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El experimento del calor radiante (con un presupuesto muy bajo)

El proyecto de reconstrucción de la casa va bien. Hemos terminado todo el encuadre, y los techos más altos y el plano de planta más abierto están insinuando un nivel de asombro que me sorprende incluso a mí. Una foto de esta mañana:

new_livingroom "width =" 430 "height =" 286 "srcset =" https://ganardineroporinternet.me/wp-content/uploads/2019/09/El-experimento-del-calor-radiante-con-un-presupuesto-muy-bajo.jpg 1024w, https: //www.mrmoneymustache. com / wp-content / uploads / 2014/02 / new_livingroom-200x133.jpg 200w, https://www.mrmoneymustache.com/wp-content/uploads/2014/02/new_livingroom-300x199.jpg 300w, https: // www.mrmoneymustache.com/wp-content/uploads/2014/02/new_livingroom.jpg 1600w "tamaños =" (ancho máximo: 430px) 100vw, 430px "/><p id=Aquí está la nueva sala de estar y la cocina a la vuelta de la esquina. La altura del techo viejo estaba en el fondo de esa viga de acero. Aún quedan dos aberturas gigantes de ventanas detrás de esos cuadrados de madera contrachapada.

Si bien he destruido y reconstruido bastantes casas para otras personas, esta es la primera que he tenido la suerte de crear desde cero para mi propia familia, por lo que la estoy tratando como un experimento científico. Quiero incorporar características de ahorro de energía ordenadas, pero deben ser rentables y de cosecha propia siempre que sea posible.

Cualquier viejo rico puede contratar al mejor arquitecto y constructor de boutiques para convertirlo en la última casa de LEED-Platinum que se exhibirá en la revista Dwell … a $ 1000 por pie cuadrado. Pero con la energía barata y la mano de obra calificada y los materiales para el hogar de alta gama caros, se necesita más reflexión y experimentación para ahorrar energía y dinero al mismo tiempo. Y uno de estos proyectos experimentales es construir mi propio sistema de calefacción por suelo radiante.

Si nunca ha oído hablar de esto, querrá sintonizarlo. El método de calentamiento dominante en los Estados Unidos en este momento es el horno de aire forzado, una gran caja en su sótano que sopla aire (y polvo) a través de una enorme red de voluminosos tubos de aire para que pueda llegar a todas las partes de su casa a través de los respiraderos del piso. Funciona, pero no es elegante: hacen ruido, desperdician una cantidad sorprendente de espacio interior con conductos y conductos, y son una molestia para instalar o actualizar.

Cuando mi pequeña empresa constructora construía algunas casas desde cero hace unos años, el arquitecto recomendó encarecidamente que usáramos calor hidrónico (radiante) en lugar de aire forzado. "Es un mundo de diferencia", dijo, "tener ese calor silencioso irradiando a través del piso en lugar de simplemente soplar un poco de aire caliente".

Desafortunadamente, cuando recibí cotizaciones de algunos plomeros para este tipo de sistema de calefacción, el costo fue astronómico: $ 35,000 o más, cuando un sistema de calefacción convencional completo tenía solo $ 10,000 instalados. Dado que estas casas se construyeron para vender, con un presupuesto ajustado para competir con otras casas en el rango de precios de aire forzado, decidí a regañadientes omitir la opción de lujo. Además, el diseño solar pasivo en nuestra arquitectura garantizaría que el horno se usara solo ligeramente de todos modos.

Ahora, la imagen ha cambiado. He aprendido a hacer mi propia fontanería, y las nuevas tecnologías han bajado de precio y hacen que el calor radiante sea mucho más asequible. Después de unas largas noches de investigación y videos de entrenamiento en línea, He comprado todas las piezas necesarias y estamos a punto de poner este tonto.

¿Qué es el calentamiento radiante hidrónico?

