¿Cómo mejorar el sistema HVAC para que las habitaciones de arriba sean más cómodas?

Mi casa fue construida en 1985 en los EE. UU. Con un diseño convencional de HVAC de esa época. Casa de marco de madera. Tiene aire acondicionado central (por conductos) y recientemente hemos actualizado a un horno de gas natural. Experimentamos temperaturas extremas de calor y frío en verano e invierno, tan frío como 0 Fahrenheit y tan caliente como 102 F.

Uno de nuestros principales problemas es que la temperatura en la planta baja suele ser mucho más fresca en verano y mucho más cálida en invierno que en las habitaciones de arriba. No habitamos el sótano normalmente, por lo que la temperatura allí abajo realmente no importa.

Entonces, si configuramos el termostato a 72 Fahrenheit en un caluroso día de verano, una habitación en el piso de arriba tendrá alrededor de 80 con la puerta abierta u 85 con la puerta cerrada. La sala de estar en la planta baja estará a la vuelta de 72.

En invierno, si el termostato está configurado en 70, la planta baja será de 70 pero en el piso de arriba podría haber 66 en una habitación con la puerta abierta, o 62 o menos en una habitación con la puerta cerrada.

Cuanto más tiempo se cierra la puerta, peor es la diferencia de temperatura en las habitaciones de arriba.

Creo que un mejor aislamiento podría retrasar el problema al mantener el calor afuera en verano y el calor en invierno. Sin embargo, lo que finalmente es necesario es tener un control de temperatura por habitación. Con un ventilador central que solo sopla el aire acondicionado por igual a través de todos los conductos de la casa, esto no parece posible con el sistema actual.

¿Qué tipo de actualización debo hacer que sea un equilibrio entre asequibilidad y practicidad? Mi objetivo final es hacer que los ocupantes de las habitaciones de arriba estén más cómodos incluso si cierran la puerta durante largos períodos de tiempo (por ejemplo, mientras duermen o hablan por VoIP y no quieren molestar a los demás).

En invierno, un calefactor eléctrico es razonablemente económico y extremadamente fácil de instalar (simplemente desembale la cosa y conéctela). Pero eliminar el calor de una habitación no es tan fácil en verano, cuando el pasillo de arriba ya tiene 80 F o más y el exterior tiene 90 o más.

También tenga en cuenta que los ocupantes de arriba usan muchos dispositivos electrónicos que generan calor: en una habitación, estoy disipando regularmente entre 750 y 1000 W entre una computadora de escritorio, un monitor y varios periféricos (enrutador, muchas verrugas de pared y dispositivos USB, etc.) el calor ayuda en el invierno, pero aumenta la cantidad deseada de aire acondicionado necesaria para mantener la habitación fresca en verano.

¿Es posible actualizar el sistema centralizado donde cada habitación se puede calentar o enfriar individualmente sin tener que instalar un calentador de espacio y una unidad de aire acondicionado montada en la ventana para cada habitación de arriba? ¿Idealmente con un termostato para cada habitación? ¿Qué implicaría tal proyecto? ¿Supongo que se necesitarían algunos conductos importantes y una actualización significativa del sistema HVAC?

Para hacer esto correctamente, ¿necesitaría que algún electricista calificado o HVAC o personas de código de construcción se involucren en algún momento, o podría hacerlo completamente con las herramientas y la ayuda adecuadas?

Editar con información adicional :

• Todos los registros de ventilación en la casa son de 4 "x 10".
• El tamaño del registro de retorno es aproximadamente 3 veces el área total de los registros de salida y hay un registro de retorno por piso. El registro de retorno de arriba está cerca del techo, en la pared del pasillo. El pasillo suele ser el mejor calibrado para la temperatura del termostato establecida, probablemente porque hay una gran vía aérea abierta, la escalera, que iguala la temperatura entre la planta baja y el pasillo de arriba.
• Dos habitaciones pequeñas y una habitación principal en el piso superior tienen cada una un registro de ventilación de 4 "x 10".
• La planta baja tiene dos registros de salida en lados opuestos del piso.
• El sótano tiene dos registros, uno en la lavandería y otro en el sótano propiamente dicho (que está alfombrado y aislado como la sala de estar).
• Todos los registros de salida en el sótano están cerrados durante todo el año.
• Los registros de salida en las habitaciones de arriba generalmente están completamente abiertos, pero los cierro en invierno cuando las temperaturas son de aproximadamente 45-60 F afuera, porque el ocupante de la planta baja sigue pidiendo al sistema que apague el calor, lo que hace que las escaleras sean incómodamente cálidas, especialmente en El lado de la casa que está directamente expuesto al sol (mi habitación). Los dejo abiertos desde la primavera hasta el otoño, cuando las temperaturas son generalmente cálidas, y también los dejo abiertos cuando hace mucho frío afuera (porque el frío extremo de la temperatura exterior domina el aparente "efecto invernadero" que normalmente hace que mi habitación sea insoportablemente caliente).
• Jugar con el estado de registro abierto / cerrado a lo largo de los años no parece haber hecho una gran diferencia. Por ejemplo, cierro los registros con el interruptor y coloco una hoja magnética fuerte encima del registro cuando no quiero que entre más calor en mi habitación, pero sigue calentándose más y más de 9 a.m. a 7 p.m. en un día templado de invierno cuando las temperaturas rondan los 45-60 F.
• El calor del sol probablemente juega un papel importante en por qué mi habitación está tan caliente. Todo el lado de la casa y el techo están cubiertos de sol; Las compañías de energía solar están salivando para instalar paneles solares en nuestro techo porque estamos en el 5% superior de la producción de energía solar según nuestra geografía y la altura del edificio en relación con los edificios y árboles cercanos.
• No vi ningún amortiguador en la sala de HVAC / horno.

