AQUECIMENTO SOLAR

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Projetando uma instalação de 
aquecimento solar passo a passo
Roteiro
Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar
• NBR 15569 
Norma estabelece os requisitos para o sistema
de aquecimento solar (SAS), considerando
aspectos de concepção, dimensionamento, 
arranjo hidráulico, instalação e manutenção, 
onde o fluido de transporte é a água;
• CB55 - ABNT
ABRAVA sedia a CB55 e através do programa
NORMASOL vem revisando criando as 
normas do setor de aquecimento solar;
Roteiro
Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar
• CB55 - ABNT
Documentação do SAS
O usuário do SAS deve solicitar e manter os seguintes 
documentos: 
1. projeto;
2. manual de operação e manutenção;
3. anotação de responsabilidade técnica (ART) de elaboração 
do projeto;
4. anotação de responsabilidade técnica (ART) de instalação;
5. registros de manutenção 
Roteiro
Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar
Documentação do projeto ( NBR 15569)
A documentação do projeto deve contemplar no mínimo os seguintes
elementos: 
1. premissas de cálculo;
2. dimensionamento;
3. fração solar;
4. memorial descritivo;
5. volume de armazenamento;
6. pressão de trabalho;
7. fontes de abastecimento de água;
8. área coletora;
9. ângulos de orientação e de inclinação dos coletores solares;
10. estudo de sombreamento;
11. previsão de dispositivos de segurança;
12. massa dos principais componentes;
13. considerações a respeito de propriedades físico-químicas da água;
Roteiro
Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar
Documentação do projeto ( NBR 15569)
A documentação do projeto deve contemplar no mínimo os seguintes
elementos: 
14. localização, incluindo endereço;
15. indicação do norte geográfico;
16. planta, corte, isométrico, vista, detalhe e diagrama esquemático, necessários
para perfeita compreensão das interligações hidráulicas e interfaces dos 
principais componentes;
17. esquema, detalhes e especificação para operação e controle de componentes
elétricos (quando aplicável); 
18. especificação dos coletores solares e reservatórios térmicos;
19. especificação de tubos, conexões, isolamento térmico, válvulas e moto
bomba; 
20. tipos e localização de suportes e métodos de fixação de equipamentos, 
quando aplicável;
Contextualização
Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar
As melhores oportunidades para economizar energia e água são
obtidas ainda na fase de design e projeto das edificações. É
geralmente neste estágio quando decisões fundamentais são
tomadas no que diz respeito ao conceito energético da edificação, 
seu funcionamento e componentes.
Decida antecipadamente pelo aquecimento solar, para que todos
os profissionais envolvidos na obra possam contribuir para o 
melhor desempenho da instalação solar;
Contexto
•Programa de Certificação Energética de Edificios do INMETRO
•Green Buildings
•Tendência de obrigar o uso de tecnologias sustentáveis
Roteiro
Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar
Roteiro
O dimensionamento de instalações solares térmicas
depende principalmente:
•Das condições climásticas locais
• Da demanda de calor
• Da fração solar desejada
• Rendimento da instalação e sua configuração
Roteiro
Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar
• Formulários 
• Estudos de Casos
Solicitant e 
 
Dat a 
 
D
ados 
Client e 
 
Con tato 
 
Ender eço 
 
CEP 
 
Bairr o 
 
Cidade 
 
UF 
 
T elefon e/Fa x 
 
E-m ail 
 
 
 
Pontos de 
consumo Chuveir o La va bo Ducha Higiênica Hidr omass agem Cozin ha 
S
erviços 
Caracterí st icas 
da Obra 
Nº de pa vimento s 
 
Nº d e aptos 
 
N° Ocu pantes / Ap to/ Casa 
 
Ob servaçõe s: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ci rcuito Hidráuli co 
de Á gua Quente 
 Nã o existe e será part e integ rante do p rojeto Em co nstru ção Já existe 
D
ados d
a O
bra 
 Co bre CPVC PEX aço g alvanizado o utros : 
Pressão de T rab alho: 
 m.c.a ou kgf/cm 2 
Características do Local da Instalação 
Anexe um cr oqui g eral d a obr a indican do o lo cal da in stalação, a inclinaç ão 
do local de instalaçã o dos co letore s e a d ireção do no rte m agné tico ou 
ge ográ fico. 
Ind ique se existe sombr eam ento no local de instalaçã o co m o dia e a hor a 
em que f or ob servad o. 
Exemplo : 15% de á rea sombr eada as 08 :00 do dia 5 d e m arço e 10% som-
br eado as 17: 00 hor as do mesm o dia. 
Ob servaçõe s: 
 
 
 
Aquecimento Atual Bo mba d e Calor Diesel Elétr ico GL P GN Outr os: A
quecim
ento A
uxiliar 
Potên cia: 
 
Obs: infor mar unidad es de p otência do equ ipame nto, co nsumo e tar ifa do combu stível. 
 
