PROGRAMA DE CAPACITAÇÃO EM AQUECIMENTO SOLAR

PROGRAMA DE CAPACITAO EM AQUECIMENTO SOLAR

ABRAVA/DASOL 2012

MDULO 2 Projetista SAS Pequeno Porte

ABRAVA - So Paulo , Maio de 2012

Luciano Torres Pereira

Reviso Mdulo I

2Curso de Capacitao em Aquecimento Solar ABRAVA/DASOL 2012

SAS Circuito Primrio e Circuito Secundrio


O que ? Onde acaba um e comea o outro ?

SAS Coletor Solar


O que ? Qual a sua funo ? Qual a funo de cada componente ?

SAS Coletor Solar


Revisando a transferncia de calor ...

SAS Coletor Solar


Coletores com tamanhos variados ! Ajuda ou atrapalha ?

SAS Coletor Solar


Produto etiquetado no INMETRO sempre ! Porque ?

SAS Reservatrio Trmico


O que ? Qual a sua funo ? Qual a funo de cada componente ?

SAS Coletor Solar


Produto etiquetado no INMETRO sempre ! Porque ?

SAS Aquecimento Auxiliar


Dimensionamento do SAS Volume de gua Quente

usodefrequnciautilizaodetempoutilizaodepontodovazoV =


usodefrequnciautilizaodetempoutilizaodepontodovazoVin

consumo ==


Mtodo 1: Volume de Consumo



VA =Volume de Consumo x (T

consumo T

ambiente)

(Tarmazenagem

Tambiente

)

Mtodo 2: Volume de Armazenagem


Dimensionamento do SAS rea Coletora

Qtde de Coletores = Demanda Energtica + Perdas Trmicas


Produo de Energia do Coletor Solar

Dimensionamento do SAS rea Coletora

r e a Col e t or a Ne c e ss r i a

200,0

250,0

300,0


0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

M e se s

r ea 139,5 121,1 132,5 172,5 213,2 247,1 215,0 184,6 188,1 170,2 166,8 167,7

Deciso de Pr ojeto 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Janei r o Fever ei r o Mar o Abr i l Maio Junho Julho Agosto Setembr o Outubr o Novembr o Dezembr o

rea

SAS Obra de Grande Porte e Obra de Pequeno Porte

Termossifo ou

bombeado


Mdulo II


SAS Obras de Pequeno Porte Classificao

CLASSIFICAO DOS AQUECEDORES SOLARES

DISPOSIO DOS FORMA DE CIRCULAO DE GUA


DISPOSIO DOS COMPONENTES

FORMA DE AQUECIMENTO

CIRCULAO DE GUA

INTEGRADO

ACOPLADO

CONVENCIONAL

DIRETO

INDIRETO

TERMOSSIFO

BOMBEADO

SAS - Disposio dos componentes - Integrado


SAS - Disposio dos componentes Compacto ou Acoplado


Foto: Acervo SoletrolFoto: Website Unipac

SAS - Disposio dos componentes Convencional


SAS - Forma de Aquecimento

Direto


Indireto

SAS - Circulao de gua


Termossifo ou Circulao Natural

Bombeado ou Circulao Forada

Termossifo princpio de funcionamento

Variao da densidade da gua em relao a temperatura



Colunas a mesma temperatura princpio de Arquimedes



Fora motriz variao da densidade das colunas



Variao na altura de cada coluna em funo da temperatura

Temp. A = 40CTemp. B = 20Ch = 2m


Pman = x g x h

Pquente (A) = 983 x 9,8 x 2 = 19.267 pascalPfria (B) = 998 x 9,8 x 2 = 19.561 pascal

A diferena de presso :

19.561 19.267 = 294 pascal = 30mmca


Fluxo natural em circuito fechado - Termossifo


Termossifo Itens relevantes

Perda de carga

1. Utilizar tubos de 22mm para sistemas at 8m e 28mm at 12m;

2. Para sistemas maiores, dividir o sistema e dois ou mais;

3. Utilizar o mtodo de comprimento equivalente para reduzir a perda de carga;

4. Grande diferena de temperatura na entrada e sada do coletor pode


4. Grande diferena de temperatura na entrada e sada do coletor pode significar perda de carga prejudicial ao sistema;


Clculo de comprimento total Tabela de comprimentos equivalentes


Termossifo Comprimento total de tubulao

Estudo de caso

Clculo de comprimento total

Em uma instalao, deseja-se calcular o comprimento equivalente das conexes e o comprimento equivalente total. As conexes so as seguintes:


