Comparação De Eficiência Energética: Aquecimento Radiante Vs Sistemas HVAC Tradicionais

Os sistemas de ar forcado perdem energia no intervalo entre gerar calor e entrega-lo. O Departamento de Energia dos EUA, nas suas orientacoes Energy Saver, observa que o aquecimento radiante e normalmente mais eficiente do que o aquecimento por ar forcado precisamente porque elimina as perdas nas condutas. O calor escapa das condutas para espacos de cobertura e cavidades de parede nao condicionados. O ar quente sobe e acumula-se junto ao teto, onde ninguem esta sentado, enquanto o pavimento permanece frio, um problema de estratificacao que leva o termostato a pedir ainda mais calor. E sempre que o volume de ar arrefece entre ciclos, o sistema tem de voltar a aquece-lo do zero.

O aquecimento radiante evita toda essa cadeia porque nao ha ar para mover, nenhuma conduta de onde o calor possa escapar e muito pouco para voltar a aquecer. Em toda a gama Heatscope, os elementos de carbono transformam entre 90% e 94% da energia consumida diretamente em calor ambiente, com a conversao a acontecer no aquecedor e nao numa fornalha a metros ou pisos de distancia. Para contexto, uma fornalha a gas com 80% AFUE envia um dolar em cada cinco pela chaminé antes de o calor chegar a divisao, enquanto o elemento radiante converte no ponto de entrega, sem um percurso de distribuicao onde perder energia. O calor que se paga e o calor que chega a zona, que e o argumento central de eficiencia dos aquecedores radiantes infravermelhos nos espacos para que sao adequados.

Aquecer o ar e aquecer as pessoas sao dois objetivos diferentes, e confundi-los e o que torna tao enganadora a comparacao baseada num unico numero. Para se sentir confortavel, uma pessoa precisa de uma combinacao de temperatura do ar e calor radiante, aquilo a que os fisicos da construcao chamam temperatura radiante media. A orientacao da CIBSE sobre paineis radiantes, resumida por Tim Dwyer, e clara: porque um sistema radiante aquece superficies e ocupantes diretamente, o proprio ar nao precisa de ser aquecido a mesma temperatura para obter o mesmo conforto sentido, o que se reflete em menor consumo de energia. O ar forcado tem de elevar a temperatura de todo o volume de ar para que a divisao pareca quente. O aquecimento radiante permite sentir calor com uma temperatura ambiente mais baixa, pelo que o alvo energetico e menor desde o inicio.

Direcionar pessoas e superficies, em vez do volume de ar, e o que torna o zonamento fisicamente possivel no aquecimento radiante. Nao e facil zonar uma massa de ar: ela mistura-se, desloca-se e estratifica-se. Um feixe infravermelho pode ser zonado, porque viaja numa direcao e aquece aquilo que atinge. E por isso que um unico aquecedor radiante consegue tornar confortavel uma zona de estar definida sem climatizar os metros cubicos de ar acima e em redor.

Os espacos de ocupacao intermitente sao onde a vantagem do zonamento se multiplica. Um quarto de visitas usado duas vezes por mes, uma grande area em plano aberto onde as pessoas se concentram num canto, um espaco comercial cheio ao almoco e vazio a meio da tarde: em cada caso, um sistema para todo o edificio gasta energia em volume que ninguem ocupa a maior parte do tempo. O aquecimento radiante aquece a zona em segundos quando e necessario e para quando nao e. A diretiva de ecodesign da UE para aquecimento eletrico interior reconhece exatamente esta logica, exigindo controlos atentos a ocupacao, deteccao de divisao, programacao e deteccao de janela aberta, para que as instalacoes radiantes interiores entreguem calor a pedido em vez de continuamente.

O aquecimento convectivo funciona aquecendo uma massa de ar e confiando que a envolvente a contenha. Num pátio aberto, num terraço coberto com laterais abertas ou numa pérgola, essa envolvente não existe. O ar quente sobe e dispersa-se pelo volume aberto quase tão depressa quanto é produzido, levando a energia consigo. Este é o cenário em que uma abordagem de ar forçado não pode ser tornada eficiente a qualquer preço, porque a física de que depende simplesmente não está presente.

