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INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE AULA 1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS E SISTEMAS DE AQUECIMENTO AULA 2 – REDE DE DISTRIBUIÇÃO E TIPO DE TUBULAÇÕES UTILIZADAS Profa. Ana Amélia Tinôco Buselli Abril/2017 2 AULA 1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS E SISTEMAS DE AQUECIMENTO 3 CONSIDERAÇÕES GERAIS AS INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE (NBR 7198) DEVEM SER PROJETADAS PARA: Garantir fornecimento de água quente de forma contínua, em quantidade suficiente e temperatura controlável, com segurança para usuários, com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento das peças de utilização das tubulações; Preservar rigorosamente e qualidade da água; Proporcionar o nível de conforto adequado aos usuários; Racionalizar o consumo de energia. • Componentes básicos do sistema de água quente: • TUBULAÇÃO DE ÁGUA FRIA • AQUECEDORES PASSAGEM ACUMULAÇÃO • DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA (TERMOSTATOS) • TUBULAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA QUENTE • PEÇAS DE UTILIZAÇÃO 4 5 Fonte: Carvalho Junior, 2016 6 Fonte: Carvalho Junior, 2016 Estimativas de consumo: • Tipos de sistemas de aquecimento: a) Aquecimento individual: b) Aquecimento central privado (domiciliar); c) Aquecimento central da edificação 7 a) Sistema de aquecimento individual Alimenta uma única peça de utilização, como chuveiro ou torneira elétrica; Também pode ser chamado de local, quando pequenos aquecedores elétricos ou a gás alimentam um único compartimento. 8 b) Sistema de aquecimento central privado Atende uma única unidade habitacional; Alimenta vários pontos de consumo em: cozinhas, banheiros, áreas de serviços. 9 10 11 c) Sistema de aquecimento central coletivo Um único conjunto aquecimento central alimenta várias unidade de um edifício; Exs: Edifício residencial, hotel, hospital, etc. 12 • Aquecedores Eletricidade, gás ou energia solar; Passagem ou acumulação; Devem ser posicionados de forma a assegurar a pressão mínima do fabricante; Isolamento térmico devidamente protegido; Devem ser equipados com termostato de alta sensibilidade e escala de temperatura regulável. 13 a) Elétrico: Fonte energia elétrica; Passagem ou acumulação; Passagem: Chuveiro elétrico, torneira elétrica, etc.; Acumulação (boiler) Vantagens: Compactos e fáceis de instalar; Desvantagens: Custo do KW, baixa pressão e pouca vazão; 14 15 16 b) Gás: Verificar se está de acordo com normas da ABNT (Norma 13103 – adequação de residências e ambientes para instalação de aparelhos que utilizam gás combustível); Seguir orientações do fabricante; Alimentados por reservatórios de água fria ou dispositivo de pressurização; Vantagens: Melhor pressão que elétricos e água quente imediata no de acumulação; Desvantagens: Risco de vazamento. 