Aquecimento de Agua Quente

7/31/2019 Aquecimento de Agua Quente

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Projetando uma instalao deaquecimento solar passo a passo


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RoteiroProjetos de Sistemas de Aquecimento Solar

NBR 15569

Norma estabelece os requisitos para o sistemade aquecimento solar (SAS), considerandoaspectos de concepo, dimensionamento,arranjo hidrulico, instalao e manuteno,

onde o fluido de transporte a gua;

CB55 - ABNTABRAVA sedia a CB55 e atravs do programaNORMASOL vem revisando criando asnormas do setor de aquecimento solar;


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CB55 - ABNT

Documentao do SASO usurio do SAS deve solicitar e manter os seguintes

documentos:1. projeto;2. manual de operao e manuteno;3. anotao de responsabilidade tcnica (ART) de elaborao

do projeto;4. anotao de responsabilidade tcnica (ART) de instalao;5. registros de manuteno


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Documentao do projeto ( NBR 15569)A documentao do projeto deve contemplar no mnimo os seguintes

elementos:

1. premissas de clculo;

2. dimensionamento;3. frao solar;4. memorial descritivo;5. volume de armazenamento;6. presso de trabalho;

7. fontes de abastecimento de gua;8. rea coletora;9. ngulos de orientao e de inclinao dos coletores solares;10. estudo de sombreamento;11. previso de dispositivos de segurana;12. massa dos principais componentes;

13. consideraes a respeito de propriedades fsico-qumicas da gua;


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Documentao do projeto ( NBR 15569)A documentao do projeto deve contemplar no mnimo os seguintes

elementos:

14. localizao, incluindo endereo;

15. indicao do norte geogrfico;16. planta, corte, isomtrico, vista, detalhe e diagrama esquemtico, necessriospara perfeita compreenso das interligaes hidrulicas e interfaces dosprincipais componentes;

17. esquema, detalhes e especificao para operao e controle de componentes

eltricos (quando aplicvel);18. especificao dos coletores solares e reservatrios trmicos;19. especificao de tubos, conexes, isolamento trmico, vlvulas e moto

bomba;20. tipos e localizao de suportes e mtodos de fixao de equipamentos,

quando aplicvel;


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ContextualizaoProjetos de Sistemas de Aquecimento Solar

As melhores oportunidades para economizar energia e gua soobtidas ainda na fase de design e projeto das edificaes. geralmente neste estgio quando decises fundamentais sotomadas no que diz respeito ao conceito energtico da edificao,

seu funcionamento e componentes.Decida antecipadamente pelo aquecimento solar, para que todosos profissionais envolvidos na obra possam contribuir para omelhor desempenho da instalao solar;

Contexto

Programa de Certificao Energtica de Edificios do INMETROGreen Buildings

Tendncia de obrigar o uso de tecnologias sustentveis


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Roteiro

O dimensionamento de instalaes solares trmicasdepende principalmente:Das condies climsticas locais

Da demanda de calor Da frao solar desejada Rendimento da instalao e sua configurao


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Formulrios Estudos de Casos

Solicitante Dat a

Dados

Cliente Contato

Ender eo CEP

Bairro Cidade UF

Telefone/Fax E-mail

Pontos deconsumo

Chuveiro Lavabo Ducha Higinica Hidromassagem Cozinha

Servios

Caracter sticasda Obra

N de pavimentos Nd e aptos NOcu pantes / Apto/ Casa

Observaes:

Circuito Hidrulico

de gua Quente

No existe e ser parte integrante do projeto Em construo J existe

DadosdaObra

Cobre CPV C PEX ao g alvanizado outros:

Presso de Trabalho:

m.c.a ou kgf/cm2

Caractersticas do Local da Instalao

Anexe um croqui geral da obra indicando o local da instalao, a inclinaodo local de instalao dos co letores e a direo do no rte magntico ougeogrfico.

Indi que se existe sombreamento no local de instala o co m o dia e a horaem que for ob servado.Exemplo : 15% de rea sombreada as 08:00 do dia 5 d e maro e 10% som-breado as 17: 00 horas do mesmo dia.

Observaes:

Aquec imento Atual Bomba de Calor Diesel Eltrico GLP GN Outros:AquecimentoAuxiliar

Potncia: Obs: informar unidades de potncia do equipamento, consumo e tarifa do combustvel.

