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Instalações Prediais deInstalações Prediais de Água Quenteg Q

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Considerações GeraisConsiderações Gerais• Regidas pela NBR 7198, as instalações de água quente eg das pe a 98, as sta ações de água que te

devem ser projetadas/executadas para:– Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em g

quantidade suficiente e temperatura controlável, com segurança, pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários e das tubulações;funcionamento dos aparelhos sanitários e das tubulações;

– Proporcionar o nível de conforto adequado aos usuários;

– Preservar a qualidade da água no interior da tubulaçãoPreservar a qualidade da água no interior da tubulação, devendo haver plena garantia da impossibilidade prática de a água ser contaminada com refluxo de esgoto sanitário ou demais águas servidas;

– Racionalizar o consumo de energia.

Finalidade de uso e temperatura da águaFinalidade de uso e temperatura da água

• A temperatura mínima na qual a água quente deverá ser p q g qfornecida depende do uso a que se destina.

• Nos pontos de consumo poderá ser feita dosagem com água fria a fim de obter temperaturas menores, de acordo com os níveis de conforto do usuário.

• Exemplos de temperatura e seus respectivos usos:

Estimativa de Consumo de Água QuenteEstimativa de Consumo de Água Quente

• O consumo diário é dado pela expressão:p p

• Onde:PCCD .=

– CD é o consumo diário de água quente (litros/dia);

– C é o consumo diário “per capita” (litros/dia/pessoa) ‐ ( Ver Tabela )

– P é a população (prédio ou apartamento).

Alojamento ProvisórioCasa Popular ou Rural

24 per capita36 per capitaCasa Popular ou Rural

ResidênciaApartamentoQuartel

36 per capita45 per capita60 per capita45 per capitaQuartel

Escola (Internato)Hotel (s/ cozinha e s/ lavanderia)Hospital

45 per capita45 per capita36 por hóspede125 por leitoHospital

Restaurantes e similaresLavanderia

125 por leito12 p/ refeição15 p/ kg roupa seca


• Observações:Obse ações– Considerar a taxa de ocupação para cada tipo de edificação, que

geralmente está expressa nos códigos de obras de cada município. Como referência, adote :

• 2 pessoas por dormitório com até 12m².

3 d i ó i á i d 12 ²• 3 pessoas por dormitório para áreas maiores de 12m²

– É importante que a capacidade do acumulador (reservatório de água quente) seja pelo menos igual a da banheira;água quente) seja, pelo menos, igual a da banheira;

– Nos apartamentos com central coletiva, considerar duas pessoas por dormitório, mais empregados, mais 150 litros por máquina de lavar instalada e mais a capacidade da banheira.


• Exercícios:e c c os– 1) Determine o consumo diário de água quente de uma

residência com aquecimento central. A residência conta com três dormitórios mais dependência de empregada e banheira de 150 litros.

– 2) Determinar o consumo diário de água quente de um prédio com sete pavimentos, com três apartamentos por andar, com p , p p ,dois dormitórios por apartamento, sem dependência de empregada, e com banheira de 180 litros. Considerar central l ticoletiva.

Classificação dos Sistemas de AquecimentoClassificação dos Sistemas de Aquecimento

• Sistema individualS ste a d dua– A água quente é produzida para um único aparelho ou, no

máximo, para aparelhos do mesmo ambiente.

– Os aparelhos ficam localizados no próprio banheiro ou na área de serviço.

E l– Exemplos:

– 1) Chuveiro elétrico: Uma resistência elétrica é ligada automaticamente pelo fluxo de água Neste caso não háautomaticamente pelo fluxo de água.Neste caso não há reservação.

– 2) Aquecedores individuais a gás: Uma chama piloto é acionada pelo fluxo de água. Os aquecedores centralizados podem ser:

• Aquecedores de Passagem.

• Aquecedores de Acumulação• Aquecedores de Acumulação.


