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Climatização Condições Técnicas de Execução Série MATERIAIS joão guerra martins Versão provisória (não revista) ) Materiais de construção – Climatização 1 1. Introdução Os equipamentos térmicos baseiam-se na recuperação de calor de escoamentos de exaustão, tais como ar de ventilação em edifícios ou o ar húmido de secadores. O princípio tem como objectivo tirar o máximo partido das diferenças de temperatura entre os escoamentos à entrada e à saída, usando o mínimo material ou energia de ventilação possível. Nas novas construções, alterações e/ou projectos de remodelação visam , comparativamente a habitações antigas, espaços mais estanques. Hoje em dia, este tipo de habitação corta a perda de calor total em 25 a 50%. A casa impermeável é mais confortável, mais rigorosa a nível de construção e mais barata, no que diz respeito à energia, pois o calor mantém-se mais tempo dentro da casa, sendo melhor aproveitado. No entanto, estas construções sugerem a utilização de ventiladores mecânicos para manter o ar fresco e evitar o desenvolvimento de poluentes no ar interior (CO2, formaldeído e VOC's constituintes dos materiais de construção). Os produtos de combustão de caldeiras, motores térmicos e fornos são gases dos quais é muitas vezes recuperada energia. Existem inúmeros tipos, mas todos se baseiam em tubos ou placas para a transferência de calor dos gases de escape para o ar à entrada, mantendo os dois fluxos separados, evitando a sua mistura. O Permutador de calor é um aparelho que se destina a aumentar ou diminuir a temperatura de um fluido ou a provocar uma mudança de fase. Essa variação de temperatura ou mudança de fase é conseguida à custa de permuta de energia, sob a forma de calor, entre dois ou mais fluidos. A utilização de energia térmica impõe o recurso a permutadores de calor. Cerca de 90% da energia primária nas sociedades industriais é obtida por via térmica. Assim, o permutador é um órgão de utilização muito generalizada. O seu uso vai desde as instalações de aquecimento doméstico à indústria alimentar, das instalações motrizes à indústria química. Materiais de construção – Climatização 2 Existem inúmeros tipos de aplicações para os permutadores, distinguindo-se muitas vezes pela finalidade específica do seu uso. - Condensadores (geradores de vapor e evaporadores) – Arrefecedores – Aquecedores – Recuperadores – Regeneradores – Radiadores – Torres de arrefecimento Neste tipo de permutadores estão inseridos três tipos de ventiladores: 1.1. Sistema de Ventilação Equilibrado: Recorre a um sistema de ventilação para o caudal de ar expelido (recuperando parte do calor deste), que iguala o caudal de ar admitido, permite um ajuste rigoroso da pressão no interior da habitação e a escolha de áreas a ventilar, intensidade de ventilação e temperatura ambiente. Um VRC transfere calor, enquanto um VRE geralmente transfere calor e humidade. 1.2. Sistema de Ventilação de Exaustão: Este sistema recorre apenas a ventiladores para assegurar a expulsão do ar, já que a admissão de ar é feita por ventilação. Este factor pode constituir uma desvantagem, pois o sistema permite arrasto de ar poluído para o interior da habitação. Uma vez que o ar ventilado é demasiado fresco, origina-se correntes de ar implicando o recurso a um aquecimento. 1.3. Sistema de Ventilação de Admissão: O ar ventilado reduz a temperatura do ar admitido fornecido pelo sistema de aquecimento. Neste caso, a pressurização do ambiente causa problemas de humidade na estrutura. Há necessidade de se recorrer a um ventilador para assegurar a circulação de ar. Os VRC e VRE mais usados são unidades para habitações ligadas por condutas. Materiais de construção – Climatização 3 Outros tipos de VRC e VRE são unidades para paredes ou janelas. As unidades ligadas por condutas são mais eficazes, uma vez que permitem uma melhor distribuição e recolha do ar. Os ventiladores deste sistema ligado por condutas são, normalmente, instalados numa sala de forno. Deve ser de fácil acessibilidade para limpeza regular, substituição de filtros e manutenção em geral. 2. Princípio geral de funcionamento No recuperador, a transferência de calor de um fluxo para o outro dá-se sem haver, sequer, acumulação temporária de calor. O recuperador é preferível em situações como sistemas de climatização de edifícios, uma vez que não implica a mistura dos dois fluxos, evitando assim a transferência de odores e germes. Os recuperadores do tipo ar-ar com um elevado rendimento, num volume limitado, não são fáceis de projectar, uma vez que a condutividade térmica dos gases e a capacidade térmica por unidade de volume são ambas baixas. A transferência de calor pode ser aumentada por meio de dois métodos: - Elevando a quantidade de caudal em contacto com as paredes da matriz usando um ventilador, por exemplo, ou assegurando que o escoamento é turbulento. Isto resulta, porém, também em maiores perdas de pressão; - Aumentando a área das paredes (matriz) adicionando alhetas ou dividindo as condutas, criando assim uma maior superfície de contacto para o mesmo volume. Para satisfazer as necessidades de climatização contamos com várias sistemas de aquecimento e refrigeração. 