Volume: Marca/Modelo Tipo de Tarifao Valor da Tarifa:

Informe o consumo de combustvel ou energia eltrica e se possvel envie contas em a nexo (ex: kWh, kg de GLP, etc)

Janeiro Fevere iro Maro Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro

Obs: Caso a opo de back up seja igual ao aquecimento atual, no h necessidade de preenchero q uadro abaixon ovamente

Opo de Backup parao

Aquecimento Solar

Bomba de Calor Diesel Eltrico

GLP GN Outros:

Marca /Modelo

Tarifao localkW h kg GLP

m3 GN

Litro de Die sel Outro


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RoteiroConsumo de gua Quente NB128

Edificao Consumo

Alojamento Provisrio

Casa Popular ou Rural

ResidnciaApartamento

Quartel

Escola Internato

Hotel (s/ cozinha e s/ lavanderia)

Hospital

Restaurante e similares

Lavanderia

24 per capita

36 per capita

45 per capita60 per capita

45 per capita

45 per capita

36 por hspede

125 por leito

12 por refeio

15 por kg roupa seca


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RoteiroConsumo de gua Quente


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RoteiroConsumo de gua Quente - Perfis

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora do dia

FraodoCons

umodegua

Quente

ASHRAE CEMIG


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RoteiroVivendas unifamiliares baixa renda


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RoteiroVivendas multifamiliares de baixa renda

416 unidades atendidas aquecimento solar


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RoteiroVivendas multifamiliares de baixa renda

Neste tipo de sistema, cada apartamento

receber gua quente proveniente somente deseu sistema de aquecimento solar (SAS)compacto

Vantagens

No necessrio medio e cobrana individual

de gua quente; Cada unidade dona do seu sistema;

tecnologia dominada e de fcil insero

Desvantagens Maior custo especfico

Manuteno por conta do usurio

Menor eficincia global

Baixo ndice de inovao

insero de suportes para orientao NG em


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RoteiroVivendas multifamiliares na China


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RoteiroVivendas multifamiliares na China


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RoteiroVivendas Unifamiliares

Demanda diria de gua quente: NBR 7198

Bom senso Experincia

Protocolos de medio e verificao

O objetivo dodimensionamento determinarqual a rea coletora e o

volume do sistema dearmazenamento necessriopara atender demanda deenergia til de um

determinado perfil deconsumo.


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RoteiroVivendas Multifamiliares

Numero de apartamentos Fator de simultaneidade

Menos de 10 apartamentos

Entre 10 e 15 apartamentos

Entre 15 e 25 apartamentos

Mais de 25 apartamentos

f =1

f=0,9

f=0,8

f-0,7


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RoteiroMeios de Hospedagem

Tipo de Estabelec imento(no de estrelas)

Consumo dirio de guaQuente a 60oC por quarto

- 50 lit ros

1 70 lit ros

2-3 100 140 lit ros

4-5 160 lit ros


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Hotel TropicalSalvador Bahia

Volume dirio 30.000 litrosrea coletora de 270 m2


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Hotel Portobelo

Demanda Diria: 7.000 li trosrea Coletora 57 m2

Paradise Resort HotelDemanda Diria: 21.000 litros


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RoteiroMeios de Hospedagem Moteis

R t i


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RoteiroHospitais

Local: Aruj / SPrea Coletora: 149,6 m2

Volume: 12.000 litrosFonte: Solar / Gs

Lifecenter

Local: Belo Horizonte/ MGrea Coletora: 132 m2Volume: 18.000 litros

Vila AlpinaLocal: So Paulo/SP

rea Coletora: 170 m2Volume: 20.000 litros


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RoteiroHistogramas de consumo de gua quente

Horrio dirio mensal


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kWh/ms3600

)TT(c

1000V

L ambbanhopms

ms

onde : densidade da gua, considerada igual a 1000kg/m3

Vms : volume de gua quente requerido por ms, em litroscp : calor especfico da gua a presso constante igual a

4,18 kJ/kgCTbanho: temperatura da gua quente

Tamb: temperatura ambiente local

RoteiroDemanda diria de energia


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Fundamentos de Solarimetra


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Radiao SolarImportncia

O clculo da energia solar incidente em cada

cidade e nas condies especficas da obra quereceber o aquecedor solar imprescindvel naanlise de viabilidade tcnica e econmica de sua

implantao.

R di S l


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Radiao SolarEnergia inesgotvel

R di S l


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Radiao SolarEmisso Espectral

Todos os corpos emitem radiao eletromagnticacomo conseqncia de sua energia interna que, emcondies de equilbrio, proporcional

temperatura do corpo.


