CAPITULO DAS INSTALAÇÕES DE AGUA QUENTE

Prévia do material em texto

INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS 
ÁGUA QUENTE
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS 
ÁGUA QUENTE
CONSIDERAÇÕES GERAIS
As instalações de água quente são regidas pela NBR 7198 e devem ser projetadas e
executadas de modo a:
• garantir o fornecimento de água quente de forma contínua, em quantidade suficiente e
temperatura controlável, com segurança aos usuários, comas pressões e velocidades
compatíveis com o perfeito funcionamento das peças de utilização e das tubulações;
• preservar rigorosamente a qualidade da água;
• proporcionar o nível de conforto adequado aos usuários;
• racionalizar o consumo de energia.
ESTIMATIVA DE CONSUMO
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS 
ÁGUA QUENTE
SISTEMAS DE AQUECIMENTO
O abastecimento de uma edificação pode ser efetuado de três formas distintas:
• aquecimento individual: alimenta uma única peça de utilização;
• aquecimento central privado: atende somente uma unidade habitacional com vários
pontos de consumo;
• aquecimento central: quando um único conjunto de aquecimento alimenta várias
unidades de um edifício.
TIPO DE AQUECEDOR
Existem vários tipos de aquecedores, os diretos, os indiretos, os de passagem ou
acumulação. A fonte de calor empregada poderá ser elétrica, gás ou energia solar.
AQUECEDOR ELÉTRICO
Podem ser de dois tipos: de passagem e por acumulação. Os de passagem são
dispositivos interpostos na tubulação para o aquecimento instantâneo da água (chuveiro
elétrico, torneira elétrica e os aquecedores automáticos de água quente).
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
Os aquecedores elétricos por acumulação, também denominados de boiler elétrico,
proporcionam maior conforto ao usuário, pois a água é aquecida para posterior consumo. A
acumulação possibilita seu uso com maior vazão, em um ou vários pontos de consumo ao
mesmo tempo, não dependendo da pressão da água para seu bom funcionamento.
A principal vantagem deste aquecedor é ser compacto e fácil de instalar, dispensando
tubulações. As desvantagens são alto custo do kW, baixa pressão e pouca vazão de água.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
AQUECEDOR A GÁS
As normas que regulamentam os aquecedores a gás são a NBR 7198 e NBR 13103.
Os aquecedores a gás, de passagem ou por acumulação, devem ser alimentados pelo
reservatório superior de água fria ou por dispositivo de pressurização. As vantagens
tem melhor pressão de água e água quente para uso imediato. As desvantagens são
os riscos com vazamentos.
No modelo de passagem, econômico, oferece maior facilidade de instalação em
espaço reduzido, e deverão estar em conformidade com NBR 5899 e a NBR 8130.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
O modelo por acumulação é, geralmente para mais de quatro pontos de utilização de
consumo simultâneo e/ou grandes volumes de água quente ao mesmo tempo.
Deverão obedecer as normas NBR 10540.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
AQUECEDOR SOLAR
A tendência com aumento de tarifa de energia elétrica e do gás, a energia solar vem
sendo adotada em grande escala no segmento de aquecedores de água. Com o
desenvolvimento tecnológico dos equipamentos e das técnicas de instalação, os custos
de um sistema de aquecimento solar diminuíram, fazendo com que o custo-benefício
acabe compensando, pois é um sistema que combina segurança, ecologia e economia.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
Os aquecedores solares devem ter desempenho térmico conforme a NBR 10185,
verificável pela NBR 10184, e ser instalados conforme a NBR 12269. O sistema
apresenta as vantagens de economia de energia, fácil manutenção, fonte de energia
inesgotável e não produz poluição ambiental. A desvantagem é o comprometimento de
sua eficiência em dias nublados ou chuvosos, sendo necessária a utilização de um
sistema misto (solar mais elétrico).
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
COLETORES SOLARES
Os coletores solares constituem a parte principal do sistema, pois é através deles que
a energia solar é absorvida e transmitida à água que circula pelos tubos do interior do
coletor. Para os habitantes do hemisfério sul, os coletores devem ser direcionados
sempre para o Norte, a inclinação ideal das placas, em relação à horizontal, é um
ângulo resultante da soma da latitude do lugar mais 5º a 10°.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
Quando os telhados não possuem a inclinação recomendada existem duas alternativas:
inclinar os coletores por meio de suportes independentes ou aumentar a área coletora,
para compensar as perdas de captação.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
RESERVATÓRIO TÉRMICO
O boiler tem a finalidade de armazenar a água aquecida e conservá-la para posterior
utilização. É fabricado em cobre ou aço inox, com acabamento externo em alumínio.
O reservatório térmico possui resistência elétrica, que aquece a água em dias que
não há luz solar suficiente, comandado por um termostato.
