Aquecimento de piso hidráulico e elétrico: potência por metro quadrado, cálculos de consumo e maneiras de reduzir custos.

O piso aquecido é um recurso comum em nossos apartamentos e não é considerado um luxo. Ele vem com diferentes níveis de potência, dependendo do modelo. Pode servir tanto como aquecimento principal quanto complementar.

Neste artigo, discutiremos a melhor potência para aquecimento de piso e os motivos, determinaremos a temperatura ideal para diferentes tipos de cômodos e pisos e explicaremos como calcular a potência ideal do sistema de aquecimento.

Temperatura recomendada para aquecimento de piso radiante

Não é segredo que as temperaturas variam em salas com diferentes finalidades. Por exemplo:

• No quarto, na cozinha ou na sala de estar, a temperatura padrão considerada é de 29 graus;
• Em um banheiro ou lavabo, onde o nível de umidade é alto - 31;
• Em divisões com maior perda de calor, como uma varanda ou uma sala grande com muitas janelas, utiliza-se a proporção de 35 kW (ou 35 kW).

Se considerarmos a temperatura do sistema com base no revestimento do piso, então, ao usar carpete em rolo, linóleo, parquet ou laminado, a temperatura normal será de 27 graus.

Fatores que determinam a potência do aquecimento de piso

Existem muitos fatores que influenciam a escolha da potência do dispositivo e que devem ser levados em consideração para garantir que o sistema de aquecimento funcione de forma eficiente.

As condições climáticas também desempenham um papel significativo. Se a casa estiver localizada em um clima frio, a capacidade do sistema de aquecimento deve ser dimensionada com uma margem de segurança.

Aquecimento central ou não

Um dos fatores que influenciam a potência de saída é o tipo de aquecimento — ou seja, se o sistema será a fonte de calor primária ou secundária. Se for o sistema de aquecimento primário, é necessária uma unidade de maior potência, com um nível de potência específico de 200 W por m².

Cada tipo de piso aquecido possui sua própria potência de aquecimento padrão por metro quadrado:

• Cabo - 220 - 230 W;
• Tapetes para cabos - 100 - 160 W;
• Película infravermelha - 130 - 230 W;
• haste - 130 - 160 W;
• Água - 40 - 150.

Tipo de quarto e seu tamanho

Cada cômodo de um apartamento tem sua própria função, que determina a temperatura. Além disso, o tamanho do cômodo e o número de janelas também influenciam a temperatura.

Por exemplo, a potência do sistema de aquecimento instalado na varanda deve ser mais alta do que a destinada à cozinha.

Na maioria dos casos, os fabricantes de pisos elétricos fornecem recomendações para estes parâmetros:

• banheiro - 150 a 180 Watts/m2;
• Varanda envidraçada - 150 a 180;
• Cozinha, quarto, corredor - 110 a 150.

Ao determinar a potência do aquecimento de piso com base no tamanho do cômodo a ser aquecido, não leve em consideração áreas onde haverá móveis pesados, pois a instalação desse tipo de aquecimento não é recomendada. Naturalmente, quanto menor o cômodo, menor a potência do aquecedor necessária.

Além disso, a condutividade térmica é afetada pelo material de que a casa é feita – madeira, tijolo, concreto.

Revestimento de pavimentos

Indicador de potência de aquecimento em Muito depende do revestimento de acabamento.Afinal, o material possui diferentes graus de condutividade térmica.

Ao usar Aquecimento de piso sob laminadoOs custos de aquecimento aumentarão porque esse material é um mau condutor de calor. O uso de carpete ou linóleo aquecerá mais rapidamente, resultando em economia de energia.

Isolamento térmico do cômodo e perda de calor do edifício

O isolamento térmico de uma casa, que determina em grande parte a perda de calor, é um dos fatores mais importantes para calcular a potência do aquecimento de piso por metro quadrado. Se o isolamento (janelas, portas e tetos) for deficiente, o sistema funcionará por mais tempo e consumirá mais calor, resultando em custos mais elevados.