Desafortunadamente, realmente no tenemos un lugar para colocar un segundo sistema de HVAC en el piso superior. Ya estamos planeando ocupar más espacio moviendo nuestro equipo de lavandería del sótano a la planta superior para eliminar un recorrido de 2 pisos cada semana (es difícil para la espalda de mi madre).

Mi solución podría ser simplemente instalar una unidad de A / C en el alféizar de la ventana de arriba y usar un calentador de espacio según sea necesario. : /

Un mejor aislamiento es siempre una buena opción, aunque no siempre es la más rentable.

La solución más barata es ajustar los registros. Use los registros para reducir el flujo en el primer piso y aumentarlo en el segundo. Esto puede requerir cerrar algunos de los registros del primer piso por completo. Es probable que esta solución no proporcione los mejores resultados, pero puede marcar una diferencia suficiente en su situación. Y además, es gratis.

Si tiene un poco de dinero, y las herramientas y el conocimiento para trabajar con conductos. Puede instalar amortiguadores en los conductos. Si todos los conductos están expuestos en el sótano, este puede ser un trabajo fácil. Una vez instalado, puede usar los amortiguadores para dirigir el aire acondicionado donde lo necesite.

Si tiene un poco más de dinero, puede convertir a un sistema de dos zonas. Esto requerirá instalar amortiguadores, un controlador de zona y termostatos adicionales. Esto le permitirá controlar la temperatura en cada piso de forma independiente (más o menos).

Si tiene mucho dinero, puede instalar un sistema separado para cada piso. Esto puede no ser práctico en una casa más pequeña, pero es bastante popular en casas más grandes. Tendrá un horno separado y una unidad de A / C para cada piso, que son controlados independientemente por sus propios termostatos.

En mi casa, utilizo el ventilador del horno las 24 horas del día, los 7 días de la semana, para mezclar todo el aire de la casa todo el tiempo. Me ayuda y puede ayudarlo a usted. Ahora, mis preguntas; ¿Su sistema de conductos tiene registros de suministro y registros / parrillas de retorno en cada habitación? son los retornos instalados tanto cerca del piso como cerca del techo en todas las habitaciones, especialmente en el piso superior; ¿Dónde están ubicados los registros de suministros en relación con las puertas y las configuraciones de la sala? ¿Tiene un ático sobre el piso superior; ¿Cuál es la caída de temperatura a través de la bobina de A / C en el verano cuando el A / C está funcionando? ¿Y una empresa profesional de climatización ha examinado su sistema en cuanto al tamaño adecuado del aire acondicionado y los tamaños de los conductos? Todas estas preguntas ayudarán a aquellos de nosotros que hemos trabajado en el negocio de calor / frío a darle buenas recomendaciones.

También puede investigar algunas de las opciones más nuevas de hogares inteligentes, como un termostato inteligente (es decir, Nest / Ecobee) junto con respiraderos inteligentes de una compañía como Flair. Esta combinación anuncia la capacidad de detectar la temperatura en cada habitación y ajustar automáticamente los respiraderos individuales de la habitación para lograr la temperatura deseada en cada habitación.

El gran factor que contribuye aquí es la pérdida de calor (invierno) y la ganancia de calor (verano) a través de la envolvente del edificio; Las habitaciones de arriba están más expuestas a las condiciones exteriores que las de abajo debido al techo. La transferencia de calor ocurre proporcionalmente al área del sobre y la diferencia de temperatura entre la habitación y lo que esté al otro lado de la pared / piso / techo.

Supongo que tienes un ático, ¿está ventilado? Ventilar el ático evita que se acumule mucho calor durante los meses de verano; En un ático sin ventilación, la temperatura suele ser mucho más cálida que la temperatura exterior, lo que impulsa la transferencia de calor a las habitaciones de arriba.

En los meses de invierno, ventilar el ático no es tan útil para calentar la casa. Puede instalar aislamiento por bastante barato, lo que reduce la tasa de transferencia de calor. También preste atención a sus ventanas; en muchos lugares puede pasar sin calefacción siempre que:

• su casa está bien sellada
• su casa y particularmente sus ventanas están bien aisladas (doble o triple panel y llenas de un gas inerte)
• maximiza la cantidad de radiación solar que atraviesa sus ventanas y minimiza la cantidad de calor que escapa a través de ellas

Puede maximizar la radiación solar que ingresa a través de las ventanas asegurándose de que las persianas estén abiertas durante el día cuando el sol las esté mirando, lo cual puede descubrir fácilmente por orientación. El sur ve una cantidad bastante uniforme de radiación durante todo el día (así que mantenga las persianas fuera del camino), el este ve mucho sol durante las horas de la mañana (así que abra las persianas por la mañana y ciérrelas por la tarde), y el oeste ve mucho sol por la noche (así que mantenga las persianas cerradas hasta que el sol comience a ponerse).

