O aquecimento por piso radiante consiste em fornecer calor através da superfície do piso existente, em vez de usar dutos de ar ou aquecedores de rodapé. O custo inicial do aquecimento por piso radiante é geralmente superior ao de outros sistemas, uma vez que é necessária a instalação de tubagem de água quente ou cablagem eléctrica por baixo do piso. No entanto, isso é compensado por maior conforto e eficiência energética.
De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, o aquecimento ambiente é a despesa energética mais elevada nos lares americanos e representa, em média, cerca de 45% das contas de energia. Portanto, quaisquer melhorias no desempenho e na eficiência do aquecimento podem gerar um retorno do investimento atraente.
Classificação de sistemas de aquecimento por piso radiante
A maioria dos sistemas de aquecimento por piso radiante são hidrônicos, que dependem de tubulação de água quente; ou elétricos, que utilizam fiação ou tapetes condutores sob o piso. Também existem instalações aquecidas a ar, mas apresentam uma eficiência muito baixa, sem oferecer vantagens significativas. Os sistemas de aquecimento por piso radiante também podem ser classificados com base na sua construção:
- Em instalações úmidas, a tubulação hidrônica ou a fiação elétrica são embutidas diretamente em um piso de concreto ou em qualquer outra massa sólida que possa reter e emitir grandes quantidades de calor. É importante ressaltar que “instalação úmida” não é um termo literal: a água quente fica dentro da tubulação hidrônica, liberando apenas o seu calor.
- Em instalações secas, por outro lado, a tubulação e os cabos são instalados em um espaço vazio entre as camadas do piso ou abaixo do piso, mas não são embutidos.
Decidir qual fonte de calor e construção do sistema usar é uma questão de custo e benefício. A seguir estão as diretrizes gerais para selecionar as características do sistema:
| Meio de aquecimento | Vantagens | Desvantagens |
| Hidrônico |
-Várias fontes de calor disponíveis |
-Maior custo inicial |
| Elétrico |
-Facilidade de instalação |
-Maior custo inicial |
Tabela 01-Aquecimento Radiante Hidrônico VS Elétrico
| Construção do Sistema | Vantagens | Desvantagens |
| “Molhado” ou embutido |
-Melhor transferência de calor e eficiência |
-Maior custo inicial |
| “Seco” ou não incorporado |
-Facilidade de instalação |
-As lacunas de ar ao redor da fiação ou tubulação limitam a transferência de calor e reduzem a eficiência |
Tabela 02- Construção do Sistema “Úmido” VS “Seco”
Por exemplo, um sistema de aquecimento eléctrico radiante de construção seca será geralmente a opção mais barata mas menos eficiente. Por outro lado, um sistema hidrônico incorporado provavelmente terá o custo inicial mais alto, mas também o custo operacional mais baixo.
Fontes de energia para aquecimento de piso radiante
As fontes de calor disponíveis dependem do tipo de sistema de aquecimento. O aquecimento radiante hidrônico é a opção mais versátil porque qualquer fonte de energia capaz de aquecer água é viável; o sistema pode funcionar com eletricidade, gás natural, petróleo, propano, biomassa ou radiação solar. Os sistemas de aquecimento elétrico radiante são muito mais limitados, uma vez que o seu design só permite aquecimento baseado em resistência.
Aquecimento de piso radiante hidrônico
Conforme dito anteriormente, as principais vantagens desta configuração são a versatilidade e a eficiência energética. Os proprietários de casas com aquecimento radiante hidrônico podem escolher entre uma ampla variedade de fontes de energia:
- Caldeiras: Podem ser alimentadas a gás natural, propano, óleo ou biomassa, permitindo aos seus proprietários escolher a opção mais barata na sua localização. Caldeiras de resistência elétrica também podem ser utilizadas, mas seu alto custo operacional anula o benefício de eficiência do aquecimento radiante.
- Bombas de Calor: São uma alternativa económica às caldeiras de resistência elétrica. Embora também funcionem com eletricidade, que é cara em Nova York, mas pode igualar a produção de um aquecedor de resistência equivalente com apenas uma fração da entrada de energia. Em muitos casos, as bombas de calor podem competir com as caldeiras a gás devido à sua eficiência superior.
- Coletores Solares: A água aquecida por um coletor solar pode ser utilizada diretamente em um sistema de aquecimento radiante hidrônico. Caso a radiação solar disponível não seja suficiente para satisfazer integralmente a carga de aquecimento, o sistema pode ser complementado com caldeira ou bomba de calor. Os coletores solares podem obter excelentes resultados quando a tubulação hidrônica é embutida em uma laje de concreto, pois permite essencialmente que a energia do sol seja armazenada termicamente para aquecimento noturno.
