Sistema Aquecimento Solar

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RTQ-R SISTEMA DE 
AQUECIMENTO SOLAR 
Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência 
Energética para Edificações Residenciais 
Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de 
Edificações Residenciais 
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 O RTQ-R busca incentivar o uso do sistema de aquecimento solar para o 
aquecimento de água. 
 
 Esse material complementar traz as informações para utilizar o Sistema 
de Aquecimento Solar (SAS) de acordo com os parâmetros de 
dimensionamento estabelecidos pelo RTQ-R. 
AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
 
Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de 
Edificações Residenciais 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  PRÉ-REQUISITOS 
 
 
 Os coletores solares devem ser instalados com orientação e ângulo de inclinação 
conforme especificações. Na ausência desses documentos, sugere-se: 
 
 Coletores voltados para o Norte geográfico com desvio máximo de até 30° e ângulo 
 de inclinação igual ao da latitude do local acrescido 10°. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LATITUDE + 10° 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  PRÉ-REQUISITOS 
 
 
 Para obtenção do nível A e B: os coletores devem 
possuir ENCE A ou B ou Selo Procel; 
 Para verificar a classe de eficiência dos produtos, deve-se 
acessar a página do Inmetro na internet: 
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/tabelas.asp 
 
 
 
 
 O reservatório deve ter isolamento térmico adequado e 
capacidade de armazenamento mínimo compatível com 
o dimensionamento proposto; 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  PRÉ-REQUISITOS 
 
 
 Na instalação do sistema, deve-se dar preferência aos 
instaladores que fazem parte do QUALISOL BRASIL. 
 
 O Qualisol é um programa de qualificação de fornecedores 
de sistemas de aquecimento solar. 
 
 Tem a intenção de agregar mais segurança nas instalações 
de sistemas de aquecimento solar oferecendo garantia de 
que o serviço prestado esteja de acordo com os critérios 
estabelecidos. 
 
 A lista completa e atualizada das empresas qualificadas 
pode ser encontrada no endereço 
eletrônico http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produto
sPBE/regulamentos/Empresas_Qualisol.pdf 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de 
Edificações Residenciais 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
O método do dimensionamento possui duas etapas: 
 
 ETAPA 1: dimensionamento do sistema segundo o RTQ-R; 
 
 ETAPA 2: comparação do dimensionamento da etapa 1 com o projeto sob avaliação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 1) Calcular o volume de armazenamento; 
 
 2) Calcular a demanda de energia útil considerando os valores de radiação solar mês a 
mês; 
 
 3) Calcular a eficiência das placas coletoras; 
 
 4) Calcular a produção energética da instalação por meio da determinação da fração solar 
anual. 
 
 
 
 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 1) Calcular o volume de armazenamento; 
 
 
 
 
 
 Onde: 
 Varmaz volume de armazenamento do sistema de aquecimento solar (litros); 
 Vconsumo volume de consumo diário de água a ser aquecida (m³); 
 Tconsumo temperatura de consumo de utilização (°C), adotar no mínimo 40°C; 
 Tarmaz temperatura de armazenamento da água (°C), no mínimo igual a Tconsumo; 
 Tambiente temperatura ambiente média anual do local de instalação (°C), de acordo com 
 Anexo D da NBR 15569. 
 
 
 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 1) Calcular o volume de armazenamento; 
 
 Observação: em edificações multifamiliares, pode-se adotar um fator de ocupação para o 
cálculo do volume de consumo diário (Vconsumo), de acordo com a Tabela 3.46. 
 
 
 
 
 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 2) Calcular a demanda de energia útil considerando os valores de radiação solar mês a mês 
 
 
 
 
 
 Onde: 
 Demês - demanda de energia (kWh/mês); 
 Vconsumo - consumo diário de água quente à temperatura de referência (litros/dia); 
 N - número de dias do mês considerado (dia/mês); 
 Tconsumo - temperatura utilizada para a quantificação do consumo de água quente (°C); 
 AAF - temperatura de água fria da rede (°C). 
 
 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 3) Calcular a eficiência das placas coletoras 
 
 
 
 
 
 Onde: 
 η - rendimento do coletor (%); 
 FR(τα)n - fator de eficiência óptica do coletor, obtido nas tabelas do PBE; 
 FRUL - coeficiente global de perdas do coletor (W/(m²K)), obtido nas tabelas do PBE; 
 Te - temperatura de entrada do coletor (K); 
 TAMB - temperatura ambiente exterior (K); 
 I - intensidade da radiação solar incidente no plano do coletor (W/m²). 
 
