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  • Pages: 46
CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO

PROJETO E DIMENSIONAMENTO INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE

DISCIPLINA DE SISTEMAS HIDROSSANITÁRIOS Professores: Marcelo Benetti e Roberto Silvestrin 1o Semestre de 2004

SUMÁRIO: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Introdução Consumo de Água Quente Vazões e Pesos dos Aparelhos, e Diâmetros Mínimos dos sub-ramais Estimativa das Vazões nos Ramais, Colunas e Barrilete de Água Quente Velocidade e Vazões Máximas nas Tubulações Pressão Máxima e Mínima nas Tubulações e Aparelhos Perdas de Carga nas Tubulações e Peças Sistemas de Aquecimento Aquecedores Características do Aquecedor de Passagem Tubulações para Água Quente Exemplo de dimensionamento

1. Introdução

O projeto deve atender a NBR 7198/1993. Temperatura de Utilização: Banhos e higiene pessoal ............ 35 a 50o C Lavanderia ................................... 75 a 80o C Cozinha (lavagem de louças)........ 55 a 75o C

2. Consumo de Água Quente Tabela 1 – Estimativa do Consumo – Dados de Norma’ Prédio Alojamento provisório Casa popular ou rural Residência Apartamento Quartel Escola internato Hotel (s/cozinha s/lavanderia) Hospital Restaurante e similar Lavanderia

Consumo Litros/dia 24 por pessoa 36 por pessoa 45 por pessoa 60 por pessoa 45 por pessoa 45 por pessoa 36 por hóspede 125 por leito 12 por refeição 15 por kg de roupa seca

3. Vazões e Pesos dos Aparelhos e Diâmetros Mínimos dos sub-ramais Tabelas: 3, 4 e 6 da Norma Peças

Vazão (L/s)

Peso

Di (mm)

Banheira

0,30

1,0

15

Bidê

0,06

0,1

15

Chuveiro

0,12

0,5

15

Lavatório

0,12

0,5

15

Pia de cozinha

0,25

0,7

15

Tanque

0,25

0,7

15

Máquina de Lavar Roupa

0,30

1,0

20

4. Estimativa das Vazões nos Ramais, Colunas e Barrilete de Água Quente Uso simultâneo  somatório das vazões dos aparelhos atendidos pelo trecho de tubulação Uso não simultâneo  Vazão máxima provável  Q = c * (Soma P) 1/2

5. Velocidade e Vazões Máximas nas Tubulações Velocidade máxima de atender a duas condições: V máx = 14 * Di ½ V máx = 2,50 m/s

6. Pressão Máxima e Mínima nas Tubulações e Aparelhos Pressão Máxima  Pressão Estática  40 mca Pressão Mínima de Serviço  Pressão Dinâmica  depende do aparelho. Torneiras = 0,5 mca Chuveiro = 1,0 mca Tubulação em geral = 0,5 mca Aquecedor passagem = 5 a 15 mca (Ver catálogo do fabricante) Misturadores automáticos = Ver catálogo do fabricante

7. Perdas de Carga nas Tubulações e Peças Perda de Carga Unitária  J (m/mca) Para Cobre J = ( Q / ( 55,934 * Di 2,714 ))

1,751

Perda de Carga no Trecho  Hp = J * L (mca) Comprimento total para cálculo L = l1 + l2 Comprimento real de tubulação l1 (m) Comprimento equivalente das peças l2 (m) Ver Tabela 6 da Norma – Perdas Localizadas

(m)

8. Sistemas de Aquecimento Individual  Atende a um aparelho

Central Privado  Atende a uma Economia Central Coletivo  Atende a um Prédio

Aquecedores de Passagem  Chuveiros Elétricos 

Aquecedores de Passagem  Aquecedores de Acumulação 

Aquecimento Central Privado Respiro

Caixa D’água

Rede de água fria exclusiva para o thermerô em tubo resistente a 100ºC

Respiro

Coluna de Água fria

Água fria para os demais pontos Thermerô

IMPORTANTE: A coluna de água fria que abastece os aquecedores instalados em edifícios deve: 1- Ser exclusiva para esta finalidade 2- Ser de material resistente a temperatura de no mínimo 100ºC 3- Ter respiro conforme o desenho acima.

Aquecimento Central Coletivo

9. Aquecedores Tipos: Aquecedor de Passagem Aquecedor de Acumulação Geradoras de Calor Caldeiras

Fonte de Energia: Óleo Gás Energia Elétrica Lenha Energia Solar Outras fontes de energia

9. Aquecedores Aquecedor de Passagem: a água vai sendo aquecida à medida que passa pela fonte de aquecimento, sem necessidade de acumulação.

Aquecedor de Acumulação: a água que foi aquecida vai sendo acumulada em um reservatório próprio, à medida que passa pela fonte de aquecimento.

9. Aquecedores Aquecedor de Passagem (NBR 7198/93):

Geradoras de Água Quente

Geradoras de Água Quente

Geradoras de Água Quente

Geradoras de Água Quente

Aquecimento Indireto com Geradora Separada do Depósito

Água fria da rede

Vaso de expansão Válvula de segurança Água quente para o consumo

Retorno do consumo

Corpo Camisa Retorno

Água fria

Água quente

EHZ

EHZ - Aquecimento direto Água quente central para edifícios, hotéis, indústrias, clubes, motéis, etc.