As conexes so as seguintes:04 cotovelos de 90 22 mm02 Curvas de 45 22 mm02 registros de gaveta abertos 15 metros de tubos 22 mm

Observando-se a tabela anterior:

Termossifo Perda de carga

Estudo de caso


Comprimento equivalente = 6,2 mComprimento real = 15,0mComprimento total = 21,2m


Comprimentos mximos equivalentes para termossifo com coletor 2,0 m



Comprimentos mximos equivalentes para termossifo com coletor 1,0 m



Comprimento equivalente entre tubos de dimetros diferentes

mesma vazo, tubos de dimetros diferentes possuem comprimentos equivalentes calculado com a seguinte expresso:

Comprimento equivalente = (D1/D2)5


Comprimento equivalente = (28/22)5 = 3,34

Ou seja, 3,34m de 28mm equivalem a 1,0m de 22mm

Dar preferncia para a troca do tubo de retorno do coletor para o reservatrio trmico


Sifes e ar na tubulao

A gua libera bolhas de ar durante seu aquecimento e estas bolhas precisam ser eliminadas:

1.No utilize trechos horizontais entre os coletores e o reservatrio trmico;


1.A passagem da tubulao entre as telhas merece ateno para no formar sifo;

2.Os coletores devem ser levemente inclinados no sentido da sada de gua quente para evitar sifo entre os coletores;




Quando possvel, evitar esta situao


Sifo entre os coletores


Inclinar os coletores no sentido ascendente em relao aoretorno de gua quente para o RT.


Alturas necessrias



Alturas necessrias solues alternativas


Torre de caixa dgua


Alturas necessrias solues alternativas

Quando se aplica?Qual a vantagem do RT em nvel ?


Reservatrio em nvel com a caixa dgua

Classificaes do SAS Bombeado


Bombeado ou Circulao Forada

Qual a posio correta dos sensores ?Qual a programao correta do controlador?

Como dimensionar a bomba ?

Classificaes do SAS Bombeado

Circulao forada

Utiliza uma motobomba para circulao de gua entre os coletores solares e o reservatrio trmico;Os coletores solares podem ser instalados em qualquer posio em relao ao reservatrio trmico;A motobomba comandada por um CDT Controlador Diferencial de Temperatura;


A motobomba comandada por um CDT Controlador Diferencial de Temperatura; utilizada em sistemas de pequeno, mdio e grande porte;O dimensionamento da motobomba depende do projeto e arranjo dos coletores solares;

Associao de coletores solares

Associao em paralelo

22C 22C 22C 22C


15C 15C 15C 15C

Mximo 5,5 m

Associao de coletores solares

Associao em srie

22C 28C 33C 37C

Efic

in

cia

Inst

ant

nea

Mximo de 3 ligaes em srie


15C 22C 28C 33C

dT/G

Efic

in

cia

Inst

ant

nea

Classificaes do SAS Baixa Presso e Alta Presso


Baixa PressoAt 5 mca

Alta PressoAcima 5mca

Mais comum 40 mca

Classificaes do SAS Predominncia no Brasil

1. Circulao Naturalou Termossifo

2. Reservatrio Trmico Fechado (Desnvel)


ou Termossifo

3. Alimentao de AFEm Baixa Presso

4. Aquecimento Auxiliar Eltrico

SAS

Termossifo

Fechado (Desnvel)


Fechado (Desnvel)

Baixa Presso

Apoio Eltrico

SAS Termossifo, Fechado (Desnvel), Baixa Presso e Apoio Eltrico

RespiroQuais as suas funes ?


SifoQual o comprimento correto ?

Ao contrrio, jamais !



Causa: Ausncia do Respiro



TermostatoSimples ou Duplo ?

Conector

Resistncia EltricaCobre ou Inox ?

Qual a correta posio da resistncia eltrica ? E do termostato ?

SAS

Em Nvel


SAS Em Nvel com caixa dgua


Bia de Nvel

Vlvula de reteno??

SAS

Alta Presso


SAS Alta Presso com PressurizadorCuidados:

O tanque de expanso deve ser calibrado com 0,5 Kgf/cm abaixo da presso mxima de trabalho do sistema;

Capacidade do tanque de expanso de +/- 6% do volume do reservatrio trmico.


trmico.

