os pisos de madeira se expandam e contraiam ainda mais do que o normal. Para reduzir a chance das pranchas empenarem, geralmente as mantemos com menos de 6 polegadas de largura.” —Tom Silva, Empreiteiro geral

Atualizações com eficiência energética para um sistema hidrônico

Embora uma caldeira convencional seja comumente usada para produzir a água aquecida de um sistema radiante, existem opções melhores. Aqui estão dois dos favoritos de Richard

Caldeira de alta eficiência

Também conhecida como caldeira de condensação, uma caldeira de alta eficiência envia menos da energia que você paga pela chaminé. Onde uma caldeira típica pode ser de 80 a 85 por cento de eficiência, uma caldeira de condensação pode chegar a 95 por cento de eficiência. A caldeira capta e utiliza o calor do seu próprio sistema de exaustão; as bombas empurram a água que aquecem através de um coletor que a distribui através do PEX em cada zona. Embora as caldeiras de condensação possam custar o dobro dos modelos padrão, elas podem reduzir significativamente os custos de energia em um clima frio.

Bomba de calor ar-água

Alimentada por eletricidade, uma bomba de calor pode encontrar calor ao ar livre nos dias mais frios. No sistema fechado de uma bomba de calor ar-água, o refrigerante se expande à medida que circula para fora, onde fica muito frio – às vezes até 20 graus F negativos. Portanto, mesmo em um dia de 0 graus, é mais quente do lado de fora do que nas linhas de refrigerante. Como o calor vai para o frio, o ar externo transfere calor para o refrigerante.

O refrigerante é bombeado para um compressor, que aumenta sua temperatura; ele então se move através do sistema como um gás, e um trocador de calor transfere seu calor para um tanque de reserva de água quente. Uma bomba empurra a água em direção ao coletor do sistema radiante. Embora seja um investimento definitivo, esse tipo de sistema de bomba de calor também pode fornecer água quente doméstica e, ao reverter o processo, também produzir ar-condicionado.

Coisas importantes a saber sobre o calor do piso radiante

Embora o aquecimento radiante tenha muitos benefícios, há alguns pontos a serem considerados

Cuidado com pisos de madeira

A expansão e contração naturais da madeira podem se transformar em ventosas quando expostas ao calor radiante que está muito quente. Mantenha a temperatura da superfície de todos os pisos de madeira a um máximo de 80 graus F para evitar deformações. Geralmente, a camada de compensado do piso projetado torna-o mais estável ao calor radiante do que a madeira sólida. Mas nem todos os pisos projetados são aprovados para uso em calor radiante, portanto, verifique com o fabricante do piso. Algumas espécies de madeira são mais estáveis ​​do que outras; A cerejeira e o abeto de Douglas lidam melhor com o calor do que a faia, o carvalho branco ou o bordo.

Isolar para manter o calor

O espaço abaixo de um sistema radiante pode minar sua eficácia, custando-lhe dinheiro. Planeje isolar com mantas ou espuma de spray sob as placas de transferência de alumínio entre as vigas para garantir que o calor suba e não desça para o espaço abaixo. Da mesma forma, se você estiver despejando uma nova laje de concreto para uma adição, os painéis de espuma projetados para manter a tubulação PEX podem isolar por baixo, garantindo que o calor suba e atravesse a laje. Os fabricantes de radiantes elétricos também oferecem uma base de poliestireno fina para instalar sob cabos, tapetes radiantes ou produtos de película radiante para evitar a perda de calor.

Ignorar revestimentos de piso grossos

A sabedoria convencional costumava dizer que colocar um tapete ou carpete sobre o piso radiante era como colocar um suéter em um radiador. Mas com o planejamento certo, você pode combinar o calor radiante com revestimentos de piso. Sempre que possível, opte por carpetes de pêlo baixo e mantenha almofadas com menos de 3⁄8 de polegada de espessura. Independentemente da cobertura, o objetivo é manter o valor R total em menos de 4 - aponte para 2,5.

Como a maioria dos carpetes e tapetes não vem com um valor R listado, aqui está um cálculo rápido: meça a espessura total combinada e multiplique por 2,6 para aproximar o valor R da cobertura. Os valores R das almofadas de carpete variam de 0,78 para borracha esponjosa waffled de 7⁄16 polegadas de espessura a 2,09 para rebobinagem de 1⁄2 polegada de espessura ou para poliuretano colado feito de sucatas. Esteja ciente de que, por questões de segurança, alguns fabricantes de radiadores elétricos proíbem o uso de seus produtos sob carpetes.