Volum e: 
 
Ma rca/M odelo 
 
Tipo de T arifa ção 
 
Valor d a Ta rifa: 
 
Inf orm e o con sumo de com bustí ve l ou ene rgia e létrica e se po ssível en vie contas em a nexo (e x: kWh, kg de GLP, e tc) 
Janeiro Fevere ir o Março Ab ril M aio Junho Julho A gosto Setemb ro Outubr o Novembro Dezembro 
 
Obs : Caso a opção de back up seja igual ao aquec imento atual, não há nec ess idade de preenc her o quadro abaix o nov ament e 
Opção de Backup para o 
Aqueci mento Sol ar 
Bomba de Calor Diesel Elétr ico 
 GL P GN Outr os: 
M arca /Modelo 
 
Tari fação local 
kW h 
 
kg GL P 
 
m3 GN 
 
Litr o de Die sel 
 
Outro 
 
 
Roteiro
Consumo de Água Quente NB128 
Edificação Consumo 
Alojamento Provisório 
Casa Popular ou Rural 
Residência 
Apartamento 
Quartel 
Escola Internato 
Hotel (s/ cozinha e s/ lavanderia) 
Hospital 
Restaurante e similares 
Lavanderia 
24 per capita 
36 per capita 
45 per capita 
60 per capita 
45 per capita 
45 per capita 
36 por hóspede 
125 por leito 
12 por refeição 
15 por kg roupa seca 
 
Roteiro
Consumo de Água Quente 
Roteiro
Consumo de Água Quente - Perfis
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hora do dia
Fr
aç
ão
 d
o 
C
on
su
m
o 
de
 Á
gu
a 
Q
ue
nt
e
ASHRAE CEMIG
Roteiro
Vivendas unifamiliares baixa renda
Roteiro
Vivendas multifamiliares de baixa renda
416 unidades atendidas aquecimento solar
Roteiro
Vivendas multifamiliares de baixa renda
 Neste tipo de sistema, cada apartamento 
receberá água quente proveniente somente de 
seu sistema de aquecimento solar (SAS) 
compacto
 Vantagens
 Não é necessário medição e cobrança individual 
de água quente;
 Cada unidade é dona do seu sistema;
 tecnologia dominada e de fácil inserção
 Desvantagens
 Maior custo específico
 Manutenção por conta do usuário
 Menor eficiência global
 Baixo índice de inovação
 inserção de suportes para orientação NG em 
alguns blocos
Roteiro
Vivendas multifamiliares na China
Roteiro
Vivendas multifamiliares na China
Roteiro
Vivendas Unifamiliares
• Demanda diária de água quente: 
• NBR 7198 
• Bom senso
• Experiência 
• Protocolos de medição e verificação
O objetivo do 
dimensionamento é determinar
qual é a área coletora e o 
volume do sistema de 
armazenamento necessário
para atender à demanda de 
energia útil de um 
determinado perfil deconsumo.
Roteiro
Vivendas Multifamiliares
Numero de apartamentos Fator de simultaneidade 
Menos de 10 apartamentos 
Entre 10 e 15 apartamentos 
Entre 15 e 25 apartamentos 
Mais de 25 apartamentos 
f =1 
f=0,9 
f=0,8 
f-0,7 
Roteiro
Meios de Hospedagem
Tipo de Estabelecimento 
(no de estrelas) 
Consumo diário de Água 
Quente a 60oC por quarto 
- 50 litros 
1 70 litros 
2-3 100– 140 litros 
4-5 160 litros 
Roteiro
Meios de Hospedagem
Hotel Tropical
Salvador– Bahia 
Volume diário 30.000 litros 
Área coletora de 270 m2
Roteiro
Meios de Hospedagem
Hotel Portobelo
Demanda Diária: 7.000 litros
Área Coletora 57 m2
Paradise Resort Hotel
Demanda Diária: 21.000 litros
Roteiro
Meios de Hospedagem – Moteis
Roteiro
Hospitais
Local: Arujá / SP 
Área Coletora: 149,6 m2 
Volume: 12.000 litros
Fonte: Solar / Gás
Lifecenter
Local: Belo Horizonte/ MG 
Área Coletora: 132 m2 
Volume: 18.000 litros
Vila Alpina
Local: São Paulo/SP 
Área Coletora: 170 m2 
Volume: 20.000 litros
Roteiro
Histogramas de consumo de água quente
Horário diário mensal
 kWh/mês 
3600
)TT(c
1000
VL ambbanhopmêsmês