3. Aquecimento Central O aquecimento central é um sistema de climatização que obedece ás necessidades do homem garantindo o bem-estar. Este sistema é composto por um aparelho central que aquece ou arrefece dependendo do aparelho de climatização, que Materiais de construção – Climatização 4 distribui a o condicionamento pelos compartimentos que possuam os aparelhos complementares do sistema central. Existem vários sistemas para climatização com aquecimento central: - Ar condicionado - Aquecimento central a gás/gasóleo - Aquecimento por piso radiante 3.1. Aquecimento pontual 3.1.1. Aquecimento eléctrico sem sistema central Este tipo de aquecimento ou refrigeração funciona independentemente de algum aparelho central. Estes tipos de aparelhos são sempre colocados separadamente e têm um funcionamento completamente independente. 3.1.1.1. Sistema de Ar Condicionado O ar condicionado é constituído por um sistema de aquecimento e refrigeração, sendo este colocado ou não no exterior da habitação fornecendo a climatização pretendida. Tem a sua unidade externa longe do ambiente climatizado, reduzindo assim, o nível de ruído. A pré-instalação de ar condicionado nas habitações na fase de construção é a melhor solução, evitando a passagem de tubagens e calhas por fora dos edifícios, que prejudica esteticamente as habitações. Fig. 1 – Tipos de ar condicionado Materiais de construção – Climatização 5 Neste tipo de equipamentos pode obter-se uma óptima combinação das condições de conforto, pois é possível: - Regular a Tº (quente ou frio conforme se deseja) - A humidade - A quantidade de ar Os equipamentos do ar condicionado proporcionam bem-estar em qualquer espaço, um fácil manuseamento e baixos custos. Podem ser uma boa solução de climatização (em quente, frio, ventilação e desumidificação) para todo o ano, o custo energético é baixo em comparação com outras soluções de climatização existentes no mercado. 4. Distribuição do aquecimento central O sistema de aquecimento é distribuído através de condutas até aos compartimentoscom o aparelho de climatização final. Existem vários tipos de combinação dependendo dos compartimentos que se querem condicionados Fig. 2 – Esquema de ar condicionados em todas as divisões Materiais de construção – Climatização 6 Fig. 3 – Tipos de combinações que se podem obter com a unidade externa. Para as habitações que têm um sistema de climatização central este é um tipo de solução que pode esconder o aparelho central de distribuição proporcionando uma melhor estética ao edifício em causa. Fig. 4 – Ar condicionado num edifício Existem vários sistemas para a combinação do aparelho esterno um deles é o sistema de Cassete vem com unidades internas, que ocupam um espaço de 35 cm de entre forro, e com controlo remoto sem fio, que garante muito mais conforto e tranquilidade. Além do design elegante e discreto, pode fazer um ambiente quente ou frio e ainda apresenta um baixíssimo nível de ruído. A distribuição do ar é feita uniformemente com alcance de até 3 m, possuindo ainda uma grade de retorno do ar basculante para se ter acesso ao filtro de ar. Dispõe de conexão para ar de renovação, proporcionando assim, uma melhor qualidade do ar do Materiais de construção – Climatização 7 interior. Fig. 5 – Ar condicionado com 4 saídas de ar 4.1. Caldeiras O sistema de aquecimento central com caldeira, é geralmente utilizado quando se pretende um aquecimento das águas sanitárias ou não, podendo esta ser a gás ou a gasóleo. Deve-se fazer a pré-instalação do aquecimento central das águas na fase de construção devido ao circuito das condutas de água ser instalado no interior das paredes ou no pavimento, percorrendo o trajecto até aos compartimentos da habitação onde posteriormente irão ficar instalados os aparelhos de aquecimento, como os radiadores e toalheiros. Quando a pré-instalação é feita evitam-se posteriores incómodos devido ao rebentamentos das paredes ou pavimento. Fig. 6 – Caldeiras de parede Materiais de construção – Climatização 8 O aquecimento central (gás/gasóleo) é um sistema que cria maior conforto para que a Tº se mantenha amena. Um bom motivo para a sua aplicação é a redução da humidade evitando manchas e bolores desagradáveis, aumentando