Como posso aquecer de forma eficiente uma sala de bônus acima de uma garagem isolada?

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Estou planejando uma garagem de 20x20 'que terá uma sala de bônus embutida nas treliças do telhado. Eu gostaria de usar este quarto bônus como meu escritório em casa - então, como eu moro no norte frio, ele precisará de uma fonte de calor.

Dado que o espaço será completamente isolado, e que a única mecânica que eu posso facilmente correr da casa é a eletricidade, como posso aquecer este espaço (12x20x7 ', pouco mais de 1700 pés cúbicos? ) de uma maneira razoavelmente eficiente?

Considerações:

  • Como ele será usado principalmente durante o horário comercial normal, a temperatura pode ser permitida durante a noite, mas deve ser confiável acima, digamos, 50 ° ( por causa do equipamento de computador)
  • Os rostos do telhado de duas águas são leste e oeste (estou aberto a claraboias isoladas e / ou a algum tipo de energia solar passiva, se isso ajudar)
  • Se necessário, eu posso executar linhas de água para o espaço (a garagem isolada será apenas cerca de 12 'de distância da casa)
  • Estou aberto a algum tipo de combustível queimado (fogão a pellets?), contanto que o combustível em si seja relativamente barato e amplamente disponível (eu tenho acesso a tanta madeira cortada quanto possível, mas algo mais compactamente armazenado). / consistentemente queimado seria bom)
  • As treliças serão personalizadas de qualquer maneira, então eu posso usar uma rede de fundo pesada / reforçada, se for necessário derramar algum tipo de camada de camada (para aquecimento radiante no piso ou apenas retenção de calor via massa)
  • O forno da minha casa é abastecido pelas linhas de gás da nossa cidade (pode ser possível colocar uma linha no espaço do escritório, se necessário)

Dado tudo isso, que tipo de fonte de calor (ou combinação de fontes) obteria esse escritório doméstico em um inverno frio de Wisconsin de uma maneira razoavelmente eficiente (o custo inicial pode ser maior, supondo que a economia compense isso? em menos de, digamos, 5-7 anos).

Editar : altere o texto no último parágrafo de "da forma mais eficiente possível" para "de maneira razoavelmente eficiente", para esclarecer o escopo da resposta que estou procurando.

    
por jasonmklug 16.12.2013 / 07:22

4 respostas

Bomba de Calor Geotérmica

Eficiência

Se o custo inicial não é uma preocupação, uma bomba de calor geotérmica é o sistema de aquecimento / resfriamento mais eficiente. De acordo com o Departamento de Energia , as bombas de calor geotérmicas podem ter entre 300 e 600% de eficiência.

Financiamento

Pode haver programas governamentais disponíveis para ajudar a a instalação do noivo do sistema, bem como programas estaduais .

Payback

Algumas fontes estimam um período de retorno tão curto quanto 3 anos, embora os resultados reais podem variar. Se você mudar sua casa principal também, use o sistema para água quente e aproveite os programas do governo. O período de retorno pode ser bem curto.

Aquecedores elétricos de rodapé

Eficiência

Como o calor elétrico é 100% eficiente, cada onça de eletricidade usada é convertida em calor.

Financiamento

Se houver espaço e energia adequados disponíveis no painel de serviço, um sistema elétrico de aquecimento de rodapé é razoavelmente barato de instalar.

Payback

Dependendo do custo da eletricidade em sua área, o aquecimento elétrico pode ou não economizar seu dinheiro em relação a outras opções de aquecimento.

Aquecedor de Sala de Gás Natural

Eficiência

Como é uma área menor, um sistema de ar forçado a gás natural autônomo pode não fazer sentido. No entanto, um aquecedor de sala de gás natural menor (ou alguns) pode fazer sentido. Os aquecedores a gás natural podem ter entre 65 e 100% de eficiência (dependendo do aquecedor), por isso podem ser bastante eficientes.

Financiamento

Tal como acontece com aquecedores elétricos de sala, aquecedores de sala de gás natural será bastante barato para instalar.

Payback

Mais uma vez, dependendo do custo do combustível. Um aquecedor a gás natural pode ou não poupar dinheiro em relação a outras opções de aquecimento.

Mais informações:

Os EUA A Administração de informações sobre energia tem uma Calculadora de comparação de combustível para aquecimento (Xls) que pode ser útil.

    
16.12.2013 / 16:51

Você economizará muito mais dinheiro a longo prazo, garantindo que você isole bem a área e use apenas o calor quando necessário (termostato Nest de ftw programável). ' Afora isso, dada a eficiência de novos sistemas, você provavelmente veria a recompensa de atualizar para um dos sistemas mais eficientes em comparação com um sistema de fontes de combustível em 10 a 20 anos - provavelmente mais do que a vida útil do seu sistema devido ao alto prêmio desses sistemas de primeira linha.

