4676 AQUECIMENTO SOLAR - Laboratório de Eficiência
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1. Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas apresenta o Este trabalho sobre uma das a es que podemos fazer no curto prazo Falamos do uso de tecnologias que j est o dispon veis no mercado para reduzir nossa demanda e consumo de energia os aquecedores solares O Sol tem um papel fundamental em nossas vidas Al m de luz e calor ele fornece anualmente quinze mil vezes mais energia do que a consumida por toda popula o mundial sem contar a que armazena de maneira natural na superf cie terrestre nas guas e na vegeta o S o in meras as formas de aproveitar a energia solar entre as quais destacamos o aquecimento solar de gua que a mais madura entre as tecnologias renov veis Suas aplica es j est o comprovadas h v rias d cadas e nos mais de 235 milh es de metros quadrados de coletores solares instalados em todo o mundo ao final de 2008 segundo informa es da Ag ncia Internacional de Energia Encontramos desde sistemas de aquecimento de gua para uso residencial at sistemas usados em instala es comerciais e industriais nos quais o calor captado pelos coletores solares pode ser utilizado para aquecer ou pr aquecer fluidos como gua leo ar e outros atendendo s grandes demandas de calor para uso sanit rio calefa o de ambientes secagem climatiza o de ambien2. a gua circula por diferen a de densidade e O desn vel Hrr tem como fun o manter o reservat rio t rmico sempre cheio e define a press o de opera o do sistema e O desn vel Hcr o mais importante pois permite o funcionamento do sistema e garante que a gua n o circule de forma reversa durante a noite e Neste tipo de instala o importante utilizar o m nimo de tubos e conex es para reduzir a perda de carga Confirme com o projetista o crit rio de c lculo utilizado Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 19 Caso n o seja poss vel atender a estes par metros geom tricos pode se lan ar m o de algumas alternativas construtivas como as constru es tipo torre telhados com maior inclina o ou instala o de caixa de gua externa Estas op es evidenciam ainda mais a import ncia de um bom projeto arquitet nico que facilite a instala o do sistema de aquecimento solar Termossif o com torre Termossif o com dois telhados Os sistemas de aquecimento solar por termossif o s o comumente chamados de sistemas convencionais quando o reservat rio t rmico est separado dos coletores solares ou sistemas compactos ou acoplados quando coletores e reservat rios t rmicos fazem parte de um corpo nico de instala o 20 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Sistemas compactos funcionam por termossif
3. corpo interno e tubula es podendo apresentar em seu interior quando necess rio um sistema de aquecimento auxiliar resist ncia el trica e termostato e de prote o contra corros o anodos de sacrif cio Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 3 O sistema e princ pios de funcionamento Quanto circula o da gua um sistema de aquecimento solar pode ser classificado de duas formas Sa da para consumo Sensor Termossif o ou circula o natural Bombeado ou circula o for ada 1 Coletores solares 1 Coletores solares 2 Reservat rio t rmico 2 Reservat rio t rmico 3 Caixa de gua fria 3 Caixa de gua fria 4 Sif o 4 V lvula de reten o 5 Respiro 5 Controlador diferencial de temperatura 6 Alimenta o de gua fria com trecho de 6 Sensores de temperatura tubula o resistente a gua quente 7 Respiro ou v lvulas de al vio de press o 7 Dreno 8 Bomba hidr ulica Termossif o ou circula o natural neste tipo de sistema a gua circula entre os coletores e o reservat rio t rmico somente pela for a criada pelas diferen as de temperatura da gua no circuito A gua quando aquecida fica mais leve menos densa e empurrada pela gua mais fria e mais pesada maior densidade Este tipo de sistema autoregulado e quanto maiores os n veis de radia o solar mais r pido a gua circula