a Tº. As caldeiras modernas trabalham a uma temperatura relativamente baixa (50 - 60 ºC), estas possuem um termóstato de ambiente que envia um sinal a uma central electrónica permitindo a paragem do queimador quando não há necessidade de calor. Para além destas vantagens as caldeiras modernas são equipadas com sofisticados sistemas de regulação que asseguram um consumo mínimo. Na figura em baixo representada pode-se observar um sistema especialmente concebido para distribuição de águas sanitárias (quente e fria) e para aquecimento central. O sistema ABIT-PEX baseia-se na conjugação harmoniosa e eficaz de dois componentes: tubo de polietileno reticulado e acessórios em latão niquelado. Fig. 7 – Sistema ABIT-PEX (distribuição de águas sanitárias quente e fria) Nas figuras seguintes pode-se observar as distribuições das condutas de água sanitária e aquecimento central no pavimento e nas paredes. Fig. 8 – Distribuições das condutas de água sanitária Materiais de construção – Climatização 9 Fig. 9 – distribuições de aquecimento central no pavimento e nas paredes O circuito da água quente é feito através da conduta de água situada acima da segunda entrada (conduta vermelha) saindo posteriormente pela outra conduta (conduta preta). Neste caso especifico pode-se concluir que, o aquecimento dos compartimentos que se situam mais afastados não é igual ao aquecimento dos compartimentos mais próximos da caldeira devido às perdas de calor nas condutas. Para o aquecimento central também existem bombas com termo acumulador que permite manter a água quente. Esta vai circulando pelas condutas, evitando assim as perdas de água devido à espera pelo aquecimento das águas paradas. Fig.10 – Termoacumuladora de reaproveitamento da água quente A altura mínima da caldeira deve ser cumprida para que a exaustão dos gases seja bem sucedida, embora estes equipamentos só sejam permitidos por lei em locais com aberturas para que haja arejamento natural. A circulação do ar é muito importante para que os gases sejam retirados da habitação sem por em risco a vida do ser humano. Materiais de construção – Climatização 10 Fig. 11 – Altura mínima da caldeira Para o aquecimento central com caldeira funcionar existem duas alternativas: -A gás ou gasóleo: -Com o gás natural garante a utilização do combustível limpo, seguro, amigo do ambiente e mais prático. 4.2. Aquecimento central com caldeira a gás O sistema de aquecimento central com caldeira a gás permite o fornecimento de águas quentes sanitárias independente do aquecimento central, semelhante a um esquentador. É um sistema bastante prático, com uma instalação mais económica, este obriga a utilização de radiadores para a difusão do calor pela casa. Normalmente estes tipos de sistemas podem possuir um crono-termostato para controlo da temperatura e do tempo de funcionamento. Materiais de construção – Climatização 11 Fig. 12 – Caldeira a gás As caldeiras Murais a Gás possuem as seguintes características: - Com ou sem chama piloto, - De um só serviço ou mistas, - Produção instantânea ou por acumulação - Tiragem natural ou forçada 4.3. Aquecimento central com caldeira a gasóleo À semelhança do sistema anterior, o sistema de aquecimento central com caldeira a gasóleo permite o fornecimento de águas quentes sanitárias independente do aquecimento central, semelhante a um esquentador. Utiliza de igual modo radiadores para a difusão do calor e também Inclui um crono-termostato para controlo da temperatura e do tempo de funcionamento. Este sistema conta com um termoacumulador que garante uma reserva de água quente. Embora este sistema tenha uma instalação um pouco mais cara, usufrui de um custo de alimentação mais económico através da utilização de gasóleo verde (agrícola). Este tipo de sistema obriga à existência de um depósito de combustível que não pode estar exposto à luz solar directa. Pode no entanto ser enterrado no solo. Este é o tipo de sistema ideal para uma moradia. Materiais de construção – Climatização 12 Fig. 13 – Depósito de combustível Para a instalação de um aquecimento central são precisos três componentes: - A caldeira: que permite aquecer a casa e as águas sanitárias - O sistema de canalização: onde a água circula - Os radiadores/toalheiros: os aparelhos finais que difundem o calor Aspectos importantes: - A rede de água quente é alimentada a partir de um termoacumulador servido por caldeira instalada na central térmica, através de um permutador de calor. - A rede de água quente pode servir para aquecimento de águas sanitárias e aquecimento central ou podem ter circuitos separados. - As canalizações respectivas devem ser protegidas e isoladas, sempre que não haja risco de condensações de vapor de água, de infiltrações e choques mecânicos. - As perdas de calor devem ser levadas em conta, para que no destino final satisfaça as necessidades pretendidas. Este sistema de aquecimento é completado com a distribuição de radiadores nos locais onde se pretende o aquecimento. 