onde  : densidade da água, considerada igual a 1000kg/m3
Vmês : volume de água quente requerido por mês, em litros
cp : calor específico da água a pressão constante igual a 
4,18 kJ/kgC
Tbanho: temperatura da água quente
Tamb: temperatura ambiente local
Roteiro
Demanda diária de energia
Fundamentos de Solarimetría
Radiação Solar
Importância
O cálculo da energia solar incidente em cada 
cidade e nas condições específicas da obra que 
receberá o aquecedor solar é imprescindível na 
análise de viabilidade técnica e econômica de sua 
implantação. 
Radiação Solar
Energia inesgotável
Radiação Solar
Emissão Espectral
Todos os corpos emitem radiação eletromagnética 
como conseqüência de sua energia interna que, em 
condições de equilíbrio, é proporcional à
temperatura do corpo. 
Coletores Solares
Vidros – Propriedades espectrais
Curvas típicas de transmissividade espectral para vidros 
lisos com diferentes espessuras
 
Radiação Solar
Emissão Espectral – lei do deslocamento de Wien
max,T = 2897,8 m.K
Temperatura max 
(K) (m)
423 6,85
5777 0,50
Radiação Solar
O Sol
A energia solar é gerada no núcleo do Sol, através de reações 
de fusão nuclear quando quatro prótons de hidrogênio se 
transformam em um átomo de hélio, sendo liberada grande 
quantidade de energia. Nesta região, a temperatura do Sol 
chega a atingir 15 milhões de graus Celsius. 
Radiação Solar
Constante Solar – Irradiação G
Define-se a constante 
solar (GSC) como a 
energia incidente por 
unidade de tempo e área, 
em uma superfície 
instalada fora da 
atmosfera da Terra, de 
modo a receber os raios 
solares com incidência 
normal
Radiação Solar
Radiação Solar Global Diária
Radiação Global = Radiação Direta + Radiação Difusa
Radiação solar direta (GB): 
definida como a fração da 
irradiação solar que atravessa a 
atmosfera terrestre sem sofrer 
qualquer alteração em sua 
direção original.
Radiação difusa (GD): refere-se 
à componente da irradiação solar 
que, ao atravessar a atmosfera, é
espalhada por aerossóis, poeira, 
ou mesmo, refletida pelos 
elementos constituintes dessa 
atmosfera 
DB GGG 
Radiação Solar
Convenções
Convenção utilizada por Duffie e Beckmann [1991], na qual
G - valores instantâneos da radiação solar 
I - valores integrados em média horária 
H - valores integrados em média diária
Valores da radiação solar em média mensal são identificados 
pela barra, na forma 
Radiação Solar
Convenções e unidades
1MJ = 0,2778 kWh kWh/m2 e MJ/ m2 
Radiação Solar
Medição da radiação solar
Radiação Solar
Radiação Solar Global Diária
Menor média anual de 
irradiação solar no Brasil 
(SC) é cerca de 30% acima
da maior média de 
irradiação anual da 
Alemanha (Um dos lideres
do mercado Europeu nesse
segmento)
Alemanha SE Brasil NE Brasil
Fonte: CEPEL, 2006
Radiação Solar
Se fosse toda coberta por
energia solar, a superfície
da cidade de São Paulo 
(1524 km2), seria capaz de 
produzir mais de 50% de 
todo o consumo de energia
elétrica do Brasil 
Alemanha SE Brasil NE Brasil
Fonte: CEPEL, 2006
Radiação Solar
Geometria Solar
Geometria Solar
Angulos solares
• Qual radiação solar incide nos diferentes telhados da 
casa? 
• Localidade
• Angulos solares
• Sombreamento
Geometria Solar
Posicionando corretamente os coletores
Posicionar corretamente os coletores solares visa 
promover:
• maior período diário de insolação sobre a bateria de 
coletores;
• maior captação da radiação solar em determinadas 
épocas do ano ou em médias anuais, dependendo do tipo 
de aplicação requerida ou de particularidades do uso 
final da água quente.
Geometria Solar
Latitude e Longitude
Latitude Geográfica () corresponde à posição angular em relação à linha do 
Equador, considerada de latitude zero. Cada paralelo traçado em relação ao 
plano do Equador corresponde a uma latitude constante: positiva, se traçada ao 
Norte e negativa, se posicionada ao sul do Equador. Os Trópicos de Câncer e de 
Capricórnio correspondem às latitudes de 23o 27’ ao Norte e ao Sul, 
respectivamente, compreendendo a região tropical. 
Longitude geográfica (L) é o ângulo medido ao longo do Equador da Terra, 
tendo origem no meridiano de Greenwich (referência) e extremidade no 
meridiano local. Na Conferência Internacional Meridiana foi definida sua 
variação de 0o a 180o (oeste de Greenwich) e de 0o a –180o (leste de 
Greenwich). A Longitude é muito importante da determinação dos fusos 
horários e da hora solar.
Altitude (Z) equivale à distância vertical medida entre o ponto de interesse e o 
nível médio do mar. 
Geometria Solar
Latitude e Longitude
 
