Edifício atípico
Em cima: um diagrama exemplar de um sistema de aquecimento cooperando com um sistema solar térmico: (1) caldeira, (2) tanque solar, (3) coletores solares, (4) vaso de expansão. Abaixo: esta estrutura de casa unifamiliar aparentemente tradicional esconde um piso residencial subterrâneo.
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
A casa de Marta e Rafał Gruszków de Bydgoszcz tem cerca de 130 m2 e tem dois andares. É um edifício muito invulgar. Como o terreno é pequeno e o plano de desenvolvimento local permite apenas investimentos de um andar, foi construída uma casa com um segundo andar, mas subterrânea - totalmente funcional, quente e seca. Abaixo do nível do solo estão o quarto principal, o banheiro, o vestiário e o escritório do Sr. Rafał. No rés-do-chão encontra-se uma sala com cozinha, casa de banho e quarto de criança.
As paredes da parte subterrânea foram construídas com elementos de concreto (fundação), e aquelas localizadas acima do solo - com concreto celular. O telhado é uma estrutura de madeira clara, isolada com lã mineral de 60 cm de espessura. O isolamento térmico das paredes é em poliestireno. Na parte aérea tem 15 cm de espessura, e na parte subterrânea - 30 cm (esta camada é adicionalmente coberta com uma folha ondulada). O isolamento também foi usado sob o piso subterrâneo.
Ideia de aquecimento
Na foto: Rafał Gruszka
Inicialmente, minha esposa e eu estávamos considerando seriamente o uso de aquecimento elétrico em casa - diz Rafał Gruszka. - Percebemos, entretanto, que não é uma solução barata na fase de operação, embora seja barata e relativamente fácil de instalar. Também tínhamos opção de gás. Infelizmente, o do reservatório é bastante caro e, para ter gás da rede, teríamos que instalar um grande trecho da tubulação (cerca de 100 m) por nossa conta. Estava relacionado com despesas elevadas e estávamos prestes a desistir desta opção quando descobrimos que o nosso vizinho também pretende aquecer a sua casa desta forma. Então a situação mudou radicalmente. O trecho do gasoduto para nossas parcelas não era mais uma conexão, mas uma rede de gás,e isso é feito pelo operador. O custo de ligação à casa foi reduzido significativamente, porque tínhamos que pagar apenas a parte arranjada nos nossos lotes. Por sua vez, confiei a instalação do sistema de aquecimento da casa a uma empresa de um amigo. Foi ele quem me indicou a um especialista que, para além do aquecimento central, desenhou também a ligação de esgotos e distribuição de água do edifício. Na hora de escolher uma caldeira, contei com o empreiteiro. Ele fez algumas ofertas para mim. Ele também perguntou se eu queria conectar coletores solares ao sistema de aquecimento. Isso aumentou os custos em cerca de 7.000, mas conto com um rápido retorno desse investimento.O andaime para os coletores foi colocado na parede sul do prédio - colocá-lo em uma estrutura de telhado leve exigiu reforços especiais e aumento de custos. Vou esperar um pouco mais até que as instalações fotovoltaicas fiquem um pouco mais baratas, pois pretendo instalá-las ao lado dos painéis solares. O cálculo é simples - a eletricidade é necessária para acionar as bombas de circulação, para operar a caldeira e todo o sistema. Terei de graça, mesmo quando não estiver online. Além disso, espero que muita eletricidade seja deixada para outros fins, por exemplo, para alimentar a iluminação da casa. Em vez disso, não vou revender eletricidade para a rede, vou armazená-la em baterias para minhas próprias necessidades.Vou esperar um pouco mais até que as instalações solares fiquem um pouco mais baratas, pois pretendo instalá-las ao lado dos painéis solares. O cálculo é simples - a eletricidade é necessária para acionar as bombas de circulação, para operar a caldeira e todo o sistema. Terei de graça, mesmo quando não estiver online. Além disso, espero que muita eletricidade seja deixada para outros fins, por exemplo, para alimentar a iluminação da casa. Em vez disso, não vou revender eletricidade para a rede, vou armazená-la em baterias para minhas próprias necessidades.Vou esperar um pouco mais até que as instalações fotovoltaicas fiquem um pouco mais baratas, pois pretendo instalá-las ao lado dos painéis solares. O cálculo é simples - a eletricidade é necessária para acionar as bombas de circulação, para operar a caldeira e todo o sistema. Terei de graça, mesmo quando não estiver online. Além disso, espero que muita eletricidade seja deixada para outros fins, por exemplo, para alimentar a iluminação da casa. Em vez disso, não vou vender eletricidade para a rede, vou acumulá-la em baterias para minhas próprias necessidades.o funcionamento da caldeira e toda a instalação requerem eletricidade. Terei de graça, mesmo quando não estiver online. Além disso, espero que muita eletricidade seja deixada para outros fins, por exemplo, para alimentar a iluminação da casa. Em vez disso, não vou revender eletricidade para a rede, vou armazená-la em baterias para minhas próprias necessidades.o funcionamento da caldeira e toda a instalação requerem eletricidade. Terei de graça, mesmo quando não estiver online. Além disso, espero que muita eletricidade seja deixada para outros fins, por exemplo, para alimentar a iluminação da casa. Em vez disso, não vou revender eletricidade para a rede, vou armazená-la em baterias para minhas próprias necessidades.