4.4. Tubagens para águas quentes O tipo de tubagens para o uso do aquecimento central por caldeira devem possuir as seguintes propriedades: Resistência a altas temperaturas,pressões e anti-corrosão Materiais de construção – Climatização 13 Fig. 14 – Tipo de tubagens para aquecimento central 4.5. Radiadores Os radiadores, são geralmente utilizado quando se pretende um aquecimento do ambiente de um ou vários compartimentos da casa, podendo estes ser a água ou a óleo. Tipos de radiadores para aquecimento - Alumínio injectado - Ferro fundido - Chapa de aço - Toalheiros aquecidos Fig. 15 – Radiadores para aquecimento Materiais de construção – Climatização 14 4.5.1. Dimensionamento dos radiadores Para determinar a potência térmica dos radiadores nos locais a instalar, tem de se ter em conta as normas vigentes (RITE). Os radiadores podem ser de água quente ou vapor (Tº max=120º). A pressão máxima é de 600KPa. Devem cumprir as distâncias mínimas de segurança como podemos ver na figura em baixo. Fig. 16 – Distâncias mínimas para a colocação de radiadores 4.6. Toalheiros Este tipo de toalheiros tem um sistema de aquecimento interno, para manter as toalhas secas. Fig. 17 – Toalheiros Materiais de construção – Climatização 15 5. Tipos de condutas e acessórios Os vasos de expansão de água quente servem para a distribuição de água em grandes distâncias sem perder a sua pressão e temperatura. Fig. 18 – Vasos de expansão de água quente 6. Aquecimento eléctrico O aquecimento eléctrico é um dos sistemas mais recentes de aquecimento. Mas, o que tem este sistema de novo em relação aos outros? Sem obras: o aparelho apenas se aparafusa a parede, sem tubagens, sem caldeiras, sem chaminés. É prático: já que dispensa manutenção e funciona ligando-se à corrente eléctrica Confortável transmite um calor suave e uniforme por toda a casa. Económico - consome aproximadamente -50% dos sistemas convencionais. 6.1. Placas radiantes Estas placas têm um sistema de aquecimento, que liberta calor para uma divisão de um edifício. Materiais de construção – Climatização 16 Fig. 19 – Placas radiantes 7. Painéis solares 7.1. Energia solar termodinâmica A energia solar é uma alternativa à energia eléctrica. Os painéis solares captam os raios solares que posteriormente serão transformados em energia para consumo. Os painéis solares são colocados no exterior das casas aproveitando a energia do sol, da chuva e do vento. É um sistema que se alimenta do ambiente ao mesmo tempo que o protege. Materiais de construção – Climatização 17 Fig. 20 – Painéis solares Fig. 21 – Interior de um painel solar Materiais de construção – Climatização 18 Os painéis solares são colocados no exterior das casas aproveitando a energia do sol, da chuva e do vento. É um sistema que se alimenta do ambiente ao mesmo tempo que o protege. Fig. 22 – Construção de um painel solar 8. Termoacumulador de calor Os termoacumuladores de calor acumulam calor e libertam sempre que seja necessário. Fig. 23 - Termoacumulador de calor Materiais de construção – Climatização 19 9. Pavimento Radiante O aquecimento do chão é uma das opções possíveis para conseguir uma temperatura mais equilibrada no lar. Este sistema permite que a temperatura ao nível do soalho seja maior, perdendo gradualmente intensidade em níveis superiores, ficando assim um ambiente mais confortável. Fig. 24 – Libertação de calor de um piso radiante Este tipo de climatização quente é utilizado, e recomendado, para as divisões da casa de utilização comum, como sejam as cozinhas, salas e casas de banho. Nos quartos não é usado, por hábito, uma vez que nestes compartimentos a regulação de temperatura é feita de uma forma mais individualizada. O chão radiante, assim se chama a este tipo de aquecimento é adaptável a todas as fontes energéticas: Caldeiras (gás, lenha, eléctricas ou diesel), Painéis solares, etc.. Em todos os casos obriga a uma instalação sob o soalho, sendo essa instalação mais difícil no caso da opção por aquecimento a água. O Piso Radiante oferece uma grande superfície de aquecimento, necessitando apenas de uma temperatura de circulação de água muito baixa. A transmissão de calor por todas as áreas, confere maior conforto a 18o C (nível da cabeça) que um sistema tradicional a 22o C. Cada grau a menos representa 6 a 8% de economia de energia. Neste caso, recomenda-se que seja feita na altura da construção da habitação. O chão radiante por electricidade pode ser instalado quando se altera o