Em casas pré-fabricadas antigas, a espessura das paredes é de apenas 10 a 15 cm. Nesses edifícios, a perda de calor chega a 50%.

estimativa aproximada Você pode isolar um cômodo por conta própria usando uma calculadora online.De acordo com as normas e regulamentos de construção modernos, o nível de proteção térmica deve estar entre 100 e 130 W/m².

Recomenda-se adicionar isolamento extra aos tetos onde o sistema de aquecimento será instalado para evitar a fuga de calor para o exterior.

Tipo de instalação

O método de instalação do aquecimento de piso também influencia a seleção da potência, uma vez que a produção de calor depende da espessura do sistema de aquecimento de piso.

Métodos de instalação:

1. Uma opção de instalação é o contrapiso de cimento. A argamassa de concreto é vertida com uma espessura mínima de 30 mm. Para reforçar a estrutura, fibra de polipropileno ou malha de reforço é colocada sobre o isolamento térmico, ao qual o elemento de aquecimento é fixado. Em seguida, é vertida uma camada de contrapiso de concreto sobre essa camada. Quanto mais espessa a camada de concreto, maior o tempo de aquecimento, mas o calor se acumula, o que aumenta o período de resfriamento.
2. O aquecimento de piso sob azulejos geralmente é instalado sobre um contrapiso existente. Primeiro, os cabos são instalados com um espaçamento específico — quanto menor o espaçamento, melhor. O elemento de aquecimento é então preenchido com argamassa colante e, após a secagem, os azulejos são instalados. Esse método garante uma boa transferência de calor.
3. Instalação a seco sob piso laminado: Se a concretagem de uma base não for possível devido ao peso da estrutura, a instalação é feita utilizando ranhuras. Para garantir uma distribuição uniforme da temperatura em toda a superfície, as ranhuras devem ter 10 mm de profundidade, onde o elemento de aquecimento é inserido. Se o cabo for de alta potência (180-200 W), recomenda-se que as ranhuras tenham 15-20 mm de profundidade.

Tipo de termostato

Um termostato é um dispositivo que registra sinais de um sensor de temperatura.É responsável por fornecer eletricidade ao aparelho e, quando necessário, ligar e desligar o aquecimento, o que leva à economia de recursos.

Como calcular a potência de um sistema de aquecimento de piso radiante hidráulico

A produção de calor dos pisos hidráulicos depende diretamente do comprimento da tubulação principal.

Para calcular a potência do sistema, você precisará saber:

• Área e configuração das instalações;
• Taxa de fluxo do líquido refrigerante;
• perda de calor;
• degrau de assentamento.

Elaborar um plano

Qualquer cálculo deve começar com o desenho de uma planta baixa. É mais fácil fazer isso em papel quadriculado, mas papel de caderno quadriculado também funciona. A planta deve mostrar todas as janelas e portas do cômodo, com suas dimensões indicadas.

A altura do cômodo é medida imediatamente e o volume útil é registrado. As áreas onde os móveis serão colocados são marcadas na planta. Em seguida, um diagrama da disposição da tubulação é desenhado.

Determinação da área

Ao calcular a potência de um piso aquecido a água, é importante lembrar que a área sob móveis e equipamentos fixos não é levada em consideração.

A área do cômodo é calculada usando uma fórmula padrão (a área de um quadrado, retângulo, etc.), e as áreas onde os móveis serão colocados são subtraídas do resultado.

Cálculo da perda de calor

A perda de calor é a quantidade de calor perdida por um cômodo por unidade de tempo. Para reduzir a perda de calor, utilizam-se aparelhos de aquecimento e um bom isolamento térmico.

Ao calcular as perdas de calor, leva-se em consideração o seguinte:

• área do quarto;
• tamanho das janelas e portas;
• altura do teto;
• número de paredes externas;
• temperatura externa;
• isolamento térmico de paredes;
• o tipo de quarto que está localizado no andar de cima.

Para calcular a perda de calor, você pode usar uma calculadora online.

Taxa de fluxo do líquido refrigerante

Para calcular o consumo de água Precisaremos saber quanto fluido refrigerante passa pela tubulação em 1 hora. Isso é necessário para ajustar corretamente os medidores de vazão e selecionar a capacidade adequada da bomba.

