O aquecimento solar sob o piso é um processo inovador que fornece uma alternativa segura e ecológica aos sistemas de radiadores convencionais. Ele ajudará você a cortar despesas de energia e reduzir sua pegada de carbono. Mas como funciona? Este blog se aprofundará no procedimento de aquecimento, tipos de piso adequados e entenderá os fatores de custo também.
Painéis solares podem aquecer o piso?
Sim, os painéis solares podem alimentar sistemas de aquecimento de piso radiante, e existem dois métodos para isso:
1. A primeira opção envolve um sistema de água quente . A energia dos painéis solares é utilizada para aquecer a água em um reservatório, que então circula por tubulações sob o piso para gerar calor. No entanto, esse método pode resultar em energia insuficiente ou até mesmo no esgotamento da bateria.
2. Você também pode usar um sistema de tapete elétrico alimentado diretamente por painéis solares. Nesse método, o tapete elétrico é colocado sob o piso e apoiado por materiais que irradiam calor para cima.
Esses métodos demonstram a versatilidade dos painéis solares na produção de energia em sistemas de aquecimento de piso.
Guia de aquecimento solar de piso: aproveite o calor da luz solar
O aquecimento solar sob o piso é uma maneira oculta, eficaz e ecologicamente correta de aquecer espaços internos que supera os radiadores convencionais. Essa tecnologia usa a energia do sol para converter todo o piso em uma fonte de calor radiante, garantindo uma temperatura consistente e confortável no espaço. Para aprender sobre esse sistema em detalhes, vamos ver como ele funciona.
Como funciona o aquecimento de piso alimentado por energia solar?
O funcionamento do aquecimento solar de piso envolve a utilização de painéis solares para captar a energia da luz solar, que é então utilizada para alimentar serpentinas de aquecimento em um reservatório térmico de água quente para sistemas úmidos ou para alimentar o aquecimento elétrico de piso para sistemas secos. No entanto, o sistema enfrenta a dificuldade de paralisação noturna, o que pode ser evitado com o uso de baterias solares para armazenar o excesso de energia gerada durante o dia.
No entanto, existem dois tipos básicos de sistemas de aquecimento de piso movidos a energia solar, que são os seguintes:
1. Sistemas molhados
Os sistemas de aquecimento de piso radiante a água, também conhecidos como sistemas hidrônicos, aquecem a água utilizando uma fonte de calor, como painéis solares, caldeiras ou bombas de calor . Essa água quente é então circulada por uma rede de tubos ou circuitos construídos dentro ou acima do subsolo para garantir uma distribuição uniforme do calor por todo o piso.
Quando combinados com aplicações solares, esses sistemas normalmente incluem um cilindro de armazenamento térmico que aquece a água a uma temperatura de 60°C a 70°C. Dentro desse cilindro, existem duas serpentinas interligadas por onde circula a água da rede, elevando gradualmente sua temperatura até o nível necessário. O cilindro também possui duas saídas dedicadas para gerar calor para o sistema de piso radiante, bem como uma serpentina solar localizada na área mais baixa e fria do cilindro, que capta a energia solar para aquecimento.
Os sistemas de aquecimento por piso radiante são mais adequados para pisos de pedra ou azulejo, mas também suportam carpetes com isolamento térmico de até 1.5 togs. Embora esses sistemas sejam eficientes em termos operacionais, são mais indicados para novas construções devido às possíveis modificações estruturais em edifícios existentes, como a elevação do piso. Apesar de a instalação de aquecimento solar por piso radiante poder ser complexa devido à tubulação necessária, a eficiência a longo prazo do sistema geralmente compensa os custos iniciais de instalação.
2. Sistemas secos
Um sistema seco, geralmente conhecido como sistema de aquecimento elétrico de piso, utiliza mantas ou cabos aquecidos . As mantas possuem fios de aquecimento elétrico ultrafinos fixados a uma base pré-dimensionada, enquanto os cabos de aquecimento são fios independentes inseridos dentro ou sobre o piso.
A eletricidade gerada por painéis fotovoltaicos, complementada pela energia da rede elétrica, é convertida em calor radiante por meio de mantas ou fios. Devido aos seus custos de instalação mais elevados, essa tecnologia costuma ser preferida para projetos menores em estruturas já existentes (como o aquecimento de um banheiro). No entanto, a utilização de energia solar gratuita pode ajudar a compensar esses custos. Devido à sua alta condutividade térmica e capacidade de retenção de calor, pisos de pedra ou cerâmica, assim como sistemas úmidos, melhoram a eficiência dos sistemas de aquecimento elétrico de piso.
Veja também: O que é HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado)?
Quais são os fatores que afetam as funções do sistema de aquecimento de piso?
Antes de aprender como funciona o sistema de aquecimento solar de água, vamos dar uma olhada nos aspectos cruciais que podem afetar a eficiência e a funcionalidade do sistema de aquecimento de piso:
1. Custos de instalação e operação
O aquecimento solar sob o piso é uma técnica de geração de calor econômica e eficiente que opera em temperaturas mais baixas para uma operação mais silenciosa. Embora não forneça calor rápido e as mudanças de termostato possam levar várias horas para fazer efeito, a eficiência geral do sistema permanece alta.
