trabalho de instalaçao de agua quente

Prévia do material em texto

Centro Universitário de Várzea Grande 
Curso de Engenharia Civil 
 
 
 
 
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE 
 DIMENSIONAMENTO DE BOILER. 
 
 
 
 
 
Discentes: Eduardo Pereira de Oliveira 
 
Turma: ENC 121BN 
Docente: Prof. Eng. Flaviano Smaniotto 
 
Disciplina: Instalações Prediais II 
 
 
 
 
 
Várzea Grande-MT, 
04 de Novembro de 2015. 
2 
 
LOCAL: Goiânia - GO 
04 de Novembro de 2015 
1. INTRODUÇÃO 
O presente projeto pretende dimensionar na edificação o tamanho e capacidade de 
aquecimento do boiler de agua quente. Estas instalações devem ser realizadas de acordo com as 
especificações do projeto e os materiais utilizados devem ser de boa qualidade, estando em 
conformidade com as normas da ABNT. 
A edificação localiza-se no parque vaca brava avenida c 235 centro de Goiânia Goiás. 
O prédio a ser construído compõe-se de 16 pavimentos mais casa de máquinas, 
constituído de 14 (quatorze) unidades autônomas habitacionais, distribuídas em 15 pavimentos 
(do terceiro ao décimo sexto pavimento) sendo a cobertura duplex. 
O pavimento térreo, é constituído de poços de elevadores, circulação e escadas de acesso 
aos demais pavimentos, salão de festas, sala de ginástica, sanitários condominiais, golzinho, play 
ground, atreet ball, praça dos bebês, praça de leitura, praça teen, praça central, bolsão, sauna 
úmida, copa, pergolado de massagem, piscinas (adulto e infantil), churrasqueira condominial 
externa, casa de maquinas, sala dos medidores, central de gás, guarita e depósito de lixo . 
O reservatório de água superior é situado acima do décimo quinto andar. 
Os do primeiro ao decimo terceiro andar abrigarão 1 unidades autônoma, sendo 
constituída de 2 varanda, lavabo, 1 elevador social 1 elevador de serviço, sala de estar/jantar, 
cozinha, área de serviço , 1 hall de serviço,1 hall social três dormitório com 2 banheiros sendo 1 
banheiro conjugado em dois dormitórios, quarto de empregada, wc, suíte máster com sanitário, 
closet e circulação. 
O decimo quarto e o decimo quinto andar abrigará 1 unidades autônomas, sendo esta 
constituída de hall social, hall de serviço, despensa, living, pátio, piscina, sun deck, lavabo, 
cozinha, área de serviço, quarto empregada, wc, 3 suítes e 1 suíte máster com closet e circulação. 
 
2. DESCRIÇÃO DO TIPO DE AQUECIMENTO 
O mais perdulário dos sistemas de aquecimento de água é o central elétrico. Por mais 
bem construído que seja o boiler perde calor para o meio ambiente, tanto mais quanto mais frio 
for o local, pois o termostato mantém a água em determinada temperatura, cerca de 60ºC, 
independentemente do consumo. À medida que a água quente vai sendo usado, o reservatório vai 
3 
 
se enchendo de água fria, que vai ser aquecida e mantida aquecida. Este processo é o que mais 
gasta energia elétrica, justamente por isto vamos utilizar a opção do aquecedor central com 
aquecimento à gás sendo o principal, e o elétrico sendo o de suporte. 
Estes aparelhos (comumente denominados de caldeiras) podem apresentar dispositivos 
para a troca do energético alimentador (sistema de backup); assim tem-se caldeira a gás e 
eletricidade num mesmo aparelho, proporcionando a alternância da fonte de energia. 
É indispensável que o acumulador (reservatório de água quente) tenha pelo menos a 
capacidade igual a da banheira; 
No caso de apartamentos com central coletiva, o consumo de água quente não ocorre de 
forma contínua ao longo das 24 horas diárias, ou seja, ocorrem picos diários de consumo. 
2.1 Descrições do dimensionamento 
Para o correto funcionamento do sistema de água quente, o mesmo deve ser 
dimensionando de modo a garantir água na quantidade e temperatura correta para todos os 
pontos de utilização. 
2.2 Fontes de energia 
Para o aquecimento da água na edificação dispõe-se basicamente de duas fontes: 
a) Combustão de gases (GLP); 
b) Eletricidade; 
Na prática, estas fontes podem ser associadas, sendo a fonte principal combustão de gás e 
a outra a fonte suporte elétrica (o que comumente é chamado de backup). 
Numa eventual falta ou deficiência da fonte principal a fonte suporte a substitui ou complementa 
o fornecimento. 
A fonte de aquecimento solar ainda não é uma boa opção graças ao grande número de 
habitantes versus o pouco espaço no telhado para posicionar os coletores solares. 
2.3 Tipos do sistema de aquecimento da água determinado para a edificação 
Aquecimento de agua por acumulo a gás é o mais usado em grandes cidades e será 
utilizado na edificação porque o custo de instalação é mais baixo que o do aquecimento solar, e o 
custo-benefício é melhor que o aquecimento elétrico. 
4 
 
