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INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
 
Instituto Federal De Educação, Ciência E Tecnologia Do Piauí
Campus IFPI Zona Sul - Marcílio Rangel
 Curso Técnico Em Edificações
Componentes:
Bruna Nayara
Jeimison Machado
Mauro José
Moacyr Ferreira
Raquel Xavier
Instalações de água quente
Generalidades
As instalações de água quente destinam -se a banhos, higiene, utilização em cozinhas (na lavagem e na confecção de refeições), lavagem de roupas e a finalidade médicas ou industriais.
Segundo a Norma NBR 7198/93,as instalações de água quente devem proporcionar:
 Garantia do funcionamento de água suficiente, sem ruído, com temperatura adequada e sob pressão necessária ao perfeito
Funcionamento das peças de utilização;
Preservação rigorosa da qualidade da água.
 A canalização não poderá ter velocidade superior a 3 m/s afim de não se produzirem ruídos excessivos ou prejuízos na instalação.
 Quanto a velocidade mínima nada se recomenda.
Condições Gerais
As temperaturas usuais são: 
ALGUMAS DEFINIÇÕES IMPORTANTES:
Aquecedor - Aparelho destinado a aquecer a água. 
Aquecedor de acumulação – Aparelho que se compõe de um reservatório dentro do qual a água acumulada é aquecida. 
Aquecedor instantâneo (de passagem) – Aparelho que não exige reservatório, aquecendo a água quando de sua passagem por ele. 
Dispositivo anti-retorno – Dispositivo destinado a impedir o retorno de fluidos para a rede de distribuição. 
Dispositivo de pressurização – Dispositivo destinado a manter sob pressão a rede de distribuição predial, composto de tubulação, reservatórios, equipamentos e instalação elevatória.
Misturador – Dispositivo que mistura água quente e fria.
Reservatório de água quente – Reservatório destinado a acumular a água quente a ser distribuída.
Dilatação térmica – Variação nas dimensões de uma tubulação, devida às alterações de temperatura.
Dispositivo de recirculação – Dispositivo destinado a manter a água quente em circulação, a fim de equalizar sua temperatura.
NORMAS E CONCEITOS
NBR 7198/93
condições específicas 
das instalações 
Devem ser alimentados pelo reservatório superior de água fria ou por dispositivo de pressurização;
O projetista deverá especificar o tipo de aquecedor – instantâneo (ou de passagem) ou de acumulação, com o volume, temperaturas máxima e mínima de operação, fonte de calor e potência; 
Para os aquecedores de acumulação deve-se observar cuidadosamente as características do sistema, como frequência de utilização, volume de armazenamento e capacidade de recuperação. 
A instalação hidráulica do aquecedor deve ser independente, nunca acoplada à coluna que tenha válvula de descarga ou de forma direta da rede pública.
A entrada de água fria deve partir sempre em nível superior ao do aquecedor, para evitar que o mesmo se esvazie no caso de falta d’água.
NORMAS E CONCEITOS
NBR 7198/93
condições específicas 
das instalações 
Não devem ser colocadas válvulas de retenção na entrada de água fria dos aquecedores, mas utilizam-se respiros ou válvulas de segurança na saída da água quente;
Estimativa de consumo de água quente – levar em consideração as condições climáticas e as características de utilização do sistema predial de água quente. 
Temperatura da água É obrigatória a instalação de misturadores quando houver possibilidade de a água quente fornecida no ponto de utilização ultrapassar 40oC. 
Pressão de serviço (Ps) – Não deve ultrapassar 400 kPa nos pontos de utilização. 
Velocidade da água – Não deve ser superior a 3 m/s. 
Vazão de projeto – nos pontos de utilização a vazão deve ser estabelecida a partir das características do aparelho sanitário e das necessidades do usuário deste aparelho.
Tubulações Observar o tipo de material escolhido, podendo ser necessário o isolamento térmico e acústico da instalação. 
AQUECIMENTO E DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA QUENTE
Combustão – sólidos (madeira, carvão, etc.), líquido (óleo, álcool, querosene, etc.) e gás (vapor de caldeira, GLP, etc) 
Eletricidade 
Energia solar 
Vapor/Caldeira 
 Usualmente, as fontes são associadas como forma de, na eventual falha ou falta de suprimento de um tipo, outro tipo ser capaz de complementar. 
AQUECEDORES
TIPOS
 VANTAGENS
 DESVANTAGENS
Difícil captação, por ser fonte de energia disseminada; 
Apresenta descontinuidade no fornecimento – dia/noite, céu nublado/claro, etc; 
Fonte de energia não poluidora e autossuficiente; 
Silenciosa; 
Disponível no local do consumo. 
Elementos: 
1.Captor (voltado para o norte, com inclinação igual à latitude local + 10°) 
2.Reservatório de acumulação de água aquecida 
