Água Quente - Instalações prediais

Água Quente - Instalações prediais

(Parte 1 de 5)

Universidade Federal de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Civil Disciplina ECV5317 – Instalações I

Prof. Enedir Ghisi, PhD Eng. Civil Eloir Carlos Gugel, Mestrando

Florianópolis, Agosto de 2005

UFSC / Depto de Engenharia Civil / ECV 5317 – Instalações I 2

2 Instalações prediais de água quente3
2.1 Terminologia3
2.2 Informações gerais4
2.2.1 Responsabilidade técnica4
2.2.2 Exigências a serem observadas no projeto4
2.2.3 Finalidade de uso e temperatura da água4
2.3 Modalidades de fornecimento de água quente4
2.3.1 Sistema individual4
2.3.1.1 Geração e reservação4
2.3.1.2 Distribuição5
2.3.1.3 Critérios para escolha deste sistema5
2.3.2 Sistema central privado5
2.3.2.1 Geração e reservação5
2.3.2.2 Distribuição6
2.3.2.3 Critérios para escolha deste sistema6
2.3.3 Sistema central coletivo7
2.3.3.1 Geração e reservação7
2.3.3.2 Distribuição7
2.3.3.3 Critérios para escolha deste sistema9
2.4 Sistema de aquecimento com energia solar9
2.4.1 Uso da energia solar9
2.4.2 Características da energia solar9
2.4.3 Geração de água quente à base de energia solar9
2.4.4 Coletores9
2.4.4.1 Ligação dos coletores1
2.4.5 Cálculo da área dos coletores12
2.5 Materiais utilizáveis14
2.5.1 O cobre14
2.5.2 O ferro15
2.5.3 O CPVC15
2.5.4 O polipropileno16
2.5.5 O PEX (polietileno reticulado)16
2.6 Projeto do sistema predial de água quente17
2.6.1 Avaliação do consumo diário e reservação17
2.6.2 Dimensionamento da tubulação18
2.6.2.1 Vazão18
2.6.2.2 Pressão20
2.6.2.3 Velocidade20
2.6.2.4 Perda de carga20
2.6.3 Fontes de energia20
2.6.4 Formas de aquecimento20
2.6.4.1 Aquecimento direto20
2.6.4.2 Aquecimento Indireto20
2.6.5 Medição individualizada de água quente20
2.6.6 Recirculação de água quente20
2.6.7 Isolamento térmico21
2.6.8 Dilatação das tubulações21
2.6.9 Prumada21
2.6.10 Apresentação do projeto21
2.7 Referências bibliográficas2

Sumário 1 123

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2 Instalações prediais de água quente

Há situações em que a disponibilidade de água quente sempre foi imprescindível, tais como em hospitais, hotéis, motéis, lavanderias, restaurantes, etc. Paralelamente, houve também uma evolução nas exigências de conforto nas próprias residências. Desta maneira, a instalação de água quente é, hoje, fato corriqueiro na maioria das instalações de padrão médio a alto e praticamente indispensável em qualquer prédio. As exigências técnicas mínimas a serem atendidas pela instalação de água quente estão na norma NBR 7198 – Projeto e execução de instalações prediais de água quente (ABNT, 1993).

2.1 Terminologia Reproduzem-se abaixo algumas das definições apresentadas na NBR 7198 (ABNT, 1993):

• Aquecedor: aparelho destinado a aquecer a água.

• Aquecedor de acumulação: aparelho que se compõe de um reservatório dentro do qual a água acumulada é aquecida.

• Aquecedor instantâneo: aparelho que não exige reservatório, aquecendo a água quando de sua passagem por ele.

• Coluna de distribuição: tubulação derivada do barrilete, destinada a alimentar os ramais.

• Diâmetro nominal: dimensão utilizada para classificar o diâmetro de uma tubulação e que corresponde aproximadamente a seu diâmetro interno ou externo, em milímetros.

• Dispositivo anti-retorno: dispositivo destinado a impedir o retorno de fluídos para a rede de distribuição.

