O trabalho de adaptação de seus sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) começa nesta fase. Quando as paredes estão abertas, instalar novos canos, dutos, tubos ou fios é relativamente fácil. Ironicamente, decidir o que fazer pode realmente parecer a parte mais difícil do processo.
Se o sistema em vigor não requer modificações, a decisão é fácil. Isso também significa que haverá menos contas a pagar e o custo geral da renovação será menor. Se você já decidiu que nenhuma mudança é necessária, você pode pular para a próxima seção deste capítulo.
Por outro lado, os sistemas implantados podem ser insuficientes para atender aos espaços renovados. Ou você pode decidir que, enquanto os trabalhadores estão no local, você deseja atualizar, talvez instalando ar-condicionado, adicionando aquecimento radiante ou alterando os sistemas no local.
Quando se trata de trabalho de HVAC, você precisará decidir qual será a fonte de energia (gás, óleo e elétrica são os tradicionais) e, em seguida, a natureza do sistema (ar quente, água quente e assim por diante ) Portanto, veremos as opções: primeiro, falaremos sobre a energia e, em seguida, sobre a tecnologia necessária para colocá-la em uso.
AS OPÇÕES DE ENERGIA
Duzentos anos atrás, os sistemas de aquecimento eram decididamente de baixa tecnologia. Se você queria se aquecer, acendia o fogo da lareira. Se você estava com calor, você abriu as portas e janelas.
No século XX, a madeira e o carvão, por muito tempo as opções de energia mais comuns, foram em grande parte substituídos por petróleo, gás municipal e eletricidade. Cada vez mais a energia solar e geotérmica também está sendo usada, muitas vezes em conjunto com fontes mais tradicionais. A melhor escolha para você depende de muitos fatores, incluindo a natureza do seu sistema existente, o clima onde você mora, os custos relativos de energia em sua área e, claro, seu orçamento.
A escolha nem sempre é óbvia. Em muitas partes do país, o gás natural é o combustível mais barato e o favorito. Em algumas partes rurais do país, porém, onde não há dutos, o petróleo liquefeito (LP) é o substituto. Muitas vezes não é tão econômico quanto o gás natural.
Por muitos anos, o petróleo foi a grande barganha energética. Então, na década de 1970, os preços aumentaram rapidamente. À medida que o custo do petróleo disparava, inúmeros proprietários de residências nas áreas do norte instalaram fogões a lenha, buscando aproveitar um recurso amplamente disponível, barato e renovável. Mas as regras continuam mudando. Hoje pensamos em queimar lenha como trabalho intensivo e, particularmente com fogões mais antigos que não possuem os avanços mais recentes, é nitidamente hostil ao meio ambiente. Um fogão a lenha envia pela chaminé uma série de gases não queimados e também libera partículas. Nesse ínterim, os preços do petróleo voltaram a cair e hoje o petróleo está, mais uma vez, com preços favoráveis.
Tudo isso para dizer que o combustível certo não é óbvio. Sua decisão sobre qual fonte você deve usar deve ser feita em conjunto com sua decisão sobre o sistema de distribuição de calor.
OS SISTEMAS DE ENTREGA
Cada abordagem tem suas vantagens e desvantagens, quer você esteja falando sobre decidir entre um forno, caldeira, bomba de calor ou aquecedor e canos, tubos ou dutos. Vejamos as opções.
Ar quente forçado. O ar quente forçado é o modo mais comum e rápido de distribuição de calor. A fonte de calor pode ser um forno elétrico, a óleo ou a gás ou uma bomba de calor. O ar aquecido é então direcionado para a casa por meio de chapas de metal, fibra de vidro ou dutos de plástico, acionados por um ventilador, emergindo nas áreas residenciais por meio de registros.
