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Sistemas Prediais de Suprimento de Água Quente

Suprimento de Água Quente2.1

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Dimensionameto água quente

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Sistemas Prediaisde Suprimento de gua Quente2Sistema Individual;- Chuveiros Eltricos- Centralizados: Aquecedores de Passagem e Aquecedores de AcumulaoSistemas Coletivos.Classificao dos SistemasSistemas Prediais de Suprimento de gua Quente3Sistema Individual Centralizadocom 2 zonas de pressoTipos de Sistemas Prediais de gua Quente4Tipos de Sistemas Prediais de gua QuenteSistema Coletivo5Tipos de Sistemas Prediais de gua Quentecom 2 zonas de presso e 1 gerador de gua quenteVLVULA REDUTORA DE PRESSOGERADOR DE GUA QUENTEBOMBAS DE RECIRCULAORESERVATRIO SUPERIOR BARRILETE INFERIORPONTOS DE CONSUMOPONTOS DE CONSUMOVENTOSASBARRILETESUPERIOR Sistema Coletivo6Tipos de Sistemas Prediais de gua Quentecom 2 zonas de presso e 2 geradores de gua quenteSistema ColetivoVLVULA REDUTORA DE PRESSOGERADORES DE GUA QUENTEBOMBAS DE RECIRCULAORESERVATRIO SUPERIOR7Alimentao;Geradoras de gua Quente;Barriletes;Sistema de distribuio;Pontos de utilizao;Sistema de retorno;Bombas de recirculao.NBR7198/93Sistemas Prediais de Suprimento de gua QuenteElementos do Sistema Predial de gua Quente8Sistemas Prediais de Suprimento de gua QuenteFontes energticas: gs combustvel e eletricidadeAquecedores eltricos de passagem(a resistncia eltrica acionada automaticamente pelo prprio fluxo de gua.)Gerao / Reservao

9Elementos / Componentes do SistemaGerao / ReservaoPCC-465 - Sistemas Prediais I10Gerao / Reservaoaquecedores instantneos (ou de passagem) a gs: a gua vai sendo aquecida medida que passa pela fonte de aquecimento, sem requerer reservao.

chaminregulador de tiragemcmara de combustocapa externaqueimadorvlvula de gua e gsentrada de gsentrada de gua friasada de gua friaserpentinaprodutos de combustoElementos / Componentes do Sistema11Gerao / ReservaoElementos / Componentes do SistemaAquecedor de acumulao eltrico12

regulador de tiragemconexo para entrada de gua friatubo de tiragemrevestimento externoisolamento trmicodeflector do tubo de tiragemtambor internovlvula termostticaqueimadortripdrenoGerao / ReservaoElementos / Componentes do SistemaAquecedor de acumulao a gs13

Elementos / Componentes do Sistema14Sistema Predial de gua Quente15Sistema Predial de gua Quente16Dimensionamento dos ComponentesGerao / ReservaoAbordagem do Problema:Neste caso, tem-se a mesma situao que no dimensionamento do reservatrio superior do sistema predial de gua fria.

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Dimensionamento dos Componentes do Sistema Predial de gua Quente

18Onde:tAQ a temperatura da gua quente (no aquecedor - 70C);VAQ o volume / vazo de gua quente - consumo dirio a 70C (incgnita);tAF a temperatura da gua fria (no inverno) 15C;VAF o volume / vazo de gua fria;tmist a temperatura da gua morna (43C);Vmist o volume / vazo de gua morna utilizada (consumo dirio).

Dimensionamento dos ComponentesGerao / Reservao19Ento:ou:DistribuioAbordagem do ProblemaNeste caso, tem-se a mesma situao do sistema predial de gua fria, apenas levando-se em conta que, em termos de sistemas prediais de gua quente, importa no somente a vazo unitria, mas tambm a temperatura de utilizao, uma vez que:

; , e Dimensionamento dos ComponentesGerao / Reservao

20Como , tem-se queFormulao do ProblemaValem aqui as mesmas consideraes feitas para o sistema predial de gua fria, ou seja, dimensiona-se como escoamento permanente em conduto forado, sendo determinados, ento, para cada trecho: vazo, velocidade, presso e perda de carga.VelocidadeValor limite, recomendado pela Normalizao Brasileira

Dimensionamento dos ComponentesVazes de gua Quente21

Formulao do Problema:Determinao do Consumo dirio de gua:Onde:CD o consumo dirio de gua quente (l/dia);C o consumo dirio per capita (l/dia) - (tabela a seguir);P a populao (prdio ou apartamento).Alojamento ProvisrioCasa Popular ou RuralResidnciaApartamentoQuartelEscola InternatoHotel (s/ cozinha e s/ lavanderia)HospitalRestaurante e similaresLavanderia24 per capita36 per capita45 per capita60 per capita45 per capita45 per capita36 por hspede125 por leito12 p/ refeio15 p/ kg roupa secaTabela: Estimativa de Consumo de gua QuenteDimensionamento dos Componentes22Presso:A NBR 7198 recomenda os valores mximos e mnimos da presso em qualquer ponto da rede:presso esttica mxima: 400 kPa (40mca);presso mnima de servio:torneiras - 0,50 mca;chuveiros - 1,00mca.Perda de carga:Mesma metodologia empregada para o sistema predial de gua fria.Dimensionamento dos Componentes23Vazo:Sub-ramaisOs dimetros mnimos dos sub-ramais so apresentados na TabelaPontos de utilizao para: BanheiraBidChuveiroLavatrioPia de CozinhaLavadora de Roupa ref.(pol)1/21/21/21/21/23/4Ponto de utilizao para:

BanheiraBidChuveiroLavatrioPia de CozinhaLavadora de RoupaVazo(l/s)0,300,060,120,120,250,30Ramais:Valem os mesmos critrios adotados para o sistema predial de gua fria, sendo que as vazes a serem consideradas so as da Tabela a seguir,Dimensionamento dos Componentes24Colunas e Barrilete:Para o dimensionamento das colunas e barrilete adota-se o Mtodo dos Pesos. Os valores a serem considerados esto na Tabela a seguir.Pontos de utilizao para:BanheiraBidChuveiroLavatrioPia de CozinhaLavadora de RoupaPeso1,00,10,50,50,71,0Verificao das presses mnimas:Mesmos critrios adotados para o sistema predial de gua friaDimensionamento dos Componentes25Energia SolarSistema de Aquecimento com Energia SolarEnergia enviada pelo sol anualmente 1018 kWhEnergia consumida pela humanidade anualmente1014 kWh O sol envia por hora toda a energia consumida pela humanidade por ano2626Aproveitamento LimitadoDesvantagens do Sistema de Aquecimento com Energia SolarApresenta-se em forma disseminada, no concentrada de difcil captao.

Disponibilidade descontnua (dia/noite inverno/ vero).Apresenta variaes casuais (cu nublado e claro) 27Vantagens do Sistema de Aquecimento com Energia SolarNo poluidora

auto-suficiente

completamente silenciosa uma fonte alternativa de energiaGeralmente disponvel no local de consumo

28Elementos da gerao de gua quente com Energia SolarAcumulador de energia (reservatrio de gua quente)

Coletores de energia (placas coletoras)Rede de distribuio29Elementos da gerao de gua quente com Energia Solar

30Elementos da gerao de gua quente com Energia Solar

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Placa de vidro plano; Elemento absorvedor (cobre ou alumnio); Isolante trmico (l de vidro); Caixa para proteo.Coletores32A) Montagem dos ColetoresORIENTAOOrientado para o Norte VerdadeiroINCLINAOA inclinao com a horizontal = latitude local + 5 a 10DIFERENA DE NVELPara que ocorra a circulao normal (fluxo ascendente de gua com temperatura mais elevada)O desnvel entre a sada do coletor e o fundo do reservatrio de gua quente deve ser > 60 cm 33Dimensionamento Radiao solar disponvel Geometria solar Geometria Solar = Orientao e inclinao = Condies de instalao

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Esquema tpico de instalao de aquecimento solar35LIGAO EM PARALELOB) Ligao dos ColetoresTodos os coletores funcionam na mesma temperatura e tm a mesma eficinciaCirculao normal T1 = T2 = T3E1 = E2 = E3

36LIGAO EM SRIEA gua passa em todos os coletores . Em cada coletor h um ganho de temperaturaCirculao forada (com bombas de circulao)T3 < T2 < T1E1 > E2 > E3

37Ligao em Srie/ParaleloCombinao das ligaes anteriores. Circulao forada. Utiliza-se quando se deseja aumentar o volume e a temperatura da gua.

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Esquema tpico de instalao de aquecimento solar em uma residncia39Componentes da Instalao de Sistema de Aquecimento Solar Residencial.

40C) Clculo da rea dos Coletores considerando a Intensidade da Radiao Solar

Onde: Q = calor necessrio (kcal/dia) I = Intensidade da radiao solar (kWh/m2..h ou kcal/m2 . h); R = rendimento dos coletores (geralmente 50%)www.cresesb.cepel.br/sundatn.htmexemploDimensionar a rea de coletores solares para o atendimento a uma residncia unifamiliar com 5 pessoas

C=5 x 45 = 225 litrosQ = m x c (t2-t1)Q = 225 x 1 x (60-20)Q = 9000kcalPara teresinaI = 5,49kwh/m 1kwh = 864 kcalI = 4743kcal/m.diaS = 9000/(4743*0,5) =3,79mDois coletores de 2m cada

4142Sistema Central PrivadoESCOLHA DO SISTEMA A SER UTILIZADOa) Mais utilizado em edificaes de baixa renda por ter investimento inicial baixo; b) A instalao de aparelhos com utilizao de gs combustvel requere cuidados especiais na instalao e adequao dos ambientes, bem como dispositivo para exausto dos gases.Sistema Individual43Sistema Central PrivadoA escolha deste sistema deve levar em conta os fatores financeiros, j que a instalao da rede demanda um alto investimento inicial;

b) Os aquecedores a gs requerem cuidados especiais na instalao e adequao dos ambientes, bem como dispositivo para exausto dos gases;

c) Os aquecedores de acumulao precisam de maior espao fsico para a sua instalao o que determina, muitas vezes, a utilizao de aquecedores de passagem.Sistema Central Privado44Sistema Central Privadod) Na escolha do tipo de aquecedor (de passagem ou acumulao) levar em considerao o caminhamento da tubulao: - Trechos longos perdas de temperatura, (limita a utilizao de um nico aquecedor instantneo).

e) Fornecimento da gua quente a mais de um ponto de utilizao em funcionamento simultneo: - com aquecedor de passagem pode ser precrio; - aquecedor de acumulao mais conforto ao usurio.

f) Usar rede de recirculao para diminuir o tempo de espera da gua quente no ponto de utilizao.45Sistema Central PrivadoSistema utilizado onde no necessrio o rateio da conta de energia para produo de gua quente;

b) Quando se dispe de pouco espao fsico no apartamento;

Diminui o traado da rede de distribuio dentro do apartamento;

O usurio no tem que se preocupar com a manuteno, pois esta feita pelo condomnio;Sistema Central Coletivo46Sistema Central PrivadoA gua oferecida em maiores vazes;

f) Proporciona quantidades de gua quente adequadas em todos os pontos de utilizao;

g) As perdas de calor no reservatrio so maiores do que num aquecedor utilizado no sistema central privado.