O sistema conjugado combina o equipamento de passagem com um boiler. Gasta menos 
água e o sistema mais utilizado em prédios. O sistema conjugado é a melhor opção para 
esquentar piscinas porque é mais rápido que o de passagem. 
3. PARAMETROS DE CALCULO 
Segundo a Norma, o fechamento de qualquer peça de utilização não pode provocar sobre 
pressão, em qualquer ponto da instalação, que supere mais de 200 kPa (20 mca) a pressão 
estática neste ponto. A máxima pressão estática permitida é de 40 mca (400 kPa) e a mínima 
pressão de serviço é de 0,5 mca (5 kPa) 
Estes valores são os mesmos adotados para o dimensionamento da rede de água fria. 
O valor limite determinado pela NBR 7198 é de 3,0m/s, mesmo valor adotado para o 
dimensionamento da rede de água fria. 
3.1 Premissas de cálculo 
Adotam-se dois funcionários na guarita, um zelador e um jardineiro. 
Adota-se uma empregada por unidade de apartamento; 
Média de moradores em Goiânia GO e de 3,2 pessoas por domicilio, dados do IBGE; 
Consumo diário de agua quente em apartamento de 60 litros /dia por pessoa. 
Temperatura media de Goiânia GO e de 23,2 °C 
Consumo de pico de 8 (oito) horas 
Horário de maior consumo de pico das 18h00min (dezoito) as 21h00min (vinte uma), 
sendo 3 horas de maior consumo de agua quente na cidade de Goiânia GO. 
 
 4. MEMORIAL DE CALCULO 
4.1 Estimativas de consumo 
Em países quentes como o Brasil, esses valores são menores conforme a NBR-7198/82 
de Instalações prediais de Água Quente. 
Foram utilizados os valores da tabela abaixo para fazer uma estimativa de consumo de 
água quente e a partir desses valores dimensionar o aquecedor e o reservatório de acumulação de 
água quente. 
 
5 
 
LOCAL CONSUMO DE ÁGUA QUENTE (litros/dia) 
Alojamento provisório de obra 24 litros por pessoa 
Casa popular ou rural 36 litros por pessoa 
Residência 45 litros por pessoa 
Apartamento 60 litros por pessoa 
Quartel 45 litros por pessoa 
Escola (internato) 45 litros por pessoa 
Hotel (sem incluir cozinha e lavanderia) 36 litros por hóspede 
Hospital 125 litros por leito 
Restaurantes e similares 12 litros por refeição 
Lavanderia 15 litros por kg de roupa seca 
4.2 Cálculos do Consumo para Dimensionamento do Volume dos Reservatórios 
4.2.1 Consumo diário 
CD = N. C 
O consumo de água foi calculado a partir do consumo/pessoa/dia. 
Teremos, portanto a seguinte composição: 
N = Número de ocupantes da edificação. 
Logo temos 3,2 pessoas por residência e 1 empregada em cada residência e 2 
funcionários na guarita ,1 zelador e 1 jardineiro, 14 residências assim têm N= 3,2 x 14 +18= 62,8 
pessoas na edificação toda. 
C = Consumo per capita da edificação (Apartamento) conforme a NBR-7198/82 de 
Instalações prediais de Água Quente. 
CD = 62,8 x 60 
CD = 3768 l/dia 
4.2.2 Consumo de pico 
CP = 1/8 CD 
CP= 3768/8= 471 litros/hora 
4.2.3 Capacidade do reservatório 
CR = CP*3 horas de maior consumo horário de pico 
CR = 471*3 = 1413 litros 
4.2.4Capacidade de aquecimentos 
CC/8 = 3768/8= 471litros/h 
6 
 
Energia necessária: Q = m x c x (t2 - t1) = 471 x 1 x (50 – 23,2) = 12622,8 Kcal 
Potência: P = Q/t = 12622,8Kcal/1hora = 12622,8Kcal 
4.3 Reservatórios boiler 
 Atravez de calculos foi previsto uma reservatorio superior boiler com capacidade de 1413 
litros, na laje de cobertura, que será abastecido pela rede existente. 
 
 
Figura ilustrativa de boiler a gás 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
5. ANEXOS 
NBR 10540 - Aquecedores de água a gás tipo acumulação – Terminologia 
As exigências técnicas mínimas a serem atendidas pela instalação de água quente estão na 
norma NBR 7198 – Projeto e execução de instalações prediais de água quente (ABNT, 1993). 
No caso de instalação de aquecedores a gás combustível em residências, a norma a ser 
obedecida é a NBR 13103.