As vantagens do ar quente forçado são a velocidade com que o calor é entregue à casa (esses sistemas são significativamente mais rápidos do que, digamos, os sistemas de água quente) e a utilidade da canalização para outros sistemas de controle de clima. Ar condicionado, filtragem e ventilação, assim como umidificação e desumidificação, podem ser feitos com o mesmo sistema de dutos e registros. As desvantagens são o risco de perda de calor por meio de dutos com vazamento e dificuldade adicional (e despesa) em separar diferentes partes da casa em zonas distintas. Os sistemas de ar quente também podem ser barulhentos, já que os ventiladores que movem o ar geralmente são audíveis nas áreas residenciais.
Água quente. Também denominados de calor hidrônico, os sistemas de aquecimento de água quente consistem em uma caldeira que aquece a água e uma bomba que faz a água circular por meio de um sistema de tubos (escondido no esqueleto da casa) e radiadores (nos ambientes). Normalmente, a água circula em temperaturas na faixa de 130 a 180 graus Fahrenheit.
Os sistemas de água quente são mais lentos, porém mais silenciosos do que o ar quente. Eles são mais fáceis de zonear, mas custam mais para instalar. Os radiadores também representam um desafio para o design de interiores, uma vez que seu tamanho total interfere na colocação dos móveis. Os sistemas de água quente não podem ser adaptados para ar condicionado e outros usos de controle de clima.
Chão radiante. Embora variações desse mesmo tema existam há milênios, essa encarnação mais recente só voltou a ser amplamente utilizada nos últimos anos. O aquecimento por piso radiante é o método de aquecimento menos intrusivo. Tal como acontece com os sistemas de água quente, uma caldeira fornece água quente, aquecida a temperaturas na faixa de cerca de 85 a 140 graus Fahrenheit. A água quente é distribuída para a casa por meio de um sistema de coletores e controles que levam o calor a uma complexa rede de tubos de plástico ou borracha escondidos no chão.
Três abordagens básicas são usadas em sistemas de piso radiante. Quando uma casa é construída sobre uma laje de concreto que fica diretamente no solo, os tubos radiantes são embutidos no concreto. A segunda abordagem utiliza uma laje mais fina de concreto: uma vez que a tubulação é fixada diretamente ao deck de um piso com estrutura tradicional, uma laje mais fina de concreto é despejada. O terceiro usa placas de transferência de calor de alumínio que irradiam o calor da tubulação. Os sistemas de tubos e placas podem ser instalados acima ou abaixo dos sistemas de piso com estrutura de madeira existentes. Os sistemas de placas podem ser adaptados; uma vez que podem ser instalados por baixo, o piso existente não precisa ser mexido. No entanto, tenha em mente que o calor radiante não é adequado para casas com tapetes de parede a parede e almofadas grossas ou várias camadas de madeira compensada. Estes têm alta resistência térmica e isolam eficazmente a sala a ser aquecida.
A popularidade crescente dessa tecnologia é explicada em grande parte pela satisfação do cliente: os proprietários de residências com calor radiante relatam que ela aquece de maneira uniforme, com menos pontos quentes ou frios e menos estratificação. O calor radiante custa mais para instalar: ele requer um projeto cuidadoso e instalação habilidosa. Mas é fácil zonear.
Rodapé elétrico. Montados em paredes externas no nível do chão, os aquecedores elétricos de rodapé consistem em invólucros de folha de metal que protegem os fios internos que, como os de uma torradeira, aquecem e brilham quando a corrente passa por eles. Os elementos de aquecimento são revestidos com aletas de metal que aquecem o ar ao seu redor; o invólucro permite que o ar circule na parte inferior e saia pela parte superior. Os radiadores de placa de base elétricos são baratos para instalar.
Aquecedores de rodapé são conectados como qualquer outro aparelho elétrico. Uma linha de alimentação é passada através das paredes ou pisos do painel elétrico até a unidade de rodapé. Alguns aquecedores de rodapé vêm com seus próprios termostatos, mas em uma sala onde vários radiadores são necessários, um termostato é montado em uma parede interna como um sistema de controle. Isso também significa que as casas com aquecimento elétrico são facilmente zoneadas; com a despesa adicional de alguns termostatos, cada cômodo se torna sua própria zona, onde o calor pode ser reduzido quando não está em uso.