También puede invertir en ventanas con un revestimiento de baja emisividad que permite que la radiación solar ingrese fácilmente a través de sus ventanas, pero evita que la radiación de onda larga (emitida por objetos y superficies en su hogar debido a la temperatura) pase. Estos recubrimientos también se pueden aplicar a sus ventanas si no tiene ganas de comprar otras nuevas, pero es probable que deba volver a aplicarse cada dos años.

Ahora, en cuanto a su HVAC. Su termostato probablemente esté en la planta baja. ¿Qué pasa con la unidad en sí? Si su unidad está en el sótano, sus conductos tienen mucho camino por recorrer antes de llegar al último piso de su hogar. El aislamiento del conducto es bastante barato y fácil de aplicar y ayudará a evitar que la temperatura del aire caiga a medida que se abre paso a través del conducto. Intentar controlar el sistema para proporcionar diferentes cantidades de aire acondicionado a diferentes partes de la casa requiere algo más que las rejillas de suministro de aire no controladas que probablemente tenga y terminaría costando más que simplemente instalar una bomba de calor en el piso superior. También puede intentar hacer una unidad mini-split que sea barata y fácil de instalar, pero tendría que hacer un agujero en la pared.

Desafortunadamente, obtener un termostato elegante no va a resolver este problema en particular (aunque si aún no tiene un termostato programable, se pagan por sí mismos). Intentaría todas las estrategias fáciles y pasivas para reducir la pérdida / ganancia de calor en las partes superiores de la casa primero y luego buscar instalar un mini split si eso realmente no ayuda. Las buenas personas de Energy Code Ace tienen un montón de guías de mejores prácticas para instalar aislamiento, ventanas, HVAC, etc.: http://energycodeace.com/content/tools-ace/tool=installation-ace

Puede leer más estrategias pasivas en el sitio web del Departamento de Energía: https://energy.gov/energysaver/passive-solar-home-design

También recomendaría obtener un termómetro IR de $ 10 que es realmente útil para encontrar áreas con fugas en su hogar que necesitan ser selladas.

Tuve el mismo problema en mi casa, construida en 1950 con pequeños conductos. El ajuste de los amortiguadores ayudó un poco, pero la solución real fue agregar un potente ventilador en línea al conducto de retorno desde el segundo piso. Lo tenía conectado para que funcionara cada vez que funcionaba el ventilador HVAC. El aire caliente o frío proveniente de los registros de arriba tenía un flujo notablemente mayor con el amplificador de retorno en funcionamiento. Antes de agregar el refuerzo, la diferencia de temperatura entre arriba y abajo era de 10-15 grados F en los días más calurosos y fríos. Después, fue solo 2 grados F. El único inconveniente fue el ruido blanco del ventilador que se podía escuchar en las proximidades del conducto de retorno.

Tengo un colonial de 3 habitaciones. Los únicos retornos de HVAC están justo por encima del nivel del piso del segundo piso, y ambos están en la única escalera. El aire acondicionado no podía enfriar el piso de arriba: el aire caliente se mantuvo por encima de los retornos. He fabricado canales de tablero de espuma que van sobre las aberturas de retorno y se extienden casi hasta el techo del segundo nivel. Cantidad 6 tablas de espuma de 20 "x30" 1/4 "de grosor, algo de cinta adhesiva, 2 ganchos en la pared sobre los retornos, algo de cuerda (para colgar los canales de los ganchos) y 20 minutos de tiempo de fabricación. Realizo 2 cortes paralelos rectos a la mitad de las tablas de espuma, cada una aproximadamente a 4 "de los bordes largos, y doble las tablas a unos 75 grados de los cortes que forman un canal (y use restos para sujetarlos en la forma del canal sin bloquear el canal). Grabo 3 de estos canales en línea, cierro la parte inferior, deje la parte superior abierta y cuélguela para que la parte inferior cubra el retorno de HVAC. Por lo tanto, el hueco de la escalera es aproximadamente 4 "más estrecho de lo habitual. Pero con estos conductos en su lugar, los retornos extraen el aire del nivel del techo del segundo nivel, y el aire acondicionado enfría el piso de arriba MUCHO mejor. Cerca de $ 12 en materiales del" Dollar Tree "hacen 2 Canales de 85 "(después de cerrar los fondos). Sin modificaciones en el sistema HVAC. Moderadamente efectivo para las habitaciones incluso con las puertas del segundo piso cerradas. Derríbalos durante el invierno. Sin modificaciones en el sistema HVAC. Moderadamente efectivo para las habitaciones incluso con las puertas del segundo piso cerradas. Derríbalos durante el invierno. Sin modificaciones en el sistema HVAC. Moderadamente efectivo para las habitaciones incluso con las puertas del segundo piso cerradas. Derríbalos durante el invierno.