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Coletores SolaresVidros Propriedades espectrais

Curvas tpicas de transmissividade espectral para vidroslisos com diferentes espessuras

R di S l


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Radiao SolarEmisso Espectral lei do deslocamento de Wien

max,T = 2897,8 m.KTemperatura max

(K) (m)

423 6,855777 0,50

R di S l


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Radiao SolarO Sol

A energia solar gerada no ncleo do Sol, atravs de reaes

de fuso nuclear quando quatro prtons de hidrognio setransformam em um tomo de hlio, sendo liberada grandequantidade de energia. Nesta regio, a temperatura do Solchega a atingir 15 milhes de graus Celsius.

R di S l


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Radiao SolarConstante Solar Irradiao G

Define-se a constantesolar (GSC) como aenergia incidente por

unidade de tempo e rea,em uma superfcieinstalada fora daatmosfera da Terra, de

modo a receber os raiossolares com incidncianormal

R di S l


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Radiao SolarRadiao Solar Global Diria

Radiao Global = Radiao Direta + Radiao Difusa

Radiao solar direta (GB):

definida como a frao dairradiao solar que atravessa aatmosfera terrestre sem sofrerqualquer alterao em suadireo original.

Radiao difusa (GD): refere-se componente da irradiao solarque, ao atravessar a atmosfera, espalhada por aerossis, poeira,

ou mesmo, refletida peloselementos constituintes dessaatmosfera

DB GGG

R di S l


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Radiao SolarConvenes

Conveno utilizada por Duffie e Beckmann [1991], na qualG - valores instantneos da radiao solarI - valores integrados em mdia horria

H - valores integrados em mdia diriaValores da radiao solar em mdia mensal so identificadospela barra, na forma

R di S l


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Radiao SolarConvenes e unidades

1MJ = 0,2778 kWhkWh/m2 e MJ/ m2

Radiao Solar


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Radiao SolarMedio da radiao solar

Radiao Solar


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Radiao SolarRadiao Solar Global Diria

Radiao Solar


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Menor mdia anual de

irradiao solar no Brasil(SC) cerca de 30% acimada maior mdia deirradiao anual da

Alemanha (Um dos lideresdo mercado Europeu nessesegmento)

Alemanha SE Brasil NE Brasil

Fonte: CEPEL, 2006

Radiao Solar

Radiao Solar


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Se fosse toda coberta por

energia solar, a superfcieda cidade de So Paulo(1524 km2), seria capaz deproduzir mais de 50% de

todo o consumo de energiaeltrica do Brasil

Alemanha SE Brasil NE Brasil

Fonte: CEPEL, 2006

Radiao Solar


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Geometria Solar


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Geometria SolarAngulos solares

Qual radiao solar incide nos diferentes telhados dacasa?

Localidade

Angulos solares

Sombreamento


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Geometria SolarPosicionando corretamente os coletores

Posicionar corretamente os coletores solares visapromover:

maior perodo dirio de insolao sobre a bateria decoletores;

maior captao da radiao solar em determinadas

pocas do ano ou em mdias anuais, dependendo do tipode aplicao requerida ou de particularidades do usofinal da gua quente.


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Geometria SolarLatitude e Longitude

Latitude Geogrfica ( ) corresponde posio angular em relao linha doEquador, considerada de latitude zero. Cada paralelo traado em relao aoplano do Equador corresponde a uma latitude constante: positiva, se traada aoNorte e negativa, se posicionada ao sul do Equador. Os Trpicos de Cncer e deCapricrnio correspondem s latitudes de 23o 27 ao Norte e ao Sul,

respectivamente, compreendendo a regio tropical.Longitude geogrfica (L) o ngulo medido ao longo do Equador da Terra,tendo origem no meridiano de Greenwich (referncia) e extremidade nomeridiano local. Na Conferncia Internacional Meridiana foi definida suavariao de 0o a 180o (oeste de Greenwich) e de 0o a 180o (leste de

Greenwich). A Longitude muito importante da determinao dos fusoshorrios e da hora solar.

Altitude (Z) equivale distncia vertical medida entre o ponto de interesse e onvel mdio do mar.

Geometria Solar


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Geometria SolarLatitude e Longitude

Latitude de Macei- 9,64o

Altitude de Macei6,5 m


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Geometria SolarLocalidades

Geometria Solar


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Geometria SolarOs movimentos da Terra

A Terra descreve uma rbita elptica em torno do Sol, quese encontra num dos focos.

O eixo de rotao, denominado eixo polar, quaseperpendicular ao plano da eclptica, formando um ngulocom a normal ao plano da rbita de valor 23 27.