A instalação pode ser dispendiosa, especialmente em estruturas existentes, mas em novas construções projetadas especificamente para aquecimento de piso, esses custos podem ser bastante reduzidos. Além disso, o sistema úmido é mais econômico em termos de operação devido à sua maior eficiência energética em comparação com os sistemas secos.
2. Eficiência energética
Dependendo do sistema, a eficiência energética do aquecimento solar de piso varia. Os sistemas de aquecimento solar de piso com água costumam ser mais eficientes, consumindo de 15 a 40% menos energia do que um sistema com radiadores. Para saber mais sobre conservação de energia, confira dicas sobre como economizar energia térmica em casa.
3. Tipo de piso
O tipo de piso pode ter um grande impacto na eficácia. Se o seu piso for muito espesso ou tiver baixa transmissão de calor, o calor será retido e poderá causar danos. Para evitar isso, talvez seja necessário substituir o piso.
A alta transferência de calor torna opções modernas de piso, como pisos vinílicos de luxo e cerâmica, ideais para aquecimento de piso, enquanto escolhas adequadas podem superar os desafios de transferência de calor apresentados por materiais mais espessos, como carpetes. No entanto, pisos laminados também podem ser usados com esses sistemas, desde que a temperatura máxima do piso seja mantida em 27 graus Celsius para evitar danos.
Tanto o aquecimento solar úmido quanto o seco sob o piso usam transferência de calor radiante para aquecer superfícies enquanto utilizam todo o espaço do piso. Os sistemas elétricos são mais baratos e mais rápidos de instalar, mas não têm a eficiência energética dos sistemas úmidos. Por outro lado, os sistemas úmidos têm custos de instalação mais altos e tempos de aquecimento mais longos, oferecem custos operacionais mais baixos e eficiência energética superior.
Referência cruzada: Modelagem térmica e econômica e otimização de sistema de aquecimento de piso radiante assistido por energia solar considerando análise horária
Como funciona o sistema de aquecimento solar de água?
Aquecedores solares de água utilizam energia solar gratuita e renovável; fornecendo uma maneira eficiente de gerar água quente para sua casa. Esses sistemas compreendem principalmente tanques de armazenamento e coletores solares e vêm em duas formas: sistemas ativos e passivos.
1. Sistemas de aquecimento solar de água ativos
Os sistemas ativos de aquecimento solar de água são definidos por suas bombas de circulação e controladores. Esses sistemas normalmente contêm um grande coletor solar plano conectado por dois tubos a um reservatório solar ou aquecedor de água auxiliar . Um dos tubos transporta o fluido anticongelante para o reservatório através de uma bomba, onde é convertido em uma serpentina de troca de calor de parede dupla que circula dentro do reservatório antes de retornar ao coletor. Dois tubos adicionais na parte superior do reservatório do aquecedor de água permitem a entrada de água fria e a saída de água quente para a residência.
Para melhor compreensão, você pode conferir as 4 vantagens do aquecedor solar de água.
Esses sistemas podem ser divididos em sistemas de circulação direta e indireta:
A. Sistemas de circulação direta
As bombas em sistemas de circulação direta transportam a água doméstica através de coletores até a residência, e funcionam bem em regiões frias.
B. Sistemas de circulação indireta
Em sistemas de circulação indireta, as bombas são utilizadas para transportar um fluido de transferência de calor anticongelante através de coletores e um permutador de calor. Essa ação aquece a água, que é posteriormente circulada por toda a casa, sendo uma solução eficaz em climas frios.
2. Sistemas passivos de aquecimento solar de água
É menos caro, mas menos eficiente do que sistemas ativos. No entanto, eles frequentemente dão maior confiabilidade e têm uma vida útil mais longa.
Caso tenha interesse, você também pode conferir o artigo "O que é aquecimento solar passivo?".
Esses sistemas de água podem ser divididos em sistemas passivos de coletor-armazenamento integral e sistemas de termossifão:
A. Sistema passivo integrado de coletor-armazenamento
É composto por um reservatório coberto com um material transparente que permite que o calor do sol aqueça a água. Essa água quente entra então no sistema de encanamento da casa. Esses sistemas funcionam melhor em áreas onde as temperaturas de congelamento são raras e são ótimos para residências que usam muita água quente durante o dia e a noite.
B. Sistemas de termossifão
Esses sistemas aquecem a água em um coletor no telhado , que posteriormente flui para o sistema de encanamento da casa quando uma torneira de água quente é aberta. Esses sistemas normalmente têm capacidade para cerca de 40 galões (aproximadamente 150 litros).
Em última análise, o aquecimento solar de piso é uma combinação eficiente de tecnologia e sustentabilidade. O processo de instalação e o tipo de piso podem ter um grande impacto em sua eficácia, garantindo uma transmissão de calor eficaz. Além disso, o sistema úmido é mais econômico em comparação aos sistemas secos. Para saber mais sobre esses assuntos interessantes, continue lendo nossos blogs.
Fonte : Sistema de aquecimento solar térmico por piso radiante com aquecimento auxiliar elétrico
