Aula - Instalações de Gás 01

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<p>Sistema Predial de Gás Combustível Assuntos: Requisitos de desempenho Tipos de sistemas Elementos do sistema Adequação de ambientes 2 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Requisitos de Desempenho Sistema de Suprimento de Energia Qualidade da Energia Quantidade da Energia Confiabilidade da Energia Adequabilidade da Energia Segurança ao uso da Energia Os Sistemas Prediais de Suprimento de Energia devem prover, quando necessária ao uso, energia suficiente, confiável, de boa qualidade e em quantidade controlável pelo usuário, para a sua adequada utilização. 3 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tipos de Gases Nafta (5200 Natural (9230 GLP (24000 Abastecimento Gás Natural - GN: Rede pública Gás Liquefeito do Petróleo - GLP: butijões, cilindros ou tanques. Consumo Pressão de operação: 2,45 kPa (250 mmca) GN Pressão de dimensionamento: 1,96 kPa (200 mmca) 4 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Poder calorífico Quantidade de calor produzida durante a combustão e pode ser expressa: Poder Calorífico Superior - PCS Quantidade de calor produzida durante a combustão completa de uma unidade de volume ou massa de combustível. GN = 9675 Poder Calorífico Inferir - PCI Quantidade de calor produzida durante a combustão completa de uma unidade de volume ou massa de combustível sem que ocorra a condensação do vapor de água contido. GN = 9230 5 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Sistema com prumada individual e medição individual no térreo regulador de estágio único GLP pontos de consumo Abrigo dos medidores Bateria de GLP Ramal externo GN Regulador de pressão REDE PÚBLICA Medição individual centralizada 8 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Sistema com prumada coletiva e medição individual nos andares Medidores individuais de gás regulador de estágio único 0 Pontos de consumo GLP nos andares bateria de GLP Regulador de pressão Ramal externo Rede de distribuição interna GN REDE PÚBLICA 10 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Sistema com prumada coletiva e medição individual nos andares 11 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tipologias construtivas do sistema prediais - RIP COMGÁS 2009 Tipologia com regulador de estágio único e medição individual no térreo VB Fogão VB Lareira VB Aquecedor Medidor VB Medidor Regulador Rede de distribuição interna (área privada) VB Regulador Prumadas Individuais VGB Ramal Externo Rede de distribuição interna (área comum) VGB - válvula geral de bloqueio VB - válvula de bloqueio PCC3461 - Sistemas Prediais I 1</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tipologias construtivas do sistema prediais - RIP COMGÁS 2009 Tipologia com reguladores de e estágios e medição individual no VB Fogão VB Lareira térreo VB Aquecedor Medidor VB Medidor Rede de distribuição VB Regulador interna (área privada) Regulador de Prumadas Individuais Primeiro Estágio Ramal externo VB Regulador Rede de distribuição interna (área comum) Regulador de VGB Segundo Estágio Geral Rede PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tipologias construtivas do sistema prediais - RIP COMGÁS 2009 Tipologia com Andar Superior regulador de estágio Apartamento 4 Medidor único, distribuição Aquecedor Caixa de Abrigo por prumadas coletivas e medição nos andares VGB Apartamento 2 Rede de distribuição Apartamento 3 interna Hall Geral Apartamento 1 Rede VB Regulador Regulador de Estágio Único 15</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tipologias construtivas do sistema prediais - RIP COMGÁS 2009 Rede de distribuição Tipologia com interna ou sem VB Fogão Abrigo do Medidor regulador e Abrigo do a gás Medidor Medidor Regulador medidor em Regulador VB