Geometra Solar


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Geometra SolarOs movimentos da Tierra

Geometria Solar


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Geometria SolarDeclinao Solar

Para o perfeito entendimento do movimento relativo entre a Terra e oSol, recomenda-se a alterao do sistema de coordenadas para ascoordenadas equatoriais. Neste caso, o movimento feito em tornode eixos paralelos ao eixo de rotao e ao Equador, sendo uma de

suas coordenadas a declinao solar ( ). ( Planilha)365

28424523 dsen, o


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Geometria SolarGarantir que o coletor solar enxergue o

Sol por mais horas


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Geometria SolarDeclinao Solar

Planilha


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Geometria SolarInclinao


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Na construo civil - dado em termos de porcentagem

Exemplo: ngulo de 30o

100

30arctan

100

30tan

100 cm

30 cm


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Exemplo : Determine o ngulo de inclinao dotelhado da figura anterior, projetado com uma inclinaode 35%.

100 cm

35 cm

b

29,19

100

35arctan

10035tan


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Geometria SolarOrientao

G S


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Geometria SolarOrientao

G i S l


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Geometria SolarUsando a bssola

N

E

S

W N

E

S

W

NORTEMAGNTICO MAGNTICO

NORTE

NORTEGEOGRFICO

1 PASSO 2 PASSO 3 PASSO

N

W

S

E

G i S lCapital

Declinao magntica( )


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Geometria SolarUsando a bssola

Capital(em graus)

Porto Alegre -14,74Florianpolis -17,46

Curitiba -17,3

So Paulo -19,6

Belo Horizonte -21,5

Rio de Janeiro -21,4

Vitria -22,8

Salvador -23,1Aracaju -23,1

Macei -22,9

Recife -22,6

Joo Pessoa -22,4

Natal -22,1Fortaleza -21,6

Teresina -21,4So Luis -20,7

Belm -19,5

Macap -18,5

Palmas -19,9

Manaus -13,9

Boa Vista -14,0

Porto Velho -10,6

Rio Branco -7,34Goinia -19,2

Cuiab -15,1

Campo Grande -15,2

Braslia -20,0

Geometria Solar


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Geometria SolarOrientando corretamente- usando a planilha

Geometria Solar


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Geometria SolarInclinando corretamenteCritrio 1 Mdia anual: Neste caso, a mdia aritmtica calculada a

partir das inclinaes timas nos respectivos solstcios de vero einverno, coincide com a prpria latitude da localidade de interesse,ou seja :

fixa = ll onde a latitude local.

Critrio 2 Favorecimento do Inverno: Este critrio muitas vezesaplicado devido maior demanda de gua quente no perodo deinverno. Neste caso, recomenda-se:

fixa = ll + 10 onde a latitude local.

Critrio 3 Perodos de pico de demanda de gua quente: Como,por exemplo, o aquecimento solar de gua para hotis na regionordeste do Brasil. Na maioria dos casos, a alta temporada coincidecom os meses de vero, portanto o projeto solar dever contemplaressa especificidade.

Geometria Solar


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Geometria SolarPara esta cidade:

Vero

Ano todo

Inverno


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O coletor solarQuanta energia ele vai produzir?

C l t S l


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Coletores SolaresProduzindo energia

Quanto de energia o coletor vai produzir ? Ensaios de Etiquetagem e curvas de eficiencia

C l t S l


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Coletores SolaresFluxos de energia

C l t S l


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C l t S l


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A eficincia de um colector pode ser descrita em geral por:QN = Potncia trmica disponvel (W/m)E = Irradiao que atinge a cobertura de vidro (W/m

EN = Irradiao disponvel (W/m)QV = Perdas trmicas (W/m

E = irradiao que atinge a cobertura de vidro= coeficiente de transmissividade do vidro= coeficiente de absortividade absorsor

T = diferena de temperatura do absorsor e doarUL = coeficiente global de perdas (W/mK):

Coletores Solares


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A eficincia de um colector pode ento ser descrita por:

As perdas trmicas dependem dadiferena de temperatura do absorsore do ar e numa primeiraaproximao, para absorsores debaixa temperatura esta relao linear.

Para absorsores de alta temperaturaas perdas trmicas no aumentamlinearmente com a diferena detemperatura, mas aumentam mais(atravs de uma potnciaquadrtica)

Coletores Solares


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Coletores SolaresPerdas ticas e perdas trmicas

Coletores Solares


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Coletores SolaresBalano de energia

AGQpcabsorvido

)(ambpLperdas

TTAUQ

lateraisbasetopoLUUUU

)]([ambpLpcutilTTUGAQ

G

TTUFF

A

A ambfiLRpcR

ext

)(

Coletores Solares


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possvel prever o comportamento trmico de um coletorsolar a partir das caractersticas obtidas em ensaios(Rendimento tico FrTa e Fator de Perdas - FrUL).