17 Aquecedores a gás de passagem: Simples instalação; Indica-se um para cada ambiente (cozinha e banheiro, por ex.); Atender normas: NBR 5899 – aquecedor de água a gás tipo instantâneo – terminologia e a NBR 8130 – Aquecedores a gás tipo instantâneo – especificação; 18 19 “É compacto se comparado aos modelos de acumulação elétrico, porém não pode ser instalado em locais fechados (com exceção dos modelos de fluxo balanceado que são herméticos). Exige no mínimo o ponto de saída para os gases resultantes da queima e uma área bem ventilada, pois para haver queima, além do gás é necessário oxigênio. Em edificações antigas é comum encontrar o aquecedor de passagem dentro dos banheiros, o que hoje é terminantemente proibido.” Alguns modelos exigem de 5 a 13 m.c.a. de pressão dinâmica para funcionar com a vazão nominal do equipamento, o que exige atenção quando se adotar esse tipo de equipamento em edifícios residenciais. Os equipamentos atuais são bem seguros e a grande maioria não possui mais chama piloto. Ao abrir o registro do chuveiro, o equipamento detecta a vazão da água e liga o equipamento automaticamente. Caso a chama se apague o equipamento fecha automaticamente o fluxo de gás. 20 21 Aquecedores a gás de acumulação: Atende vários pontos; Devido a maior dimensões, só se justifica com mais de 4 pontos de consumo de água quente (Carvalho Junior, 2016); Dimensionamento: Frequência, volume e capacidade de acumulação; Indica-se um para cada ambiente (cozinha e banheiro, por ex.); Importante ver localização do aquecedor no projeto arquitetônico, pois precisa de ventilação permanente. 22 23 24 25 26 27 b) Solar: Segurança, ecologia e economia; Vantagens: Economia de energia (35% de energia), facilidade de manutenção, fonte de energia inesgotável, não polui; Desvantagens: Dias nublados ou chuvosos pode ser necessário um sistema misto (solar e elétrica). Atender: Desempenho térmico de acordo com NBR 10185, NBR10184 e instalados conforme NBR 12269. Condições de uso: - Coletores devem ter acesso direto a luz solar durante maior parte do dia; - Situar coletores próximos ao boiler; - Seguir a risca a disposição de equipamentos na cobertura (fabricante). 28 DISPOSIÇÃO DOS EQUIPAMENTOS NA COBERTURA: COLETORES: PARTE PRINCIPAL DO SISTEMA, POR MEIO DELE A ÁGUA É COLETADA E TRANSMITIDA À ÁGUA QUE CIRCULA NO INTERIOR DO COLETOR; PLACAS DIRECIONADAS PARA O NORTE COM DESVIO MÁXIMO DE 30° PARA O NORTE OU NOROESTE; INCLINAÇÃO DAS PLACAS EM RELAÇÃO A HORIZONTAL: ÂNGULO RESULTANTE DA LATITUDE DO LUGAR MAIS 5 OU 10 °. NA PRÁTICA INCLINAÇÃO MÉDIA É DE 35 °; O DESNÍVEL ENTRE O TOPO DA CAIXA D’ÁGUA E O FUNDO DO RESERVATÓRIO TÉRMICO NÃO PODE ULTRAPASSAR A PRESSÃO MÁXIMA FORNECIDA PELO FABRICANTE; DISTÂNCIA HORIZONTAL ENTRE OS COLETORES E O RESERVATÓRIO TÉRMICO DEVERA SER NO MÁXIMO DE 6m. PARA MAIOR EFEICIÊNCIA DESVIO MÁXIMO ENTRE COLETORES E BOILER: 0,30 A 4M 29 30 • RESERVATÓRIO TÉRMICO: Reservar e conservar água quente; Cobre ou aço inox com acabamento em alumínio; O boiler possui uma resistência elétrica que aquece a água quando não há sol, por meio de um termostato 31 32 33 34 35 36 37 Dimensionamento Informações importantes: Quantas pessoas residem na edificação? Quantos quartos têm na edificação? Haverá banheiras de hidromassagem? Em caso afirmativo, quantas e qual volume de cada uma? Haverá máquinas de lavar roupas? Será necessária água quente na pia de cozinha e no tanque? 