3.Tubos e acessórios 
4.Bomba de circulação, quando a circulação por termossifão for insuficiente. 
AQUECIMENTO SOLAR 
 Ter água quente e bastante água saindo no chuveiro e em qualquer outra saída de água, como a torneira.
 A instalação depende da rede de distribuição de gás que vem da rua ou do condomínio. Requer mão de obra especializada e tubulação específica, o que resulta no encarecimento do serviço. Existe o risco de vazamentos 
VANTAGENS
DESVANTAGENS
AQUECIMENTO À GÁS 
a gás precisa de uma tubulação especial, e o aquecedor tem que ser instalado em uma área para fora e bem ventilada.
Economiza na reforma, uma vez que não exige tubulação embutida e pode ser ligado diretamente no chuveiro ou na torneira. 
 VANTAGENS
 DESVANTAGENS
Representa cerca de 23% do consumo da conta de luz.
Se for mal instalado, pode oferecer riscos para a rede elétrica e até para o usuário.
Tem menor vazão de água e não funciona em casos de falta de energia 
 Os sistemas de aquecimento elétrico para torneiras são menos eficientes energeticamente e ecologicamente. Quando comparado aos sistemas de aquecimento a gás e que usam a energia solar
AQUECIMENTO ELÉTRCO
Aplicação do Reservatório de Água Para Aquecedores a Lenha:
Indicado para residências que possuam fogão a lenha, lareira ou churrasqueira.
Para lugares que queiram aproveitar o calor dessas instalações no aquecimento da água, reduzindo assim a tarifa de consumo de gás ou de energia elétrica.
Vantagens do Reservatório de Água Para Aquecedores a Lenha
• Possui combustível de baixíssimo custo (lenha/carvão).
• De fato não consome energia elétrica, Ou seja, aproveita também o aquecimento de fogões, fornos, lareiras, churrasqueiras  e também de outras fontes de calor.
 O abastecimento de água quente é feito em encanamentos separados dos de água fria e pode ser de através de três sistemas:
Aquecimento individual ou local;
Aquecimento central privado (domiciliar);
Aquecimento central do edifício.
AQUECIMENTO INDIVIDUAL
(LOCAL)
Quando o sistema aquecedor atende um único aparelho ou apenas um compartilhamento sanitário. Como exemplo podemos citar o chuveiro e a torneira elétrica, ou um aquecedor que atenda unicamente um banheiro.
Modelo Aquecedor Individual
AQUECIMENTO CENTRAL PRIVADO
Quando o sistema aquecedor atende a uma unidade residencial, ou seja, alimenta os mais diversos pontos de utilização localizados em banheiros lavanderias, cozinhas, etc.
Modelo Aquecedor Domiciliar
Modelo Aquecedor Domiciliar por Acumulação
O Sistema Central coletivo pode se dividir em:
Distribuição Ascendente - Quando a água é bombeada a partir de um barrilete inferior. Pode ser sem retorno (tubulações inferiores a 30 m) ou com retorno (tubulações acima de 30 m) e com ou sem bombeamento. 
Distribuição Descendente - Quando a água para um barrilete superior e então distribuída. Também pode ser com ou sem retorno e com ou sem bombeamento. 
Distribuição Mista - Utiliza os dois métodos, ascendente e descendente conjugados. As colunas de distribuição descendentes podem ser utilizadas para fazer o retorno. 
AQUECIMENTO CENTRAL DO EDIFICIO
Há uma instalação geral, normalmente no térreo ou subsolo, de onde partem as ligações de água quente para as diversas unidades do edifício.
Sistema Descendente Com Retorno
Sistema Ascendente com Retorno
AQUECIMENTO CENTRAL DO EDIFICIO
RESUMINDO...
Sistema Individual– produção de água quente para um aparelho de utilização único ou no máximo aparelhos no mesmo ambiente. São eles – chuveiro elétrico e aquecedores de passagem;
Sistema Central privado – produção de água quente para todos os aparelhos de uma unidade habitacional (casa, apartamento). São utilizados nesse sistema os aquecedores de acumulação.
Sistema Central coletivo – produção de água quente para todos os aparelhos de todas as unidades habitacionais da edificação. É recomendado quando não há rateio da conta de energia e da manutenção, como em hospitais, hotéis, motéis ,etc. 
Sistema de Distribuição Mista
Formas de Aquecimento 
Aquecimento direto – quando o calor é transferido da fonte para a água aquecida, Utiliza-se esse tipo de aquecimento no sistema individual, como os aquecedores de passagem (elétricos – chuveiros, ou à gás) e no sistema central privado (elétrico ou à gás). 
Em C há um alargamento – assim a pressão em A é menor que a pressão em B 
Aquecimento Indireto – A fonte de calor aquele um fluido intermediário que cede calor para a água no equipamento denominado intercambiador. É utilizado quando se tem o sistema Central Coletivo 
Elementos do Sistema Predial de Água Quente :
 Alimentação; 
 Gerador de Água Quente (Aquecedor);
 