Instalação Típica - EHZ (espaço físico) N

0,30

Ralo resistente a 100ºC

Terminal da chaminé

PXQ

Ponto de gás

Porta de inspeção do depósito

M

Portão gradeado ou veneziana 0,70

Vaso de expansão

P

Janela basculante

Ponto de força

Geradoras de Água Quente

Geradoras de Água Quente

10. Características do Aquecedor de Passagem -

Aquecedor de Passagem elétrico. Ideal para pias, bidês e lavatórios.

DETALHES TÉCNICOS - Possui tecla liga e desliga: o ajuste mais fino da temperatura se dá diretamente pelo acionamento automático com a simples abertura do registro ou da torneira, tornando-se desnecessária a utilização do misturador. - Funcionamento em baixa e alta pressão, de 2 a 40 m.c.a. - Sistema de Aterramento Lorenzetti: proteção contra choque elétrico - Tensão: 127 V ou 220 V - Potência: 5400 W - Disjuntor ou Fusível: 127 V >> 50 A e 220 V >> 30 A - Seção do Condutor: 127 V >> 10 mm2 e 220 V >> 4 mm2

11. Características do Aquecedor de Passagem -

Aquecedor de Passagem à gás. Atende a um único aparelho ou a um conjunto de aparelhos.

11. Características do Aquecedor de Passagem LZ-3200D Características Técnicas Diâmetro mínimo para saída da Chaminé (mm)

80

Altura (mm)

590

Largura (mm)

385

Profundidade (mm)

185

Peso Bruto (kg)

22,5

Peso Líquido (kg)

21,0

GN

GLP

GM

Potência nominal (Kcal/min)

785

759

-

Rendimento sobre P.C.S. (%)

82,8

84,1

-

Consumo de gás (m3/h)

4,95

-

-

Consumo de gás (kg/h)

-

3,84

-

Vazão de água para Δt de 20° (l/min)

32,5

32

-

Pressão mínima de água (mca)

1,5

1,5

-

Pressão máxima de água (mca)

80

80

-

Conexões para ligação do gás e água 1/2"(BSP) 1/2"(BSP) (polegada)

-

Alimentação de Energia

127/220 V

127/220 V

-

Consumo de energia

74,6 Wh

74,6 Wh

-

Aquecedor de Passagem - conjunto de aparelhos

12. Tubulações para Água Quente Cobre classe

E (leve) A(média) I(pesada)

CPVC poli (cloreto de vinila) clorado PEX polietileno com ligação cruzada (reticulada) Outros

12. Tubulações para Água Quente Isolamento Térmico:

Tubulações para Água Quente

Tubulações para Água Quente

Tubulações para Água Quente

Tubulações para Água Quente

Tubulações para Água Quente

Tubulações para Água Quente

Tubulações para Água Quente

Misturadores de Água Quente/Fria

bicomando (água quente e fria em um só ponto em comandos separados).

monocomando (água quente e fria em um só ponto).

12. Exemplo de dimensionamento Escolha do Aquecedor: Nº de Pessoas 9 Litros dia p/ Pessoa 45 Estimativa de Consumo (l) 405 (Para dimensionar reservatório no caso de aquecedor de acumulação) Vazão - Uso Simultâneo Peça Qtd Q (l/s) Q Total(l/s) 1 0,300 0,300 Banheira 3 0,120 0,360 Chuveiro 3 0,120 0,360 Lavatório 2 0,250 0,500 Pia de Cozinha 2 0,300 0,600 Máquina de Lavar Roupa Vazão Total (l/s) 1,090 2,120 Vazão Total (l/min) 65,400 127,200

Uso Provável Peso P Total 1,000 1,000 0,100 0,300 0,300 0,900 0,700 1,400 1,000 2,000 3,100 0,710 186,000 42,596

12. Exemplo de dimensionamento

12. Exemplo de dimensionamento EXEMPLO: DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE ÁGUA QUENTE Compartimento: ÁREA DE SERVIÇO

Verificação de Pressão no Aquecedor de Passagem COMPARTIMENTO ÁREA DE SERVIÇO

EQUIP. Aquecedor Tanque Lavdora Roupa

VAZÃO 0,5416 0,25 0,3

PESO

Observações A velocidade será sempre menor que 2,5m/s.

Perdas de Carga TRECHO

Vazão (Q)

Q Acum.

Q(l/s)

D(mm)

V(m/s)

V<14D¹/²

J(m/m)

Lr(m)

Lq(m)

Ln(m)

h(m)

A-B B-C C-D D-E E-F F - Reserv.