Estes valores tm de ser fornecidos pelo fabricante ouconsultados na tabela do INMETRO..

Coletores Solares


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0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07

( T e - Ta m b ) /G

Eficincia

(%)

Fr(t)

FrUL

Coletor aberto

Coletor fechado

G

T-TUF-F

A

A=

ambfiLRpvR

ext

transp

Coletores SolaresCurvas de eficiencia

Coletores Solares


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Coletores SolaresCurvas de eficiencia

Coletores Solares


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Coletores SolaresComparando tecnologias

Coletores Solares


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Coletores SolaresTabela do Inmetro

Roteiro


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RoteiroQuantos coletores utilizar?

Contrariamente ao critrio de dimensionamento para osequipamentos convencionais, os sistemas de aquecimentosolar no so dimensionados para as condies extremas (

inverno, baixa radiao solar, mxima ocupao,etc) decertos dias do ano, mas sim para as necessidadesenergticas mdias anuais. Para este tipo de tecnologiano se considera a ponta mxima previsivel do consumo

energtico, mas o balano mdio anual.


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Frao SolarEconomia e Viabilidade

Frao Solar


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Frao solar

parcela de energia requeridapara aquecimento da gua que suprida pela energia solar, emmdia anual

70 % de frao solar trmica

30 % de energia convencional

Economia

A li E i


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Comparativo de Consumo de GN Estimado

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00

10000,00

12000,00

14000,00

ConsumoGN(m)

GN (m) 10728,24 9610,16 10580,87 10981,14 11582,96 11808,29 12496,63 12467,16 11694,20 11612,43 10895,57 11140,86

Solar + GN (m) 3175,08 2366,78 2646,42 3965,73 5123,62 5575,16 5564,95 4891,43 4007,63 3638,80 3299,55 4111,45

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Analise Econmica

Analise Econmica


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Custo Operacional Estimado

Alternativa Memria de Clculo Resultado

GN(Demanda Energtica / PCI / Eficincia do Aquecedor) x 12

meses =50.000 m3

Solar + GN(Demanda Energtica / PCI / Eficincia do Aquecedor) x (1 -

Frao Solar) x 12 meses =18.000 m3

Economia AnualEstimada

(GN) (Solar + GN)32.000 m3

(64,0%)

Analise Econmica

Frao Solar


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Area coletora

Frao

solar

Economia


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Cuidados de Projeto e Instalaao

Cuidados de projeto


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Cuidados de projetoPorte das Instalaes

APLICAAO AQUECIMENTO CENTRAL

Escopo A1 - Qualificada para instalaes residenciais-volume total de armazenamento at 1000 litros

Escopo A2 - Qualificada para instalaes residenciais e

comerciais- volume total de armazenamento de at 3000litros;

Escopo A3 - Qualificada para instalaes residenciais ecomerciais de grande porte- volume total dearmazenamento superior a 3000 litros;

Cuidados de projeto


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Cuidados de projetoPorte das Instalaes

APLICAAO AQUECIMENTO DE PISCINA

Escopo A1 - Qualificada para instalaes residenciais-rea superficial da piscina de at 40 m2;

Escopo A2 - Qualificada para instalaes residenciais e

comerciais-rea superficial da piscina de at 100 m2;Escopo A3 - Qualificada para instalaes residenciais ecomerciais de grande porte-rea superficial da piscinaacima de 100 m2.

Instalaes Solares


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HIDRULICA56%

ARQUITETNICO33%

SISTEMA DEAQUECIMENTO

SOLAR11%

Principais problemas em instalao solares

Cuidados de projeto


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Condies de Instalao Espao, Fixao, SombreamentoHidrulica Circulao e BalanceamentoAutomao Solar, Apoio, Anel, etcViabilidade Econmica Economia

Cu dados de p ojeto

Cuidados de projeto


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GUA FRIA

GUAQUENTE

VEM DACAIXAD'GUA

Cuidados de projetoTermossifo Tubular

VEM DA CAIXAD'GUA

30 cm

SIFO

Cuidados de projeto


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p jEspao disponvel

Cuidados de projeto


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p jResistncia estrutural

O SAS e a estrutura de apoio, incluindo os componentesda edificao, devem resistir a:

peso prprio do coletor solar, componentes e reservatrio

trmico em regime de trabalho;

sobrecargas (incluindo vento);

expanso e contrao trmica.

Cuidados de projeto


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Se o ponto de fixao do coletor solar e seusuporte forem feitos de metais diferentes, elesdevem ser isolados de forma a impedir aeletro-corroso.

Suportes estruturais devem ser fixados deforma a resistir s agresses do ambiente ecargas como vento, tremores, chuva, neve egelo, de tal forma que o sistema noprejudique a estabilidade da edificao.

Os suportes devem ser instalados de modoque no ocorram danos nos coletores solares

devido dilatao trmica.O SAS e seus componentes no devemcomprometer o escoamento de gua, aimpermeabilizao da cobertura e aresistncia estrutural.

p jEstruturas de Suporte

Cuidados de projeto


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p jEstruturas de Suporte

Cuidados de projeto


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Estruturas de Suporte

Cuidados de projeto


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Estruturas de Suporte

Beneficios da Tecnologa


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Gerao de empregos

Beneficios da Tecnologa


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Gerao de empregos

Cuidados de projeto


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Estruturas de apoio

Cuidados de projeto


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d = h x k

Latitude ( ) 5 0 - 5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35

k 0,541 0,433 0,541 0,659 0,793 0,946 1,126 1,347 1,625

SombreamentoOs coletores solares devem ser instalados de forma a

evitar locais sujeitos sombra (vegetao, edificaesvizinhas, outros coletores solares, reservatriostrmicos, elementos arquitetnicos etc).

Cuidados de projetoS b i i


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Sombreamento - equinocios

Cuidados de projetoS b S l i i d V


99/149

Sombreamento - Solsticio de Verao

Cuidados de projetoS b t S l ti i d I


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Sombreamento - Solsticio de Inverno

Cuidados de projetoI d C l t S l


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Insercao dos Coletores Solares

Cuidados de projetoA j d l t


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O arranjo hidrulico de coletores solares deve considerar a perda deeficincia trmica do SAS e assegurar adequado equilbrio hidrulico.

Arranjo de coletores

Cuidados de projetoC i d l l d i


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15C

22C

15C

22C

15C

22C

15C

22C

Mximo Recomendado: 5 a 6 coletores por bateria

Conexionado paralelo de canais

Cuidados de projetoC i d i


104/149

15C

22C 28C 33C 37C

22C 28C 33C

dT/G

Eficinc

ia

Instantnea

Mximo Recomendado: 3 associaes

Conexionado srie

Cuidados de projetoArranjo de coletores


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Arranjo de coletores

Cuidados de projetoConexionado serie paralelo


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A

B

Conexionado serie-paraleloBalanceamento Hidrulico

Cuidados de projetoArranjo de coletores associao mista


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A

B

Arranjo de coletores associao mistaBalanceamento Hidrulico

Cuidados de projeto


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Cuidados de projetoArranjo de coletores

Cuidados de projetoVazodo fluido de trabalho


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Vazodo fluido de trabalho

O valor da vazo total de operao (Qo) do circuito primrio

calculado em funo da associao das baterias de

coletores solares. Adota-se, para o clculo, o valor da vazo

de teste de eficincia dos coletores solares para banho (7272litroslitros porpor horahora porpor mm)*,devendo-se aindadeterminar a rea

til (Au) da(s) bateria(s) de coletores interligados em

paralelo que recebe o fluido de trabalho diretamente da

bomba hidrulica;

Cuidados de projetoVazo do fluido de trabalho


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Vazo do fluido de trabalho



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Cuidados de projetoDimensionamento da tubulao


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Dimensionamento da tubulao

Velocidades mximas Vazes mximas

(mm) (pol) m/s l/hora

15 1/2 1,6 720

22 3/4 1,95 2.160

28 1 2,25 4.320

35 1.1/4 2,50 9.00042 1.1/2 2,50 14.400

54 2 2,50 20.520

66 2.1/2 2,50 32.040

79 3 2,50 43.200

104 4 2,50 64.800

Dimetro

De acordo com a norma NBR 5626-98, a velocidademxima da gua nas tubulaes no deve ultrapassar 3m/s.

Cuidados de projetoBombas de circulao


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Bombas de circulao

A moto bomba deve ser capaz de suportar os fluidos na mxima

temperatura encontrada no SAS e ser instalada para trabalharafogada e de maneira a prover o acesso a servios ou substituio.

Instala-se em linha com a tubulao:> na horizontal ou na vertical mas ...

... sempre com o eixo do motor na horizontal.... sempre com a caixa de ligaes eltricasacessvel(para cima ou para o lado).

