Projeto de Instalações Prediais de Água Quente

17042023 1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE ALESSANDRO BERTOLINO Fonte adaptado de Carvalho Jr 2020 Creder 2006 Miranda 2021 e Muller Jr 2016 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA CIVIL PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS Funções de uma instalação de água quente Atendimento de demandas relativas a vazão a pressão e a qualidade da água nos pontos de consumo no sentido de propiciar ao usuário um uso confortável da mesma Garantia de temperatura adequada para a água no ponto de consumo Otimizar o consumo de energia no aquecimento de água Banhos higiene utilização em cozinhas lavagem de roupas finalidades médicas ou industriais INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 2 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 1 2 17042023 2 Temperaturas usuais Usos pessoais 35 a 50ºC Cozinhas eliminar gorduras 60 a 70ºC Lavanderias 75 a 85ºC Finalidades médicas 100ºC ou mais INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 3 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS ESTIMATIVA DE CONSUMO DE ÁGUA QUENTE 17042023 4 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 3 4 17042023 3 Individual local Aquecedor atende a um único ou poucos aparelhos Ex torneira ou chuveiro que alimentam um único compartimento Central Coletivo edifícios Um único conjunto de aquecimento caldeira alimenta as diversas unidades domiciliares de edifícios Geralmente o conjunto é instalado no térreo ou subsolo de onde partem as tubulações que distribuem água quente para os pontos de utilização INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 5 SISTEMAS DE AQUECIMENTO PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Central Privado domiciliar Aquecedor atende a uma unidade domiciliar ou seja alimenta diversos pontos de utilização INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 6 SISTEMAS DE AQUECIMENTO PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 5 6 17042023 4 Aquecimento Elétrico Normalmente realizado através de uma resistência elétrica de imersão Aquecimento a Gás O aquecimento a gás pode utilizar dois tipos de gases o gás de rua gás natural ou o GLP Aquecimento Solar Alternativa de aquecimento dágua não poluidora além de ser uma fonte inesgotável de energia INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 7 FONTES DE AQUECIMENTO PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Acumulação Aquecem um certo volume dágua de acordo com o consumo provável para uso posterior Elétrico São constituídos por dois reservatórios um interior onde se acumula a água e possui uma resistência que aquecerá a água e o outro externo que constitui um revestimento de acabamento e proteção INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 8 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 7 8 17042023 5 Acumulação Aquecem um certo volume dágua de acordo com o consumo provável para uso posterior Elétrico INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 9 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Acumulação Aquecem um certo volume dágua de acordo com o consumo provável para uso posterior Gás Um queimador de gás fornece a energia necessária ao aquecimento da água armazenada no próprio corpo do aparelho Os gases queimados saem por outro lado concêntrico em direção à chaminé INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 10 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 9 10 17042023 6 Acumulação Aquecem um certo volume dágua de acordo com o consumo provável para uso posterior Gás INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 11 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Acumulação Aquecem um certo volume dágua de acordo com o consumo provável para uso posterior Solar Água é aquecida por meio de radiação solar A água sai da caixa dágua entra em um reservatório e é direcionada para um sistema de serpentinas para aquecimento A água aquecida retorna ao reservatório onde é direcionada para o uso ou novamente para a serpentina INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 12 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 11 12 17042023 7 Acumulação Aquecem um certo volume dágua de acordo com o consumo provável para uso posterior Solar INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 13 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Passagem Aquecem diretamente o volume da água que está sendo utilizada na hora em que é requerida Elétrico O elemento de aquecimento é uma resistência elétrica que é ligada automaticamente pela pressão do fluxo Ex chuveiros e torneiras elétricas INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 14 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 13 14 17042023 8 Passagem Aquecem diretamente o volume da água que está sendo utilizada na hora em que é requerida Elétrico INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 15 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Passagem Aquecem diretamente o volume da água que está sendo utilizada na hora em que é requerida Gás O aquecimento é feito por maçarico a gás que fornece calor a uma serpentina dentro da qual a água é aquecida INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 16 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 15 16 17042023 9 Passagem Aquecem diretamente o volume da água que está sendo utilizada na hora em que é requerida Gás INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 17 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Passagem Aquecem diretamente o volume da água que está sendo utilizada na hora em que é requerida Solar O aquecimento é feito por radiação solar que fornece calor a uma serpentina dentro da qual a água é aquecida INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 18 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 17 18 17042023 10 Passagem Aquecem diretamente o volume da água que está sendo utilizada