De acordo com o instalador:
Acredito que o sistema de aquecimento central da casa Gruszków foi selecionado de forma ideal. Em primeiro lugar, porque foi possível criar uma instalação que é relativamente barata de operar e relativamente confiável na operação. Painéis solares de operação eficiente fornecem água quente para lavar praticamente durante todo o verão. A caldeira a gás pode, portanto, ser desligada na primavera e usar água quente gratuita até o outono. Há um segundo aspecto neste assunto. São os custos de investimento. Eles foram realmente moderados, mas a instalação é extensa. Custos operacionais semelhantes, sem manutenção e baixos, podem ser alcançados usando uma bomba de calor, mas os custos iniciais para a compra e instalação do sistema de aquecimento são muito mais elevados.
Vantagens de dispositivos e instalações montados
Acima: os investidores escolheram uma caldeira suspensa por ocupar menos espaço do que uma caldeira convencional. Abaixo: um painel de controle está localizado na caixa da caldeira, o que facilita o seu funcionamento.
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
A família Gruszków não se arrepende do método escolhido de aquecimento da casa e da preparação da água para a lavagem. Eles utilizaram soluções modernas e econômicas que garantem a operação segura e livre de manutenção do sistema.
Caldeira de condensação a gás
Tem uma eficiência muito elevada acima de 100%. Esse valor parece um absurdo, mas não é. Isso está relacionado à definição da eficiência das caldeiras de aquecimento, que surgiu em uma época em que os modelos atmosféricos tradicionais com câmara de combustão aberta eram amplamente utilizados. Então, apenas a quantidade de calor liberada durante a combustão do combustível foi levada em consideração. Nas unidades de condensação, o calor recuperado do vapor d'água contido no gás de combustão é adicionado a esse valor (ele condensa ou condensa). Como resultado, sua eficiência ultrapassa 100%. Nas caldeiras de condensação mais avançadas a gás natural, chega a 111%. Como resultado, os custos de aquecimento não são altos.
Outra vantagem deste tipo de caldeira é o seu funcionamento muito seguro. Isso se deve ao fato de possuir uma câmara fechada, diminuir a velocidade e não retirar o ar necessário para o funcionamento da sala em que se encontra. Isso reduz o risco de envenenamento por monóxido de carbono (vapores).
Painéis solares
Nas fotos: na maioria das vezes os coletores solares planos são colocados em um telhado inclinado ou embutidos em seu telhado. Quando isso não for possível, eles podem ser colocados em uma estrutura de suporte no jardim ou montados na parede.
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
Os investidores decidiram usar painéis solares planos e colocar uma bateria e um inversor na instalação solar. Graças a isso, quando não é possível tirar eletricidade da rede elétrica, esses dispositivos assumem a alimentação da bomba de circulação do sistema solar. Como resultado, não há problema em superaquecer o glicol que circula na instalação.
Além disso, a bomba de circulação na instalação solar está equipada com um painel de comando, no qual pode, por exemplo, definir a diferença de temperatura a que o sistema deve ser ligado ou a que temperatura deve aquecer a água do reservatório. O investidor também pode verificar quanto kW de calor obteve com o trabalho dos coletores em um determinado período (em um dia, mês ou ano). Também vale a pena atentar para o fato de que para eliminar a perda de calor a bomba é protegida com uma tampa de poliestireno.
Aquecedor
Superior: alguns quartos possuem radiadores de chapa de aço com válvulas termostáticas. Isso torna possível regular a quantidade de calor que eles emitem. Na parte inferior: o distribuidor direciona a água quente que flui da caldeira de condensação na quantidade e temperatura certas para os circuitos de aquecimento individuais.