• Dispositivo de pressurização: dispositivo destinado a manter sob pressão a rede de distribuição predial, composto de tubulação, reservatórios, equipamentos e instalação elevatória.

• Engate: tubulação flexível ou que permite ser curvada, utilizada externamente para conectar determinados aparelhos sanitários – geralmente bidês e lavatórios – aos respectivos pontos de utilização.

• Isolamento térmico: dispositivo utilizado para reduzir as perdas de calor ao longo da tubulação condutora de água quente.

• Misturador: dispositivo que mistura água quente e fria.

• Ponto de utilização: extremidade a jusante do sub-ramal.

• Ramal: tubulação derivada da coluna de distribuição, destinada a alimentar aparelhos / subramais.

• Reservatório de água quente: reservatório destinado a acumular água quente a ser distribuída.

• Respiro: dispositivo destinado a permitir a saída de ar e/ou vapor de uma instalação.

• Sub-ramal: tubulação que liga o ramal à peça de utilização.

• Tubulação de retorno: Tubulação que conduz a água quente de volta ao reservatório de água quente ou aquecedor.

• Válvula de segurança de temperatura: dispositivo destinado a evitar que a temperatura da água quente ultrapasse determinado valor.

• Dilatação térmica: variação nas dimensões de uma tubulação devida às alterações de temperatura.

• Junta de expansão: dispositivo destinado a absorver as dilatações lineares das tubulações.

• Dreno: dispositivo destinado ao esvaziamento de recipiente ou tubulação, para fins de manutenção ou limpeza.

• Dispositivo de recirculação: dispositivo destinado a manter a água quente em circulação, a fim de equalizar sua temperatura.

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2.2 Informações gerais 2.2.1 Responsabilidade técnica

O projeto de instalações prediais de água quente deve ser elaborado por projetista com formação profissional de nível superior, legalmente habilitado e qualificado.

2.2.2 Exigências a serem observadas no projeto

As instalações prediais de água quente devem ser projetadas e executadas de modo que, durante a vida útil do edifício que as contém, atendam aos seguintes requisitos:

a) Garantam o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade suficiente e temperatura controlável, com segurança, pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários e das tubulações, proporcionando o nível de conforto adequado aos usuários; b) Preservem a potabilidade da água no interior da tubulação, devendo haver plena garantia da impossibilidade prática de a água ser contaminada com refluxo de esgoto sanitário ou demais águas servidas; c) Racionalizem o consumo de energia através do dimensionamento correto e escolha do sistema de aquecimento adequado.

2.2.3 Finalidade de uso e temperatura da água

A temperatura mínima com que a água quente deverá ser fornecida depende do uso a que se destina. Nos pontos de consumo poderá ser feita uma dosagem com água fria para obter temperaturas menores, de acordo com os níveis de conforto dos usuários. Alguns exemplos de temperatura relacionados com os usos estão descritos na Tabela 2-1:

Tabela 2-1: Temperaturas indicadas

Ambiente Temperatura indicada

Hospitais e laboratórios 100º C ou mais Lavanderias 75º C a 85º C Cozinhas 60º C a 70º C Uso pessoal e banhos 35º C a 50ºC

2.3 Modalidades de fornecimento de água quente

Como não há fornecimento público ou natural de água quente, ela deverá ser produzida dentro da edificação. Assim, tem-se três modalidades de produção de água quente.

2.3.1 Sistema individual 2.3.1.1 Geração e reservação

Nesta modalidade se produz água quente para um único aparelho ou no máximo, para aparelhos do mesmo ambiente. São aparelhos localizados no próprio banheiro ou na área de serviço. Como exemplo pode-se citar o chuveiro elétrico, onde uma resistência elétrica é ligada automaticamente pelo fluxo de água, conforme mostra a Figura 2-1. Neste caso não há reservação. Um outro exemplo a ser citado são os aquecedores individuais a gás, onde uma chama piloto é acionada pelo fluxo de água; um exemplo de aquecedor pode ser visualizado na Figura 2-1.

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