soalho para colocar chão flutuante, por exemplo, ou colocando um novo soalho por cima do original. O controlo é feito por uma ligação à rede eléctrica existente nesse Materiais de construção – Climatização 20 compartimento, não necessitando a habitação possuir um sistema de aquecimento central, como seria necessário no caso do chão radiante aquecido a água. As suas características permitem que este tipo de aquecimento possa ser opção para quase todos os tipos de pavimento, uma vez que pode ser instalado sob mosaico, pedra, cortiça, PVC, parquet ou alcatifa, entre outros materiais. Fig. 25 – Exemplo de construção de um piso radiante Os custos deste tipo de aquecimento variam consoante o fornecedor. Este equipamento é assente sobre argamassa e cola, sendo coberto, depois, por um revestimento onde assentará o soalho escolhido. O pavimento radiante é tipo de aquecimento que funciona com o aquecimento do pavimento sem por em risco a segurança. Materiais de construção – Climatização 21 Fig. 26 – Pavimento radiante O pavimento radiante é considerado um dos melhores sistemas de aquecimento. E porquê? - Não ocupa espaço útil da casa porque é instalado no pavimento. - Não ressacam o ar, não carboniza as poeiras e não consome oxigénio. - Permite o aquecimento homogéneo dos diferentes compartimentos. - Aproveita 100% do calor gerado. Tipos de Pavimento Radiante Fig. 27 – Tipos de Pavimento Radiante Materiais de construção – Climatização 22 Colocação do pavimento radiante Fig. 28 – Colocação do pavimento radiante Sistema para a distribuição dos tubos para o aquecimento Fig. 29 – Sistema para a distribuição dos tubos para o aquecimento Materiais de construção – Climatização 23 Equipamento necessário para a instalação do pavimento radiante Fig. 30 – Equipamento necessário para a instalação do pavimento radiante Esquema do pavimento radiante Fig. 31 – Esquema do pavimento radiante 10. Telhado e vãos No caso de vivendas sem sótão ou caixa-de-ar, a melhor solução para obter calor ambiente é isolar o telhado com sub telha e, se possível, com madeira. Dessa forma, não existirão perdas de calor, funcionando o telhado como uma superfície de reflexão do calor. Nas vivendas com caixa-de-ar entre o tecto e o telhado poderá ser aplicada uma Materiais de construção – Climatização 24 camada de granulado cerâmico, como por exemplo o material de marca Leca. Este tipo de aplicação evita que a humidade passe do telhado para o tecto, conseguindo que o calor que chega ao tecto interior seja reflectido, mantendo-se no interior da casa. Isto desde que não se opte por uma solução de sub telha. A colocação da chamada sub telha em placas (Onduline) é prática e, por ser impermeável, assegura estanquicidade mesmo no caso de alguma telha se quebrar. 11.Recuperadores de calor Os recuperadores de calor normalmente são construídos em ferro fundido, que teoricamente, apresenta maior durabilidade do que os de fabricação em chapa de aço. Mas, no caso desta ser chapa de alta qualidade, a durabilidade pode ser quase equivalente à do ferro fundido. Quando o recuperador é instalado numa lareira, funciona como uma câmara de combustão hermética, em que a entrada de ar para a alimentação da combustão é regulável. Os recuperadores são revestidos no interior por material cerâmico refractário (o que permite uma muito elevada temperatura de combustão) e fazem a convenção natural ou forçada por ventiladores sendo este ultimo opcional. É ainda possível canalizar o ar quente e reparti-lo por outras divisões por meio de tubos flexíveis de alumínio. Todos os gases queimados resultantes da combustão, são conduzidos ao exterior através de um tubo em aço inox flexível, que une a saída do recuperador de calor com a chaminé. O aquecimento é feito por convenção, através do contacto do ar com as paredes externas do recuperador. O ar frio entra pela parte inferior da lareira e ao ser aquecido subirá, saindo pelas aberturas superiores. O aquecimento dar-se-á de uma forma homogénea por toda área do ambiente. Materiais de construção – Climatização 25 Fig. 32 – Recuperadores de calor Algumas das vantagens de uma lareira equipada com um recuperador de calor são: - Eliminação de todos os inconvenientes de uma lareira a "fogo aberto" (tradicional), tais como: retorno de fumaça, faíscas, cinzas, cheiro de queimado, vigilância constante, contacto directo com o fogo, combustão incontrolável, baixo rendimento calorífico, etc. - Aquecimento por convenção - Autonomia de até 10 horas - Redução do consumo de combustível (lenha ou gás) em até 60% - Aproveitamento do ar quente para aquecimento de outros ambientes, através de tubos (ver item aquecimento) Este sistema de aquecimento é pontual. Estes só funcionam quando a lareira