Medidor casas VGB VB Medidor VGB Medidor Rede Geral de calcada Média Pressão Rede Geral de VGB Baixa Pressão VB Medidor Medidor calcada PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tipologias construtivas do sistema prediais - RIP COMGÁS 2009 Tipologia com regulador de estágio único e medidor em comércio VB do fogão a gás Rede de distribuição interna Regulador VB regulador Medidor 17 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível ipologias construtivas do sistema prediais - RIP COMGÁS 2009 Tipologia com regulador de estágio único e medidores em área comum de comércio VB Medidor Rede de Distribuição Medidor VB do fogão a gás Interna (área comum) Regulador VB Regulador Rede Rede de Distribuição Geral (área privada) VGB Ramal Externo VB Economia</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Elementos do sistema Reguladores de pressão Medidores Rede de distribuição Pontos de consumo Normas Técnicas (GN) NBR 13.103/2007 NBR 15.526/2007 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Medidores - Comgás/2009 Medidor VB Medidor Quadro de derivação com no máximo 7 medidores em sequência Quadro de Derivação Medidor VB Medidor Quadro de derivação com mais de 7 medidores em sequência Quadro de Derivação PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Abrigos dos medidores de gás Os abrigos localizados na parte interna das construções deverão ser providos de: porta; ventilação permanente por dois tubos comunicando- se diretamente com o exterior da construção e cada um com seção mínima de 10 por medidor previsto, no respectivo abrigo, mas não inferior ao diâmetro de 50 mm. Os abrigos localizados na parte externa das construções, quando providos de porta, serão permanentemente ventilados. 22 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>stema Predial de Gás Combustível ntilação dos abrigos dos medidores de gás Saída do duto de ventilação para o exterior da edificação Duto de ventilação principal ou coletivo Apartamentos Abrigo de medidores do andar Elevadores Medidores Hall (área comum) Escada de Emergência COMGÁS/2009 Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Abrigo dos medidores de gás 500 350 200 450 350 250 300 4 4 8 9 9 9 9 5 2 200 9 9 9 9 5 7 6 CORTE ELEVAÇÃO 4 25 4 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível 26 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível 150 150 5 4 4 4 150 150 3 2 a ELEVAÇÃO 4900 1800 1800 1000 5 4 3 CORTE - - - PLANTA Abrigo para 5 cilindros "B190" 27 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível 1501-3080 Abrigo para 6 cilindros de 90 kg - GLP 28 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Feixe da prumada Área de ventilação Área de ventilação COMGAS, 2009 Tubulação da rede de distribuição interna instalada em forro 32 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Considerações Gerais (cont.) o tubo-luva pode ser utilizado em três situações: proteção mecânica; Tubulação de Gás passagem de tubulação em elementos estruturais; passagem de tubulação em Tubo Luva ambientes impróprios. Elemento Estrutural COMGAS, 2009 Tubo-luva para proteção mecânica 33 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Considerações Gerais (cont.) Passagem de tubulação em ambientes impróprios A tubulação aparente Feixe da Prumada não pode passar por Ventilação Superior espaços fechados que (para exterior do Andar Superior ambiente) possibilitem o acúmulo de gás em caso de vazamento, ou que dificultem inspeção e Espaço não ventilado Duto Massa Vedante manutenção. Massa Vedante Ventilação Inferior (para interior do ambiente) Nos casos em que esta condição for inevitável, as tubulações devem estar envolvidas por COMGAS, 2009 tubos-luva. 35 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Adequação do ambientes - NBR 13103 Instalação de