• Sistema individualS ste a d dua

Aquecedor Elétrico de passagem

Aquecedor a gás de passagem


• Sistema individualS ste a d dua

Aquecedor de acumulação Elétrico

regulador de tiragem

conexão para entrada de água fria

tubo de tiragem

revestimento externo

l éisolamento térmico

deflector do tubo de tiragem

tambor internotambor internoválvula termostática

queimador

dreno

tripé

dreno

p

Aquecedor de acumulação a gás


• Sistema individual S ste a d dua

• Distribuição:– Para este sistema não há necessidade de uma rede dePara este sistema não há necessidade de uma rede de

tubulações para distribuir a água quente, pois os aparelhos geralmente encontram‐se nos ambientes em que são utilizados.

• Critérios para escolha deste sistema:– É mais utilizado em edificações de baixa renda, pois o

investimento inicial é baixo. A instalação da rede de água quente aumenta o custo da edificação. Vale ressaltar que a instalação de aparelhos com utilização de gás combustívelinstalação de aparelhos com utilização de gás combustível requerem cuidados especiais na instalação e adequação dos ambientes, bem como dispositivo para exaustão dos gases.


• Sistema Central Privado:S ste a Ce t a ado• Produz água quente para todos os aparelhos de uma unidade

residencial (casa ou apartamento).

• Modalidade vantajosa em prédios de apartamentos onde existe dificuldade no rateio na conta de energia e manutenção, que será de responsabilidade de cada condôminode responsabilidade de cada condômino.

• Fontes de energia: eletricidade, óleo combustível, gás combustível, lenha e energia solar.g

• Os aparelhos de aquecimento podem ser instantâneos (ou de passagem), onde a água vai sendo aquecida à medida que passa pelo aparelho (sem reservação) ou de acumulação, onde a água é reservada e aquecida para posterior uso.


• Sistema Central Privado:S ste a Ce t a ado• Neste sistema de aquecimento, deve existir uma prumada de água

fria exclusiva, com dispositivo que evite o retorno da água do interior do aquecedor em direção à coluna de água, tal como o sifão térmico.

• Os aquecedores deverão contar com dispositivo para exaustão dos• Os aquecedores deverão contar com dispositivo para exaustão dos gases e os ambientes onde os mesmos serão instalados devem obedecer às normas quanto à adequação de ambientes.

• No caso de instalação de aquecedores a gás combustível em residências, a norma a ser obedecida é a NBR 13103.


• Sistema Central PrivadoS ste a Ce t a ado

• Distribuição:• A rede de distribuição de água quente é constituída basicamente deA rede de distribuição de água quente é constituída basicamente de

ramais que conduzem a água do aparelho de aquecimento até os pontos de utilização. Este trajeto deve ser o mais curto possível a fi d i d d l b l ãfim de evitar perda de calor na tubulação.

• Critérios para escolha deste sistema:D l f fi i i i l ã d• Deve‐se levar em conta os fatores financeiros, pois a instalação da rede demanda um certo investimento inicial.

• A adequação dos ambientes também deverá ser levada emA adequação dos ambientes também deverá ser levada em consideração, pois os ambientes necessitam de ventilação permanente e espaço físico adequado, principalmente no caso de se adotar aquecedores de acumulação.


• Sistema Central Privado:S ste a Ce t a ado• Critérios para escolha deste sistema:• Em certos casos, a falta de espaço remete à instalação de , p ç ç

aquecedores de passagem.

• Outro fator importante na escolha de aquecedores de passagem ou acumulação é o trajeto da tubulação. Trechos muito longos proporcionam perdas de calor, limitando a utilização de um único aquecedor instantâneo.aquecedor instantâneo.

• A alimentação de mais de um ponto de utilização com um único aquecedor de passagem também pode ser deficiente. Um aquecedor de acumulação, nestes casos, proporcionaria maior conforto ao usuário.


• Sistema Central Coletivo:S ste a Ce t a Co et o• A água quente é produzida para todos os parelhos ou unidades da

edificação.

• O aparelho de aquecimento situa‐se, geralmente, situado no térreo ou subsolo, para facilitar a manutenção e o abastecimento de combustívelcombustível.

• É indicado quando não há rateio na conta, como em hotéis, motéis, hospitais, clubes, indústrias, etc. p , , ,

• O abastecimento de água neste caso também é feito através de uma prumada exclusiva.