O calor radiante é muito eficiente, mas como o espaço sob o escritório não é aquecido (suponho), acho que você perderia alguma eficiência para o espaço abaixo. Elétrica e propano podem ser muito eficientes, mas o custo de cada um desses produtos obviamente é diferente. Como você pode usar eletricidade facilmente, sugiro seguir com isso, a menos que você determine que as economias de custo do gás propano ou do GN superam o custo de instalação (o que pode ser o caso). Com eletricidade, eu arriscaria dizer que você pode DIY toda a instalação, se você é bastante útil.

Aqui está uma comparação de custo de fontes de calor, calculada a partir de warmair.com

Cost per 100,000 btu of useable heat  

Corn Pellets:       $3.20  
Electric baseboard: $3.16  
Heat pump:          $2.07  
Oil:                $0.81  
Propane:            $1.23  
Natural gas:        $0.95  
    
16.12.2013 / 17:03

Com exceção de grandes mudanças nos preços relativos de combustível, o gás costuma ser o mais barato (a madeira pode ser, mas se você começar a contar seu trabalho, geralmente não.) Seu mercado local pode variar, mas provavelmente não irá variar muito. Elétrico é barato de instalar, caro para ser executado a menos que você tenha um bom arranjo para uma bomba de calor de fonte de água / solo (e são caras para instalar ...) - fonte de ar não funcionará durante um inverno frio. p>

Execute uma linha de gás. Você terá muitas opções então.

Para o lado "razoavelmente eficiente" das coisas, você está na fase de projeto, então coloque bastante isolamento (sim, você disse isso - apenas reforçando), e considere coisas que custam um pouco quando você constrói, mas salve muito mais tarde, como 2 polegadas de XPS sob o piso e fora das paredes da fundação (pouco impacto direto no seu uso atual planejado de apenas aquecer a segunda história, mas ...)

Você menciona linhas de água corrente, mas também menciona que sua casa é aquecida por um forno (ou seja, você não disse caldeira.) Se você tivesse calor de água quente, bem isolado (e isolado uns dos outros, o que muitas vezes as pessoas esquecem) os canos de um sistema de aquecimento de água quente geralmente seriam a melhor opção em termos de exigir pouca infraestrutura adicional de aquecimento e fazer uso do que você já tem. Mas isso não se aplica se você tiver um forno de ar quente (a menos que queira fazer algo com seu aquecedor de água quente (presumivelmente também a gás) e um trocador de calor, o que poderia funcionar.)

Extraído do relatório de preço de combustível de Vermont para Nov 2013 (mais detalhes se você seguir o link acima):

 Type of Energy  $/MMBtu
Fuel Oil Kerosene Propane Natural Gas Electricity Wood (cord, green) Pellets

$33.35    $37.86   $40.61 $18.28      $43.46      $14.65             $18.83 


A eletricidade de Vermont é relativamente cara, a US $ 0,15 / kWh.

Para expandir um pouco os meus comentários: uma vez que você parece ter uma predisposição suficiente para o aquecimento radiante do piso para me fazer pensar "você realmente gostaria de um pouco", a abordagem típica aqui seria uma fonte de água quente apropriada à carga (ou um aquecedor de água de tanque pequeno ou um aquecedor sem tanque são ambos comuns) simplesmente porque você não terá nenhum uso para os BTUs de uma caldeira de tamanho doméstico. Para executar o "aquecimento rápido do ar" e o "piso radiante mais lento" no mesmo sistema, você pode usar algumas válvulas de mistura para que o piso possa funcionar a uma temperatura mais baixa do fluido, enquanto os rodapés ou unidades de ventilador / bobina uma alta temperatura (o aquecedor de água faz água em alta temperatura, e a misturadora mistura um pouco de água radiante com água quente para fazer água quente e radiante.) Você também pode, se escolher e seu local parecer bom, adicionar água solar aquecimento a este tipo de sistema. O retorno pode ser bastante longo, no entanto. Então, novamente, com o isolamento adequado, pode levar um longo tempo para pagar a quantidade de economia que você terá ao ficar em 50F durante a noite, .vs. o custo de rodapé e / ou unidades de fan-coil que você poderia prescindir se você simplesmente deixasse o calor do piso radiante em um nível um pouco mais alto.

Aquecedores de parede com ventilação direta ou aquecedores de ambiente oferecem o potencial (você tem que comprar um que pode) para o calor durante quedas de energia, contanto que o sistema de gás esteja funcionando - mesmo com controle termostático. Nem todos podem, mas alguns podem - por isso, se for uma prioridade, compre para ver quais são as suas escolhas e se gosta de qualquer uma delas.

    
16.12.2013 / 17:02

Eu me inclinaria para um forno a gás natural de alta eficiência.

    
17.12.2013 / 06:01