4. polipropileno 0 150 12 0 0 75 PEX polietileno reticulado 0 140 112 0 70 CPVC pvc para gua quente 0 0612 4 9 0 31 PPR com alma de alum nio 0 030 2 4 0 15 PEX com alma de alum nio 0 026 2 1 0 13 Cobre 0 0177 1 4 0 09 A o zincado 0 0125 1 0 0 06 Fonte Gnipper Engenheiros Associados em revista TECHNE edi o 122 pg 53 Mesmo os tubos pl sticos pr prios para a condu o de gua quente apresentam um coeficiente de dilata o t rmica entre 3 5 a 8 5 vezes maior do que o coeficiente de uma tubula o equivalente em cobre A escolha do material da tubula o deve ser feita pelo projetista Boa pr tica para instala es em cobre consulte a Norma ABNT NBR 15345 Instala o Predial de Tubos e Conex es de Cobre e Ligas de Cobre Procedimento Para garantir o adequado funcionamento do SAS por termossif o evitando o ac mulo de bolhas desprendidas no aquecimento da gua e a consequente estagna o do fluido essencial que haja uma inclina o cont nua e ascendente nas tubula es de sa da e retorno da gua do reservat rio t rmico ao coletor solar Ponto de forma o R de bolhas de ar Errado Correto Sif o n o prejudicial ao escoamento Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 33 Passo 5 Instala o de sensores controladores quadros de comando e das bombas hidr ulicas Caso n o seja poss vel executar a circula o por termoss
5. 18 8 60 31 0 86 40 7 10 5 7 36 19 8 62 31 8 88 41 3 instalar o aquecedor solar 12 6 8 38 20 8 64 326 90 420 14 8 0 40 21 66 33 4 92 42 6 16 9 1 42 22 8 68 34 2 94 43 2 18 10 2 44 23 7 70 35 0 96 43 8 20 11 3 46 24 7 72 35 8 98 44 4 22 12 4 48 25 6 74 36 5 100 45 0 graus e porcentagem ao lado para confirmar em quais condi es voc Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 3 Qual a forma de circula o da gua no SAS Depois de avaliada qual a posi o para instala o dos coletores no telhado preciso confirmar qual ser a forma de circula o da gua prevista no projeto circula o natural ou circula o for ada O sistema em termossif o o mais recomendado sob os aspectos de funcionamento e manuten o mas exige mais cuidados quanto aos desn veis e posicionamento dos componentes como mostra a ilustra o abaixo Sistemas em termossif o s o recomendados para obras de pequeno porte at mil litros C ixa Hs gt 0 30m d gua Suspiro Hrr gt 0 15m Reservat rio 0 20m lt Hcr lt 4 0m I I Coletor I I H Dcr gt 0 1xHcr Hs altura do suspiro Hrr altura entre reservat rios Hcr altura entre coletor e reservat rio t rmico Dcr dist ncia horizontal entre coletor e reservat rio t rmico W A 2 T A mm Os desn veis sugeridos garantem o melhor funcionamento da circula o natural onde
6. deve ser instalado com ramal de alimenta o exclusivo proveniente da caixa de gua fria O reservat rio t rmico n o deve ser alimentado pela gua da rua devido a varia es constantes de press o ao longo do dia Existem casos nos quais se deve considerar a utiliza o de dispositivos espec ficos que permitam ao reservat rio t rmico trabalhar em n vel com a caixa de gua fria s o os chamados reservat rios de n vel Na alimenta o de gua fria oriunda da caixa d gua deve se instalar um sif o que deve ter no m nimo 30 cm de altura para evitar que gua quente retorne para a caixa d gua fria Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 21 A alimenta o de gua fria do reser vat rio deve conter no m nimo 150 cm de tubula o anterior ao sif o recomend vel que o material dessa tubula o seja em cobre ou material que suporte a alta temperatura do sistema caixa d gua sa da para consumo caixa d gua sa da para consumo 150 cm Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 28 Na sa da para o con sumo de gua quente para a edifica o deve se instalar um retorno dos entrada de coletores gua fria respiro sua instala o de uso obrigat rio e tem a respiro fun o de deixar sair ar e vapor aliviando a press o do sistema e n o permitindo que sa da para consumo o reser
7. es de m dio e grande porte Ao instalar esse tipo de sistema muito importante seguir todas as normas t cnicas espec ficas expedidas pela ABNT bem como observar os padr es de seguran a e opera o Assim como no sistema auxiliar el trico o sistema auxiliar a g s pode ser de dois tipos de passagem aquecimento instant neo ou de acumula o importante verificar se o aquecedor a g s est preparado para receber gua quente uma vez que por ele ir circular gua pr aquecida armazenada no reservat rio t rmico 1 Para efici ncia energ tica recomenda se 40 a 42 C Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Passo 10 Verifica es p s instala o e entrega da instala