• Sistema Central Coletivo:S ste a Ce t a Co et o• Estes aparelhos (comumente chamados de caldeiras) podem

apresentar dispositivos para a troca da fonte de energia (sistema de backup). Tem‐se, assim, caldeira a gás e eletricidade no mesmo aparelho.

• Assim como nos aquecedores de acumulação para central privada• Assim como nos aquecedores de acumulação para central privada, o reservatório pode estar situado conjuntamente com o gerador ou não, dependendo do espaço físico destinado ao aparelho. Assim, pode‐se ter o gerador no pavimento térreo ou subsolo e o reservatório na parte superior da edificação (cobertura).

A di õ i f l tid l• As dimensões variam conforme o volume contido e alguns fabricantes trazem recomendações quanto às dimensões das casas de caldeiras para a instalação das mesmas.

Aquecedor de acumulação à gás combustívelAquecedor de acumulação à gás combustível


• Sistema Central Coletivo:S ste a Ce t a Co et o• Distribuição:

• A distribuição neste sistema pode ser ascendente, descendente ou ç pmista.

• Na distribuição ascendente tem‐se um barrilete inferior que li lalimenta as colunas.

• Na distribuição descendente as colunas são alimentadas por um barrilete superiorbarrilete superior.

• Na distribuição mista existem dois barriletes, um superior e outro inferior.


• Sistema Central Coletivo:S ste a Ce t a Co et o• Critérios para escolha deste sistema

• É recomendado quando não há rateio na conta, como em hotéis, qmotéis, hospitais, clubes, indústrias, etc.

• É recomendado, também, quando se dispõe de pouco espaço físico i i d d ã d j i l ãno interior do apartamento, ou quando não se deseja a instalação

de aparelhos de aquecimento no apartamento.

• Neste sistema a água é oferecida em maiores vazões e o corretoNeste sistema a água é oferecida em maiores vazões e o correto dimensionamento do sistema proporciona quantidades de água quente adequadas em todos os pontos de utilização.

• Em contrapartida, as perdas de calor no reservatório são maiores do que aquelas verificadas num aquecedor utilizado no sistema central privadocentral privado.

Sistemas de Aquecimento SolarSistemas de Aquecimento Solar• A energia vinda do Sol:e e g a da do So• O Sol envia uma imensa quantidade de energia à Terra.

• Por ano, chegam 1018 kWh de energia enviados pelo Sol. Isto g g pequivale a 1013 toneladas de carvão, que é a reserva total de carvão disponível!

E i h id d i d 1014 kWh• Estima‐se que a humanidade consome aproximadamente 1014 kWh de energia por ano. Isto equivale a 1/10000 da energia que o Sol envia.

• O Sol envia por hora a energia que a humanidade consome por ano.

Sistemas de Aquecimento SolarSistemas de Aquecimento Solar• Características da energia solar:

• O aproveitamento da energia solar é limitado devido aos fatores:– Apresenta‐se de forma não concentrada, sendo difícil sua captação;

– Apresenta disponibilidade descontínua (dia / noite / inverno / verão);

– Apresenta variações casuais (céu nublado / claro);

Alé d f t há id d d i t l ã d• Além desses fatores, há a necessidade de instalação de acumuladores para os períodos ou momentos de carência.

• Vantagens:Vantagens:– Não poluidora;

– Auto‐suficiente;

– Completamente silenciosa;

– É uma fonte alternativa de energia;

E tá di í l l l d– Está disponível no local do consumo.

Sistemas de Aquecimento SolarSistemas de Aquecimento Solar• Geração da água quente:ç g q

• O sistema de geração de água quente à base de energia solar é composto por três elementos:– a) Coletores de energia (placas coletoras);

– b) Acumulador de energia (reservatório de água quente);

)– c) Rede de distribuição

Sistemas de Aquecimento SolarSistemas de Aquecimento Solar

Sistemas de Aquecimento SolarSistemas de Aquecimento Solar• Coletores:

• O coletor solar é composto basicamente de uma placa de vidro plano, um elemento absorvedor (de cobre ou alumínio), um isolante térmico e uma caixa de proteção.

