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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Prof. Joel Filho INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC A Norma 7198/93 ABNT fixa as exigências técnicas mínimas quanto à higiene, segurança e conforto a que devem obedecer a essas instalações. INTRODUÇÃO: Podemos dividir em dois grupos: Instalações Prediais. Instalações Industriais. A água quente, nas instalações prediais, é usada mais como conforto quer em banhos, cozinhas, lavanderias etc. Fontes de calor: Lenha; Gás; Óleo; Eletricidade; Solar. Alimentar os pontos de UTILIZAÇÃO de água com a vazão (Q) e na temperatura (t) de PROJETO. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC 5 - Explicitar as recomendações fundamentais para a instalação de água. OBJETIVO DA INSTALAÇÃO: METAS: 1 - Definir o tipo de aquecimento e forma de energia. 2 - Definir o consumo para o projeto. 3 - Definir esquema de alimentação dos pontos de consumo e ou utilização. 4 - Dimensionar a instalação para que se tenha o objetivo da mesma. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Elas devem proporcionar garantia de fornecimento de água suficiente, sem ruído, com temperaturas adequadas e sob pressão necessária ao perfeito funcionamento das peças de utilização.” REQUISITOS PARA INSTALAÇÃO DE ÁGUA QUENTE: As instalações de ÁGUA QUENTE destinam-se a banhos, higiene, utilização em cozinha, lavagem de roupas, finalidade médicas entre outras específicas. 1 REQUISITO - TEMPERATURAS USUAIS * Necessário a utilização de equipamentos para produção de vapor. ITÉM USO TEMP USUAIS 1 USO PESSOAL 35 a 50C 2 COZINHAS 60 a 70C 3 LAVANDERIAS 75 a 85C 4 HOSPITAIS / ESTERILIZAÇÃO * 100C CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC 2 REQUISITO - VAZÃO DE PEÇAS DE UTILIZAÇÃO E PESO ÁGUA QUENTE – PEÇAS – DIAMETROS - VAZÃO - Q l/s e PESOS: ITEM PEÇAS UTILIZAÇÃO VAZÃO l/s PESO 1 BANHEIRAS (15mm) 0,30 1,0 2 BIDE (15mm) 0,06 0,1 3 CHUVEIRO (15mm) 0,12 0,5 4 LAVADOURA ROUPA (20mm) 0,30 1,0 5 LAVATÓRIO (15mm) 0,12 0,5 6 PIA DE DESPEJO (20mm) 0,30 1,0 7 PIA DE COZINHA (15mm) 0,25 0,7 * Para usos especiais, definições especiais conforme necessidade do projeto. 3 REQUISITO - PRESSÃO MÁXIMA E MÍNIMA CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC À JUSANTE DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO A NORMA, bem como as observações práticas, recomenda o seguinte: PRESSÃO MÁXIMA 40 mca (H2O) ou 400 Kpa * Para pressões superiores a esta, utilizar redutores de pressão. PRESSÃO MÍNIMA 1 0, ) ) mca (H ou 10 Kpa TORNEIRAS 0,5 mca (H ou 5 Kpa CHUVEIROS * 2 2 O O Obs: 1 * Atenção para o trajeto das tubulações, altura de instalação dos reservatórios, perdas de cargas, pois em residências, estes fatores sempre provocam pressões mínimas menores do que a pressão necessária para o bom funcionamento das peças de utilização. Obs: 2 * Em residências, o maior problema, e o que gera o maior desconforto no que se refere a baixa vazão é a instalação da CAIXA D’ÁGUA sem nenhuma elevação acima da laje e ou telhado. A norma indica as bases para se determinar o consumo predial de ÁGUA QUENTE. 4 REQUISITO - CONSUMO DE ÁGUA QUENTE. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC * CONSUMO PREDIAL: TABELA DE CONSUMO MÉDIO - NBR - 7198/82 PRÉDIO CONS. LITRO/DIA (60C)) ALOJAMENTO PROVISÓRIO OBRA 24 Litros/Pessoa CASA POPULAR OU RURAL 36 Litros/Pessoa RESIDÊNCIA 45 Litros/Pessoa APARTAMENTO 60 Litros/Pessoa QUARTEL E ESCOLA (INTERNATO) 45 Litros/Pessoa HOTEL SEM LAVANDERIA 36 Litros/Hospede HOSPITAL 125 Litros/Leito RESTAURANTE OU SIMILAR 12 Litros/Refeição LAVANDERIA 15 Litros/Kg Roupa CD - CONSUMO DIÁRIO = População consumo “Per Capta”. População - Já calculada no projeto de ÁGUA FRIA. Obs: Respeitando-se os requisitos acima citados, TEMPERATURA, VAZÃO, PRESSÃO E CONSUMO, o projeto de ÄGUA QUENTE estará perfeito. Resta-nos portanto a conceituação do mesmo no que se refere às “METAS” a serem cumpridas. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Antecipando, podemos afirmar que o dimensionamento das tubulações, no que se refere à DIÂMETROS, segue o mesmo esquema dos métodos adotados nos cálculos de tubulações para condução de água fria. MUDA-SE SOMENTE O MATERIAL / ISOLAMENTO. METAS A SEREM CUMPRIDAS PARA A ELABORAÇÃO DO PROJETO. 1) DEFINIÇÃO DO TIPO DE AQUECIMENTO CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC O abastecimento de ÁGUA QUENTE é feito em encanamentos separados dos de água fria e para efeito de organização de “conteúdo” pode ser feito por um dos seguintes sistemas: 1.1 - SISTEMA DE ABASTECIMENTO: Quando o aquecimento é feito para suprir um ou mais aparelhos em um setor de uma unidade habitacional. 1.1.1 - INDIVIDUAL - (OU LOCAL): Ex: AQUECEDORES DE PASSAGEM, CHUVEIRO ELÉTRICOS, TORNEIRAS ELÉTRICAS, etc... CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Quando é feito para suprir vários aparelhos de mais de um cômodo de uma unidade habitacional. 1.1.2 - CENTRAL PRIVADO (DOMICILIAR): Quando é feito para suprir vários aparelhos de mais de uma unidade habitacional. 1.1.3 - CENTRAL COLETIVO (EDIFÏCIO): CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Após a escolha do sistema de abastecimento, estudos mais apurados deverão ser feitos para se definir equipamentos e energia a ser utilizada para o “fim” a que se destina o projeto específico. “Não adotar regra geral”. 1.2 - TIPOS DE AQUECIMENTO: Para cada sistema de abastecimento há um tipo adequado de equipamento a ser utilizado, com diferentes tipos de energia. * OBSERVAÇÃO GERAL: Existe uma infinidade” de equipamentos para aquecimento de água e sua armazenação. Uma instalação que permita uma garantia do “conforto” exige um investimento inicial grande, e uma análise econômica (período de amortização) mais apurada normalmente inviabiliza sua execução. “Conforto” normalmente custa caro. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC * “Sofisticação / conforto” garantia de abastecimento contínuo de água quente na quantidade e temperatura ideal. 1.2.1 - ESCOLHA DO TIPO AQUECIMENTO O GRAU de “sofisticação” (conforto) aliado com as disponibilidades globais existentes, é que apontará a solução a ser projetada. Formas de energia disponíveis na região do projeto; Se é projeto inicial ou reforma; Perfil da renda do(s) proprietário(s); Disponibilidade financeira para implantação; Disponibilidade mensal; Análise de tendência do custo das energias disponíveis; Outras..... * “DISPONIBILIDADES GLOBAIS” CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC 1.2.2 - ESCOLHA DO TIPO AQUECIMENTO Aquecimento Instantâneo: quando a água é aquecida no próprio ponto de consumo. Nesse caso a fonte de energia utilizada é a elétrica. Ex: chuveiros e torneiras elétricas. Vantagens: - baixo custo; - facilidade de instalação; - fácil manutenção. Desvantagens: - riscos de choques elétricos; - vazões bastantes limitadas. Aquecimento por Acumulação: proporciona maior conforto, pois a água é aquecidapara posterior consumo. Ex: boilers elétricos. OBS: Quando instalados em prédios de vários pavimentos são alimentados por colunas independentes. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC E para facilitar temos a tabela abaixo: RESUMO: Após análise do projeto quanto à sua utilização e entrevista com o proprietário e ou responsável, a tomada de decisão técnica fica mais “REALISTA” e fácil. * ESCOLHA DO TIPO DE AQUECIMENTO / FORMA DE ENERGIA SISTEMA TIPO DE ENERGIA ELÉTRICO GLP-GÁS-RUA NAFTA SOLAR ÓLEO COMB. SÓLIDO INDIVIDUAL PASSAGEM SEMI- ACUMUL. PASSAGEM PASSAGEM SEMI-ACUMUL. CENTRAL PRIVADO ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. CENTRAL COLETIVO ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. * PODE-SE, TAMBÉM, PREVER SISTEMAS / ENERGIA MIXTOS. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC 2) CONSUMO PARA O PROJETO: 2.1- Para pequenos projetos e ou projetos convencionais, utiliza-se a tabela já apresentada para o cálculo do consumo predial. A rotina de cálculo é a mesma adotada para água fria. 2.2 - VOLUMES DOS RESERVATÓRIOS (FONTES CONVENCIONAIS) Abaixo apresentamos algumas tabelas que podem auxiliar nos cálculos do volume dos reservatórios (Fonte - Hélio CREDER). CONSUMO DE ÁGUA QUENTE À 70C CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC A tabela abaixo nos fornece o volume do aquecedor (litros) e o valor da resistência (média) dos mesmos para aquecer a água de 20C à 70C. CONSUMO DIÁRIO A 70C (LITROS) VOLUME DO AQUECEDOR RESISTÊNCIA (KW) 60 50 0,75 95 75 0,75 130 100 1,0 200 150 1,25 260 200 1,5 330 250 2,0 430 300 2,5 570 400 3,0 700 500 4,0 850 600 4,5 1150 750 5,5 1500 1000 7,0 1900 1250 8,5 2300 1500 10,0 2900 1750 12,0 3300 2000 14,0 4200 2500 17,0 5000 3000 20,0 VALORES USUAIS DE CAPACIDADE DE RESERVATÓRIOS (BOILERS) (BASEADA NA TABELA 70 DA REF. N DA BIBLIOGRAFIA) H. CREDER. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC VALORES USUAIS DE AQUECEDORES ENCONTRADOS NO COMÉRCIO “VALORES COMERCIAIS” CAPACIDADE DO RESERVATÓRIO (LITROS) 60 75 115 175 230 290 CONSUMO DIÁRIO (LITROS) 115 - 230 230 - 380 380 - 760 760 - 1140 1140 - 1710 1710 - 2330 PEQUENA FAMÍLIA FAMÍLIA MÉDIA FAMÍLIA MÉDIA FAMÍLIA GRANDE FAMÍLIA GRANDE CASAS GRANDES APLICAÇÕES CASA PEQUENA UM SÓ BANHEIRO DOIS BANHEIROS LOJA PEQUENA PEQUENOS EDIFÍCIOS DE APT. PEQUENOS EDIFÍCIOS DE APT. PRÉDIO CONSUMO - LITRO / DIA 70C ALOJAMENTO PROVISÓRIO 24 POR PESSOA CASA POPULAR OU RURAL 30 POR PESSOA RESIDÊNCIA 45 POR PESSOA APARTAMENTO 60 POR PESSOA QUARTEL 45 POR PESSOA ESCOLA (INTERNATO) 45 POR PESSOA HOTEL - SEM COZ. E SEM LAVAND. 36 POR HÓSPEDE HOSPITAL 125 POR LEITO RESTAURANTE E SIMILAR 12 POR REFEIÇÃO LAVANDEIRIA 15 POR Kg DE ROUPA CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC TABELAS PARA AUXÍLIO NOS CÁLCULOS DO VOLUME DOS RESERVATÓRIOS. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC CONSUMO DE AGUA QUENTE NOS EDIFÍCIOS, EM FUNÇÃO DO NÚMERO DE PESSOAS TIPO DE EDIFÍCIO AGUA QUENTE NECESSÁRIA CONSUMO NAS OCASIÕES DE PEAK (L/H) DURAÇÃO DE PEAK HORAS DE CARGA CAPAC. DO RES. EM FUNC. DO CONS/DIAR. CAPAC. DE HORAR. DE AQUEC. EM FUNC./USO/DIA RESIDÊNCIA APARTAMENT OS HOTÉIS 50 LITROS PESSOA POR DIA 1/7 4 1/5 1/7 EDIFÍCIOS ESCRITÓRIOS 2,5 LITROS PES/POR/DIA 1/5 2 1/5 1/6 FÁBRICAS 6,3 LITROS PES/POR/DIA 1/3 1 2/5 1/8 RESTAURANTE 3ª CLASSE 2ª CLASSE 1ª CLASSE LIT/POR/REF 1,9 3,2 5,6 1/10 1/10 RESTAURANTE 3 REF/DIA 1/10 8 1/5 1/10 RESTAURANTE 1 REF/DIA 1/5 2 2/5 1/6 CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC EX: AQUECIMENTO ELÉTRICO PARA UMA RESIDÊNCIA DE 10 PESSOAS. 