o ao usu rio Segundo a norma ABNT NBR 15569 Sistemas de Aquecimento Solar de gua em Circuito Direto Projeto e Instala o pelo menos os seguintes pontos devem ser inseridos no check list de verifica o p s instala o Correta instala o e ordem da interliga o de coletor es solar es reservat rio s t rmico s v lvulas registros bomba s dispositivos de drenagem tubula o e os demais componentes do SAS Exist ncia e correta instala o dos equipamentos de seguran a tais como respiro v lvulas de seguran a v lvulas de al vio de press o Correta posi o de opera o dos registros e v lvulas do SAS posi o aberta fechada regulada Verifica o da n o ex
8. expedidas pela ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas 1 Sistemas de aquecimento solar em cobre bem instalados apresentam vida til superior a 20 anos Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 24 Check list de verifica o pr instala o Ao chegar ao local confirme Se a edifica o possui instala o hidr ulica de gua quente adequada Em qual telhado ou cobertura ser instalado o sistema e sua adequa o Qual a forma de circula o da gua no SAS A especifica o dos componentes da instala o de aquecimento solar A disponibilidade dos itens de seguran a e ferramentas necess rias instala o Se os equipamentos est o armazenados corretamente e em bom estado O transporte e o manuseio adequado dos equipamentos Se todos os materiais tubos e conex es que ser o utilizados est o dispon veis Este check list um ponto de partida para voc iniciar uma instala o de aquecimento solar com qualidade Desenvolva seu check list pessoal at que consiga avaliar se foram detalhados todos os pontos que julgue importantes e lembre se n o existe uma instala o de aquecimento solar padronizada Cada obra tem suas peculiaridades e exige medidas e a es espec ficas O programa Qualisol do INMETRO que faz a certifica o da qualidade dos servi os de instala o de SAS prev a realiza o de auditorias de instala es realizadas em todo
9. isolamento t rmico flex vel de polietileno expandido Isolamento interno Isolamento externo 30 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Passo 9 Instala o ou interliga o com o sistema de aquecimento auxiliar Os sistemas de aquecimento solar em geral n o atendem a 100 da demanda anual de gua quente pois em per odos muito chuvosos de baixa radia o solar ou per odos com consumo excessivo acima do dimensionado seu desempenho menor Desta forma para garantir a gua quente durante todos estes dias instala se um sistema de aquecimento auxiliar Tipos de sistemas de aquecimento auxiliar Para o aquecimento de gua para uso sanit rio os sistemas de aquecimento auxiliar mais difundidos atualmente utilizam energia el trica ou g s A El trico No Brasil a maioria dos sistemas de aquecimento auxiliar para instala es de pequeno porte s o el tricos Dentro desse contexto pode se dividir os sistemas auxiliares el tricos em dois grupos os aquecedores de passagem a exemplo dos conhecidos chuveiros el tricos e os aquecedores de acumula o que usam resist ncias el tricas embutidas no reservat rio t rmico Os sistemas de apoio conhecidos como bombas ou trocadores de calor s o cada vez mais utilizados em sistemas de maior porte B G s O sistema de aquecimento auxiliar a g s vem sendo muito utilizado em resid ncias de luxo e em instala
10. s o tecnologia obrigat ria em v rios pa ses e cidades por todo o mundo Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Diferentes setores da sociedade brasileira j utilizam os aquecedores solares de gua e seu potencial de uso ainda maior Ao final de 2008 somente 1 8 das resid ncias brasileiras possu am aquecedores solares instalados enquanto em sociedades de pa ses como Israel e Chipre mais de 95 das resid ncias j usam a tecnologia Para contribuir com o sucesso do aquecimento solar no Brasil e para viabilizar esta publica o o Instituto Brasileiro do Cobre Procobre a Associa o Brasileira de Refrigera o Ar Condicionado Ventila o e Aquecimento Abrava a Ag ncia de Coopera o T cnica Alem GTZ e o Instituto Ekos Brasil reuniram seus esfor os na cria o deste trabalho pioneiro sobre a qualidade nas instala es de aquecimento solar de gua incontest vel que o aquecimento solar se tornar uma das principais tecnologias renov veis no Brasil e pensar como favorecer uma produ o com qualidade crescente dos produtos e servi os oferecidos sociedade faz parte do caminho Boa leitura Os editores S o Paulo dezembro de 2009 e Para conhecer melhor a ind stria brasileira de aquecedores solares visite o site www dasolabrava org br e Para saber mais sobre pol ticas e incentivos ao aquecimento solar visite o site wwyw cidadessolares org br Qualidade