0,54 0,25 0,30 0,50 1,50 0,70

0,79 1,09 1,59 3,09 3,79

0,542 0,792 1,092 1,592 3,092 3,792

25 32 32 40 50 50

1,103 0,984 1,357 1,267 1,575 1,931

2,214 2,504 2,504 2,800 3,130 3,130

0,0682 0,0410 0,0720 0,0482 0,0534 0,0764

2,627 0,50 10,28 1,66 0,825 0,65

3,9 0,9 11 5,4 7,6 2,8

6,527 1,4 21,28 7,06 8,425 3,45

0,445 0,057 1,531 0,340 0,450 0,263

hTOTAL(m)

3,088

Comprimentos Equivalentes TRECHO DN A-B

25

B-C

25

C-D

32

D-E

40

E-F

50

F - Reserv.

50

R.P. joelho 90 Têe direto Soma Têe direto Soma joelho 90 Têe s/Lat. Reg. Gaveta Soma joelho 90 Têe direto Soma Têe bilateral Soma Ent. Borda Soma

quant 2 1

Lq(m) 1,5 0,9

1

0,9

3 1 1

2 4,6 0,4

1 1

2,2 3,2

1

7,6

1

2,8

Lq(m) 3 0,9 3,9 0,9 0,9 6 4,6 0,4 11 2,2 3,2 5,4 7,6 7,6 2,8 2,8

Verif. Pressão no Aquecedor altura do reservatório 0,98 altura do aquecedor -1,3 referente ao barrilete 5,6 Diferença de Nível 5,28 hTOTAL(m) 3,09 Pressão (P) 2,19 40 m.c.a. > P > 1,0 m.c.a. (10 kPa) 2,19 mca > 1,0 mca ==> OK

metros metros metros metros mca mca

12. Exemplo de dimensionamento

Segundo Pavimento

12. Exemplo de dimensionamento EXEMPLO: DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE ÁGUA QUENTE Verificação de Pressão no Chuveiro Menos Favorável COMPARTIMENTO BANHEIRO PAV. SUP.

EQUIP. Lavatório Ducha - Chuveiro Banheira Tanque Lavdora Roupa

Compartimento: BANHEIRO PAV. SUP.

VAZÃO 0,15 0,2 0,3 0,25 0,3

PESO

Observações A velocidade será sempre menor que 2,5m/s.

Perdas de Carga TRECHO

Vazão (Q)

Q Acum.

Q(l/s)

D(mm)

V(m/s)

V<14D¹/²

J(m/m)

Lr(m)

Lq(m)

Ln(m)

h(m)

A-B B-1 C-D D-E E-1 1-2 2-J J-1 I - Aquecedor

0,20 0,15 0,15 0,30 0,20

0,35 0,45 0,65 1,00 1,00 1,30 1,55

0,200 0,350 0,150 0,450 0,650 1,000 1,000 1,300 1,550

20 25 20 25 32 32 32 40 40

0,637 0,713 0,477 0,917 0,808 1,243 1,243 1,035 1,233

1,980 2,214 1,980 2,214 2,504 2,504 2,504 2,800 2,800

0,0344 0,0317 0,0208 0,0493 0,0290 0,0617 0,0617 0,0338 0,0460

2,75 4,95 1,05 0,25 1,70 2,40 1,75 0,55 1,70

3,2 7,6 2 3,1 8,6 2,0 6,6 7,3 6,4

5,95 12,55 3,05 3,35 10,30 4,40 8,35 7,85 8,10

0,205 0,398 0,063 0,165 0,299 0,272 0,515 0,266 0,373

hTOTAL(m)

2,556

0,30 0,25

Verif. Pressão no Aquecedor altura até chuveiro -5 altura do aquecedor 1,3 Pressão aquecedor 2,19 Diferença de Nível -1,51

metros metros metros metros

hTOTAL(m)

2,56 mca Pressão (P) -4,07 mca 40 m.c.a. > P > 1,0 m.c.a. (10 kPa) -4,07 mca < 1,0 mca ==> Não há pressão suficiente ==> Solução: pressurizar s rede de água quente.

12. Exemplo de dimensionamento Comprimentos Equivalentes TRECHO DN A-B

20

B-1

25

C-D

20

D-E

25

E-1

32

1-2

32

2-J

32

J-1

40

I - Aquecedor

40

R.P. joelho 90 Têe direto Soma joelho 90 Têe lateral Soma joelho 90 Têe direto Soma Têe lateral Soma joelho 90 Têe lateral Soma joelho 90 Soma joelho 90 Têe lateral Soma Têe lateral Soma joelho 90 Soma

quant 2 1

Lq(m) 1,2 0,8

3 1

1,5 3,1

1 1

1,2 0,8

1

3,1

2 1

2,0 4,6

1

2,0

1 1

2,0 4,6

1

7,3

2

3,2

Lq(m) 2,4 0,8 3,2 4,5 3,1 7,6 1,2 0,8 2,0 3,1 3,1 4,0 4,6 8,6 2,0 2,0 2,0 4,6 6,6 7,3 7,3 6,4 6,4

12. Exemplo de dimensionamento Pressurizador MINI TPGV 120W Silencioso - Para Aquecedor de Passagem - Texius CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: Potência: 120W Voltagem: 110 ou 220 V Freqüência: 60 Hz Temperatura máxima: 60º C Hmax: 8,5 m Qmax: 30 l/min Rosca da bomba: 3/4" Uniões: 1/2" Peso: 2,8 kg

12. Exemplo de dimensionamento