O aquecimento elétrico da placa de base é barato de instalar, mas é muito caro para operar. Esse é um dos motivos pelos quais é frequentemente encontrado em casas de especificações - o construtor quer economizar dinheiro antecipadamente e não precisa se preocupar com contas de luz inchadas mais tarde. Por outro lado, o aquecimento elétrico é silencioso, limpo e bastante discreto (as unidades da placa base são modestas em tamanho e interferem pouco na colocação dos móveis). Eu não recomendaria usar esses sistemas para uma casa inteira, especialmente em um clima frio. Mas para um pequeno acréscimo onde o custo de ampliar um sistema existente de água quente ou ar quente pode ser proibitivo, o rodapé elétrico pode ser uma escolha apropriada.
Aquecedores de ambiente. Existem outras alternativas para aquecimento de espaços individuais. Aquecedores de ambiente são aquecedores diretos. Ao contrário dos sistemas onde o calor é gerado em um local e distribuído em outro, esses aquecedores são autônomos, aquecendo diretamente os ambientes onde estão localizados. Uma lareira é um aquecedor, embora seja muito ineficiente. Outros incluem fogões a lenha, aquecedores de parede a gás e querosene e aquecedores independentes. Este último pode ser movido a óleo ou querosene ou elétrico. Cada um deles tem vantagens - a maioria é barato para comprar e bastante ecológico para operar. Mas a queima de madeira produz poluição ambiental (partículas e gases não queimados) e os aquecedores independentes a querosene, em particular, têm um histórico de segurança muito confuso.
Ar condicionado. Em qualquer sistema refrigerante - seja dentro de sua geladeira ou um ar condicionado - o elemento chave é o meio de refrigeração ou refrigerante. O refrigerante é um gás em pressões atmosféricas normais, mas, quando comprimido como pelo compressor de um sistema de refrigeração, torna-se um líquido.
Com sistemas de ar condicionado central, o refrigerante é passado pelo flexitubo em um evaporador localizado na casa. Nesse local, um fluxo de ar doméstico passa pela bobina. Conforme a pressão é liberada, o refrigerante retorna ao seu estado gasoso natural, absorvendo o calor do ar durante o processo. O ar resfriado é então distribuído para as áreas de convivência de uma casa por meio de uma rede de dutos e registros. O refrigerante é então bombeado para fora para um condensador onde o calor é descarregado, o refrigerante é recomprimido e o ciclo se repete. Uma unidade de ar condicionado de janela funciona da mesma maneira, mas seus componentes são independentes.
Bomba de calor e sistemas geotérmicos. Esses sistemas estão próximos dos sistemas centrais de ar condicionado. Eles contam com um compressor movido a eletricidade que comprime um refrigerante de um gás a um líquido. No processo, o calor é liberado e, durante os meses frios do ano, esse calor é distribuído por dutos para aquecer a casa. Em climas quentes, o processo é revertido e o sistema absorve o ar quente dentro de casa, liberando-o para fora.
Uma limitação de um sistema de bomba de calor é que ele perde eficiência rapidamente quando o termômetro cai abaixo de 40 graus. Como resultado, em climas mais frios, um sistema de bomba de calor geotérmico ou bomba de calor de fonte subterrânea pode ser usado.
A temperatura da Terra a 2,5 ou 2,7 metros abaixo da superfície permanece bastante uniforme durante todo o ano. Isso significa que durante a estação de aquecimento, sua temperatura é mais quente do que a da atmosfera; durante os meses mais quentes, a temperatura da terra é mais fria do que a do ar. Uma bomba de calor de fonte subterrânea coloca esse diferencial para funcionar, novamente usando um sistema de refrigerante e compressor.