 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 4) Calcular a produção energética da instalação por meio da determinação da fração solar 
anual: 
 
 4.1) Calcular a radiação solar mensal incidente sobre a superfície inclinada dos coletores 
 
 
 Onde: 
 EImês - energia solar mensal incidente sobre as superfícies do coletor (kWh/m²); 
 Hdia - radiação solar incidente no plano inclinado (KWh/(m².dia)); 
 N - número de dias do mês. 
 Os valores de EI devem ser calculados em cada mês do ano, e o EI mês final é a média dos 
resultados encontrados mês a mês: 
 
 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 4) Calcular a produção energética da instalação por meio da determinação da fração solar 
anual: 
 
 4.2) Calcular o parâmetro D1 
 
 
 
 
 
 Onde: 
 DEmês demanda de energia (kWh/mês); 
 EAmês energia solar mensal absorvida 
pelos coletores (kWh/mês). 
 Onde: 
 Sc - superfície do coletor (m²); 
 EImês - energia mensal incidente sobre a 
superfície dos coletores(kWh/(m².mês)); 
 FR(τα)n - fator adimensional. 
 
 
 
 
 Onde: 
 FR(τα)n - fator de eficiência óptica do 
coletor; 
 [ (τα)/ (τα)n] modificador do ângulo de 
incidência, na ausência adotar 0,96; 
 F’R/FR fator de correção do conjunto 
coletor/trocador, na ausência adotar 0,95. 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 4) Calcular a produção energética da instalação por meio da determinação da fração solar 
anual: 
 
 4.3) Calcular o parâmetro D2 
 
 
 
 
 
 Onde: 
 DEmês - demanda de energia (kWh/mês); 
 EPmês -energia solar mensal não aproveitada pelos coletores 
(kWh/mês). 
 Onde: 
 Sc - superfície do coletor (m²); 
 F’RUL - fator kW/(m².K). 
 
 
 
 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 4) Calcular a produção energética da instalação por meio da determinação da fração solar 
anual: 
 
 4.3) Calcular o parâmetro D2 
 
 
 
 
 
 
 Onde: 
 FRUL - coeficiente global de perdas do 
coletor (W/(m².K)); 
 F’R/FR - fator de correção do conjunto 
coletor/trocador; 
 TAMB - temp. média mensal do local de 
instalação do coletor (°C); 
 ∆T - período de tempo considerado (horas); 
 K1 - fator de correção para armazenamento. 
 Onde: 
 V - volume de acumulação solar (litros), recomenda-
se que V obedeça a condição 50 < V/Sc < 100; 
 K2 - fator de correção para o sistema de aquecimento 
solar que relaciona as diferentes temperaturas. 
 Onde: 
 TAC - temperatura mínima admissível da água 
quente, utilizar 45°C. 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 4) Calcular a produção energética da instalação por meio da determinação da fração solar 
anual: 
 
 4.4) Calcular a fração solar mensal f, a partir dos valores de D1 e D2; 
 
 
 4.5) Calcular a energia útil mensal coletada (EUmês) pela instalação solar para a produção 
de água quente; 
 
 
 
 4.6) Calcular a fração solar anual; 
 
 
 
 
 
Onde: 
 ƒ - fração solar mensal; 
 DEmês - demanda de energia (kWh/mês) 
ETAPA 1 
 
 
 
 
 
 
 
Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de 
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AQUECIMENTO SOLAR – RTQ-R 
  DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA 
 
 Comparar o dimensionamento da Etapa 1 com as características do projeto 
 
 1) Identificar a fração solar anual do projeto e comparar com a fração da Etapa 1; 
 
 2) Verificar o volume de armazenamento de projeto. Este volume deve ser superior a 50 
l/m² de coletor ou inferior a 150 l/m² para obtenção dos níveis A, B e C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ETAPA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 Sistemas com Varmaz entre 40 e 50 litros/m² de coletor, 
ou superior a 150 litros/m² de coletor 
 
 Sistemas com Varmaz inferior a 40 litros/m² de coletor 
 
 
 
 
 
 
 
Nível D 
Nível E 
No máximo: