1

aquecimento de

ambientes:

calefação de pisos

André Viana Antunes Amaral

Felipe Sartori

Marilice da Silva e Souza

Vitor Cariolick

SISTEMA DE CALEFAÇÃO

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O principal proposito dos sistemas de calefação é manter as

condições mínimas para o conforto térmico dos humanos.

CALEFAÇÃO NO BRASIL

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O Brasil, um país de tamanho continental, possuí

predominantemente 3 climas que são:

• Equatorial;

• Tropical;

• Temperado.

CALEFAÇÃO NO BRASIL

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Pesquisas indicam que nas regiões ao sul do nosso país as

temperaturas tornam propícia a utilização de sistemas de

calefação nos meses mais frios de inverno. (GOULART, 1993)

NBR 15220-3

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A NBR 155220-3: Desempenho Térmico de Edificações,

estabelece diferentes estratégias de condicionamento

térmico para as edificações, aconselhando amenizar o

desconforto térmico por frio mediante o uso de aquecimento

artificial para as zonas bioclimáticas 1 e 2.

MAPA DE ZONAS BIOCLIMÁTICAS

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Figura 1: Mapa das zonas bioclimáticas brasileiras e percentual de abrangência

em território

Fonte:

http://www.kommerling.com.br/ecomaXL/flash/KOE_BR_PT_rentabl/_imgs/map

a.png

CALEFAÇÃO NO RIO GRANDE DO SUL

7

O estado do Rio Grande do Sul apresenta as maiores

amplitudes térmicas anuais, atingindo temperaturas no

entorno ou abaixo de 0ºC durante o inverno, e facilmente

superando os 30ºC durante o verão. (INMET, 2011)

CALEFAÇÃO NO RIO GRANDE DO SUL

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Rio Grande do Sul

Alegrete 2

Bagé 2

Bom Jesus 1

Caxias do Sul 1

Cruz Alta 2

Encruzilha do Sul 2

Passo Fundo 2

Pelotas 2

Santa Maria 2

Santa Vitória do Palmar 2

São Francisco de Paula 1

São Luiz Gonzaga 2

Uruguaiana 2

Tabela 1: Cidades do RS com recomendação de uso

de calefação artificial

Fonte: NBR 15220:3 – Desempenho Térmico de

Edificações

CALEFAÇÃO POR PISO RADIANTE

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Neste sistema, o piso é a fonte principal de energia.

• Utiliza a água como principal meio de transporte do calor

• Recentemente existem estudos que consideram o ar como

principal elemento condutivo.

CALEFAÇÃO POR PISO RADIANTE

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Ao produzir-se a calefação desde o piso para o ambiente, as

diferenças de temperatura na direção vertical, produzem um

gradiente negativo, o que significa menores temperaturas na

parte da cabeça, provocando uma melhor sensação térmica

desde o ponto de vista do usuário (OLESEN, 2002).

COMPARAÇÃO DE SISTEMAS

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Figura 2: Fluxo de calor num sistema de piso radiante.

Fonte: Google Imagens. Figura 3: Fluxo de calor num sistema de calefação a ar quente.

Fonte: Google Imagens.

PISO RADIANTE PELO MUNDO

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Na Coréia do Sul, cerca de 90% das residências utilizam este

tipo de sistemas. (OLESEN, 2002).

Na Europa, o uso deste sistema já representava mais de 50%

das residências novas na década de 90 (ATHIENITIS et al.,

1993)

PISO RADIANTE PELO MUNDO

13

Na Europa, os esses sistemas são uma tecnologia frequentemente

utilizada em prédios comerciais e residenciais e a sua popularidade

continua aumentando (McGRAW, 2008)

PISO RADIANTE NO BRASIL

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No Brasil, existe uma limitação a implementação desse

sistema pelo preço de instalação oferecido no mercado.

Devido os materiais utilizados para instalar essa tecnologia

são, na maioria das vezes, importados dos EUA e da Europa, o

que aumenta significativamente o seu valor.