38 39 AQUECEDOR DE PASSAGEM A GÁS: DADOS PARA DIMENSIONAMENTO DO AQUECEDOR DE PASSAGEM: NÚMERO DE PONTOS DE CONSUMO E VAZÃO (LITROS/ MINUTO) EXEMPLO 1: DIMENSIONAR UM AQUECEDOR DE PASSAGEM A GÁS PARA ALIMENTAR UMA DUCHA E UM LAVATÓRIO DE UM BANHEIRO. 40 AQUECEDOR DE ACUMULAÇÃO A GÁS E ELÉTRICO: DADOS PARA DIMENSIONAMENTO DO AQUECEDOR DE PASSAGEM: NÚMERO DE USUÁRIOS DO SISTEMA E VERIFICAR SE HAVERÁ ÁGUA QUENTE EM BANHEIRA, PIA DA COZINHA E MÁQUINA DE LAVAR ROUPAS. EXEMPLO 2: DIMENSIONARO AQUECEDOR DE ACUMULAÇÃO A GÁS DE UMA RESIDÊNCIA COM TRÊS DORMITÓRIOS, UMA BANHEIRA DE 200 LITROS E UMA DEPENDÊNCIA DE EMPREGADA. CONSIDERAR PONTO DE ÁGUA QUENTE NA COZINHA. 41 42 AQUECEDOR SOLAR: DADOS PARA DIMENSIONAMENTO DO AQUECEDOR DE PASSAGEM: NÚMERO DE USUÁRIOS E PONTOS DE CONSUMO. PARA CALCULAR VOLUME DO BOILER GERALMENTE ADOTA-SE 50L/DIA POR PESSOA; PIA DE COZINHA E BANHEIRA DEVEM SER CONSIDERADAS A PARTE; GERALMENTE ADOTA-SE A CADA 1M2 DE ÁREA COLETORA (PLACAS) PARA CADA 50/60 LTS DE ÁGUA A SER AQUECIDA. EXEMPLO 3: DIMENSIONAR O SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE UMA RESIDÊNCIA COM TRÊS DORMITÓRIOS E UMA DEPENDÊNCIA DE EMPREGADA. CONSIDERE UMA PIA DE COZINHA. SABE-SE QUE SERÃO INSTALADAS DUAS BANHEIRAS DE HIDROMASSAGEM COM VOLUME DE 200 LITROS CADA. 43 AULA 2 - REDE DE DISTRIBUIÇÃO E TIPO DE TUBULAÇÕES UTILIZADAS REDE DE DISTRIBUIÇÃO: Tubulação independente da água fria; Seguir mesmos critérios de água fria para o traçado; Isolamento térmico: Deve ser isolada com material de baixa condutividade térmica (Poliuretano, lã de rocha, lã de vidro, etc); Prever registros de gaveta no início e no fim das colunas de distribuição e ramais; Prever registros junto a aparelhos que sofrerão manutenção (aquecedores e bombas); Ponto de água quente deve ficar à esquerda do de água fria, visto de frente pelo observador; Se houver possibilidade da água ultrapassar 40°C,obrigatório o uso de misturadores; A tubulação de água fria que alimenta aquecedores deve ser resistente até 70°C; 44 MATERIAIS UTILIZADOS Tubos: Cobre; CPVC (policloreto de vinila clorado); PEX (tubos flexíveis de polietileno reticulado); PPR (polipropileno copolímero Randon) 45 46 COBRE: Tradicionalmente usado em água quente; Conexões soldadas com estanho (habilidade); Deve-se usar revestimentos térmicos na tubulação para evitar perda de calor; Vantagens: Durabilidade e baixa dilatação térmica; Fornecido em barras (varas) de 5m ou 2,5 m e fabricados em 3 classes distintas: Classe E: Água fria, quente e gás; Classe A: gases combustíveis e medicinais; Classe I: Industriais e pressão e vapor; Conexões de latão ou bronze: São mais resistentes à ação mecânica do que o cobre, usadas quando é necessário uso de roscas (Ex: torneiras e registros) 47 48 Classe E Classe A Classe I 49 50 CPVC (POLICLORETO DE VINILA CLORADO); Vem substituindo o cobre; Execução das Instalações similares a água fria com o pvc; Peças soldadas a frio com adesivos; Fácil instalação muito usada em obras de pequeno e médio porte, devido a facilidade