Instalações de Água Quente: Diretrizes e Normas

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ INSTALAÇÕES PREDIAIS Instalações de Água Quente Profª Camila Forigo UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ A NBR 71981993 Projeto e execução de instalações prediais de água quente exige que as instalações de água quente devem proporcionar a Garantia de funcionamento de água suficiente sem ruído com temperatura adequada e sob pressão necessária ao perfeito funcionamento das peças de utilização b Preservação rigorosa da qualidade da água sendo as temperaturas mais usuais uso pessoal 35 a 50 C em cozinhas 60 a 70 C em lavanderias 75 a 85 C em finalidades médicas 100 C ou mais Generalidades UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Consumo de água quente UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Vazão das peças de utilização Podem ser utilizados as mesmas de água fria Funcionamento das peças de utilização Podem ser utilizados as mesmas de água fria a partir da fórmula 𝑄 𝐶 𝑃 Q vazão em ls C coeficiente de descarga 030 ls 𝑃 soma dos pesos de todas as peças de utilização alimentada através do trecho considerado UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Pressões mínimas de serviço e estática máxima Podem ser utilizados as mesmas de água fria Velocidades máximas para cada diâmetro UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Perdas de carga Podem ser calculadas da mesma forma que nas instalações de água fria Diâmetro mínimo dos subramais Os subramais não devem ter diâmetros inferiores aos indicados na tabela abaixo UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Abastecimento de água quente Aquecimento individual ou local Aquecimento central privado domiciliar Aquecimento central do edifício Os aquecedores elétricos podem ser de dois tipos De aquecimento instantâneo da água em sua passagem pelo aparelho De acumulação chamados de boilers elétricos Aquecimento Elétrico UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ O aquecimento com o emprego de energia elétrica realizase pelo calor dissipado com a passagem de uma corrente elétrica de intensidade I amperes em um condutor de resistência R ohms A potência P watts correspondente à energia dissipada sob forma de calor é dada pela expressão P I²R A energia dissipada expressa em watts x horas é expressa por E P x t Onde t tempo em horas A equivalência entre a quantidade de calor e a energia é Q E UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ A quantidade de calor necessária para elevar uma massa m de um líquido de calor específico c de uma temperatura inicial t1 a uma final t2 é dada por Q m Ct2 t1 Para a água m mesmo número que mede a descarga c calor específico em kcalkgf C igual a 1 Q quantidade de calor kcal UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Exemplo 1 Fazse passar uma corrente de 6 amperes num fio de cobre cuja resistência é de 15 ohms imerso num recipiente com 150 litros de água a 20 C Qual será a temperatura da água após quatro horas e qual a potência consumida 1 kWh 860 kcal UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Dimensionamento indicado para aquecedores elétricos de acumulação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Quantidade de água quente para realizar a mistura UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Equação clássica das misturas de líquidos em diversas temperaturas t1 temperatura da água quente no aquecedor t2 temperatura da água fria t3 temperatura da água misturada no aparelho de uso V1 volume de água quente no aquecedor isto é a capacidade do aquecedor V2 volume de água fria mistura no aparelho V3 volume de água morna final no aparelho t1V1 t2V2 t3V3 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Exemplo 2 Qual a capacidade do aquecedor elétrico e energia gasta para atender um apartamento com uma sala e três quartos Supor que o rendimento do aquecedor seja de 90 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Aquecimento com Gás Os aquecedores a gás permitem o aquecimento imediato da água que passa por eles através de uma serpentina de cobre graças ao calor desenvolvido com a combustão do gás UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Aquecimento com Energia Solar Uma instalação de aquecimento de água com energia solar consta essencialmente de a Um aquecedor chamado também de captor captador ou coletor solar que absorve a energia radiante dos raios solares aquecendose e transferindo o calor para a água contida em um conjunto de tubos que constituem uma espécie de serpentina b Reservatório de acumulação de água aquecida isto é um storage c Tubos e acessórios para estabelecer a vinculação entre o aquecedor e o reservatório d Bomba de circulação quando a circulação por convecção for insuficiente para alcançar o nível desejado UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Tipos de instalação Coletor com circulação natural circuito aberto Coletor com circulação natural circuito fechado UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Coletor com circulação forçada circuito aberto Coletor com circulação forçada circuito fechado UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Dimensionamento 𝑆 𝑄 𝐼 η Sendo S área em m² Q quantidade de calor necessária em kcaldia I intensidade de radiação solar em kWhm² x dia ou kcal hm² η rendimento de aproveitamento da energia por painel estimado para fins práticos em 50 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Exemplo 3 Supondo uma residência unifamiliar de 5 pessoas desejamos calcular qual a área do coletor necessária sendo a intensidade de radiação aproximada de 4000 kcalm² x dia