O consumo de água é calculado utilizando a fórmula:

G = 0,86 x Q / Δt

Onde:

• G – consumo de água em kg/h;
• Q – potência térmica em W;
• Δt é a diferença de temperatura entre o fluido refrigerante nos circuitos de alimentação e retorno; para aquecimento de piso radiante, é igual a 10 °C;
• 0,86 é o coeficiente de capacidade térmica da água.

Comprimento do degrau e do contorno de assentamento

Para aquecimento de piso em residências particulares, geralmente são instalados perfis de metal-plástico ou polietileno com 16 mm de diâmetro. Existem diversos métodos para a instalação dos tubos, incluindo o padrão serpentino ou em espiral, mas o espaçamento entre eles não deve ser muito pequeno.

Recomenda-se limitar o comprimento de cada circuito a 80 metros. A seleção da potência da bomba depende do seu tamanho.

O comprimento do contorno pode ser calculado usando a fórmula:

L = F/b

Onde:

• F — área da sala;
• b — degrau de assentamento.

Se o comprimento da tubulação for superior a 100 m, ela deverá ser dividida em vários circuitos.

Potência do piso

A potência de um sistema de aquecimento de piso radiante hidráulico por metro quadrado é baixa, apenas 40 a 150 watts. Para que o sistema seja eficaz, a distribuição de calor por toda a superfície deve ser uniforme, sem a formação de pontos frios. Para aumentar a transferência de calor, recomenda-se reduzir o espaçamento entre os tubos.

A densidade do fluxo de calor é calculada usando a fórmula:

Q=q/F

Onde:

• q — índice de perda de calor;
• F é a área.

Desempenho da caldeira

Para calcular a potência da caldeira para aquecimento de piso radiante, considere a potência total do sistema de aquecimento de piso radiante da casa. Some todos os valores calculados para cada cômodo.

Adicione 15% ao valor resultante — essa será a potência de saída necessária da caldeira. Se você comprar uma caldeira sem reserva, a capacidade da unidade será esgotada o mais rápido possível a 100% de carga.

As caldeiras modernas produzem 24 quilowatts de calor, o suficiente para aquecer um cômodo médio de até 240 metros quadrados. Também estão disponíveis caldeiras elétricas, inclusive com bomba integrada, o que é muito prático.

Bomba de circulação

Sem uma bomba, o sistema de aquecimento de piso radiante não funcionará de forma eficaz. Como calcular a capacidade da bomba para um sistema de aquecimento de piso radiante? Depende da resistência hidráulica na tubulação; quanto mais longa a tubulação, mais potente a bomba necessária.

Para determinar o desempenho da bomba, você pode usar a fórmula:

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)

Onde:

• Pн — potência do dispositivo de aquecimento em kW;
• tobr.t — indicador de temperatura do líquido refrigerante na linha de retorno;
• tpr.t — nível de temperatura no suprimento.

Recomenda-se escolher sistemas de aquecimento de piso que permitam ajustes de potência amplos. Quando ligado, a potência deve estar no máximo, pois isso permitirá que o piso aqueça mais rapidamente.

Assim que os parâmetros definidos forem atingidos, a temperatura de aquecimento deverá ser reduzida automaticamente no sistema.

Vamos calcular a potência de um sistema de aquecimento elétrico de piso radiante.

Antes de calcular a potência de um sistema de aquecimento elétrico de piso radiante (cabo de aquecimento, manta ou sistema infravermelho), é necessário determinar se a rede elétrica suporta a carga adicional e elaborar o projeto. Também é preciso decidir se será:

• principal - 150 - 220 W/m2;
• adicional - 110 - 150.

Recomenda-se a instalação de aquecimento por piso radiante quando a perda de calor não ultrapassar 100 W por m². Caso esse valor seja superior, será necessário um sistema de aquecimento adicional.

Todos os pisos elétricos, com exceção dos cabos de aquecimento autorreguláveis, não devem ser instalados sob móveis pesados, pois esses sistemas são suscetíveis a superaquecimento.