é acesa. O recuperador de calor recupera cerca de 75% das calorias perdidas para aquecer a casa, economizando assim energia e proporcionando o bem-estar, sendo uma solução ideal para evitar os elevados consumos e a falta de rendimento térmico. Materiais de construção – Climatização 26 Na figura abaixo representada pode-se observar o princípio de funcionamento: aquecimento do ar por convenção. Fig. 33 – Princípio de funcionamento de um recuperador de calor Fig. 34 – Exemplo de uma instalação em todas as divisões da casa Materiais de construção – Climatização 27 Dois aspectos importantes: O ar quente circula pelas condutas fazendo a convenção natural ou por ventiladores aquecendo o ambiente da divisão onde está colocada a saída do ar. Os recuperadores são aparelhos de grande rendimento, com capacidade de aquecer diversas divisões da habitação. 11.1 Recuperador de calor com caldeira a gás Este tipo de sistema é um módulo que imita toras de madeira que se colocam dentro da lareira. Funciona a gás encanado ou de botija. Não requer chaminé, mas, sim, ventilação permanente ou um duto de respiro de bitola reduzida que pode descrever curvas ou se deslocar no sentido horizontal até chegar à área externa. Este tipo de opção leva vantagem sobre as lareiras tradicionais, pois não sujam nem dão trabalho. Na hora da compra, porém, é importante certificar-se se o módulo é dotado de válvula de segurança que corta o gás caso o fogo se apague. É necessário ter em conta as normas europeias por causa da botija de gás, esta deve estar bem arejada para que haja arejamento de ar natural devido a possíveis fugas de gás. Fig. 35 – Recuperadores de calor a gás Materiais de construção – Climatização 28 11.2 Recuperador de calor incorporável para lareira a lenha já existente Este tipo de sistema também é indicado quando a lareira já existente não funciona bem (baixo rendimento calorífico, combustão incontrolável ou retorno de fumaça). Este modelo, chamado de insert, pode ser inserido na lareira que se adaptam facilmente a qualquer lareira já construída, sem necessidade de intervir na sua estrutura. Este tipo de recuperadores podem trabalhar em paralelo com outras fontes de energia. Fig. 36 – Recuperadores de calor a lenha Vários tipos de recuperadores: Tipos de recuperadores para encastrar Fig. 37 – Tipos de recuperadores para encastrar Materiais de construção – Climatização 29 Recuperador de calor com caldeira a lenha Este tipo de recuperadores também são normalmente construídos em ferro fundido e para além de aquecerem o ar ambiente por convenção, aquecem água que pode ser utilizada em circuitos de aquecimento central por radiadores ou piso radiante e para fins sanitários (por acumulação através de um boiler). A câmara de combustão é totalmente fechada com uma porta de vidro cerâmico, em que a entrada de ar para a alimentação do fogo é regulável por ventarolas. Todos os gases queimados são conduzidos ao exterior por intermédio de um duto de aço inox flexível, que une a saída do recuperador com a chaminé. Este estilo de recuperador é adaptável a todos os estilos de lareira. Proporcionam aquecimento maior, com consumo de lenha menor. Sua concepção permite a ampla visualização do fogo, sem que se tenha qualquer preocupação com o retorno de fumaça, cinzas, cheiro de queimado ou faíscas. O ar frio entra pela parte inferior da lareira e sobe para uma caixa oca sobre a câmara, onde é aquecido. Depois, esse ar é conduzido por tubos laterais ao ambiente. O aquecimento dá-se de uma forma homogénea e pode ser distribuído, por meio de um sistema de distribuição de ar quente, para a casa toda. Fig. 38 – Recuperador de calor e distribuição de ar quente, para a casa toda Materiais de construção – Climatização 30 Ventiladores para recuperadores de calor Fig. 39 – Ventiladores para recuperadores de calor 12. Aquecimento por distribuição de ar quente Este sistema aproveita o calor do fogão para aquecer a água quente, funcionando como aquecimento central, com baixo consumo de lenha. Também pode funcionar em paralelo com outra fontes de calor. Fig. 40 – Distribuição de ar quente por todas as divisões Materiais de construção – Climatização 31 13. Salamandras As salamandras são uma opção cada vez mais escolhida para aquecer casas. Os modelos de salamandras existentes à venda em Portugal podem ser classificados em cinco categorias, consoante a sua durabilidade. As salamandras consideradas fracas são fabricadas em chapa de aço de 2 milímetros, sem protecção, e duram cerca de três anos, no máximo cinco. As salamandras regulares são também fabricadas em chapa de aço, neste caso de 4 milímetros, também sem protecção e duram entre 7 a 15 anos. A classificação média recai sobre as salamandras