¿Alguna vez has pasado por un gran edificio de ladrillos mucho después de que se pone el sol y has sentido calor en todo tu cuerpo incluso sin tocar la pared? ¿Qué tal sentir el calor de una cama caliente de hogueras incluso cuando se está sentado a cierta distancia? Esto es calor radiante en acción: una superficie cálida ilumina la luz infrarroja (también conocida como calor), que calienta directamente la piel. Con una fogata caliente en una noche tranquila de montaña, puedes sentirte completamente cálido incluso cuando la temperatura del aire a tu alrededor es bajo cero.

Este mismo concepto se aplica muy bien al calentamiento de una casa con calor radiante hidrónico: el agua tibia circula en tubosdebajo su piso, haciendo que el piso se caliente y brille calor hacia usted desde todas las direcciones. No hay conductos ni polvo que sopla, y el sistema funciona en silencio. Y debido a que el sistema calienta su piel directamente al mismo tiempo que calienta el aire de su casa, se siente más cálido a una temperatura más baja, lo que le permite mantener la casa más fresca, ahorrando energía. Pero la mejor parte puede ser que tienes constantemente pies calientes, donde quiera que vayas en tu casa.

Entonces, ¿cómo construimos uno de estos sistemas? En pocas palabras, necesita algo para calentar el agua (a veces llamada caldera), una red de tubos debajo de su piso y una bomba para hacer circular el agua a través de todos esos tubos:

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<p style=Si bien el concepto es simple, mi resumen deja de lado muchos detalles. Cuando observa la típica "sala de calderas" en una casa de lujo, hay todo tipo de válvulas y sensores, y millas de cobre meticulosamente soldado del fontanero de $ 35,000. Quiero decir, mierda, ¿esto te parece un proyecto fácil de hacer tú mismo?

boiler_room "width =" 480 "height =" 287 "srcset =" https://ganardineroporinternet.me/wp-content/uploads/2019/09/1568162946_188_El-experimento-del-calor-radiante-con-un-presupuesto-muy-bajo.jpg 800w, https://www.mrmoneymustache.com/ wp-content / uploads / 2014/02 / boiler_room-200x119.jpg 200w, https://www.mrmoneymustache.com/wp-content/uploads/2014/02/boiler_room-300x179.jpg 300w "tamaños =" (max- ancho: 480px) 100vw, 480px "/><p id=Yo tampoco. Es por eso que siempre he usado hornos de aire forzado en el pasado.

Además de eso, el calentamiento hidrónico es un arte y una ciencia en sí mismo, con cosas como T, GPM, BTU / h, y cálculos de valor R involucrados. Si puedes superar todo eso, te enfrentas a calderas que comienzo a $ 2000, una selección complicada de piezas que nadie, excepto los expertos, realmente comprende (no recibirá asesoramiento en Home Depot sobre la construcción de uno de estos sistemas), y todo tipo de obstáculos.

Sin embargo, después de excavar entre todos estos escombros, encontré algunas simplificaciones que reducen el costo y la complejidad del calor radiante para convertirlo en un proyecto compatible con el bricolaje para el Mustachian práctico promedio. Los trucos que estoy aplicando para mi sistema:

  1. El uso de componentes seguros para el agua potable permite un sistema de "circuito abierto" que requiere menos válvulas y permite el elemento 2:
  2. El uso de un solo calentador de agua sin tanque para el agua caliente y la calefacción de la casa reduce el costo de la caldera de $ 2000- $ 4000. Elegí este extremadamente eficiente Rheem sin tanque unidad que funciona solo alrededor de $ 1200.
  3. Un solo bomba de circulación de velocidad variable elimina la mayoría de los cálculos de pérdida y tamaño del circuito al detectar la temperatura del agua y ajustar su velocidad automáticamente (esto también ahorra energía).
  4. Usando un pre-hecho colector de Rifeng permite un fácil control y ajuste de múltiples zonas, sin la necesidad de meterse con el tubo después de instalarlo.
  5. Y, por supuesto, todo se hace en PEX, para eliminar el costo, la instalación lenta y la pérdida de calor de las tuberías de cobre en la sala de calderas.