Portanto, assim como no aquecimento hidrônico, para calcular a potência da unidade, você deve primeiro elaborar um plano de layout do mobiliário. Em outras palavras, você precisa calcular a área a ser aquecida.

Vamos considerar um cômodo com área de 20 m². Desse valor, subtraímos a área ocupada pelos móveis — 8 m² — para obter uma área aquecida de 12 m².

Em geral, é correto calcular a potência do sistema não pela área, mas pelo volume, visto que aquecer uma quantidade maior de ar requer mais energia.

A perda de calor também influencia a escolha da potência de aquecimento para pisos elétricos. Esses cálculos são bastante complexos, portanto, você pode usar tabelas disponíveis em literatura especializada ou online. Obviamente, os valores listados nessas tabelas são valores médios.

Os fabricantes indicam a potência de saída do aquecimento elétrico de piso por metro quadrado na etiqueta. Geralmente, a especificação é a seguinte: 220V/50-60Hz/50cm/55W, o que significa que o piso opera a 220W e emite 55W de calor por metro quadrado. Se for utilizado um cabo de aquecimento resistivo, a potência de saída é baixa, podendo ser aumentada para 200W por metro quadrado reduzindo-se a largura da bobina.

Vamos calcular a potência máxima de um piso aquecido por infravermelho usando o exemplo de cálculo da potência máxima. Vamos assumir o tamanho da área aquecida que determinamos acima — 12 m² — e uma película padrão com uma voltagem de 220 W por m².

P = 12 m2 x 220 W = 2.640 W.

Como resultado, constatamos que nosso cômodo necessitará de um sistema de aquecimento de piso radiante com base em película, com potência total de 2640 W.

Qual sistema de aquecimento de piso devo escolher?

Aquecimento de piso hidráulico ou elétrico — cada um tem suas vantagens e pode criar um ambiente confortável em casa.

O aquecimento hidráulico é mais comum em residências particulares, pois é mais econômico que o aquecimento elétrico. No entanto, sua instalação em apartamentos exige conexão ao sistema de aquecimento central, o que é proibido sem autorização.

Em prédios de apartamentos, deve-se dar preferência aos aquecedores elétricos. Modelos com menor consumo de energia são aceitáveis, já que os apartamentos já possuem aquecimento central por radiadores.

Se o projeto da casa permitir e você planeja instalar aquecimento de piso no contrapiso, o aquecimento por cabo é a melhor opção. As mantas são as mais fáceis de instalar; basta estendê-las no chão.

Se a altura do teto for uma preocupação, os pisos com isolamento infravermelho são uma opção adequada. Eles têm apenas 3 mm de espessura. O aquecimento é obtido pela emissão de ondas infravermelhas, o que aumenta a eficiência em 95%, resultando em menor consumo de energia. Este sistema pode ser instalado sob qualquer tipo de piso.

Vamos determinar o regime de temperatura no quarto.

Existem duas maneiras de determinar o nível de temperatura em um cômodo: usando padrões estabelecidos ou com base em suas próprias preferências.

A temperatura é medida em três locais: no chão, a uma altura de 50 cm e a uma altura de 150 cm. A uma altura de 150 cm, a temperatura não deve ser inferior a 18 graus Celsius, sendo o máximo determinado individualmente. A temperatura da superfície do piso não deve exceder 40 graus Celsius. A diferença de temperatura permitida entre os cômodos é de 10 graus Celsius.

Como reduzir os custos de consumo

Existem diversas maneiras de reduzir o consumo de energia:

• Utilização de material de isolamento térmico de alta qualidade;
• Executar trabalhos de isolamento de janelas e portas;
• Utilização de um revestimento de acabamento com boa condutividade térmica;
• Instalação de um termostato.

Além disso, usar um sistema de pagamento de energia com múltiplas tarifas também gera economia. Ligar o piso aquecido à noite custará metade do preço. E se você diminuir a temperatura do aquecimento em 1 grau, o consumo de energia diminuirá em 5%.

Ao considerar a instalação de aquecimento de piso em sua casa ou apartamento, é importante analisar cuidadosamente sua potência nominal. Um erro pode afetar negativamente o ambiente interno e aumentar os custos de aquecimento.