 Barriletes;
 
 Sistema de Distribuição–
 ascendente, descendente, mista;
 
 Pontos de utilização; 
 Sistema de retorno; 
 Bombas de recirculação. 
PEÇAS DE UTILIZAÇÃO
(ÁGUA QUENTE)
Joelho 90º
Curva 90°
Joelho 45º
Curva 45°
Segundo as recomendações da norma NBR 7198, tubulações de água fria que alimentam misturadores não podem estar conectados a barriletes, colunas de distribuição e ramais que alimentam válvulas de descarga.
 A tubulação de água fria que alimenta as instalações com aquecedores de acumulação devem ser feitas com material específico, resistente a temperatura máxima admissível da água quente, que para uso residencial, é de 70°C conforme a NBR 7198.
 Os tipos de materiais e equipamentos utilizados nas instalações de água quente podem ser: 
1.Para tubulação 
 Cobre 
 Aço carbono galvanizado 
 CPVC 
 PPR 
2.Aquecedor 
Passagem – elétrico ou gás 
Acumulação – elétrico (boiler), gás, energia solar 
TIPOS DE MATERIAIS UTILIZÁVEIS 
Cobre – Mais utilizado, possui custo elevado e vida útil longa. Como apresenta alta condutividade térmica, exige um bom isolamento térmico. Possui boa resistência à corrosão e baixo custo de manutenção. 
Aço Carbono Galvanizado – Baixo custo, porém, sua vida útil é mais curta, quando comparada à vida útil da edificação, em função das incrustações e corrosão à que está sujeito. Como o cobre, apresenta alta condutividade térmica, exigindo um bom isolamento térmico. 
PPR (Polipropileno Copolímero Random 3) – Material mais caro. Possui bom desempenho hidráulico e dispensa uso de isolamento térmico. É resistente à corrosão. 
CPVC (Plicloreto de Vinila Clorado) –
 É o material mais barato dentre os comercialmente disponíveis e utilizados. Possui vila útil longa, baixo coeficiente de dilação, baixa condutividade térmica, o que dispensa o isolamento térmico. Sua limitação está na temperatura máxima suportada pela tubulação – 80oC. Isso exige a instalação de uma termo-válvula que impede que a água ultrapasse a temperatura limite. Por ser material plástico, deve-se ter especial cuidado com a sustentação da tubulação de forma a impedir deformações.
Materiais, equipamentos e aparelhos 
 Os tipos de isolamento para as instalações de água quente são: 
Polietileno expandido (mais comum) 
Fibra de vidro; 
Lã de rocha 
Argamassa de cimento com vermiculita expandido. 
Materiais, equipamentos e aparelhos 
CPVC
COBRE
A escolha do material e equipamento a utilizar dependerá da edificação (tipo de uso da edificação, porte, consumo diário, etc) e de quesitos financeiros (em ordem de grandeza – CPVC, cobre, PPR).
Para a instalação de aquecedores de passagem é obrigatório o uso de tubulação de cobre, por questão de segurança do usuário em função da temperatura de saída da água.
 O cobre é o único material que resiste à elevadas temperaturas sem romper ou deformar. Porém, por necessitar de isolamento térmico, possui valor mais elevado que o CPVC (não necessita de isolamento). 
PPR
 O procedimento de proteção da tubulação das colunas de água segue os mesmos cuidados das colunas de água fria, com a adição de uma tira de borracha. Essa tira tem a função de diminuir o atrito entre as tubulações e as abraçadeiras ou alças metálicas de sustentação.
 Um material mais recente no mercado é o PEX. Tubulação flexível, possui alto custo e que pode ser utilizada para água fria e quente.
 A tubulação PEX é na verdade composta por dois tubos, ambos flexíveis.
 O tubo interno é de polietileno reticulado e conduz a água.
 O outro, que reveste o tubo de polietileno, é também de polietileno, porém, de baixa densidade e tem a função de ser guia do tubo interno.