Asup 400 aparelhos de circuito aberto sem duto de exaustão. cozinha h 1,50m Utilizam ar SSS necessário para efetuar a combustão completa, Volume ambiente proveniente da atmosfera do ambiente. Ainf 0,33 X Atotal A total = Pot ap = Asup + Ainf Ventilação permanente: 1,5 cm2/kcal/min COMGAS, 2009 36 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Adequação de ambientes - NBR 13103 Instalação de Área de Ventilação superior Asup 400 aparelho de circuito aberto com duto de exaustão de tiragem Altura 35 cm natural Volume do ambiente mínimo de 6 Ainf 0,33 X Atotal h 1,50m Cozinha h 0,80 m Área de Ventilação inferior Área = 1,5 ap PCC3461 Sistemas Prediais I de serviço Atotal = Asup + COMGAS, 2009</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Adequação de ambientes - NBR 13103 Instalação de aparelho de circuito Área de Ventilação área da seção Comprimento* permanente aberto com duto de transversal da chaminé Avent Aaq exaustão de tiragem Altura* forçada incorporada Aquecedor de passagem de tiragem forçada h 1,50m Cozinha (*) Obedecer as medidas utilizadas para aquecedor de exaustão natural ou atender as medidas estabelecidas pelo fabricante Area de serviço COMGAS, 2009 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Adequação de ambientes 39 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível UMI - unidade de medição individualizada Integração dos insumos em um único espaço técnico 40 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Curso em Afastamentos mínimos Chaminé ou paralelo e duto de exaustão cruzamento, Duto de vapor da tubulação de gás Distância dos produtos da combustão Distância do Distância cruzamento: Duto elétrico, mínima do 5cm tubulação de água quente cruzamento: 1cm ou água fria Curso Solo em paralelo, 5cm Distância Tubulação de esgoto e mínima: águas pluviais 5cm 5cm 5cm Curso em paralelo, Distância Curso em paralelo, Distância Gás 3cm 1cm Distância mínima do Curso cruzamento: em paralelo, Distância Distância mínima do cruzamento: 5cm 1cm Fonte: Manual COMGÁS 41 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tubo multicamada Tubo Multicamada é composto de: camada interna de PEX (polietileno de alta densidade reticulado), camada de adesivo, camada de alumínio, camada de adesivo e camada externa de material PE. A camada de alumínio apresenta características como resistência a altas pressões e resistência estrutural. A camada de alumínio apresenta solda de Topo (Butt- Weld), que lhe confere uma resistência superior em relação a outras formas de fabricação. O polietileno (PEAD) apresenta outras características como elasticidade e vida útil prolongada. A tubulação é fornecida na cor amarela. Máxima pressão de operação (MOP) 1,5 kgf/cm2 = 150 KPa. Em instalações de gás externas, deve-se prever proteção contra a ação de raios UV. PCC3461 - Sistemas Prediais I Fonte: ALPEX Gás Tigre - catálogo técnico 42</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR- 13103: instalação de aparelhos a gás para uso residencial - Requisitos dos ambientes. Rio de Janeiro, 2007. . NBR-15526: redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais - Projeto e execução. Rio de Janeiro, 2007. Regulamento de Instalações Prediais - RIP COMGÁS - Versão 2009 PCC3461 - Sistemas Prediais I 43</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Assuntos: Chaminé Dimensionamento do sistema</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Chaminé a) Chaminé individual ou com tiragem natural Deve ter o menor percurso possível. percurso da chaminé deve H ser interno à edificação. h trecho vertical da chaminé individual, que antecede o primeiro desvio, deve ter altura Entrada de an mínima (h) de 0,35 m ou a defletor recomendada por fabricante, a partir da entrada de ar do defletor do aparelho, até à geratriz do inferior