na hora em que é requerida Solar INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 19 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 20 TIPOS DE AQUECEDORES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 19 20 17042023 11 Geralmente a central de aquecimento de água é instalada na parte inferior dos edifícios visando facilitar manutenção fornecimento de combustível Ascendente Derivações dos ramais são feitas nas colunas de subida Colunas de subida terminam a céu aberto em altura superior ao reservatório de água fria respiro Descendente Ramais derivadas das colunas de descida Vantagem do sistema reduto número de colunas Coluna termina aberta para a atmosfera Misto Combinação dos 2 anteriores INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 21 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Quanto ao bombeamento Sem bombeamento A distribuição ocorre por meio da pressão disponível e pela diferença de temperatura e consequentemente de densidade entre as águas quente e fria Edifícios de 3 a 5 andares e até 20 m na horizontal Com bombeamento Utilização de bomba para que a água chegue aos pontos de utilização INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 22 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 21 22 17042023 12 Quanto ao retorno Com retorno circulação Usado quando se deseja manter água quente em locais mais distantes Mantém a água quente nas peças de utilização tão rápido quanto possível Sem retorno Sistema mais econômico É limitado a extensões pequenas pois a água esfria ao longo do trajeto Utilizado em instalações com menos de 300 m Desconforto demora para obter água quente nos aparelhos mais afastados Antes é preciso esgotar toda a água fria INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE 17042023 23 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Quantos litros por minuto o aparelho é capaz de fornecer DIMENSIONAMENTO 17042023 24 AQUECEDOR DE PASSAGEM PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 23 24 17042023 13 Dimensionar um aquecedor de passagem a gás para alimentar uma ducha e um lavatório de um banheiro a Cálculo das vazões dos aparelhos 1 ducha 12 litrosmin 1 lavatório 6 litrosmin b Conhecida a vazão dos aparelhos calculase a vazão total Qtotal 12 6 Qtotal 18 litrosmin c Como a água quente está sendo misturada com a água fria dentro do aquecedor devemos considerar a metade da vazão calculada Qnecessária Qnec Qtotal2 182 Qnec 9 litrosmin Adotase um modelo de aquecedor de passagem a gás com vazão de 10 litros EXEMPLO 17042023 25 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Identificar o número de usuários do sistema moradores água fria duas pessoas por dormitório e uma pessoa por dormitório de empregada Verificar se haverá água quente na banheira na pia de cozinha e na máquina de lavar roupas DIMENSIONAMENTO 17042023 26 AQUECEDOR DE ACUMULAÇÃO PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 25 26 17042023 14 Dimensionar o aquecedor de acumulação a gás de uma residência com três dormitórios uma banheira de 200 litros e uma dependência de empregada Considerar ponto de água quente na pia da cozinha a Calculase o número de usuários do sistema 3 dormitórios 3 2 6 pessoas 1 dormitório de empregada 1 pessoa Total 7 pessoas b Verificase o consumo médio por pessoa veja a tabela do slide 4 Em residência adotase 40 litros por pessoa c Calculase o volume de água quente consumido pelos usuários do sistema 7 pessoas 40 litrosdia 280 litros EXEMPLO 17042023 27 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Dimensionar o aquecedor de acumulação a gás de uma residência com três dormitórios uma banheira de 200 litros e uma dependência de empregada Considerar ponto de água quente na pia da cozinha d Calculase o volume da banheira e da pia da cozinha Volume da banheira 200 2 100 litros Consumo da torneira da pia da cozinha 50 litros e Somase os consumos calculados 280 litros 100 litros 50 430 litros Adotase um boiler de 500 litros EXEMPLO 17042023 28 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 27 28 17042023 15 Dimensionamento igual aquecedor de acumulação porém devese calcular a área dos coletores solares Com relação aos coletores deve ser avaliada a eficiência da absorção solar da placa coletora de acordo com as informações do fabricante É importante saber que existem no mercado dois modelos frequentemente encontrados que são classificados conforme sua produção de água quente por dia coletor com área de 142 m² que atende 103 litrosdia coletor com área de 195 m² que atende 104 litrosdia DIMENSIONAMENTO 17042023 29 AQUECEDOR DE SOLAR PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Dimensionamento é feito da mesma forma que água fria Método dos pesos Dimensionamento de colunas ramais e subramais Tubulações Cobre Polivinil clorado CPVC PEX Poliestireno PPR Polipropileno DIMENSIONAMENTO 17042023 30 TUBULAÇÕES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 29 30 17042023 16 Velocidade10ms V 30ms Pressões Pressão máxima de 40 mca e mínima de 1 mca para torneiras e de 05 mca para chuveiros DIMENSIONAMENTO 17042023 31 VERIFICAÇÕES PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Isolamento térmico Para diminuir perdas de calor Lã de vidro canaleta de cortiça prensada pó de amianto ou cortiça moída misturada com um pouco de caldo de cal Camadas de no mínimo 2 cm no entorno do encanamento Camada não deve se romper com a dilatação Uso de misturadores A instalação de misturadores é obrigatória se houver possibilidade de a água fornecida ao ponto de utilização Para uso humano ultrapassar 40º C DIMENSIONAMENTO 17042023 32 CUIDADOS PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 31 32 17042023 17 MISTURADOR DE ÁGUA QUENTE 17042023 33 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS EXEMPLO DE REDE 17042023 34 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 33 34 17042023 18 EXEMPLO DE REDE 17042023 35 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 35