Qual a diferença das conexões dos tubos de água quente e de água fria?
Dimensionamento
Determinação do Consumo Diário
Determinação do Consumo Diário
 Conforme NBR 7198/93, o consumo diário de água quente se dá conforme o tipo de ocupação:
Cd = C.P, onde Cd é o consumo diário de água quente (l/dia) a 70oC, C é o consumo diário per capita de água quente (conforme tabela da Norma) e P é a população da edificação. 
Para aquecedores elétricos (Boiler), de sistema central privado, a Norma recomenda os valores ao lado 
O dimensionamento da instalação predial de água quente segue os mesmos passos da instalação de água fria. 
A vazão é calculada a partir do peso das peças de utilização, por meio de fórmula ou ábaco, bem como a velocidade. 
A perda de carga ocorre por comprimento da tubulação (perda de carga distribuída) e pelas conexões, válvulas e registros (perda de carga localizada) que é transformada em comprimento equivalente e calculada como perda de carga distribuída. 
A pressão de serviço, disponível e estática seguem os mesmos parâmetros da instalação de água quente. 
Patologias causadas por tubulação de água quente nas
edificações
 Entre as principais de patologias em instalações prediais de água quente estão:
Vazamentos Em Aquecedores De Gás - para evitar esses incidentes é importante que o aquecedor esteja instalado em lugar ventilado, devendo obrigatoriamente possuir chaminé de exaustão e passar por uma manutenção, no mínimo anual, para a regulagem dos queimadores.
Perda De Temperatura Nas Instalações De Água Quente - o ideal é utilizar aquecedor de acumulação (cada aparelho apresenta um cilindro vertical onde a água fica armazenada, e onde é aquecida pela chama, produzida em um tubo no centro do cilindro), dimensionado corretamente, de acordo com o volume a ser consumido, com sistema de recirculação.
Vazamentos Em Reservatórios Térmicos - Para o bom funcionamento do aquecedor solar, são necessários que o dimensionamento e a instalação do mesmo sejam feitos de forma correta
Existe solução para evitar as patologias nos sistemas hidráulicos de água quente?
 As falhas podem ter origem na fase de projetos; na qualidade do material, nesse caso, o erro é do fabricante; na etapa de construção, que envolve falhas de mão de obra e (ou) fiscalização, ou, ainda, omissão do construtor; ou na etapa de uso, na qual as falhas poderão ser decorrentes da operação e manutenção das instalações.
REFERÊNCIAS
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7159/93 - Instalações Hidráulicas De Água Quente. Disponível em: www.abnt.org.br/ acesso em 12 de janeiro de 2020.. Acesso em: 12 jan. 2020.
 
AZEVEDO NETTO, J.M. et al. Manual de Hidráulica. 8.ed., São Paulo: Edgard Blucher, 1998. 669p.
 
BAPTISTA, M.B.; LARA, M. Fundamentos de Engenharia Hidráulica. Belo Horizonte, Editora UFMG e Escola de Engenharia da UFMG, 2a. Edição - Revisada, 2003.
 
BLOG DA LIGA. Patologias em sistemas prediais hidráulicos de água quente. Disponível em: https://blogdaliga.com.br/patologias-em-sistemas-prediais-hidraulicos-de-agua-quente/.Acesso em: 12 jan. 2020.
CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias.6.ed. 15.ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2006. 440p.
 
GARCEZ, L.N.; Elementos de Engenharia Hidráulica e Sanitária. 2.ed. São Paulo: 
Blucher, 2011. 356p.
 
MELO, V.O. & NETTO, J.M.A. Instalações Prediais Hidráulico-sanitárias. 4.ed. São Paulo: Blucher, 1988. 185p. 
 
MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalações Prediais e Industriais. 4.ed. São Paulo: LTC, 2012.