Sistemas de Aquecimento SolarSistemas de Aquecimento Solar• Montagem dos Coletores:g

• Devem ser seguidas as seguintes prescrições:– Orientação: deverá ser orientado para o norte verdadeiro;

– Inclinação: a inclinação com a horizontal deverá ser igual à latitude do local + 5 a 10º.

Nível: para que ocorra a circulação normal (fluxo ascendente de água– Nível: para que ocorra a circulação normal (fluxo ascendente de água com temperatura mais elevada), deverá haver um desnível de 60cm ou mais entre a saída do coletor e o fundo do reservatório de água quente.

Materiais Utilizados em àgua quenteMateriais Utilizados em àgua quente• Cobre:

– Apresenta custo elevado, mas uma vida útil bastante longa.

– O limite de temperatura fica acima do mínimo normalmente exigido.

– O cobre apresenta excelente resistência à corrosão e à pressão, atendendo aos limites impostos pela NBR 7198. Apresenta também resistência ao golpe de aríete. g p

– Para a execução das tubulações pode ser utilizada solda (geralmente estanho), o que exige mão‐de‐obra especializada.

S i l ã i l é i– Sua instalação requer isolamento térmico.

Materiais Utilizados em àgua quenteMateriais Utilizados em àgua quente• Ferro:

– Apresenta custo elevado, embora menor que o do cobre.

– Devido às incrustações e corrosões, pode apresentar vida útil mais d d d breduzida se comparado ao cobre.

– Apresenta coeficiente de dilatação alto, em torno de 1,2 x 10‐5 m/ºC.

– Sua instalação também requer isolamento térmicoSua instalação também requer isolamento térmico.

– As juntas são rosquedas, exigindo mão‐de‐obra especializada.

• CPVC = policloreto de vinila clorado p– Termoplástico semelhante ao pvc, porém com maior percentual de

cloro.

É l– É o material que apresenta o menor custo.

– Apresenta vida útil longa, baixo coeficiente de dilatação e baixa condutividade térmica, o que dispensa o uso de isolamento térmico., q p

Materiais Utilizados em àgua quenteMateriais Utilizados em àgua quente• CPVC = policloreto de vinila clorado p

– As juntas são soldáveis, exigindo mão‐de‐obra treinada.

– A principal limitação quanto ao uso de cpvc é o limite de temperatura, é dque é de 80º C.

– Exige a instalação de uma termo‐válvula, com termoelemento, para impedir que a água ultrapasse a temperatura de 80º C através da p q g p pmistura com água fria.

– A termoválvula deve ser instalada entre o aquecedor e a tubulação de água quenteágua quente.

– Deve se ter cuidado na observação da vida útil da termo‐válvula.

– O aspecto do tudo CPVC, da termo‐vávula e sua instalação estão p , çilustrados a seguir

Materiais Utilizados em àgua quenteMateriais Utilizados em àgua quente• CPVC = policloreto de vinila clorado p

Materiais Utilizados em àgua quenteMateriais Utilizados em àgua quente• Polipropilenop p

– O polipropileno é uma resina cujo principal componente é o petróleo.

– Dada sua versatilidade, apresenta várias aplicações e dentre elas se d l õ d ádestaca o uso nas instalações de água quente.

– Sua instalação é relativamente fácil, sendo as conexões e emendas soldadas por termofusão. p

Materiais Utilizados em àgua quenteMateriais Utilizados em àgua quente• PEX = Polietileno Reticulado

– O polietileno é uma resina termoplástica muito utilizada em instalações de gesso acartonado.

É l d d d b d d b– É utilizado conduzindo‐se o tubo dentro de um outro tubo guia, tanto para instalação de água fria quanto de água quente.

– Suas características são a flexibilidade, ausência de fissuras por fadiga , p ge vida útil prolongada.

– Possui boa resistência à temperatura (cerca de 95º C).

É ã dif d i d b PVC CPVC– É uma concepção diferente dos sistemas de tubos como o PVC, CPVC, PPR e que possui bitolas bem menores que estes.

– Tem um reduzido número de conexões pois o tubo (mangueira) é p ( g )maleável e permite realizar curvas.

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