Ateno:

Utilizar apenas um pressurizador para AF e AQ sempre !

Pressurizador

SAS Alta Presso diretaCuidados:

O tanque de expanso deve ser calibrado com 0,5 Kgf/cm acima da presso mxima de trabalho do sistema;

Capacidade do tanque de expanso de 5% do volume do reservatrio trmico.


SAS Vasos de expanso


Utilizados como absorvedores da expanso volumtrica da gua em SAS pressurizados com vlvula de reteno na entrada de gua fria. Esta expanso ocasionada devido ao aumento de temperatura da gua confinada no SAS.


Expanso volumtrica x aumento de presso



Funcionamento



Seleo do volume do vaso de expanso

Volume do RT

Presso Vlvula de Segurana

Volume do Vaso de Expanso

litro kgf/cm litro kgf/cm lbf/cm200 2,0 10,0 1,5 21,3300 2,0 15,0 1,5 21,3400 2,0 20,0 1,5 21,3500 2,0 25,0 1,5 21,3

Presso de pr-carga


*Para uma temperatura mxima no SAS de 70 C

500 2,0 25,0 1,5 21,3600 2,0 30,0 1,5 21,3700 2,0 35,0 1,5 21,3800 2,0 40,0 1,5 21,3900 2,0 45,0 1,5 21,3

1000 2,0 50,0 1,5 21,3200 2,5 11,0 2,0 28,4300 2,5 16,0 2,0 28,4400 2,5 21,0 2,0 28,4500 2,5 27,0 2,0 28,4600 2,5 32,0 2,0 28,4700 2,5 37,0 2,0 28,4800 2,5 43,0 2,0 28,4900 2,5 48,0 2,0 28,4

1000 2,5 53,0 2,0 28,4


Seleo do volume do vaso de expansoVolume do

RTPresso Vlvula de Segurana

Volume do Vaso de Expanso

litro kgf/cm litro kgf/cm lbf/cm200 3,0 12,0 2,5 35,6300 3,0 18,0 2,5 35,6400 3,0 24,0 2,5 35,6500 3,0 30,0 2,5 35,6

Presso de pr-carga


*Para uma temperatura mxima no SAS de 70 C

500 3,0 30,0 2,5 35,6600 3,0 36,0 2,5 35,6700 3,0 42,0 2,5 35,6800 3,0 48,0 2,5 35,6900 3,0 54,0 2,5 35,6

1000 3,0 60,0 2,5 35,6200 4,0 15,0 3,5 49,8300 4,0 23,0 3,5 49,8400 4,0 30,0 3,5 49,8500 4,0 38,0 3,5 49,8600 4,0 46,0 3,5 49,8700 4,0 53,0 3,5 49,8800 4,0 61,0 3,5 49,8900 4,0 68,0 3,5 49,8

1000 4,0 76,0 3,5 49,8


Seleo do volume do Vaso de Expanso

Escolher o vaso de expanso imediatamente acima do valorencontrado; O vaso de expanso deve ser calibrado a vazio; Prever manuteno a cada 6 meses para verificar a presso de pr-carga do vaso de expanso;


carga do vaso de expanso; O SAS deve possuir uma vlvula de reteno exclusiva na entradade gua fria; O vaso de expanso deve estar localizado entre a vlvula dereteno e o RT, antes do sifo.

SAS Alta Presso

Vlvula Redutora de Presso: tem a funo de regular a presso mxima na alimentao do SAS quando alimentado direto da rua.

Vlvula de Reteno Horizontal: tem a funo de evitar variao de presso no SAS e retorno de gua quente quando h consumo de AF em sistemas pressurizados ou direto da rua.


de AF em sistemas pressurizados ou direto da rua.

Tanque de Expanso: tem a funo de absorver a expanso volumtrica da gua causada pelo seu aquecimento mantendo a presso constante dentro do SAS.

Vlvula de Segurana: tem a funo de proteger o SAS contra presso acima da qual o sistema foi projetado.

SAS Alta Presso

Vlvula Ventosa: tem a funo de eliminar ar e vapor do SAS.

Vlvula de Reteno Vertical: tem a funo de proteger o reservatrio trmico contra queda brusca de presso e formao de presso negativa.


de presso negativa.

Registro de Descarga: tem a funo de facilitar a entrada e sada de ar no reservatrio trmico em caso de drenagem ou enchimento respectivamente.