do primeiro desvio. PCC3461 - Sistemas Prediais I 3 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Chaminés com tiragem natural Chaminés Altura vertical da chaminé individuais Chaminés individuais 0 10 PISO ACABADO instalação de 2 aparelhos a gás com chaminés individuais Chaminé coletiva entre a chaminé coletiva inclinada e a conexão das individuais obrigatoriamente agudo >100 Trecho coletivo dimensionado para o total das potências Altura vertical da chaminé Trecho coletivo desembocando obrigatoriamente para chaminés coletivas verticais Aparelhos de circuito aberto e exaustão natural COMGAS, 2009 PISO ACABADO 4 PCC3461 - Sistemas Prediais I PCC3461 - Sistemas Prediais I instalação de 2 aparelhos a gás chaminé</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Chaminé Aquecedor de passagem b) Chaminé coletiva com tiragem natural Chaminé coletiva na parte inferior da chaminé coletiva deve existir uma abertura de no mínimo 100 a parte inferir deve ser provida de uma abertura para limpeza e de uma ligação para saída da água de condensação 200 para o esgoto; Aquecedor de acumulação o número máximo de aparelhos ligados em uma chaminé coletiva deve Tomada de an de 100 cm2 atender à Tabela 1. Dreno deságua no esgoto 8 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Dimensionamento RIP COMGÁS 2009 1. Estabelecer a tipologia construtiva 2. Estabelecer a pressão de operação 3. Calcular a potência de cada trecho do sistema 4. Calcular a perda de carga 5. Calcular a vazão em cada trecho da rede 6. Calcular os diâmetros Parâmetros para dimensionamento - GN a. Parâmetros gerais A pressão de dimensionamento é de 1,96 kPa (200 mmca). A máxima perda de carga admissível é de 0,19 kPa (20 mmca). Para trechos verticais ascendentes, deve-se considerar um ganho de pressão de 0,005 kPa (0,5 mmca) para cada metro do referido trecho. Para trechos verticais descendentes, deve-se considerar 0,005 kPa (0,5 mmca) de perda de pressão de para cada metro do referido trecho, 11</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Parâmetros para dimensionamento b. Perda de carga localizada Adotar valores de comprimentos equivalentes fornecidos pelos fabricantes das conexões ou os valores apresentados no RIP/2009. C. Fator de simultaneidade - F O F aplica-se a duas ou mais unidades autônomas residenciais. O F não se aplica para trechos de rede que alimentem um único aparelho. O F não se aplica a edificações comerciais. Nesses casos utiliza- se a vazão máxima de cada aparelho para dimensionamento. 12 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Parâmetros para dimensionamento Cálculo da potência ou vazão adotada - A A=CxF Em que: A = potência adotada, (kcal/h); C = potência instalada (kcal/h); F = fator de simultaneidade (adimensional). Cálculo do fator de simultaneidade - F C 23.343 F= 1 23.343 < C 5.609.943 F= 68,334 X C-0,42 5.609.943 F= 0,10 Onde: F = fator de simultaneidade (adimensional). C = potência instalada (kcal/h) 13</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Fator de simultaneidade 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 3 3 5 5 6 6 8 8 Potência (kcal/h) COMGÁS/2009 A perda de carga máxima admitida para toda a rede interna é de 0,19 kPa (20 mmca). A cada regulador de pressão inserido na rede interna, o trecho da tubulação a sua jusante poderá perder 10% da sua pressão de saída do regulador e seu dimensionamento será feito como uma nova instalação. 14</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível d. Cálculo da perda de carga Para redes em baixa pressão de até (250 mmca), aplicar a equação de Lacey: X H = Em que: Q = vazão do gás a 20°C e a 1 atm D = diâmetro interno do tubo (mm); H = máxima perda de carga admitida (mmca); Lv = comprimento virtual (Lreal + Le) do trecho da tubulação (m); S = densidade relativa do gás natural em relação ao an (adimensional) = 0,6. 