Latitude de Maceió
- 9,64o
Altitude de Maceió
6,5 m
Geometria Solar
Localidades
Geometria Solar
Os movimentos da Terra
A Terra descreve uma órbita elíptica em torno do Sol, que 
se encontra num dos focos.
O eixo de rotação, denominado eixo polar, é quase 
perpendicular ao plano da eclíptica, formando um ângulo 
com a normal ao plano da órbita de valor 23º 27’.
Geometría Solar
Os movimentos da Tierra
Geometria Solar
Declinação Solar
Para o perfeito entendimento do movimento relativo entre a Terra e o 
Sol, recomenda-se a alteração do sistema de coordenadas para as 
coordenadas equatoriais. Neste caso, o movimento é feito em torno 
de eixos paralelos ao eixo de rotação e ao Equador, sendo uma de 
suas coordenadas a declinação solar ( ). ( Planilha)





 

365
28424523 d sen, o
Geometria Solar
Garantir que o coletor solar enxergue o 
Sol por mais horas
Geometria Solar
Declinação Solar
Planilha 
Geometria Solar
Inclinação
Geometria Solar
Inclinação
Na construção civil - dado em termos de porcentagem
Exemplo: ângulo de 30o







100
30arctan
100
30tan


100 cm
30 cm

Geometria Solar
Inclinação
Exemplo : Determine o ângulo de inclinação do 
telhado da figura anterior, projetado com uma inclinação 
de 35%.
100 cm
35 cm
b
29,19
100
35arctan
100
35tan











Geometria Solar
Orientação
Geometria Solar
Orientação
Geometria Solar
Usando a bússola
N
E
S
W N
E
S
W
NORTE
MAGNÉTICO MAGNÉTICO
NORTE
NORTE
GEOGRÁFICO
1º PASSO 2º PASSO 3º PASSO
N
W
S
E
Geometria Solar
Usando a bússola
Capital
Declinaçãomagnética
(em graus)
Porto Alegre -14,74
Florianópolis -17,46
Curitiba -17,3
São Paulo -19,6
Belo Horizonte -21,5
Rio de Janeiro -21,4
Vitória -22,8
Salvador -23,1
Aracaju -23,1
Maceió -22,9
Recife -22,6
João Pessoa -22,4
Natal -22,1
Fortaleza -21,6
Teresina -21,4
São Luis -20,7
Belém -19,5
Macapá -18,5
Palmas -19,9
Manaus -13,9
Boa Vista -14,0
Porto Velho -10,6
Rio Branco -7,34
Goiânia -19,2
Cuiabá -15,1
Campo Grande -15,2
Brasília -20,0
Geometria Solar
Orientando corretamente- usando a planilha
Geometria Solar
Inclinando corretamente
Critério 1 – Média anual: Neste caso, a média aritmética calculada a 
partir das inclinações ótimas nos respectivos solstícios de verão e 
inverno, coincide com a própria latitude da localidade de interesse, 
ou seja :
fixa = ll onde  é a latitude local.
Critério 2 – Favorecimento do Inverno: Este critério é muitas vezes 
aplicado devido à maior demanda de água quente no período de 
inverno. Neste caso, recomenda-se: 
fixa = ll + 10° onde  é a latitude local.
Critério 3 – Períodos de pico de demanda de água quente: Como, 
por exemplo, o aquecimento solar de água para hotéis na região 
nordeste do Brasil. Na maioria dos casos, a alta temporada coincide 
com os meses de verão, portanto o projeto solar deverá contemplar 
essa especificidade.
Geometria Solar
Para esta cidade:
Verão
Ano todo
Inverno
O coletor solar
Quanta energia ele vai produzir?
Coletores Solares
Produzindo energia
• Quanto de energia o coletor vai produzir ? 
• Ensaios de Etiquetagem e curvas de eficiencia
Coletores Solares
Fluxos de energia 
Coletores Solares
Fluxos de energia 
Coletores Solares
Fluxos de energia 
A eficiência de um colector pode ser descrita em geral por:
QN = Potência térmica disponível (W/m²) 
E = Irradiação que atinge a cobertura de vidro (W/m²)
EN = Irradiação disponível (W/m²) 
QV = Perdas térmicas (W/m²
E = irradiação que atinge a cobertura de vidro 
= coeficiente de transmissividade do vidro 
= coeficiente de absortividade absorsor
∆T = diferença de temperatura do absorsor e do 
ar 
UL = coeficiente global de perdas (W/m²K):
Coletores Solares
Fluxos de energia 
A eficiência de um colector pode então ser descrita por:
As perdas térmicas dependem da 
diferença de temperatura do absorsor 
e do ar e numa primeira 
aproximação, para absorsores de 
baixa temperatura esta relação é
linear.
Para absorsores de alta temperatura 
as perdas térmicas não aumentam 
linearmente com a diferença de 
temperatura, mas aumentam mais 
(através de uma potência 
quadrática)
Coletores Solares
Perdas óticas e perdas térmicas 
Coletores Solares
Balanço de energia
AGQ pcabsorvido  )( ambpLperdas TTAUQ 
lateraisbasetopoL UUUU 
)]([
ambpLpcutil
TTUGAQ  







 

G
TTUF
F
A
A ambfiLR
pcR
ext
)(

Coletores Solares
Fluxos de energia 
É possível prever o comportamento térmico de um coletor 
solar a partir das características obtidas em ensaios 
(Rendimento Ótico – FrTa e Fator de Perdas - FrUL). 
Estes valores têm de ser fornecidos pelo fabricante ou 
consultados na tabela do INMETRO.. 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
( Te -Tam b )/G
Ef
ic
iê
nc
ia
(%
)
Fr(tα)
FrUL
Coletor aberto
Coletor fechado
 












G
 T - T UF - F 
A
A = ambfiLR pvR
ext
transp

Coletores Solares
Curvas de eficiencia
Coletores Solares
Curvas de eficiencia
Coletores Solares
Comparando tecnologias
Coletores Solares
Tabela do Inmetro
Roteiro
Quantos coletores utilizar?
Contrariamente ao critério de dimensionamento para os
equipamentos convencionais, os sistemas de aquecimento 
solar não são dimensionados para as condições extremas ( 
inverno, baixa radiação solar, máxima ocupação,etc) de 
certos dias do ano, mas sim para as necessidades
energéticas médias anuais. Para este tipo de tecnologia
não se considera a ponta máxima previsivel do consumo
energético, mas o balanço médio anual.
Fração Solar
Economia e Viabilidade
Fração solar
parcela de energia requerida
para aquecimento da água que é
suprida pela energia solar, em
média anual
70 % de f ração solar térmica
30 % de energia conv encional
Fração Solar
Economia
 