Respeitar o sentido de fluxo indicado na prpriabomba

Instala-se na parte mais baixa do circuitohidrulico:

> no tubo de ida para os coletores (circuito

Cuidados de projetoSistemas de controle e monitorao


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Sistemas de controle e monitorao

O comando diferencial analisa a diferena de temperaturas entre o

ponto mais quente e o ponto mais frio do sistema solar trmicofazendo acionar ou parar a bomba de circulao.

Existem comandos com mais funes, para utilizao em sistemascom mltipla aplicao, como o caso de AQS juntamente com oaquecimento de uma piscina ou de um piso radiante.

Cuidados de projetoIsolamento trmico


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Isolamento trmico

Tubos, conexes e acessrios devem ser capazes de suportar os fluidos nasmximas temperaturas e presso encontradas no SAS sem apresentar vazamentos,deformaes ou degradao excessiva e devem ser conforme Normas Brasileirasaplicveis.

A tubulao e seus acessrios devem ser dimensionados para transportar o fluido detrabalho nas vazes de projeto sem excessivo rudo ou vibrao, o que pode induzir

altos nveis de tenses mecnicas suficientes para causar danos.

Dimetro da tubulao(mm)

Espessura do Isolamento(mm)

D 22 5

22 > D 66 10

D > 66 20

Isolamento Trmico - Polietileno Expandido



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Isolamento trmico



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Isolamento trmico

Cuidados de projetoCongelamento


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Congelamento

Vlvulas anti-congelamentoSistemas de troca indireta

Outros sistemas

Cuidados de ProjetoTrocadores ou pemutadores de Calor


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> Recomenda-se uma potncia depermuta de 750 W/m2 de rea decaptao.

> A eficcia do permutador deveser tanto maior quanto possvelpara que o fluido trmico regresseaos coletores com uma temperaturabaixa, no prejudicando orendimento da instalao.

> O permutador de calor pode serinterno (quando est dentro dodepsito) ou externo (quando estfora do depsito).

Cuidados de ProjetoTrocadores ou pemutadores de Calor


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> Tm elevada eficcia (0,75), devido aofuncionamento em contracorrente como

mostra a figura.> A sua manuteno mais fcil pois sodesmontveis e de limpeza relativamentesimples.

> So modulveis, podendo, caso seja

necessrio, acrescentar-se placas por formaa aumentar a potncia.

> Em instalaes com volumes deacumulao maiores que 3 000 litros,recomenda-se a utilizao deste tipo depermutador.

> Necessitam de um bom isolamentotrmico (muitas vezes esquecido). Nautilizao para o aquecimento de piscinas,dever escolher-se um permutador dematerial resistente corroso causada pelo

tratamento da gua.

Cuidados de projetoEstratificao trmica


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Estratificao trmica

Cuidados de projetoArranjo de reservatrios trmicos


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Arranjo de reservatrios trmicos

Cuidados de projetoInterligao reservatrios trmicos e sistema auxiliar


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Interligao reservatrios trmicos e sistema auxiliar

Cuidados de projetointerligao reservatrios trmicos e sistema auxiliar


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interligao reservatrios trmicos e sistema auxiliar

Produo instantnea da energia de apoio.O gerador de energia de apoio deve fornecer a potncia necessriaem cada instante, varivel em funo da temperatura do pr-

aquecimento solar. Situaremos o gerador instantneo (por exemplo,um aquecedor a gs com chama varivel) sada do acumuladorsolar (em srie com a instalao solar).

Cuidados de projetoVlvulas de segurana


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> So obrigatrias em todos os circuitossubmetidos a presso e a variaes detemperatura, e servem para limitar apresso nesses mesmos circuitos.

> A presso de regulao, ou seja, apresso qual a vlvula atua deixando

escapar fluido, deve ser inferior pressoque possa suportar o elemento maisdelicado do circuito..

>No circuito primrio colocam-se juntoao vaso de expanso

> Colocam-se tambm junto da entradade gua fria dos depsitos deacumulao.Nos casos em que h maisdo que um depsito, o instalador(a)

dever colocar uma vlvula de segurana

Cuidados de projetoVasos de Expanso


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Um fluido dilata (aumenta o volume)

quando aquecido. Num circuito solar(fechado), o vaso de expanso quepermite compensar essa dilatao,impedindo que a vlvula de seguranadescarregue.

Em condies normais de funcionamento,a vlvula de segurana do circuitoprimrio no deve atuar. Se isso acontece sinal de que existe alguma anomalia.