Como grande parte da energia é retirada do meio ambiente, esses sistemas são econômicos para funcionar - normalmente, a eletricidade necessária para operá-los é cerca de um terço da de um sistema elétrico tradicional. Eles também estão limpos. No entanto, eles são caros para instalar, exigem manutenção anual e, normalmente, seus componentes têm uma expectativa de vida mais curta do que os fornos ou caldeiras tradicionais.
ESCOLHENDO UM SISTEMA
Se você está considerando um novo sistema para sua casa, converse primeiro com seu arquiteto ou designer. As conversas com empreiteiros de HVAC provavelmente seguirão, embora você ou seu projetista também possam querer consultar um especialista, um engenheiro de aquecimento, no caso de sua remodelação apresentar demandas incomuns.
Fale detalhadamente sobre exatamente quais são suas necessidades. Se seu orçamento estiver apertado, você precisará identificar os itens essenciais. Se você pode se dar ao luxo de pensar de forma mais ampla, considere o conforto adicional de, digamos, aquecimento por piso radiante. Se você está insatisfeito com seu sistema atual ou gostaria de adicionar umidificação ou um sistema de filtração, obtenha lances para esses custos. Na maioria dos casos, estender seu sistema existente ou adicionar um aquecedor de área menor será o mais barato.
Aqui estão algumas outras considerações:
■ A opção de ar condicionado. Como regra geral, se as temperaturas locais raramente sobem acima de 85 graus Fahrenheit, você provavelmente não precisa de ar-condicionado central. Por outro lado, o ar central é frequentemente considerado pelos corretores de imóveis como um ponto de venda valioso, então, se houver uma chance de você ser transferido para outra região ou de colocar sua casa à venda por qualquer motivo em um futuro próximo, central o ar-condicionado pode ser um bom investimento. As casas de primeira classe obtêm preços de primeira classe porque têm todos os recursos. Para pessoas com asma e outros problemas de alergia, o ar central, com sua capacidade de filtrar e “condicionar” o ar doméstico, também pode trazer benefícios à saúde.
■ Cuidado com os sistemas superdimensionados. Por mais estranho que possa parecer, a capacidade de aquecimento em excesso tornará o sistema menos eficiente. Isso fará com que o sistema ligue e desligue com frequência, produzindo desgaste excessivo nos componentes. O sistema pode nunca atingir as temperaturas operacionais máximas.
Para ter certeza de que seu sistema é adequado para sua casa, peça ao seu empreiteiro HVAC, engenheiro de aquecimento ou a quem projetou o sistema para orientá-lo durante o cálculo. O processo consiste em determinar qual é a carga de aquecimento (com base em uma fórmula aritmética que leva em consideração o tamanho da sua casa, seu isolamento e o clima local). A capacidade do sistema não deve ser mais do que 25 por cento maior do que a carga de aquecimento calculada.
■ Simples geralmente é mais barato. Ficar com o sistema existente é quase com certeza o caminho mais barato. Se o seu sistema tiver capacidade suficiente para ser estendido para aquecer (ou resfriar) novos espaços, essa abordagem provavelmente será mais barata do que instalar um sistema totalmente novo.
■ Compre qualidade. Bons compradores nem sempre compram pechinchas. Comprar caldeiras duráveis ou fornos que vêm com longas garantias geralmente custa mais inicialmente, mas, com o passar dos anos, apresenta menos dores de cabeça. Bons fornos costumam ser garantidos por vinte anos, caldeiras por trinta, bombas de calor por menos.
■ Pense localmente. Não compre equipamentos que ninguém em sua área possa consertar. Se o único empreiteiro de HVAC que fará sua proposta estiver a uma chamada de longa distância, você pode estar pedindo problemas. Esses sofisticados sistemas de modem requerem verificações ocasionais por pessoal de serviço familiarizado com seu projeto, instalação e características individuais.
Um estudo da indústria descobriu que metade de todas as chamadas de serviço foram resultado de manutenção inadequada ou insuficiente.