Comparativo de Consumo de GN Estimado
0,00
2000,00
4000,00
6000,00
8000,00
10000,00
12000,00
14000,00
C
on
su
m
o 
G
N
 (m
³)
GN (m³) 10728,24 9610,16 10580,87 10981,14 11582,96 11808,29 12496,63 12467,16 11694,20 11612,43 10895,57 11140,86
Solar + GN (m³) 3175,08 2366,78 2646,42 3965,73 5123,62 5575,16 5564,95 4891,43 4007,63 3638,80 3299,55 4111,45
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Analise Econômica
Custo Operacional Estimado
Alternativa Memória de Cálculo Resultado
GN (Demanda Energética / PCI / Eficiência do Aquecedor) x 12 meses = 50.000 m
3
Solar + GN (Demanda Energética / PCI / Eficiência do Aquecedor) x (1 -Fração Solar) x 12 meses = 18.000 m
3
Economia Anual
Estimada (GN) – (Solar + GN)
32.000 m3
(64,0%)
Analise Econômica
Area coletora
Fr
aç
ão
 s
ol
ar
Fração Solar
Economia
Cuidados de Projeto e Instalaçao
Cuidados de projeto
Porte das Instalações
APLICAÇAO AQUECIMENTO CENTRAL
Escopo A1 - Qualificada para instalações residenciais-
volume total de armazenamento até 1000 litros
Escopo A2 - Qualificada para instalações residenciais e 
comerciais- volume total de armazenamento de até 3000 
litros;
Escopo A3 - Qualificada para instalações residenciais e 
comerciais de grande porte- volume total de 
armazenamento superior a 3000 litros;
Cuidados de projeto
Porte das Instalações
APLICAÇAO AQUECIMENTO DE PISCINA
Escopo A1 - Qualificada para instalações residenciais-
área superficial da piscina de até 40 m2;
Escopo A2 - Qualificada para instalações residenciais e 
comerciais-área superficial da piscina de até 100 m2;
Escopo A3 - Qualificada para instalações residenciais e 
comerciais de grande porte-área superficial da piscina 
acima de 100 m2.
Instalações Solares
HIDRÁULICA
56%
ARQUITETÔNICO
33%
SISTEMA DE 
AQUECIMENTO 
SOLAR
11%
Principais problemas em instalação solares
Condições de Instalação Espaço, Fixação, Sombreamento
Hidráulica Circulação e Balanceamento
Automação Solar, Apoio, Anel, etc
Viabilidade Econômica Economia 
Cuidados de projeto
ÁGUA FRIA
ÁGUA QUENTE
VEM DA CAIXA 
D'ÁGUA
Cuidados de projeto
Termossifão Tubular
VEM DA CAIXA 
D'ÁGUA
30 cm
SIFÃO
Cuidados de projeto
Espaço disponível
Cuidados de projeto
Resistência estrutural
O SAS e a estrutura de apoio, incluindo os componentes
da edificação, devem resistir a:
peso próprio do coletor solar, componentes e reservatório
térmico em regime de trabalho;
sobrecargas (incluindo vento);
expansão e contração térmica.
Se o ponto de fixação do coletor solar e seu
suporte forem feitos de metais diferentes, eles
devem ser isolados de forma a impedir a 
eletro-corrosão.
Suportes estruturais devem ser fixados de 
forma a resistir às agressões do ambiente e 
cargas como vento, tremores, chuva, neve e 
gelo, de tal forma que o sistema não
prejudique a estabilidade da edificação. 
Os suportes devem ser instalados de modo
que não ocorram danos nos coletores solares
devido à dilatação térmica. 
O SAS e seus componentes não devem
comprometer o escoamento de água, aimpermeabilização da cobertura e a 
resistência estrutural.
Cuidados de projeto
Estruturas de Suporte
Cuidados de projeto
Estruturas de Suporte
Cuidados de projeto
Estruturas de Suporte
Cuidados de projeto
Estruturas de Suporte
Beneficios da Tecnología
Geração de empregos
Beneficios da Tecnología
Geração de empregos
Cuidados de projeto
Estruturas de apoio
d = h x k
Latitude ( ° ) 5 0 - 5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35
k 0,541 0,433 0,541 0,659 0,793 0,946 1,126 1,347 1,625
Cuidados de projeto
Sombreamento
Os coletores solares devem ser instalados de forma a 
evitar locais sujeitos à sombra (vegetação, edificações
vizinhas, outros coletores solares, reservatórios
térmicos, elementos arquitetônicos etc).
Cuidados de projeto
Sombreamento - equinocios
Cuidados de projeto
Sombreamento - Solsticio de Verao
Cuidados de projeto
Sombreamento - Solsticio de Inverno
Cuidados de projeto
Insercao dos Coletores Solares
O arranjo hidráulico de coletores solares deve considerar a perda de 
eficiência térmica do SAS e assegurar adequado equilíbrio hidráulico. 
Cuidados de projeto
Arranjo de coletores
15ºC
22ºC
15ºC
22ºC
15ºC
22ºC
15ºC
22ºC
Máximo Recomendado: 5 a 6 coletores por bateria
Cuidados de projeto
Conexionado paralelo de canais
15ºC
22ºC 28ºC 33ºC 37ºC
22ºC 28ºC 33ºC
dT/G
Ef
ic
iê
nc
ia
In
st
an
tâ
ne
a
Máximo Recomendado: 3 associações
Cuidados de projeto
Conexionado série
Cuidados de projeto
Arranjo de coletores
A
B
Cuidados de projeto
Conexionado serie-paralelo
Balanceamento Hidráulico
A
B
Cuidados de projeto
Arranjo de coletores – associação mista
Balanceamento Hidráulico
Cuidados de projeto
Arranjo de coletores 
Cuidados de projeto
Vazãodo fluido de trabalho
O valor da vazão total de operação (Qo) do circuito primário
é calculado em função da associação das baterias de 
coletores solares. Adota-se, para o cálculo, o valor da vazão