PISO RADIANTE NO BRASIL

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Devido aos custos de instalação e importação do sistema, seu

uso é restrito e exclusivamente residencial. Com a ampliação

da utilização e pesquisas o sistema de piso radiantes podem

aumentar sua importância no mercado nacional.

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

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A base do funcionamento do sistema de calefação por piso

radiante pode ser dividida em duas fases:

1º Fase: Fluido – Piso.

2º Fase: Piso – Ambiente.

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

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1º Fase: Fluido – Piso.

Consiste na transferência do calor entre o fluido aquecido (Ar

ou Água) que circula pelos tubos incorporados no interior do

piso e sua superfície.

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

18

2º Fase: Piso – Ambiente.

Nesta fase ocorre a transferência de calor entre a superfície

do piso e o ambiente.

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

19

Figura 4: Corte de funcionamento de um modelo de

sistema de aquecimento por piso radiante.

Fonte:

http://www.aquamec.com.br/UserFiles/infografico.jpg

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

20

Figura 5: Corte de funcionamento de um modelo de

sistema de aquecimento por piso radiante.

Fonte:

http://pisotermico.com.br/App_Themes/layout/img-piso-

home-maior.jpg

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

21

Figura 6: Utilização de sistema de aquecimento por piso

radiante para auxiliar na criação e ovinos.

Fonte:

http://www.termopiso.com.br/arquivos/450_imag022.jpg

SISTEMAS DE CALEFAÇÃO POR PISO

RADIANTE

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Sistemas de calefação que utilizam o piso como fonte de

radiação podem identificar-se em três tipos de instalações de

acordo com a fonte de calor:

1. Sistema Elétrico;

2. Sistema com circulação de ar;

3. Sistema de piso radiante hidráulico.

SISTEMA ELÉTRICO

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O calor é gerado no interior do piso, através de cabos

elétricos, tipo resistências, aquecendo diretamente a massa

térmica do pisa. O total de energia consumida é transformado

em calor.

24

SISTEMA COM CIRCULAÇÃO DE AR

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O calor é usado para aquecer um ar quente sob que circula

sob o piso. Existem muitos estudos que buscam maior

aproveitamento da energia solar como fonte de aquecimento

do ar circulante no piso.

SISTEMA DE PISO RADIANTE

HIDRÁULICO

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O piso radiante hidráulico é o mais utilizado (OLESEN, 2002).

A água quente é distribuída no sistema através de tubos de

cobre ou polietileno de alta densidade, transmitindo o calor

para o piso.

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

27

Figura 7: Piso coberto de mangueiras de circulação de água

quente.

Fonte: Google Imagens

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

28

Figura 8: Ponto de controle de pressão e fluxo da água.

Fonte: Google Imagens

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

29

Figura 9: Figura modelo do sistema de alimentação e

fornecimento de calor para água.

Fonte: Google Imagens

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os sistemas de calefação por piso radiante já são consolidados

no mundo, contudo devido a questões energéticas e

tributárias existem inúmeras restrições ao mercado desse

sistema no Brasil. Somados aos altos custos de instalação e

uso afastam qualquer projeção favorável de crescimento na

implementação desse sistema.

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PRINCIPAIS REFERÊNCIAS

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• ATHIENITIS, A.K.; CHEN, T. Experimental and theoretical investigation of floor heating

with termal storage. ASHRAE Transactions, Vol. 99, Part 1, p. 1049-1057, 1993.

• GOULART, S. Dados Climáticos para Avaliação de Desempenho Térmico de Edificações.

In: Anais do II Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído, p. 209-

215.Florianópolis, 1993.

• Instituto Nacional de Meteorologia (INMET)

• McGraw Hill Construction. Products and player’s trend; 2008

• OLESEN, B. W. Radiant Floor heating in theory and practice. ASHRAE Journal nº44, p.19

24, 2002.

• RASTELLO, M. C. D. Otimização de parâmetros de projeto de tubulações de sistemas de

calefação por piso radiante. Dissertação de Mestrado em Engenharia, Escola Politécnica -

USP, São Paulo, 2013.

MUITO

OBRIGADO

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