O aquecimento radiante oferece calor sentido independentemente do movimento do ar, e é por isso que domina o cenário exterior e interior-exterior. O infravermelho não precisa de aquecer o ar para o aquecer a si; atravessa a distância e incide diretamente sobre pessoas e superfícies, pelo que uma brisa que levaria uma coluna de ar quente deixa a sensação de calor em grande parte intacta. A gama foi concebida exatamente para isto, desde espaços alfresco protegidos até rooftops e zonas de piscina totalmente expostos, com modelos resistentes às intempéries classificados como aquecedores para pátios abertos onde a climatização por condutas nunca poderia funcionar. O arquiteto paisagista Edmund Hollander, da Hollander Design, apresentou a versão prática deste ponto na Architectural Digest, observando que os aquecedores de infravermelhos são adequados para pérgulas e podem ser integrados na estrutura.

Um terraço coberto de restaurante é a ilustração mais clara. O espaço tem de parecer quente para uma pessoa sentada durante uma refeição, num volume parcialmente aberto ao ar noturno. Aquecer esse volume de ar com um sistema convectivo significaria pagar continuamente por calor que escapa pelas extremidades. Em alternativa, uma fila de aquecedores de infravermelhos suspensos aquece as mesas e as pessoas nelas sentadas, que são a única parte do cenário que precisa de estar quente, e a abertura deixa de ser um problema de eficiência.

Se a questao for conforto e custo de funcionamento numa divisao ou numa area exterior, o aquecimento radiante costuma vencer de forma clara. Obtem-se calor sentido em segundos, aquece-se apenas a zona ocupada e evita-se pagar para climatizar o resto da casa so para manter um espaco confortavel. Um sistema para todo o edificio continua a fazer sentido quando a necessidade real e calor uniforme em toda uma casa ocupada durante uma longa estacao fria, com o arrefecimento de verao na mesma infraestrutura.

Para quem especifica um edificio, o argumento da eficiencia cruza-se com o design e as credenciais. O aquecimento direccionado, que mantem os ocupantes confortaveis a uma temperatura do ar mais baixa, contribui para a reducao de consumo energetico valorizada pelos referenciais de construcao sustentavel; o American Institute of Architects documentou projectos em que sistemas avancados, incluindo aquecimento radiante, ajudaram a reduzir substancialmente o consumo energetico dos edificios. As unidades radiantes de parede e tecto tambem se integram no design de uma forma que condutas e grelhas nao conseguem acompanhar. Para projectos assentes em calor discreto e de perfil baixo, os aquecedores radiantes orientados pelo design oferecem essa integracao sem a presenca visual de um sistema por condutas.

Em obra, o factor decisivo e muitas vezes aquilo que o edificio permite fisicamente. Adaptar HVAC por condutas a uma estrutura existente implica abrir paredes e tectos para instalar a distribuicao, uma intervencao significativa. Montar um aquecedor radiante exige uma superficie adequada e alimentacao electrica, o que o torna muito mais viavel em renovacoes, edificios patrimoniais e estruturas exteriores onde as condutas sao pouco praticas ou impossiveis. Para uma instalacao electrica interior na UE, o ponto relevante e cumprir os requisitos de controlo da directiva de concepcao ecologica, algo que um termostato compativel satisfaz.

Uma forma rapida de decidir:

• Escolha radiante quando estiver a aquecer uma zona definida, um espaco usado de forma intermitente ou qualquer area aberta ou semiaberta ao exterior, e quando o objectivo for calor rapido, controlavel e dirigido a superficies e pessoas.

• O ar forcado continua a fazer sentido quando precisa de climatizacao uniforme de um edificio fechado e plenamente ocupado durante as estacoes de aquecimento e arrefecimento, e a infraestrutura de distribuicao ja existe ou esta a ser integrada.

Para esses espacos, a gama Heatscope foi concebida especificamente para a fisica de aquecimento que faz do radiante a escolha certa.