de chapa de aço de 4 milímetros, mas com protecção de tijolo refractário com durabilidade entre 20 a 30 anos. As boas salamandras são de ferro fundido simples. A sua durabilidade é sempre superior a 20 anos. As muito boas salamandras são também de ferro fundido com protecção dupla, estas duram habitualmente um século. O combustível a utilizar nas salamandras pode ser de três tipos: lenha, carvão ou pelets. As salamandras de lenha e carvão obrigam a uma conduta de fumos vertical, de saída acima do telhado e com secção suficiente para uma boa exaustão. As salamandras alimentadas a pelets (argamassa prensada de aparas de madeirae serradura) são de alimentação automática, permitem uma conduta de fumos horizontal através da parede e a produção de fumo é mínima. Além disso, a armazenagem do combustível é mais fácil, uma vez que é vendido em sacos. Tanto as de ferro fundido como as de chapa de aço podem possuir superfícies vidradas. Mas nas de chapa de aço existem modelos com forno incorporado, facto que pode ser preponderante na escolha se a salamandra for instalada numa casa de campo, bem próxima da cozinha. Materiais de construção – Climatização 32 Fig. 41 - Salamandra 13.1. Acessórios Tubo flexível duplo Este tubo flexível pode ser de aço inox ou alumínio com parede interior e lisa e exterior enrugada em aço inoxidável. Estes tubos resistem a uma temperatura superior a 550º. São aplicáveis em fogões de sala e recuperadores de calor, e a sua funcionalidade é a exaustão de fumos por combustão a gás, lenha, fuel, carvão, ar condicionado, ventilação, etc.. Estes tipos de tubo são de fácil aplicação, têm uma estanquecidade total aos gases de combustão e às condensações, uma resistência elevada à acção corrosiva dos gases, uma redução sensível aos fenómenos de condensação e é resistente ao fogo (> 1000º). Materiais de construção – Climatização 33 Fig. 42 – Tubo flexível duplo Tubo flexível simples Este tipo de tubo tem as mesmas características que o anterior, apenas a sua aplicação não pode ser feita em fogões de sala e em recuperadores de calor. Fig. 43 – Tubo flexível simples Materiais de construção – Climatização 34 Fig. 44 – Aplicação de uma conduta de fumos em inox Exemplos de más aplicações Fig 45 – Conduta de fumos demolida devido a fugas de fumo Materiais de construção – Climatização 35 Fig. 46 – Conduta de fumo de um recuperador, que estava mal conectada Fig. 47 – Conduta de fumos já colocada, mas sem aplicação da vedação junto à placa Materiais de construção – Climatização 36 Lã de rocha colocada na placa ao cimo de uma hotte (pano) sem a devida protecção de alumínio. Fig. 48 – Lã de rocha Nesta figura abaixo representadas pode-se observar o perigo da libertação de pó cancerígeno, pois este sai pela grelha junto com o ar quente. Fig. 49 – Perigo da libertação de pó Materiais de construção – Climatização 37 Tipos de chaminés para edifícios Fig. 50 – Tipos de chaminés usadas na construção de um edifício Materiais de construção – Climatização 38 14. Bibliografia Sistema de climatização. [em linha]. disponível em: <http://www.chimeneasinmacon.com/> <http:// www.mecnor.pt/mecprodutos.htm> <http:// www.ofenval.com/pwt/pwt.htm> <http:// www.calorarte.com.br/recuperadores.htm> <http:// www.calorarte.com.br/recuperadores.htm> <http:// www.planetaimovel.com/Conteudo/reforma/destaques/120700/ recuperador.asp> <http:// www.netindex.pt/links/NEGOCIOS/>IMOB_CONST/ EQUIPAMENTOS/DIR/> <http:// www.jvfazenda.pt/p_rec.htm> <http:// www.clima-pesquisa.com/Energias%20Alternativas/> <http:// www.focgrup.com/cast/leftp.php> <http:// homepage.oninet.pt/674mjm/recuperador_calor.htm> <http:// www.ecofire.pt/energie.html> <http:// www.larinox.com/cat_recup_lenha.php> <http:// www.mappi.com/lareira/lareir_2_1.htm> <http://www.mlsporto.com/traf_web/recuperadores_de_calor_por_agua. htm> <http://habitat.aq.upm.es/boletin/n14/ajnei.html - 33k - 24 jun. 2003> <http://www.ambibeiras.pt/aqcentral.htm> <http://licitacoes.dgmarket.com/eproc/big-list/28220000> <http://homepage.oninet.pt/674mjm/aquecimento_central.htm> <http://www.nazarethcorreia.pt/aquecimentoc.html> <http://www.feda.ad/Por/PerEmpresa/CalefaccioElectrica.aspx> <http://licitacoes.dgmarket.com/eproc/big-list/45315000-fr/> Materiais de construção – Climatização 39 15. Índice 15.1. Índice de figuras: Fig. 1 – Tipos de ar condicionado......Pag. 4 Fig. 2 – Esquema de ar condicionados em todas as divisões......Pag. 5 Fig. 3 – Tipos de combinações que se podem obter com a unidade externa......Pag 6 Fig. 4 – Ar condicionado num edifício......Pag.6 Fig. 5 – Ar condicionado com 4 saídas de ar......Pag. 7 Fig. 6 – Caldeiras de parede......Pag. 7 Fig. 7 – Sistema ABIT-PEX (distribuição de águas sanitárias quente e