1) - Consumo diário: ----------------------- 50 10 = 500 l. 2) - Nas ocasiões de peak: ----------------- 500 1/7 = 75l/h. 3) - Capacidade do reservatório: --------- 1/5 x 500 = 100l/h. 4) - Capacidade do aquecimento: -------- 1/7 x 500 = 75l/h Querendo elevar a temperatura da água de 15 para 60C, em uma hora. Q ef 75 60 15 3370( ) kcal úteis Considerando o rendimento de 80%; Q ef 3370 0 8 4220 , kcal. Como 1 KWH = 860 Kcal, temos: W 4220 860 4 7, KWH. Consumo de água quente nos edifícios, em função do número de Apto. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC CONSUMO DE AGUA QUENTE NOS EDIFÍCIOS, EM FUNÇÃO DO N Apto / LIT / HORAS 60C APARELHOS APTO CLUBE S GINÁ SIOS HOSPI TAIS HOTE IS FÁBRI CAS ESCRI TÓRIO S RESIDÊ NCIA ESCO LAS LAVATÓRIO PRIVADO 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 LAVATÓRIO PÚBLICO 5,2 7,8 10,4 7,8 10,4 15,6 7,8 19,5 BANHEIRO 26 26 39 26 26 39 26 LAVADOR DE PRATOS 19,5 65 65 65 26 19,5 26 LAVA - PÉS 3,9 3,9 15,6 3,9 3,9 15,6 3,9 3,9 PIA DE COZINHA 13 26 26 26 26 13 13 TANQUE DE LAVAGEM 26 36,4 36,4 36,4 36,4 26 PIA / COPA 6,5 13 13 13 6,5 13 CHUVEIRO 97,5 195 292 97,5 97,5 292 97,5 292 CUNSUMO MÁXIMO % 30 30 10 25 25 40 30 30 40 CAPAC. DO RESERVAT. % 125 90 100 60 80 100 200 70 100 CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC EXEMPLO: Edifício de apartamentos, com 20 unidades residenciais, com os seguintes aparelhos, por unidade: banheiros, bidê, lavatório, chuveiro e pia de cozinha. 20 - Banheiros 26 = 520 20 - Bidês 2,6 = 52 20 - Lavatórios 2,6 = 52 20 - Chuveiros 97,5 = 1950 20 - Pias de cozinha 13 = 260__ 2834 l/h Consumo máximo provável: 0,30 2834 = 850 l/h Capacidade do reservatório: 1,25 850 = 1060 l OBS: VERIFICA-SE QUE ESTES VOLUMES SÃO EFICIENTES QUANDO A TEMPERATURA ESTÁ ENTRE 60 E 70C. 2.3 - VOLUME DOS RESERVATÓRIOS: (Fontes alternativas). CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Frente à tendência de aumento custos das energias convencionais (ELÉTRICAS e DERIVADOS DO PETRÓLEO), é muito importante que o projeto oriente o cliente sobre a possibilidade e até mesmo a vantagem da utilização das energias não convencionais (alternativas). Para tanto apresentamos abaixo dados e tabelas já comprovados pelo uso e prática. 2.3.1 - PREDIAIS: (Fontes PROCEL). Para os coletores solares disponíveis no mercado, os melhores rendimentos energéticos serão aqueles obtidos, trabalhando-se com grandes volumes de água armazenados e a temperaturas menores (40C a 50C). Para tal, o reservatório térmico deverá ter seu volume calculado de modo a conseguir armazenar toda água necessária, no período de um dia. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Levando-se em conta os níveis de insolação, pode-se dimensionar a área necessária de coletores solares em função do volume do reservatório térmico. ESTA RELAÇÃO DEVE SER DE 100 LITROS DE VOLUME DE ARMAZENAMENTO para cada m2 de coletor solar. • Em condições especiais, como hotéis onde a taxa de ocupação é muito própria, esta relação pode aumentar, ou seja, 125 litros por m2 de captação. EXEMPLO: UM AQUECEDOR SOLAR DE 400 LITROS DEVERÁ TER 4m2 de área de captação, ou seja, 2 coletores de 2m2 cada. Sendo assim não se deve economizar no tamanho do reservatório ou a eficiência doaparelho será comprometida. Para calcular o volume do reservatório para água quente via aquecimento solar, considera-se a tabela abaixo: 2.3.2 - DIMENSIONAMENTO: CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC ITEM PEÇAS DE UTILIZAÇÃO VAZÃO CONSUMO / DIA 1 Banheira pequena - 150 litros 0,30 150 litros / banho 2 Banheira dupla - 300 litros 0,60 300 litros / banho 3 Banheira circular - 400 litros 0,80 400 litros / banho 4 Bidet 0,06 20 litros / pessoa 5 Chuveiro elétrico de vazão pequena 0,05 30 litros / 10 min / pessoa 6 Chuveiro elétrico de vazão confortável 0,12 72 litros / 10 min / pessoa 7 Chuveiro elétrico de vazão farta 0,25 150 litros / 10 min / pessoa 8 Chuveiro ducha 0,50 300 litros / 10 min / pessoa 9 Lavadoura de roupa 0,30 15 litros / pessoa / dia 10 Lavatório 0,12 20 litros / pessoa / dia 11 Pia de despejo 0,30 30 litros / pessoa / dia 12 Pia de cozinha 0,25 25 litros / pessoa / dia A PARTIR DOS DADOS DA TABELA ACIMA, PREENCHA O QUADRO A SEGUIR: CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC N DE BANHO DE CHUVEIRO / DIA VAZÃO DURAÇÃO DO BANHO ________BANHO/DIA ________LITROS/SEG ________SEG = ________LITROS N DE PESSOA CONSUMO LAVATÓRIO E BIDET ________ N DE BANHOS ________ LITROS / PESSOA / DIA = ________ LITROS N DE BANHO DE BANHEIRA / DIA VOLUME BANHEIRA ________ N DE BANHOS ________ LITROS ________ = ________LITROS N DE PESSOA CONSUMO / PESSOA NA COZINHA ________ N DE PESSOAS ________ LITROS / PESSOA / DIA = ________ LITROS N DE PESSOA CONSUMO / PESSOA P/ LAVANDERIA ________ N DE PESSOAS ________ LITROS / PESSOA / DIA = ________ LITROS VOLUME DO RESERVATÓRIO TÉRMICO _________________ LITROS - Os consumos pessoa / dia citados anteriormente não são retirados de normas, e sim valores levantados a partir da experiência de fabricantes. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC 2.3.3 - OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: - O dimensionamento para residências individuais é sempre mais crítico. Mudanças nos hábitos de consumo de um dos moradores pode modificar de modo significativo a demanda de água quente. Sendo assim, deve-se considerar no mínimo 6 (seis) habitantes para os cálculos, mesmo que o número de moradores seja inferior; - O sistema de aquecimento solar para atender um número igual ou inferior a 10 (dez) usuários, deve ter resistência elétrica com potência entre 130 e 180 Watts para cada 100 litros de volume do reservatório. Para um número superior a 10 usuários, a potência deve estar entre 100 e 150 Watts para cada 100 litros de reservatório. Estando o equipamento bem dimensionado as potências citadas são suficientes. - Não se pode ajustar a vazão dos chuveiros unicamente no projeto. É imperioso adequar a realidade aos valores projetados por meio de obstrução à passagem de água. Estas deverão ser instaladas nos braços dos chuveiros de forma semelhante ao ajuste de pressão dinâmica que se faz nos chuveiros elétricos; CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC - As crianças de qualquer idade consomem água da mesma forma que os adultos; - Prever o possível crescimento da família; - Não é necessário levar em conta eventuais visitas de fins de semana. O aquecedor solar deve ser dimensionado para cargas constantes e usuais; - Decidindo-se por um aquecedor solar único para banhos, cozinha e lavanderia, empregar registros que possibilitem o controle de vazões ou mesmo da distribuição de água a esses pontos; - Utilizar os menores trajetos possíveis, bem como menores diâmetros, para que o volume de água que permanecer e resfriar dentro da tubulação não provoque desconforto da esfera bem como aumento de consumo virtual. - Um equipamento bem dimensionado economiza, em um ano, cerca de 80% da energia que seria necessária para efetuar o mesmo aquecimento via eletricidade. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC 3) ESQUEMA DE ALIMENTAÇÃO DOS PONTOS DE CONSUMO E OU UTILIZAÇÃO: - O esquema de alimentação, desde que sinfonamentos sejam evitados e os trajetos sejam os menores possíveis seguem os mesmos critérios utilizados no projeto de água fria. - Prever registros por área de atendimento. 4) DIMENSIONAMENTO DA INSTALAÇÃO DE ÁGUA QUENTE: - Adotar os mesmos critérios utilizados nos cálculos de água fria, somente alterando as vazões conforme tabela constantes nesta apresentação. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC 5) RECOMENDAÇÕES PARA INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE: DOS MATERIAIS - COBRE, CPVC e POLIPROPILENO, aço galvanizado em alguns casos (fácil manutenção) e aço inox para instalações industriais. COBRE: - maior durabilidade (50 anos); - suporta altas temperaturas sem deformação; - não trinca e não desgasta; - excelente resistência a corrosão e a pressão; - onera o custo em 20%. CPVC: - policloreto de vinila clorado (maior percentual de cloro); - suporta temperaturas de até 80ºC; - durabilidade menor (30 anos); - menor custo; - não exige isolamento térmico; - é maleável, fácil de instalação e manutenção. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC POLIPROPILENO: - resina poliolefínica cujo principal componente é o petróleo; - baixo coeficiente de dilatação. FERRO: - custo elevado; - vida útil mais reduzida; - requer isolamento térmico; - coeficiente de dilatação alto. PEX: - Polietileno reticulado; - flexibilidade; - ausência de fissuras por fadiga; - vida útil prolongada; - boa resistência à temperatura. DO ISOLAMENTO - Lã de vidro ou rocha ou vermiculita expandida com cimento, em traço de 6:1 nas paredes, canaletas de cortiça prensada, massa de amianto.. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC CONEXÕES – são de bronze ou latão. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC RESUMINDO - A qualidade final de uma instalação, além do projeto e dimensionamento correto, depende da especificação correta dos materiais e equipamentos a serem utilizados. (Catálogos e experiências anteriores). FINALMENTE - Os procedimentos bem como roteiro de projeto segue a mesma rotina adotada para projetos de água fria. OBS.: Torneiras de água quente à esquerda do usuário e torneira de água fria à direita. Os Aquecedores Solares são, ao mesmo tempo, captadores e armazenadores de uma energia gratuita. Quando se instala um destes equipamentos, monta-se, na verdade, uma micro-usina capaz de produzir energia sob a forma de aquecimento de água, no mesmo local em que será instalada. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC AQUECEDORES SOLARES: Compõem-se de um conjunto de Coletores Solares, um Reservatório Térmico, um Sistema de Circulação de água (natural ou forçada) e um Sistema Auxiliar de Aquecimento Elétrico. A radiação solar aquece a água na serpentina de tubos de cobre, no interior da caixa do Coletor Solar. A isolação térmica e o vidro que recobrem esta caixa impedem a perda do calor para o ambiente. A água quente circula entre a Serpentina e o Reservatório Termicamente isolado, carreando o calor que permanecerá armazenado. Em períodos encobertos prolongados, se a temperatura tender a cair de 40 C, o termostato ligará a resistência elétrica. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC - ventilação (suspiro) - reservatório de água fria -admissão de água fria - água fria para consumo - reservatório térmico - resistência elétrica - tubulação de água quente isolada - coletores solares - tubulação de consumo de água quente isolada - termostato controlador da resistência CIRCULAÇÃO NATURAL: Para as pequenas instalações, a circulação de água é natural,não havendo necessidade de utilização de bomba elétrica. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC c CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Nas instalações de médio e qrande porte, é normalmente utilizado o Sistema de Circulação Forçada de Água composto por uma pequena motobomba elétrica comandada por um Controlador Diferencial. Quando a temperatura da água dentro do Coletor Solar for aproximadamente 3 C à 10 C maior que a temperatura da água do Reservatório Térmico, o Termostato ativa a bomba circuladora, levando água quente do coletor para o reservatório. CIRCULAÇÃO FORÇADA: - coletores solares - reservatório térmico - termostato controlador da resistência - controlador diferencial - sensores de temperatura - bomba d’água - admissão de água fria - tubulação de consumo - isolamento térmico - ventilação (suspiro) - resistência elétrica CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC O diferencial de temperatura citado é normalmente utilizado, mas cada instalação deve ser otimizada, partindo-se deste apenas como referência. Alguns limites para instalação de sistemas com circulação natural. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC a) Desnível entre a parte inferior do reservatório de água fria e a parte superior do reservatório de água quente. Mínima: 0,15 m. Máxima: 5,00 m de coluna d’água (a partir do nível d’água). b) Desnível entre a parte superior do coletor solar e a base do reservatório térmico: Mínima: 0,20 m. Máxima: 4,00 m. c) Distância entre o coletor solar e o reservatório térmico: - não deve ser superior a 10,0 m. Quanto maior a distância, maior a perda de carga e portanto maior deve ser o desnível b. Mínimo de 10%, ou seja, para cada 1,00 m de c (distância linear)será necessário 0,1 m de b (desnível). CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC c - É recomendável a consulta a mais de um técnico para confrontar as informações recebidas. OBS.: Para se trabalhar fora destes limites, os cuidados na instalação deverão ser redobrados. - Deve-se estar atento a orientação , deverá ser orientado para o Norte verdadeiro. - Cuidado especial deve-se ter com o crescimento das árvores existentes. - 1 ou 2 placas para boiler de 150 litros. - 2 placas – 200 litros. - 3 placas – 250 litros. - 4 a 5 placas – 300 litros. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC ANEXOS: CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Altura dos pontos de utilização dos aparelhos e peças: CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Dimensionamento dos aparelhos elétricos de acumulação: Equação das misturas de líquidos em diversas temperaturas: Vq x tq + Vf x Tf = Vm x tm: Onde: Vq - volume de água quente (volume do aquecedor). tq – temperatura da água quente (70°C). Vf – volume da água fria. tf – temperatura da água fria (17°C). Vm – volume da mistura. tm – temperatura da mistura (40°C). CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARÁ – ESTÁCIO - FIC Substituindo temos: Vq = 0,43.Vm Ex: Determinar o volume do aquecedor elétrico, por acumulação, para uma residência de 03 dormitórios. População – 3 x 2 = 6 pessoas. Consumo por pessoa – 45 l/dia. Consumo diário – 6 x 45 = 270 litros. Volume do aquecedor – Vq = 0,43x270 = 116,1 litros. Consultar catálogos. FIM fator4@uol.com.br
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