Renuncia:Al igual que todos mis experimentos, y de hecho todo mi estilo de vida, hay algunas cosas no comprobadas aquí. Me estoy usando como conejillo de indias, y puede haber algún tipo de prueba y error, e incluso riesgos involucrados. ¡Disfruta y aprende, pero no te sumerjas como principiante solo para seguirme (otro principiante) a ciegas!

Al resumirlo todo, el sistema con el que terminé es relativamente simple, y lo dibujé para ti en esta imagen:

radiant_system_1600px "width =" 447 "height =" 614 "srcset =" https://ganardineroporinternet.me/wp-content/uploads/2019/09/1568162946_999_El-experimento-del-calor-radiante-con-un-presupuesto-muy-bajo.jpg 745w, https: //www.mrmoneymustache. com / wp-content / uploads / 2014/01 / radiant_system_1600px-131x180.jpg 131w, https://www.mrmoneymustache.com/wp-content/uploads/2014/01/radiant_system_1600px-218x300.jpg 218w, https: // www.mrmoneymustache.com/wp-content/uploads/2014/01/radiant_system_1600px.jpg 1600w "tamaños =" (ancho máximo: 447px) 100vw, 447px "/><p id=Mi sistema de calor radiante propuesto (haga clic para ampliar)

Hasta ahora, este es un trabajo en progreso. Ya lo ejecuté un diseñador de sistemas y recibí su aprobación, y completé parte de la instalación, así que estoy seguro de que podemos hacer que esto funcione. Pero seguramente hay mejoras por hacer.

Lo mejor de este blog es que hay muchas personas leyendo en este momento (incluidos los plomeros profesionales) que ya lo han hecho, por lo que si tiene alguna sugerencia sobre cómo mejorarlo o simplificarlo aún más, sería muy apreciado y lo actualizaré el artículo a medida que se recibe nueva información. También publicaré una segunda publicación cuando todo esté listo, para mostrar algunos de los pasos en progreso y las imágenes terminadas.

Lector correcciones hasta ahora:

  • Agregar el tanque de expansiónantes de la bomba, no después como se muestra actualmente
  • Tenga cuidado con el crecimiento de la bacteria Legionella en un sistema de circuito abierto como este. Mientras raroLa bacteria es peligrosa. Exactamente el mismo riesgo existe si tiene un calentador de agua tipo tanque y mantiene el agua a menos de 120F. Solución: asegúrese de que mi unidad sin tanque esté caliente (la legionella muere por encima de 122F, por lo que quizás 130 o más), para exterminar las bacterias. Además, drene o enjuague los circuitos de calefacción durante la temporada baja para que el agua no permanezca estancada durante meses.
  • O, cree un sistema de dos lazos con un intercambiador de calor entre los dos lazos, para que el agua de calentamiento nunca toque el agua caliente del grifo. Esto requiere PEX de barrera de oxígeno y un eliminador de aire. También puede comprar calentadores sin tanque con dos circuitos independientes: uno para calefacción y otro para agua potable.
  • Agregue una válvula de retención en la línea de retorno de 3/4 ? para que el agua fría no pueda colarse en el colector en lugar de ir al Rheem (supongo que esto podría suceder cuando la bomba está apagada)
  • En realidad, agregue una válvula de retención encada bucle, solo para asegurarse de que no haya sorpresas de flujo y que el agua vaya en la dirección que desea. De lo contrario, se puede extraer agua fría a través de bucles inesperadamente.
  • Muchos calentadores sin tanque (incluido el Rheem que recomiendo anteriormente) no están garantizados para su uso en sistemas de calefacción. Esto está bien para mí, ya que creo que las garantías son generalmente inútiles de todos modos. Pero es bueno tener en cuenta.
  • Más críticas sobre este experimento aparecieron aquí en el foro del sitio útil llamado heatinghelp.com. Si bien el hilo casi me convenció de que soy un idiota, la cuestión es que se forma una discusión similar en algún lugar de Internet sobre cada artículo que aparece en este blog. Muchos fontaneros pasan sus días maldiciendo este sitio solo porque recomiendo hacer algunas de sus propias tuberías con PEX, por ejemplo. El problema es que mis compañeros comerciantes tienden a usar anécdotas en lugar de estadísticas para tomar estas decisiones de seguridad. El experimento continuará sin inmutarse, pero haré algunas pruebas con mi amigo que trabaja en el laboratorio de tratamiento / análisis de agua potable de la ciudad.