SAS

Bombeado


SAS BombeadoVlvula Ventosa: Eliminao de ar e vapor


Bomba de Recirculao: Baixa potncia 1/8 CV a 1/4CV

ControladorDiferencial deTemperatura

Registro Globo para controle da vazo da motobomba

SAS Bombeado

Controladores de Temperatura:


Bombas de Circulao:

Rowa Texius - Schneider Grundfos Wilo

SAS Bombeado

1. SAS bombeado mais eficiente que o SAS por circulao natural;

2. Sensor dos Coletores pode ser instalado por encosto ao tubo de cobre, desde que muito bem isolado;

3. Sensor do Reservatrio de ser instalado em poo no tampo do reservatrio ou na tubulao;


4. Bombas de baixa potncia, entre 1/12 CV a 1/6 CV.

5. Controladores so ajustados para ligar com diferena de 6 C e desligar com diferena de 3 C;

6. Controladores possuem funo contra congelamento para proteger os coletores em perodos de inverno rigoroso.

7. Controladores permitem ajustar temperatura mxima da gua no RT.

8. O ajuste da vazo do circuito primrio fundamental para o bom funcionamento do sistema;

SAS

Instalaes Clssicas Termossifo


SAS Instalaes Clssicas Termossifo



1. No mximo 5,5m de largura por bateria de coletores;

2. No mximo 3 baterias em paralelo;

3. At 6 coletores tubulao de 22mm , de 7 a 12 coletores tubulao de 28mm e de 13 a 18 coletores tubulao de 35mm (???);


tubulao de 35mm (???);

4. Preservar balanceamento hidrulico entre alimentao e retorno sempre;

5. Isolar termicamente a tubulao;

6. Manter bateria com inclinao mnima de 3% no sentido do retorno;

7. Tubulao de alimentao sempre descendente e tubulao de retorno sempre ascendente com inclinao mnima de 10%;

SAS

Instalaes Clssicas Circulao


Forada

SAS Instalaes Clssicas Circulao Forada



1. No mximo 5,5 m de coletores por bateria;

2. No mximo 3 baterias em srie;

3. Maior parte dos SAS residenciais utilizam tubulao de 22mm;


4. Preservar balanceamento hidrulico entre alimentao e retorno sempre;

5. Isolar termicamente a tubulao;

6. Sensores corretamente instalados;

7. Controlador corretamente programado.

Sombreamento

Avaliar as condies do local de instalao dos coletores;Verificar se a vizinhana ou um obstculo prximo no promove sombra nos coletores solares ao longo do diaObservar vegetao, edifcios em construo, etc.

30 % de sombreamento em um coletor j suficiente para impedir o fluxo por termossifo;


termossifo;

Verificaes para a correta instalao do SAS

1. Identificar localizao das prumadas, ponto de abastecimento de gua fria e ponto de entrega

de gua quente.

2. Verificar as caractersticas da fonte de energia eltrica como tenso de alimentao

compatvel com o equipamento, quadro de comando, corrente dos disjuntores compatvel

com o equipamento, bitola e estado de conservao dos cabos de ligao, uso de DR's.

3. Verificar o estado de conservao das tubulaes de gua fria/quente existentes, bem como


3. Verificar o estado de conservao das tubulaes de gua fria/quente existentes, bem como

sua adequao no tocante a dimenses, isolamento trmico, conexes para admisso, sada e

dreno da gua.

4. Identificar para o(s) coletor(es) solar(es), reservatrio(s) trmico(s) e caixa(s) d'gua, se o local

onde cada um ser instalado comportar os mesmos.

5. Verificar se a orientao do local de instalao do(s) coletor(es) solar(es) est para o Norte ou

se o desvio existente est conforme recomendado.

6. Identificar possveis sombreamentos no local de instalao do(s) coletor(es) solar(es) devido

construes vizinhas, rvores, obstculos ou o prprio telhado.

Verificaes para a correta instalao do SAS

7. Verificar se h condies estruturais mnimas para onde o peso do(s) coletor(es) solar(es),

respectivos suportes, reservatrio(s) trmico(s) e caixa(s) d'gua sero transportados e

instalados.

8. Verificar as condies de acesso ao(s) coletor(es) solar(es) e reservatrio(s) trmico(s) para

realizao da instalao e posterior manuteno e limpeza.