fria)......Pag. 8 Fig. 8 – Distribuições das condutas de água sanitária......Pag. 8 Fig. 9 – Distribuições de aquecimento central no pavimento e nas paredes......Pag. 9 Fig.10 – Termoacumuladora de reaproveitamento da água quente......Pag. 9 Fig. 11 – Altura mínima da caldeira......Pag. 10 Fig. 12 – Caldeira a gás......Pag. 11 Fig. 13 – Depósito de combustível......Pag. 12 Fig. 14 – Tipo de tubagens para aquecimento central......Pag. 13 Fig. 15 – Radiadores para aquecimento......Pag. 13 Fig. 16 – Distâncias mínimas para a colocação de radiadores......Pag. 14 Fig. 17 – Toalheiros......Pag. 14 Fig. 18 – Vasos de expansão de água quente......Pag. 15 Fig. 19 – Placas radiantes......Pag. 16 Fig. 20 – Painéis solares......Pag. 17 Fig. 21 – Interior de um painel solar......Pag. 17 Fig. 22 – Construção de um painel solar......Pag. 18 Fig. 23 - Termoacumulador de calor......Pag. 18 Fig. 24 – Libertação de calor de um piso radiante......Pag. 19 Fig. 25 – Exemplo de construção de um piso radiante......Pag. 20 Fig. 26 – Pavimento radiante......Pag. 21 Fig. 27 – Tipos de Pavimento Radiante......Pag. 21 Fig. 28 – Colocação do pavimento radiante……Pag. 22 Fig. 29 – Sistema para a distribuição dos tubos para o aquecimento……Pag. 22 Fig. 30 – Equipamento necessário para a instalação do pavimento radiante……Pag. 23 Materiais de construção – Climatização 40 Fig. 31 – Esquema do pavimento radiante……Pag. 23 Fig. 32 – Recuperadores de calor……Pag. 25 Fig. 33 – Princípio de funcionamento de um recuperador de calor……Pag. 26 Fig. 34 – Exemplo de uma instalação em todas as divisões da casa……Pag. 26 Fig. 35 – Recuperadores de calor a gás……Pag. 27 Fig. 36 – Recuperadores de calor a lenha……Pag. 28 Fig. 37 – Tipos de recuperadores para encastrar......Pag. 28 Fig. 38 – Recuperador de calor e distribuição de ar quente, para a casa toda......Pag. 29 Fig. 39 – Ventiladores para recuperadores de calor……Pag. 30 Fig. 40 – Distribuição de ar quente por todas as divisões……Pag. 30 Fig. 41 – Salamandra……Pag. 32 Fig. 42 – Tubo flexível duplo……Pag. 33 Fig. 43 – Tubo flexível simples……Pag. 33 Fig. 44 – Aplicação de uma conduta de fumos em inox……Pag. 34 Fig. 45 – Conduta de fumos demolida devido a fugas de fumo……Pag. 34 Fig. 46 – Conduta de fumo de um recuperador, que estava mal conectada……Pag. 35 Fig. 47 – Conduta de fumos já colocada, mas sem aplicação da vedação……Pag. 35 Fig. 48 – Lã de rocha……Pag. 36 Fig. 49 – Perigo da libertação de pó……Pag. 36 Fig. 50 – Tipos de chaminés usadas na construção de um edifício……Pag. 37 Materiais de construção – Climatização 41 15.2. Índice Geral: 1. Introdução…………………………………………..……………………………Pag. 1 1.1. Sistema de Ventilação Equilibrado………………………..…………...Pag. 2 1.2. Sistema de Ventilação de Exaustão…………...…………………….....Pag. 2 1.3. Sistema de Ventilação de Admissão…………...……………………....Pag. 2 2. Princípio geral de funcionamento ………………………………...……………..Pag. 3 3. Aquecimento Central………………………………………...………………......Pag. 3 3.1. Aquecimento pontual………………………………...……...…………Pag.4 3.1.1. Aquecimento eléctrico sem sistema central………….………Pag. 4 3.1.1.1. Sistema de Ar Condicionado…………...………......Pag. 4 4. Distribuição do aquecimento central…………………………………………….Pag. 5 4.1. Caldeiras……………………………………………………….……....Pag. 7 4.2. Aquecimento central com caldeira a gás…………………………......Pag. 10 4.3. Aquecimento central com caldeira a gasóleo…………………….......Pag. 11 4.4. Tubagens para águas quentes……………………………...………….Pag. 12 4.5. Radiadores…………………………………………………………....Pag. 13 4.5.1. Dimensionamento dos radiadores……………………..........Pag. 14 4.6. Toalheiros………………………………………………………….....Pag. 14 5. Tipos de condutas e acessórios……………………………………………........Pag. 15 6. Aquecimento eléctrico……………………………………..…………………...Pag. 15 6.1. Placas radiantes…………………………………...………………......Pag. 15 7. Painéis solares………………………………………………..…………………Pag. 16 7.1. Energia solar termodinâmica…………………………………………Pag. 16 8. Termoacumulador de calor……………………………………………………..Pag. 18 9. Pavimento Radiante………………………………………………...………..…Pag. 19 10. Telhado e vãos……………………………………………………..………….Pag. 23 11. Recuperadores de calor………………………………………………………..Pag. 24 11.1 Recuperador de calor com caldeira a gás……………...………..……Pag. 27 11.2 Recuperador de calor incorporável para lareira a lenha……………..Pag. 28 12. Aquecimento por distribuição de ar quente ……………………………..........Pag. 30 13. Salamandras……………………………………………………………...……Pag. 31 13.1. Acessórios………………………………………………………..….Pag. 32 14. Bibliografia………………………………………………………………...….Pag. 38 Materiais de construção – Climatização 42 15. Índice……………………………………………………………………….....Pag. 39 15.1. Índice de figuras…………………………………………………......Pag. 39 15.2. Índice Geral…………………………………………………...……..Pag. 41
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