¿Qué pasa con la refrigeración?

Cada casa debe estar diseñada para adaptarse a su propio clima. Aquí en Colorado, tenemos sol intenso casi todos los días, pero noches mucho más frescas debido a nuestra elevación de 5000 pies sobre el nivel del mar. Entonces la casa tiene muchas ventanas orientadas al sur para capturar el calor y más cargas de masa térmica para suavizar los cambios de temperatura diurnos y nocturnos.

En el verano, esta imagen se voltea: la Tierra se inclina para que el sol esté casi arriba (y los grandes voladizos que construí en la casa protegen las ventanas del resto). Mantiene las ventanas cerradas durante los días 90F y el interior se mantiene fresco. En las noches de verano, las temperaturas caen por debajo de los 60 ° F, por lo que enciende un gran ventilador que apaga el calor del día para enfriar todo y comenzar el ciclo nuevamente.

Encuentro esta estrategia (junto con no ser un gigante A / C Wussy) nos permite vivir felices sin encender nuestro aire acondicionado en Colorado. Pero siempre hay una copia de seguridad: la mayoría de las casas modernas sin conductos utilizan un sistema de aire acondicionado mini split sin ductos para enfriar Estos pueden ser más eficientes que los sistemas centrales de A / C, porque solo enfría las habitaciones donde se está acumulando calor. Agregaré un sistema como este si es necesario, pero primero nos aseguraremos de probar un verano sin aire acondicionado, ya que es probable que el lugar sea aún más cómodo que nuestra casa actual, incluso sin refrigeración.

Como la última hoja de trucos, aquí está mi carrito de compras de PexSupply, mi proveedor preferido de material de fontanería. Hay algunas cosas adicionales en mi carrito de compras para construir los baños, pero en general este es un sistema completo para una casa de 1500 pies cuadrados: alrededor de $ 1100, con envío gratis y sin impuestos de venta. Agregue el calentador de agua y tendrá un sistema completo de calefacción y agua caliente que cuesta menos que un solo horno de baja eficiencia.

pexsupply_complete2 "width =" 369 "height =" 1418 "srcset =" https://ganardineroporinternet.me/wp-content/uploads/2019/09/1568162946_461_El-experimento-del-calor-radiante-con-un-presupuesto-muy-bajo.jpg 1280w, https://www.mrmoneymustache.com/ wp-content / uploads / 2014/02 / pexsupply_complete2-78x300.jpg 78w "tamaños =" (ancho máximo: 369px) 100vw, 369px "/></p>
<p><strong>Una actualización de eficiencia a este sistema:</strong>También compré dos cajas de <span style=placas reflectoras de aluminio de Amazon, que debería mejorar ligeramente la transferencia de calor y la eficiencia. El costo fue de $ 2.45 por placa de 4 pies ($ 245 por cada caja de 100).

Actualización: después de construir el sistema con estos, creo que valió la pena, ya que hace que la instalación sea más rápida y limpia, y mejorar la transferencia de calor es un objetivo que vale la pena con los pisos de madera: mientras funcionan bien, necesita todo el calor que pueda obtener.

Actualización: un año después

Este sistema ya está en funcionamiento y puede leer los resultados en el artículo de actualización aquí:

El experimento del calor radiante: ¿funcionó?

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