9. Verificar a acessibilidade dos equipamentos nos locais de instalao e, caso seja necessrio, se


9. Verificar a acessibilidade dos equipamentos nos locais de instalao e, caso seja necessrio, se

existe condies para transporte vertical.

10. Identificar todo o material que possa ser necessrio na instalao ou as distncias aos

fornecedores de materiais mais prximos.

11. Verificar se a presso do ponto de alimentao hidrulica do SAS compatvel com as

caractersticas dos produtos a serem instalados.

12. Verificar origem e qualidade do abastecimento de gua fria.

NBR 15569 Sistema de aquecimento solar de gua em circuito direto Projeto e Instalao

Substitui a NBR 12269-1992

Estabelece os requisitos de um SAS para concepo, dimensionamento, arranjo

hidrulico, especificao de componentes, instalao e manuteno e segurana;

Aplicada apenas a SAS em circuito direto;


SAS

Manuteno Preventiva


Manuteno PreventivaMensal

Lavagem dos coletores com gua e sabo neutro no perodo da manh; Verificar a vedao dos coletores; Verificar o funcionamento do sistema de anticongelamento, caso existente; Verificar o funcionamento dos sensores de temperatura e as configuraes do controlador diferencial de temperatura;

Verificar a regulagem do termostato e conexes eltricas;


Verificar a regulagem do termostato e conexes eltricas;Semestral

Verificar estado do isolamento trmico; Verificar e colocar em funcionamento o conjunto de vlvulas; Conferir as vedaes e o estado da motobomba, pressurizador e a estanqueidade do sistema;

Anual

Realizar a drenagem do sistema para limpeza; Verificar a existncia de formao de corroso em algum item do sistema; Verificar o estado de funcionamento do sistema auxiliar.

Manuteno Preventiva: Porque Fazer ?

Vantagens

Garantir o perfeito funcionamento do sistema de aquecimento solar gerando conforto e satisfao ao cliente final.


Para o cliente final, que tem a segurana de ter o aquecedor solar trabalhando em alta rendimento gerando o mximo de conforto e economia;

Para o projetista/instalador, que tem a tranqilidade de ter suas instalaes em perfeito funcionamento evitando chamados de urgncia, alm de gerar receita extra;

Para o fabricante, que tem a satisfao de ver o seu cliente final contente, indicando a sua marca e ver o seu parceiro prosperando nos projetos e instalaes.

Manuteno Preventiva: E se no fizer ?


Manuteno Preventiva E se no fizer?


SAS

EPIs


Ferramentas de Trabalho

Componentes e Acessrios

Segurana na instalao e operao do SAS

1. Dimensione a equipe de instalao em funo do tamanho do SAS e o tempo necessrio para execuo;

2. Considere sempre o trabalho em dupla;3. Uma caixa de ferramentas completa garante a execuo do servio com qualidade

e agilidade;4. Os instaladores devem portar e utilizar os EPIs adequados para cada tipo de


4. Os instaladores devem portar e utilizar os EPIs adequados para cada tipo de servio

SAS EPIs

Capacete

Luva


culos

Cinto

Bota

SAS Ferramentas Principais de Trabalho

BssolaInclinmetroTrenaMangueira de nvelManmetro

Fita veda roscaFolhas Lixa DguaMaarico porttilRolo de solda estanhoPote de pasta de solda a base de gua


TermmetroChave de grifo e fendaAlicateMultmetro

Termofusora com bocais diversos (PPR)Corta tubos (corta tubo de cobre)SerraChave para troca de resistncia

SAS Componentes e Acessrios

Tubulao e Conexes Vlvulas e Registros Acessrios

Tubo e luva Cu 22mm e 28mmTubo e luva PPR 25mmIsolamento poliestileno 22mm e 28mm

Registro Gaveta 3/4 Registro Esfera 3/4Registro Globo 3/4Vlvula Reteno

Vaso de ExpansoTermostato de EncostoTermostato de


e 28mmAlumnio corrugadoFita adesiva de alumnio

Vlvula Reteno Horizontal 3/4Vlvula Reteno Vertical 3/4Vlvula Reteno Universal 3/4Vlvula Ventosa 1/2Vlvula Segurana 1/2

Termostato de ImersoResistncia Eltrica

SAS

Dvidas Finais ?


Fim

Obrigado !


[email protected]

31 9203-0470

Documents

PROGRAMA DE CAPACITAÇÃO EM AQUECIMENTO SOLAR