de instalação; Dispensa uso de revestimento térmico; Temperatura máxima de aproximadamente 80°C; 51 52 Características gerais CPVC (Amanco): 53 PEX (TUBOS FLEXÍVEIS DE POLIETILENO RETICULADO) Conhecido como sistema ponto a ponto; Usado em água fria ou quente; Alta resistência e flexibilidade; Facilita a instalacao de grandes trechos, sem a necessidade de conexões; Os tubos podem ser cortados em qualquer tamanho sem que sobrem pequenos pedacos, como acontecem com as soluções rígidas; Baixa condutividade termica permite manter a temperatura da água por longo tempo; Devido a sua flexibilidade, conexões podem ser eliminadas utilizando o próprio tubo para mudanças de direção; Suporta a agressão de agua acidas ou alcalinas sem qualquer alteracao ; Muito usado em gesso acartonado (dry wall); Muito usado na Europa; Se instala com uso de tubo guia que vai receber o PEX; Brasil: Fabricantes Tigre e PEX do Brasil 54 55 Tipo monocamada: Bitolas: 16, 20 25 e 32 mm. Comprimento: bitolas de 16 mm e 20 mm sao fornecidos em bobinas de 100 metros e bitolas de 25 mm e 32 mm, fornecidas em bobinas de 50 metros. Pressao maxima: 60 m.c.a. a 80oC. Tipo multicamada: Bitolas: 16, 20, 25 e 32 mm. Comprimento: bitolas de 16 mm e 20 mm sao fornecidos em bobinas de 100 metros e bitolas de 25 mm e 32 mm, fornecidas em bobinas de 50 metros. Pressao maxima: 100 m.c.a. a 95°C. 56 Distribuidor: 57 PPR (POLIPROPILENO COPOLÍMERO RANDON) Segurança total nas uniões através da solda por termofusão; Absoluta potabilidade da agua transportada; Excelente isolamento térmico e menor perda de calor em comparação com materiais metálicos; Excelente resistência ao impacto (elasticidade do material); Alta resistência a baixas temperaturas; Excelente desempenho hidráulico em função de suas paredes internas lisas; Facilidade de transporte e manuseio devido a leveza do material; Mão de obra especializada que encarece o serviço; 58 59 60 61 Complementando informações relativas a água fria: PVC (Cloreto de polivinila): Mais usado no país; Segurança e facilidade de instalação, vantagem em relação ao tubo de ferro galvanizado usado antigamente; Resistência à produtos químicos e corrosão; Pouca rugosidade (diminui a perda de carga); Pouco resistente à radiação ultravioleta (não pode ficar exposto à intempéries; Próprios para embutimento em paredes e quando usados em áreas externas devem ser cobertos; Pressão: 75mca; 62 Tipos básicos: 1) SOLDÁVEIS: COR MARROM, USO DE ADESIVO (COLA) PARA UNIR TUBOS E CONEXÕES. ESSA CONEXÕES SÃO FORNECIDAS DE TRÊS FORMAS: OS DOIS LADOS SOLDÁVEIS (LL); UM LADO SOLDÁVEL EUM COM ROSCA (LR); UM SOLDÁVEL E OUTRO COM BUCHA DE LATÃO (LR azul) 2) ROSCÁVEIS: COR BRANCA, UNIÃO ENTRE TUBOS COM ROSCAS, POSSUEM PAREDES MAIS ESPESSAS. MUITO USADO EM INSTALAÇÕES PROVISÓRIAS OU QUE PRECISAM DE MUITA MUDANÇAS, DESLOCAMENTOS E MANUTENÇÃO. CARACTERÍSTICAS GERAIS: COMPRIMENTO: 3 OU 6mts; Diâmetros nominais (DN) Soldável (mm):20,25,32,40,50,60,75,85 e 110 Roscável (polegadas): ½”; ¾”; 1”; 1 ¼”; 1 ½”; 2”; 2 ½”; 3”; 4”. 63 União roscável e soldável Conexões LR 64 65 Diferenças entre ponta e bolsa