15 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Dimensionamento das tubulações (cont.) A Tabela abaixo apresenta a Fórmula de Lacey (para gás natural) para a obtenção de H em função de Q e Lv, para vários diâmetros. Diâmetro Cálculo da perda de carga (H) (mmca) (cm) (pol) 1,27 1/2" H = 0,690797151 X Q1,8 X Lv 1,90 3/4" H = 0,098653499 X Q1,8 X Lv 2,54 1" H = 0,024797423 X Q1,8 X Lv 3,18 1 1/4" H = 0,008496469 X Q1,8 X Lv 3,81 1 1/2" H = 0,003541347 X Q1,8 X Lv 5,08 2" H = 0,000890149 X Q1,8 X Lv 6,35 2 1/2" H = 0,000304996 X Q1,8 X Lv 7,62 3" H = 0,000127123 X X Lv 10,62 4" H = 0,000031954 X Q1,8 X Lv 15,24 6" H = 0,0000045633 X Q1,8 X Lv Notas: Q é a vazão do gás Lv é o comprimento virtual do trecho da tubulação (m). PCC3461 - Sistemas Prediais I 16</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Características dos Equipamentos Aparelhos Tipo Potência Vazão kW kcal/h Natural Nafta fogão 4 bocas com forno 8,1 7.000 0,78 1,66 fogão 4 bocas sem forno 5,8 5.000 0,55 1,18 fogão 6 bocas com forno 12,8 11.000 1,22 2,61 fogão 6 bocas sem forno 9,3 8.000 0,89 1,89 forno de parede 3,5 3.000 0,33 0,71 aquecedor de acumulação 75 L 8,7 7.500 0,83 1,78 aquecedor de acumulação 100 L - 150 L 10,5 9.000 1,00 2,13 aquecedor de acumulação 200 L - 300 L 17,4 15.000 1,67 3,55 aquecedor de passagem 6 L/min 10,5 9.000 1,00 2,13 aquecedor de passagem 8 L/min 14,0 12.000 1,33 2,84 aquecedor de passagem 10 L/min 17,1 14.700 1,63 3,48 aquecedor de passagem 15 L/min 26,5 22.000 2,44 5,21 secadora de roupa 7,0 6.000 0,67 1,42 Obs.: Vazão = Potência / PCI, sendo PCI (Poder Calorífico Inferior): PCI para Gás Natural PCI = 4.200 para Gás de Nafta 17</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Comprimento equivalente (Le) de Conexões e Registros Tipo de Conexão Comprimento equivalente (Le) curva 16 D curva 90° Std 30 D cotovelo 90° 50 D "T" 60 D válvula esfera 4 D D = diâmetro da tubulação o cálculo da vazão da rede interna comum a várias unidades residenciais será feito considerando um Fator de simultaneidade. 18 Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Tabela para tubos de aço, conforme NBR 5580 Diâmetro Classe Média (M) Classe Pesada (P) Nominal Diâmetro interno Diâmetro interno (mm) (mm) 15 mm (1/2") 16,5 15,8 20 mm (3/4") 22 21,3 25 mm (1") 27,5 26,7 32 mm 36,2 35,4 40 mm 42,1 41,3 50 mm (2") 53,3 51,8 65 mm (2 1/2") 69,1 67,6 80 mm (3") 81,4 80,5 90 mm (3 1/2") 93,6 92,1 100 mm (4") 106 101,9 125 mm (5") 130,8 129,6 150 mm (6") 155,9 155,3 19 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>? ? ? ? ? PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível Dimensionar um sistema de GN para um edifício residencial de 8 andares com 4 medidores por andar. Os aparelhos de utilização são: 1 fogão de 6 bocas com forno (F6); 1 aquecedor de passagem de 10 L/min (AQ10). 1) Cálculo da potência instalada - Em 1 apartamento: Potência 1 F6 11.000 kcal/h 1 AQ10 14.700 kcal/h Potência total "C" 25.700 kcal/h Potência total "C" em todo o edifício: C=4x8x25.700 = 822.400 kcal/h 21 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>1,50 m 80 4 Med X AQ 10 Y' H F6 4 Med Z G 60 5.0m 4 Med F 50 4 Med E 40 Med D 30 4 Med C 20 4 Med Abrigo B 10 regulador 4 Med Duto de ventilação A 15 m Valvula de bloqueio manual PCC3461 I 22</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível 2) Cálculo do fator de simultaneidade - F Potência total "C" 822.400 kcal/h 23.343 < 5.609.943 kcal/h F = 68,334 X C-0,42 F = 0,224 23 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p><p>Sistema Predial de Gás Combustível 3) Cálculo da Potência adotada (A) A = 0,224 X 822.400 A = 184.217,6 kcal/h 4) Cálculo da vazão Q = A/PCI Q = 184.217,6 kcal/h /9230 Q = 19,96 24 PCC3461 - Sistemas Prediais I</p>