É um sistema misto constituído por dois circuitos: instalação com radiadores e pavimento radiante. Ambos os tipos têm resistências hidráulicas diferentes relacionadas ao fluxo de água nas tubulações. Portanto, o coletor de aquecimento de piso tem uma bomba de circulação adicional instalada.
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
Custos de investimento
Fotos - acima e abaixo: Se houver alguns dias chuvosos ou nublados no verão, a água armazenada no tanque solar se esgotará em pouco tempo. Em seguida, a caldeira a gás ou o aquecedor ligam-se automaticamente.
A equipa de especialistas demorou quase dois dias a instalar o pavimento radiante de água numa área de cerca de 75 m2. A instalação do resto da instalação (coletores solares, caldeira e tanque solar) e a sua ligação demoram três dias.
Os gastos com aquisição de equipamentos e implantação de radiador e instalação solar foram os seguintes:
caldeira de condensação a gás - cerca de 4.000; Tanque de
água quente solar com capacidade de 260 l com duas bobinas (uma ligada à caldeira, a outra - à instalação solar) e dois coletores solares planos - 7000;
aquecedor elétrico no tanque - 150;
colector para pavimento radiante com bomba de circulação adicional - 1500;
dois radiadores de placa de aço - 700;
mão de obra - cerca de 4.000.
A isto junta-se o custo de instalação do pavimento radiante no valor de 7.500 (incluindo materiais e mão de obra, o próprio investidor fez a betonilha).
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
Custos operacionais
Foto acima: a eficiência do aquecimento e da instalação solar pode ser facilmente controlada com um moderno regulador de ambiente. É equipado com muitas funções úteis, por exemplo, programação semanal intuitiva com uma precisão de 10 minutos, quatro níveis de temperatura, um contador de tempo de trabalho.
O sistema de aquecimento misto descrito da casa Gruszków, complementado com uma instalação com coletores solares planos, está em operação há três temporadas. No inverno, os custos relacionados à garantia do conforto térmico em todos os cômodos, incluindo o preparo da água para lavagem em temperatura adequada para todos os membros da família, costumam rondar os 600 por dois meses.
No entanto, de meados de abril ao final de setembro, a água quente é fornecida por um sistema solar. Regra geral, não necessita de manutenção, pois está equipado com um controlador que gere o funcionamento dos painéis solares e uma fonte de calor adicional, ou seja, uma caldeira a gás ou um aquecedor eléctrico. Graças a esta solução, aproveitamos ao máximo a energia solar e, ao mesmo tempo, obtemos a quantidade certa de água quente.
Como funciona?
A caldeira de condensação funciona bem sem falhas. Um pequeno defeito aconteceu em três anos - o sensor de pressão da água foi danificado. O serviço do fabricante removeu essa falha em 24 horas.
No início, porém, os coletores solares causaram alguns problemas, pois a automação não estava devidamente configurada. Em altas temperaturas no verão, ele "jogou" o fator circulante no sistema solar. Como isso aconteceu quatro ou cinco vezes e o custo do reabastecimento do sistema gira em torno de 200, foi chamado um especialista. Depois de alterar as configurações de operação do sistema solar, os problemas acabaram.
O tempo de aquecimento do piso radiante de água é maior do que o do aquecimento por radiador. Isso é normal neste tipo de instalação, mas na casa Gruszków demora um pouco mais, porque os investidores não utilizaram uma mesa especial, mas sim concreto comum. No entanto, isso não altera o valor de utilidade da instalação, que, após atingir a temperatura certa, garante o conforto térmico da casa.
Instalação de piso radiante
As próximas etapas de montagem são mostradas nas fotos (de cima):
1. O aquecimento foi realizado pelo método tradicional, também denominado úmido (o segundo - seco - é mais rápido, porém mais caro). Os trabalhos começaram com a cobertura do teto com esteiras de isopor.
2. Os tubos, através dos quais fluirá a água de aquecimento, são colocados na camada de isolamento. Têm um padrão em espiral para garantir uma distribuição uniforme da temperatura na divisão.
3. O próximo passo é conectar loops individuais do aquecimento radiante de água ao coletor. Eles são colocados em um gabinete especial embutido ou de superfície.
4. Depois que a instalação foi ajustada e o teste de estanqueidade foi concluído com sucesso, os tubos foram cobertos com uma mesa. Por fim, o chão foi coberto com painéis ou grés, dependendo da sala.
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
foto Rafał Gruszka, Marek Żelkowski