O boiler pode ser de alta pressão, com até 20 m.c.a., ou baixa pressão, com até 5
m.c.a.. Podem ser colocados no mesmo nível do reservatório ou em desnível.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
RELAÇÃO ENTRE OS EQUIPAMENTOS
O desnível entre o topo da caixa d’água e o fundo do reservatório térmico não
poderá ultrapassar a pressão máxima admissível do equipamento, fornecido pelo
fabricante. A distância horizontal entre o reservatório térmico e os coletores solares
deverá ser de, no máximo, 6 (seis) metros.
Para melhor aproveitamento de circulação da água quente nas canalizações de
alimentação e retorno dos coletores, o desnível mínimo entre o fundo do boiler e o
topo dos coletores deve ser entre 0,30 e 4,00 m.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
O dimensionamento de um sistema de aquecimento solar está relacionado
diretamente ao número de usuários e à destinação da água quente (pontos de
consumo).
Para calcular o volume do boiler, como regra geral, adota-se 100 litros por pessoa,
para utilização em cozinha e banho (chuveiro). As banheiras deverão ser
consideradas à parte, acrescentando-se o volume de cada modelo de banheira.
Adota-se a relação de 1 m² de área coletora para cada 50 a 65 litros de água a ser
aquecida, devendo sempre ser avaliada a eficiência da absorção solar da placa
coletora de acordo com informações do fabricante.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
REDE DE DISTRIBUIÇÃO
A distribuição de água quente é feita por meio de encanamentos completamente
independentes do sistema de distribuição de água fria. O traçado da rede interna de
distribuição, porem, obedece aos mesmos critérios da rede de água fria.
Dependendo das particularidades da instalação, deve-se considerar a necessidade
de seu isolamento térmico.
O ponto de água quente deve, sempre, localizar-se, por convenção, à esquerda do
ponto de água fria, visto de frente pelo observador.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
MATERIAIS UTILIZADOS
Nas instalações prediais de água quente são utilizados tubos e conexões de cobre, CPVC
(policicloreto de vinila clorado), PEX e polipropileno.
Os tubos de cobre, necessitam de isolamento térmico e os de CPVC, não necessitam de
isolamento térmico. São os mais utilizados.
COBRE CPVC PEX POLIPROPILENO
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
DIÂMETRO DAS TUBULAÇÕES
Para o dimensionamento das tubulações de água quente adotam-se os mesmos princípios
empregados para as instalações de água fria.
Importante destacar que, ao contrario das instalações de água fria, em que o
superdimensionamento das tubulações não interfere tanto no funcionamento do sistema, no
caso das instalações de água quente, o superdimensionamento causa problemas, pois as
canalizações poderão funcionar como “reservatórios”, ocasionandodemora na chegada da
água quente até os pontos de consumo e assim, consequentemente, seu resfriamento.
PRESSÕES MÍNIMAS E MÁXIMAS
A NBR 7198, recomenda que a pressão estática máxima para as peças de utilização e para
os aquecedores não ultrapasse 400 kPa (40 m.c.a.). As pressões dinâmicas mínimas nas
torneiras e chuveiros não devem ser inferiores a 5 kPa e 10 kPa ( 0,50 e 1 m.c.a)
VELOCIDADE MÁXIMA DA ÁGUA
De acordo com a NBR 7198, a velocidade da água nas tubulações não deve ser superior a
3 m/s.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
SISTEMAS INTEGRADOS DE AQUECIMENTO
As soluções integradas tentam aproveitar ao máximo as vantagens de cada sistema. A
substituição das antigas caldeiras, baseadas em um sistema de acumulação, por
“centrais térmicas”.
A solução mista, que combina aquecedores a gás de passagem e reservatórios de
acumulação, vem ganhando espaço nas construções.
Saem de cena os queimadores das caldeiras, entram os aquecedores a gás de
passagem, este sistema conjugado é conhecido por central térmica.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE
ELETRICIDADE x GLP x GÁS
Para efeito de comparação do custo de operação de um sistema de água quente, apresento um cálculo
simplificado comparando os dois sistemas para uma residência que utiliza, em média, 400 litros de água
quente por dia.
Considerando-se que:
• potencia calorífica (eletricidade) = 860 Kcal / kW;
• poder calorífico (gás encanado) = 4.200 Kcal / m³;
• poder calorífico (GLP) = 11.000 Kcal / Kg;
• supondo-se que a temperatura da água deverá ser elevada de 20 ºC a 70 ºC.
Q = quantidade de calor para aquecer a água;
m = massa (volume de água a ser aquecida);
c = calor específico da água;
t = temperatura
Q = m • c • t
Q = 400 • 1 • 50 = 20.000 Kcal
Para obter 20.000 Kcal, haverá necessidade de:
a) No sistema elétrico ↠ 20.000 ÷ 860 = 23, 25 kW • R$ 0,36 ( custo do kW) = R$ 8,37
b) No sistema gás encanado ↠ 20.000 ÷ 4.200 = 4,76 m³ • R$ 1,15 (custo do gás) = R$ 5,47
c) No sistema GLP ↠ 20.000 ÷ 11.000 = 1,82 kg • R$ 4,00 (custo do GLP) = R$ 4,72
Não estão computados os custos de operação de cada sistema.
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
ÁGUA QUENTE