O vaso de expanso dever ser montadode acordo com uma das duas alternativasapresentadas.

Cuidados de projetoAquecimento Solar Indireto


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Aquecimento Solar Indireto

Cuidados de projetoVlvulas misturadoras


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Vlvulas misturadoras

A colocao de uma vlvula misturadora termosttica,na sada do reservatrio permite a mistura de gua friada rede com a gua quente, para uma dadatemperatura regulada, pretendida para o consumo.

-possibilita a extrao de maiores volumes de gua;- promove a utilizao racional de energia;- pode evitar queimaduras.

Dever verificar-se a temperatura limite de

funcionamento e a gama de regulao.


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Aquecimento Solar emEdificaes Multifamiliares

TipologiasTipos de instalaes de aquecimento solar


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1. Sistema individual

2. Sistema central com armazenamento e apoio coletivos

3. Sistema central com armazenamento central e apoios individuais

4. Sistema central com armazenamento e apoio individuais

Configuraes e Solues Tcnicas

Sistema Central Individual


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Sistema Central Individual



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1. Acumulao e apoio centrais



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2 Acumulao e apoio centrais



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3. Acumulao Central com Apoio Individual



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4. Acumulao e Apoio Individuais


5. Acumulao Central com acumulao e Apoio Individuais


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5. Acumulao Central com acumulao e Apoio Individuais


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Cidades SolaresProjetando para o futuro


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A idia das Cidades Solares Cidades Solares uma iniciativa do Departamento Nacional deAquecimento Solar (DASOL), da ABRAVA AssociaoBrasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao eAquecimento em conjunto com o Vitae Civilis, ONGscioambiental, e tem como objetivo principal incentivar amobilizao da sociedade no Brasil atravs de aes quesensibilizem os poderes pblicos municipais para a criao deleis de incentivo ao uso de aquecimento solar.


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A evoluo das Cidades SolaresProjetos de leis solares

0 0 03 4

9

49

0

10

20

30

40

50

60

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

ano


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A evoluo das Cidades SolaresCidades com Leis Solares Aprovadas

1

2 2 2 2

4

12

0

2

4

6

8

10

12

14

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Ano

Polticas pblicas para o incentivo


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energia solar Obrigao legal de instalao ou preparao da

instalao

Medidas de apoio: campanhas pblicas,educao ambiental, capacitao,etc

Incentivos fiscais

Subsdios: prmios e linhas especiais de crditoTodas polticas esto integradas



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energia solarObrigao legal de

instalao ou preparao

da instalaoIsrael Obrigatrio desde1980 ( + 90% dasresidncias usam

aquecedores solares)* Aquecimento solar em

um pais onde h intensaescassez de gua

Polticas pblicas para o incentivo energia solar


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energia solar

Obrigao legal de instalaoou preparao dainstalao

Barcelona (1999)

53 cidades espanholas(2001)

Cdigo Nacional deEdificaes ( 2006)



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energia solarObrigao legal de instalao

ou preparao da instalao

Portugal em 2005 Cidades da Itlia, Frana,etc;

Alemanha em 2009

Cidade do Mxico Cidades da China, ndia,

Austrlia, Nova Zelndia,etc

Polticas pblicas para o incentivo energia solar


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energia solar

Obrigao legal de instalao ou preparao da instalao noBrasil

Cidades: Varginha(MG) So Paulo (SP), Perube(SP),

Avar(SP). Juiz de Fora (MG) e Birigui* (SP); Obrigao legal em novas edificaes

*Obrigao em habitaes de interesse social

Estados: So Paulo e Rio de Janeiro; Obrigao nos novos prdios pblicos


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Polticas pblicas para o incentivo energia solarIncentivos Fiscais

Campina Grande (PB) Desconto no IPTU

Belo Horizonte(MG) e Campinas(SP)

Retirar o aquecedor solar como item de luxo no clculo do IPTU



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energia solar

Medidas de apoio e incentivo

Porto Alegre (RS) Lei que cria programa municipal de incentivos a energia solar

Salvador (BA)

Decreto que cria grupo de trabalho solar COELBA Solar

Da urgncia da ao


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Da urgncia da ao

A cidade que (re)construimos hoje definir nossocompromisso futuro com a sustentabilidade doPlaneta;

Assim como a infra-estrutura, as edificaes tmvida til de vrias dcadas e a demanda por gua,energia e servios ambientais estabelecidos quanto

da definio do projeto e de sua implantaoacontecer ao longo de toda a vida til das obras.

Aquecimento de Agua Quente

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