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Água Quente

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Instalações
Hidráulicas
Título
Instalações de água quente
Título
NBR 7198 - 93
� Norma Extremamente Resumida ( 6 páginas)
� Norma desempenho – Devido a constante evolução do sistema 
de água quente. Os parâmetros regulamentadores são definidos 
em publicações bibliográficas e seminários sobre o tema.
� Diferente da Antiga PNB 128 – Projeto de Norma de instalações
prediais de água quente.
Título
NBR 7198 - 93
� Objetivos determinados pela Norma:
� Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em 
quantidade suficiente e temperatura controlável, com segurança 
aos usuários, com pressões e velocidades compatíveis com o 
perfeito funcionamento dos aparelhos;
� Preservar a potabilidade da água;
� Proporcionar o nível de conforto adequado aos usuários;
� Racionalizar o consumo de energia.
Título
NBR 7198 - 93
TítuloPrincípios Gerais
As temperaturas usuais da água quente são as seguintes:
- Uso pessoal em banhos: 35 a 50°C;
- Em cozinhas (gorduras): 60 a 75°C;
- Lavanderias: 75 a 80°C;
- Finalidades hospitalares: 100°C ou mais.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Para reduzir as perdas de calor no sistema de distribuição
de água quente, costuma-se envolver as tubulações com
materiais isolante, tais como lã de vidro, cortiça moída,
vermiculita, (silicatos Minerais)etc.
Já existem materiais com propriedades isolantes que
dispensam o revestimento utilizado com a finalidade de
diminuir a perda de calor, como por exemplo o PPR.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
CPVC
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
CPVC
É um material com todas as propriedades inerentes ao
PVC, somando-se a resistência à condução de líquidos
com altas temperaturas, apresenta uma vantagem em
relação ao cobre, que é a dispensa do isolamento térmico,
uma vez que o próprio material do tubo é um isolante
térmico.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
PPR
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
PPR
• Resina de ultima geração, proveniente do petróleo. Baixa
ocorrência de manutenção e praticidade durante a
instalação. Apresenta vantagens quanto aos metais,
devido à facilidade de execução, ausência de toxicidade,
e longa vida útil.
• O material PPR foi inventado para durar períodos de no
mínimo 50 anos sem apresentar qualquer tipo de
corrosão ou perfuração, conforme as normas europeias.
• Apresenta baixa condutividade térmica, diminuindo assim
as perdas de calor durante a condução da água.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
PEX
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
PEX
- Material com grande flexibilidade e durabilidade;
- Pode ser utilizado para o transporte de água fria e
quente;
- Pressão máxima de serviço: 60 mca a 80°C;
- Simples execução das juntas;
- Conexões realizadas em PSU (material plástico com
alta durabilidade);
- Menos perda de materiais, pois podem ser cortados
nos tamanhos exigidos.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
PEX
Diâmetros dos tubos (mm) Comprimento da bobina (m)
16
20
25
32
100
50
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Classificação dos Aquecedores:
-Aquecedor instantâneo ou de passagem a gás.
-Aquecedor instantâneo ou de passagem elétrico.
-Aquecedor de acumulação (boiler) a gás.
-Aquecedor de acumulação elétrico.
-Aquecedor solar.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Classificação dos Sistemas de Aquecimento
* Individual:
O sistema de aquecimento é individual quando alimenta uma
única peça de utilização. Ex: Chuveiros, torneiras.
* Central Privado
O sistema de aquecimento é central privado, quando
alimenta várias peças de utilização de um único domicílio. Ex:
múltiplas utilizações ( sistemas de acumulação).
* Central Coletivo
Quando alimenta peças de utilização de vários domicílios. Ex:
Hotel, Hospital...
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
O sistema apresenta algumas vantagens e desvantagens,
quando comparado a outros tipos de energia. As principais
vantagens são:
- Economia de energia;
- Fácil manutenção;
- Fonte de energia “inesgotável”;
- Não polui, para a geração de energia térmica.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Uma desvantagem do sistema é o comprometimento de sua
eficiência em dias nublados ou chuvosos, sendo necessária
a utilização de um sistema misto.
Outra seria o investimento inicial (custo) mais elevado que
os outros sistemas.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Na instalação convencional de aquecimento solar para
residências, alguns parâmetros relacionados a localização e
disposição dos equipamento na cobertura devem ser
rigorosamente observados, pois apesar de ser constituído
por equipamentos bastante simples e de fácil utilização, o
sucesso de sua eficiência depende de uma correta
instalação.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Posicionamento das Placas de captação e aquecimento
Os coletores solares constituem a parte principal do
sistema, pois é através deles que a energia solar é
absorvida e transmitida à água que circula pelos tubos do
interior do coletor. As placas devem ser direcionadas
sempre para o Norte, com desvio máximo de 30° a nordeste
ou a noroeste.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Posicionamento das Placas de captação e aquecimento
Para uma boa absorção dessa energia, ou seja, para que os
coletores recebam maior incidência dos raios solares
durante o ano, a inclinação ideal das placas, em relação à
horizontal, é um ângulo resultante da soma da latitude do
lugar mais 5° a 10°. Na prática, a inclinação média é de 35°,
mas o cálculo preciso depende da cidade.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Reservatório - Boiller
O reservatório térmico, também conhecido como boiler, tem
a finalidade de armazenar a água aquecida e conservá-la
para posterior utilização.