11. a o bom funcionamento de um sistema de aquecimento solar muito importante uma boa instala o utilizando produtos de qualidade testados e aprovados pelos organismos governamentais Sempre verifique a especifica o dos componentes fornecidos LA MC15 C Wi INMETRO b 02 20 2 2745 0609 Etiqueta dos Etiqueta dos C digos de coletores solares reservat rios t rmicos rastreabilidade Outra marca de qualidade o Selo PROCEL Quando o equipamento apresenta este selo significa que ele possui a classifica o A isto ele pertence categoria dos equipamentos com maior efici ncia 1 A lista de todos produtos etiquetados no Brasil encontra se somente nas p ginas eletr nicas http www inmetro gov br consumidor tabelas asp http www eletrobras com elb procel main asp 2 22 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 5 Disponibilidade dos itens de seguran a e ferramentas necess rias instala o Antes de come ar a instala o do sistema certifique se que al m de todas as ferramentas voc possui todos os equipamentos de seguran a EPI equipamento de prote o individual necess rios como capacete culos protetor solar luvas roupa adequada botas com solado antiderrapante cinto de prote o entre outros LA Esta verifica o muito importante pois economiza tempo na instala o al m de aumentar a seguran a dos profi
12. ade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Atualmente os mais comercializados na grande maioria dos pa ses s o os coletores fechados planos usados no aquecimento de gua para fins sanit rios sendo capazes de atingir temperaturas superiores a 80 C Por isso foram escolhidos como foco deste trabalho O coletor solar plano fechado de simples fabrica o e constitu do por caixa externa isola Cobertura mento t rmico flauta tubos de cobre placa area absorvedora aletas pintadas de negro cobertura Flauta transparente o vidro o mais usado e veda o Isolamento Caixa As tubula es por onde a gua circula no coletor flauta ou serpentina s o executadas em cobre devido s caracter sticas do material de suportar altas temperaturas sem perder suas propriedades f sicas e mec nicas Muitos fabricantes optam pelo uso do cobre nas aletas dos coletores devido sua condutividade t rmica e ao uso de modernos processos de fabrica o Condutividade t rmica Qualquer que seja a tipologia do coletor para obter o m ximo rendimento a placa captadora aletas flauta deve ceder rapidamente o calor recebido do sol para o fluido de trabalho O cobre devido a sua alta condutividade o material ideal para essa aplica o As vantagens t rmicas do cobre pressup em que placas mais finas deste material podem recolher o mesmo calor que placas mais grossas de ou
13. almente constru das para suport los como p rgolas coberturas para estacionamentos etc z A mais praticada no mercado a instala o sobre o telhado cobertura na qual se pode empregar estruturas de apoio independentes suportes de apoio fixados apoio direto ou coletor solar integrado cobertura cada vez mais comum a instala o de sistemas de aquecimento solar em edif cios para suprir a demanda de gua quente de todos os apartamentos A instala o dos coletores solares pode ser realizada utilizando se suportes met licos ou sobre planos inclinados j previamente definidos no projeto arquitet nico i Instala o sobre cobertura tipo laje plana Instala o sobre cobertura tipo plano inclinado Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 30 Quanto ao agrupamento os coletores solares podem ser conectados em paralelo em s rie ou combinando se as duas formas Instala es com principio de funcionamento por ter mossif o sempre ter o os coletores solares conectados em paralelo Coletores ligados em s rie As formas de conex o entre coletores devem ser realizadas de forma que se garanta o equil brio hidr ulico de todo o circuito conforme o projeto ou manual do equipa mento Em caso de d vida procure orienta o t cnica junto ao projetista e ou fabricante O n mero m ximo de coletores que podem ser conectados em paralelo e em s rie d
14. as T cnicas em sua NBR 15569 Sistemas de Aquecimento Solar de gua em Circuito Direto Projeto e Instala o define o sistema de aquecimento solar SAS por sistema composto por coletor es solar es reservat rio s t rmico s aquecimento auxiliar acess rios e suas interliga es hidr ulicas que funciona por circula o natural ou for ada Consulte e use a Norma A NBR 15569 estabelece os requisitos para o sistema de aquecimento solar SAS considerando aspectos de concep o dimensionamento arranjo hidr ulico instala o e manuten o e nos quais o fluido de transporte a gua www abnt org br Principais componentes do SAS 1 O coletor solar O coletor solar o equipamento respons vel por absorver a radia o solar aquecendo a gua que circula em seu interior H uma grande variedade de modelos de coletores solares no mercado como mostram as fotos Fechados planos Abertos planos Tubos de v cuo A sele o dos coletores solares para uma Instala o est diretamente relacionada temperatura e aplica o do fluido aquecido Os coletores abertos s o mais utilizados para o aquecimento de piscinas e os fechados planos para fins sanit rios J os tubos de v cuo ainda pouco utilizados no Brasil trabalham com maior efici ncia quando as temperaturas s o mais elevadas como no aquecimento de gua para processos industriais ou na gera o de calor para refrigera o solar Qualid
15. atrav s dos coletores solares Bombeado ou circula o for ada neste tipo de sistema a gua circula entre os coletores solares e o reservat rio t rmico pela for a exercida por uma bomba hidr ulica que acionada sempre que o CDT controlador diferencial de temperatura detectar energia suficiente a ser captada pelo sol nos coletores Sistemas por termossif o s o recomendados para instala es de pequeno porte com volumes de armazenamento de at mil litros de gua e devem seguir recomenda es t cnicas apresentadas na p gina 18 Os sistemas por circula o for ada s o utilizados sempre que as instala es forem de maior porte ou quando n o poss vel seguir estas recomenda es t cnicas como apresentado na p gina 33 13 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 14 Verifica es pr instala o C Antes de come ar a instala o do sistema de aquecimento solar importante que sejam feitas algumas verifica es e neste momento que o instalador come a a ter um papel fundamental para garantir a qualidade e o funcionamento eficiente do sistema ele deve verificar ou descrever os requisitos m nimos a cumprir durante a montagem do SAS Uma instala o de aquecimento solar de qualidade come a por uma visita t cnica pr via instala o do SAS e levantamento das caracter sticas do local ou do projeto onde o sistema ser instalado Cabe destacar que um sistema
16. cos e Ap s posicionados os sensores devem ser isolados termicamente e protegidos garantindo que eles estejam lendo somente a temperatura da gua e n o a do ambiente onde estiverem O projeto do sistema de aquecimento solar dever especificar a vaz o da bomba bem como as perdas de carga de todo circuito informando tipo modelo e caracter sticas el tricas da bomba figura circula o for ada p gina 13 A instala o das bombas hidr ulicas deve atender aos seguintes requisitos e A bomba de circula o deve retirar a gua do reservat rio t rmico e circular esta gua atrav s dos coletores solares antes de retorn la ao reservat rio t rmico e As bombas hidr ulicas utilizadas em sistemas de aquecimento solar usualmente s o do tipo centr fuga com rotor em bronze a o inoxid vel ou outro material que suporte a temperatura e as propriedades f sico qu micas do fluido que ser bombeado e Uma v lvula de reten o deve ser instalada ap s a sa da da bomba de circula o e Utilizar v lvulas de corte na entrada e sa da das bombas para permitir sua manuten o e A bomba deve estar corretamente suportada em base ou estrutura adequadamente projetada e a tubula o disposta de maneira a n o permitir que a vibra o seja transmitida aos elementos do SAS e estrutura da constru o e Em instala es de maior porte recomenda se a instala o de uma bomba reserva garantindo assim o funci