Um consultor de engenharia ou empresa de design pode ajudá-lo a determinar a melhor opção para sua casa, dependendo das suas necessidades e das condições do local. Por exemplo, os coletores solares não são viáveis se o seu telhado tiver problemas de sombreamento, e as caldeiras a gás podem ser muito caras para instalar se a sua propriedade não tiver uma chaminé ou entrada de serviço com capacidade suficiente.
Outra vantagem dos sistemas de aquecimento hidrónico é que uma unidade de aquecimento central pode ser utilizada tanto para aquecimento de água como de ambientes, consolidando dois sistemas construtivos e reduzindo o seu custo total.
Aquecimento elétrico de piso radiante
Esta configuração de sistema é caracterizada por uma instalação simples e barata, mas também por um custo operacional muito elevado. Não é necessária nenhuma caldeira central ou unidade de aquecimento: a corrente elétrica é transportada pela fiação e o calor é gerado localmente. Este tipo de sistema pode ser rentável quando as tarifas de electricidade são baixas e o aquecimento é utilizado apenas durante alguns meses por ano, mas este não é o caso de Nova Iorque.
Alguns sistemas de aquecimento elétrico radiante usam tapetes condutores em vez de fiação. O princípio básico de funcionamento é o mesmo, mas a distribuição de calor é melhorada.
Vantagens de conforto e saúde do aquecimento de piso radiante
Os sistemas de aquecimento por piso radiante oferecem benefícios de conforto e saúde que se aplicam independentemente da fonte de energia e da construção do sistema.
Conforto aprimorado
Os sistemas de aquecimento radiante funcionam sem ventiladores e dutos, criando uma distribuição uniforme de calor pelos espaços internos. O calor é irradiado do chão e depois distribuído por convecção natural do ar. Isso elimina alguns problemas comuns em sistemas de ar forçado e que causam desconforto:
- Distribuição desigual de calor
- Dutos barulhentos
- Correntes de ar
Benefícios de saúde e qualidade do ar
Outra vantagem dos sistemas de piso radiante é que eles não podem distribuir alérgenos, compostos orgânicos voláteis (COVs) ou germes transportados pelo ar porque não há circulação forçada de ar. Além disso, o sistema de ventilação torna-se independente do aquecimento e pode ser projetado especificamente para a qualidade do ar interior.
Desvantagens do aquecimento por piso radiante
Como em todas as decisões de engenharia, o aquecimento por piso radiante não está isento de limitações: geralmente tem um preço mais elevado e responde mais lentamente do que outros tipos de sistemas de aquecimento.
O custo do aquecimento por piso radiante pode ser muito elevado em edifícios existentes, uma vez que é necessário incorporar um novo sistema no piso existente. A instalação fica ainda mais cara se for utilizado sistema embarcado, pois é necessária a concretagem de uma nova laje de concreto. O aquecimento por piso radiante é muito mais acessível em construções novas, onde os custos de instalação do piso já fazem parte da linha de base do projeto e só é necessário adicionar um elemento extra.
Outra desvantagem dos sistemas de aquecimento por piso radiante é que demoram mais tempo a aquecer um espaço interior, em comparação com os sistemas de ar forçado. No entanto, isto pode ser facilmente compensado com a automação: o termostato inteligente pode ser configurado para pré-aquecer ambientes quando as tarifas horárias de eletricidade mais baixas estão sendo aplicadas, economizando energia no processo!
Recomendações gerais para sistemas de aquecimento por piso radiante
A escolha dos materiais de construção é muito importante quando se trata de aquecimento por piso radiante. O Departamento de Energia recomenda o uso de revestimentos cerâmicos em vez de madeira, pois a cerâmica pode reter e emitir calor de forma mais eficaz. Por outro lado, a madeira é essencialmente uma forma de isolamento e reduz a eficiência do sistema. Outra desvantagem dos pisos de madeira é que eles podem rachar em resposta às mudanças de temperatura.
Outra recomendação, que se aplica não apenas ao aquecimento por piso radiante, mas também a qualquer atualização de HVAC, é melhorar a envolvente do edifício antes de dimensionar o novo equipamento. Desta forma, as cargas de aquecimento e arrefecimento são reduzidas e os novos equipamentos podem ser dimensionados de forma mais pequena, aumentando o potencial de poupança de energia.