É fabricado em cobre ou aço inox, com acabamento externo
de alumínio. Internamente, a água quente se mistura com a
fria, ficando a água quente sempre na parte superior.
O boiler possui resistência elétrica, que aquece a água em
dias em que não há luz solar suficiente. Comandada por um
termostato, ela liga e desliga de acordo com a temperatura
da água.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Relação entre os equipamentos:
As alturas e distâncias (mínimas e máximas) entre caixa-
d’água, boiler e placas são fundamentais para a otimização
do sistema.
O desnível entre o topo da caixa-d’água e o fundo do
reservatório térmico não poderá ultrapassar a pressão
máxima admissível do equipamento, que deverá ser
fornecida pelo fabricante.
A distância horizontal entre o reservatório térmico e os
coletores solares deverá ser de, no máximo, 6m.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Relação entre os equipamentos:
Para melhor aproveitamento de circulação da água quente
nas canalizações de alimentação e retorno dos coletores, o
desnível mínimo entre o fundo do boiler e o topo dos
coletores deve ser entre 0,3 e 4 m.
Título
Equipamentos, Materiais e Fontes
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Relação entre os equipamentos:
Para melhor aproveitamento de circulação da água quente
nas canalizações de alimentação e retorno dos coletores, o
desnível mínimo entre o fundo do boiler e o topo dos
coletores deve ser entre 0,3 e 4 m.
Título
Consumo Predial
A abaixo fornece os dados do consumo de água quente
diário por pessoa em uma edificação. Através dela é
possível calcularo consumo diário de água quente para
cada edificação, de acordo com sua população.
Título
Consumo Predial
Título
Consumo Predial
Título
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Dimensionamento do sistema
O dimensionamento de um sistema de aquecimento solar
está relacionado diretamente ao número de usuários e à
destinação da água quente (pontos de consumo).
Para calcular o volume do boiler, regra geral, adotam-se 100
litros por pessoa, para utilização em cozinha, lavatório e
ducha.
As banheiras deveram ser consideradas à parte,
acrescendo-se um volume, a ser acumulado,
aproximadamente igual ao da própria banheira.
Título
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Dimensionamento do sistema
Quanto maior o número de placas e, consequentemente, a
área coletora de energia solar, a maior a quantidade de
água quente disponível.
Usualmente, adota-se a relação de 1m² de área coletora
para cada 60/65 litros de água a ser aquecida; nesse caso,
deve ser avaliada a eficiência da absorção solar da placa
coletora de acordo com informações do fabricante.
Título
Tipos de Aquecedores – Acumulação Solar
Dimensionamento do sistema
Dimensionar o sistema de aquecimento solar de uma
residência para atender uma família de quatro pessoas.
Sabe-se que será instalada uma banheira de
hidromassagem, com volume de 200 litros.
Capacidade do boiler:
100 L x 4 pessoas = 400 L
Uma banheira = 200 L
Total = 600 L
Área coletora
Adotando 1m² para cada 60 litros.
600/60 = 10,0 = 10 m² de área coletora.
Título
Pressões
Quanto à pressão máxima e mínima:
- A pressão estática máxima para as peças de
utilização e para os aquecedores é de 400 kPa (40mca).
- As pressões mínimas nos chuveiros e nas torneiras são
10 kPa (1 mca) e 5 kPa (0,5 mca), respectivamente.
Título
Velocidade
De acordo com a NBR 7198, a velocidade da água nas
tubulações deve ser inferior a 3m/s.
Nos locais onde o nível de ruído pode incomodar, a
velocidade da água deve ser limitada a valores compatíveis
com o isolamento acústico.
Título
Perda de Carga
O cálculo das perdas de carga deve ser feito do mesmo
modo que o indicado para a instalação de água fria. Pode ser
utilizada a fórmula de Fair-Whipple-Hsiao para Tubo de
cobre, latão e plástico conduzindo água quente.
J=0,000704 x ���,�� x ��,��
Ou
Q = 63.281 x �	,��� x 
�,���
J = perda de carga em mca/metros
Q = vazão em litros/segundos
d = diâmetro interno da tubulação em milímetro
Título
Dimensionamento da tubulação
- O dimensionamento das tubulações de água quente segue o
mesmo procedimento utilizado em água fria.
- Os ramais e sub-ramais devem ser calculados pelos métodos
de Máximos Provável e Máximos Possível.
Título
Dimensionamento da tubulação
Peso e Vazão das peças de utilização.