de teste de eficiência dos coletores solares para banho (72 72 
litroslitros porpor horahora porpor mm²²)*, devendo-se ainda determinar a área
útil (Au) da(s) bateria(s) de coletores interligados em
paralelo que recebe o fluido de trabalho diretamente da 
bomba hidráulica;
Cuidados de projeto
Vazão do fluido de trabalho
Cuidados de projeto
Vazão do fluido de trabalho
Cuidados de projeto
Vazão do fluido de trabalho
Cuidados de projeto
Dimensionamento da tubulação
Velocidades máximas Vazões máximas
(mm) (pol) m/s l/hora
15 1/2 1,6 720
22 3/4 1,95 2.160
28 1 2,25 4.320
35 1.1/4 2,50 9.000
42 1.1/2 2,50 14.400
54 2 2,50 20.520
66 2.1/2 2,50 32.040
79 3 2,50 43.200
104 4 2,50 64.800
Diâmetro 
De acordo com a norma NBR 5626-98, a velocidade 
máxima da água nas tubulações não deve ultrapassar 3 
m/s. 
Cuidados de projeto
Bombas de circulação
A moto bomba deve ser capaz de suportar os fluidos na máxima 
temperatura encontrada no SAS e ser instalada para trabalhar 
afogada e de maneira a prover o acesso a serviços ou substituição.
Instala-se em linha com a tubulação:
> na horizontal ou na vertical mas ...
... sempre com o eixo do motor na horizontal.
... sempre com a caixa de ligações elétricas 
acessível
(para cima ou para o lado).
Respeitar o sentido de fluxo indicado na própria 
bomba
Instala-se na parte mais baixa do circuito 
hidráulico:
> no tubo de ida para os coletores (circuito 
primário);
Cuidados de projeto
Sistemas de controle e monitoração
O comando diferencial analisa a diferença de temperaturas entre o 
ponto mais quente e o ponto mais frio do sistema solar térmico 
fazendo acionar ou parar a bomba de circulação.
Existem comandos com mais funções, para utilização em sistemas 
com múltipla aplicação, como é o caso de AQS juntamente com o 
aquecimento de uma piscina ou de um piso radiante. 
Cuidados de projeto
Isolamento térmico
Tubos, conexões e acessórios devem ser capazes de suportar os fluidos nas 
máximas temperaturas e pressão encontradas no SAS sem apresentar vazamentos, 
deformações ou degradação excessiva e devem ser conforme Normas Brasileiras 
aplicáveis.
A tubulação e seus acessórios devem ser dimensionados para transportar o fluido de 
trabalho nas vazões de projeto sem excessivo ruído ou vibração, o que pode induzir 
altos níveis de tensões mecânicas suficientes para causar danos. 
Diâmetro da tubulação 
(mm)
Espessura do Isolamento 
(mm)
D ≤ 22 5
22 > D ≥ 66 10
D > 66 20
Isolamento Térmico - Polietileno Expandido
Cuidados de projeto
Isolamento térmico
Cuidados de projeto
Isolamento térmico
Cuidados de projeto
Congelamento
Válvulas anti-congelamento
Sistemas de troca indireta
Outros sistemas 
Cuidados de Projeto
Trocadores ou pemutadores de Calor
> Recomenda-se uma potência de 
permuta de 750 W/m2 de área de 
captação.
> A eficácia do permutador deve 
ser tanto maior quanto possível 
para que o fluido térmico regresse 
aos coletores com uma temperatura 
baixa, não prejudicando o 
rendimento da instalação.
> O permutador de calor pode ser 
interno (quando está dentro do 
depósito) ou externo (quando está
fora do depósito).
Cuidados de Projeto
Trocadores ou pemutadores de Calor
> Têm elevada eficácia (0,75), devido ao 
funcionamento em contracorrente como 
mostra a figura.
> A sua manutenção é mais fácil pois são 
desmontáveis e de limpeza relativamente 
simples.
> São moduláveis, podendo, caso seja 
necessário, acrescentar-se placas por forma 
a aumentar a potência.
> Em instalações com volumes de 
acumulação maiores que 3 000 litros, 
recomenda-se a utilização deste tipo de 
permutador.
> Necessitam de um bom isolamento 
térmico (muitas vezes esquecido). Na 
utilização para o aquecimento de piscinas, 
deverá escolher-se um permutador de 
material resistente à corrosão causada pelo 
tratamento da água.
Cuidados de projeto
Estratificação térmica
Cuidados de projeto
Arranjo de reservatórios térmicos
Cuidados de projeto
Interligação reservatórios térmicos e sistema auxiliar
Cuidados de projeto
interligação reservatórios térmicos e sistema auxiliar
Produção instantânea da energia de apoio.
O gerador de energia de apoio deve fornecer a potência necessária 
em cada instante, variável em função da temperatura do pré-
aquecimento solar. Situaremos o gerador instantâneo (por exemplo, 
um aquecedor a gás com chama variável) à saída do acumulador 
solar (em série com a instalação solar). 
Cuidados de projeto
Válvulas de segurança
> São obrigatórias em todos os circuitos 
submetidos a pressão e a variações de 
temperatura, e servem para limitar a 
pressão nesses mesmos circuitos.
> A pressão de regulação, ou seja, a 
pressão à qual a válvula atua deixando 
escapar fluido, deve ser inferior à pressão 
que possa suportar o elemento mais 
delicado do circuito..
>No circuito primário colocam-se junto 
ao vaso de expansão 
> Colocam-se também junto da entrada 
de água fria dos depósitos de 
acumulação.Nos casos em que há mais 
do que um depósito, o instalador(a) 
deverá colocar uma válvula de segurança 
em cada um.
Cuidados de projeto
Vasos de Expansão
Um fluido dilata (aumenta o volume) 
quando é aquecido. Num circuito solar 
(fechado), é o vaso de expansão que 
permite compensar essa dilatação, 
impedindo que a válvula de segurança 
descarregue. 
Em condições normais de funcionamento, 
a válvula de segurança do circuito 
primário não deve atuar. Se isso acontece 
é sinal de que existe alguma anomalia.
O vaso de expansão deverá ser montado 
de acordo com uma das duas alternativas 
apresentadas.
Cuidados de projeto
Aquecimento Solar Indireto
Cuidados de projeto
Válvulas misturadorasA colocação de uma válvula misturadora termostática, 
na saída do reservatório permite a mistura de água fria 
da rede com a água quente, para uma dada 
temperatura regulada, pretendida para o consumo.
-possibilita a extração de maiores volumes de água;
- promove a utilização racional de energia;
- pode evitar queimaduras.
Deverá verificar-se a temperatura limite de 
funcionamento e a gama de regulação.
Aquecimento Solar em
Edificações Multifamiliares
Tipologias
Tipos de instalações de aquecimento solar
1. Sistema individual
2. Sistema central com armazenamento e apoio coletivos
3. Sistema central com armazenamento central e apoios individuais
4. Sistema central com armazenamento e apoio individuais
Configurações e Soluções Técnicas
Sistema Central Individual
Configurações e Soluções Técnicas
1. Acumulação e apoio centrais
Configurações e Soluções Técnicas
2 Acumulação e apoio centrais
Configurações e Soluções Técnicas
3. Acumulação Central com Apoio Individual
Configurações e Soluções Técnicas
4. Acumulação e Apoio Individuais
Configurações e Soluções Técnicas
5. Acumulação Central com acumulação e Apoio Individuais
Cidades Solares
Projetando para o futuro
A idéia das Cidades Solares
 Cidades Solares é uma iniciativa do Departamento Nacional de 
Aquecimento Solar (DASOL), da ABRAVA – Associação
Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e 
Aquecimento em conjunto com o Vitae Civilis, ONG 
sócioambiental, e tem como objetivo principal incentivar a 
mobilização da sociedade no Brasil através de ações que
sensibilizem os poderes públicos municipais para a criação de 
leis de incentivo ao uso de aquecimento solar.
A evolução das Cidades SolaresProjetos de leis solares
0 0 0
3 4
9
49
0
10
20
30
40
50
60
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
ano
A evolução das Cidades SolaresCidades com Leis Solares Aprovadas
1
2 2 2 2
4
12
0
2
4
6
8
10
12
14
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Ano
Políticas públicas para o incentivo
à energia solar
• Obrigação legal de instalação ou preparação da 
instalação
• Medidas de apoio: campanhas públicas, 
educação ambiental, capacitação,etc
• Incentivos fiscais
• Subsídios: prêmios e linhas especiais de crédito
Todas políticas estão integradas
Políticas públicas para o incentivo
à energia solar
Obrigação legal de 
instalação ou preparação
da instalação
Israel – Obrigatório desde
1980 ( + 90% das 
residências usam
aquecedores solares)
* Aquecimento solar em
um pais onde há intensa
escassez de água
Políticas públicas para o incentivo
à energia solar
Obrigação legal de instalação
ou preparação da 
instalação
• Barcelona (1999)
• 53 cidades espanholas
(2001)
• Código Nacional de 
Edificações ( 2006)
Políticas públicas para o incentivo
à energia solar
Obrigação legal de instalação
ou preparação da instalação
• Portugal em 2005
• Cidades da Itália, França, 
etc;
• Alemanha em 2009
• Cidade do México
• Cidades da China, Índia, 
Austrália, Nova Zelândia,etc
Políticas públicas para o incentivo
à energia solar
Obrigação legal de instalação ou preparação da instalação no 
Brasil
• Cidades: Varginha(MG) São Paulo (SP), Peruíbe(SP), 
Avaré(SP). Juiz de Fora (MG) e Birigui* (SP);
– Obrigação legal em novas edificações
– *Obrigação em habitações de interesse social
• Estados: São Paulo e Rio de Janeiro; 
– Obrigação nos novos prédios públicos
Políticas públicas para o incentivo
à energia solar
Incentivos Fiscais
• Campina Grande (PB)
– Desconto no IPTU
• Belo Horizonte(MG) e Campinas(SP)
– Retirar o aquecedor solar como item de luxo no cálculo do IPTU
Políticas públicas para o incentivo
à energia solar
Medidas de apoio e incentivo
• Porto Alegre (RS)
– Lei que cria programa municipal de incentivos a energia solar
• Salvador (BA)
– Decreto que cria grupo de trabalho solar
– COELBA Solar
Da urgência da ação
 A cidade que (re)construimos hoje definirá nosso
compromisso futuro com a sustentabilidade do 
Planeta;
 Assim como a infra-estrutura, as edificações têm
vida útil de várias décadas e a demanda por água, 
energia e serviços ambientais estabelecidos quanto
da definição do projeto e de sua implantação
acontecerá ao longo de toda a vida útil das obras.