17. da instala o das redes hidr ulicas de gua quente ainda na fase de projeto Esta uma boa pr tica que deveria ser seguida pelos construtores de todo o Brasil pois permite que os usu rios possam optar pelo aquecedor solar no futuro como principal sistema de aquecimento de gua 1 Em sistemas centrais de aquecimento boa pr tica prever an is de recircula o da gua quente para mini mizar o tempo de espera e economizar gua Este anel de recircula o deve ser previsto no projeto hidr uli co da edifica o Nos sistemas de distribui o do circuito secund rio importante prever o isola mento t rmico das tubu la es para minimizar as perdas t rmicas e aumentar a contribui o solar do sistema 15 10 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 2 Em qual telhado ou cobertura ser instalado o sistema e sua adequa o Um dos princ pios de uma boa instala o exige que os coletores solares sejam posicionados de modo a receber a maior quantidade de horas de sol durante o ano Para isto o bom instalador deve avaliar dois ngulos de instala o e Orienta o e Inclina o Na maior parte do Brasil os coletores devem ser orientados com a face voltada para o norte geogr fico e a inclina o ser igual ou muito pr xima latitude da cidade Para favorecer os meses de inverno adota se o valor da latitude da cidade 10 pr tica utilizar a pr pria inc
18. de aquecimento solar pode ser instalado tanto em obras antigas como em obras novas cada uma exigindo cuidados espec ficos quanto a sua implanta o Se a Instala o se realiza com base em um projeto todas as condi es de mon tagem e execu o dessa instala o devem estar especificadas e o instalador deve analis las com aten o muito comum em obras de pequeno porte que a montagem do SAS n o se realize com base em um projeto Fornecedor Qualificado em Aquecimento Solar valisol Bras mi ARMA NO oc Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Ao chegar ao local da instala o confirme 1 Se a edifica o possui rede hidr ulica de gua quente adequada fundamental que a obra possua um circuito hidr ulico espec fico por onde a gua quente ir circular Para a tubula o empregada nesse circuito secund rio circuito hidr ulico que conduz gua quente do reservat rio t rmico aos pontos de consumo deve se optar por um material que alie caracter sticas como longa vida til aus ncia de manuten o resist ncia press o de servi o e em especial suporte eleva es e varia es de temperatura No caso da edifica o n o possuir tubula o especifica para condu o de gua quente esta deve ser prevista no projeto do sistema de aquecimento solar Em edif cios ou grandes edifica es comerciais torna se cada vez mais comum a obrigatoriedade
19. de interna o que reduz o consumo de energia nas bombas de circula o e Sistema universal de conex es e emendas f cil de encontrar no mercado e Vida til da instala o muitas vezes superior a do pr prio im vel Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas e Tradi o comprovada na condu o de gua quente e 100 recicl vel e O tubo de cobre proporciona prote o extra contra a presen a de organismos patog nicos e o risco de enfermidades Em mar o de 2008 o cobre foi oficialmente reconhecido pela Ag ncia de Prote o do Meio Ambiente dos Estados Unidos EPA Environmental Protection Agency como um agente antimicrobiano que reduz bact rias em superf cies secas Boas pr ticas para um adequado procedimento de soldagem dos tubos e conex es de cobre A uni o entre tubos e conex es de cobre bastante simples realizada por meio de sol dagem capilar O comprimento do tubo deve ser ideal nem maior nem menor do que o necess rio evitando tens o e desalinhamento nas instala es Confira a metodologia para a execu o de uma boa solda Corte o tubo no esquadro Escarie e tire as rebarbas Para facilitar use um corta tubos a frio Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 40 Use palhinha de a o ou mesmo uma escova de fio para limpar a bolsa da conex o e a ponta do tubo Aplique uma fina camada de fluxo de solda sol vel em
20. em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Apresenta o O sistema de aquecimento solar e seus componentes 0 Verifica o pr instala o 4 e Rede hidr ulica de gua quente e Telhado ou cobertura e Sistema de circula o e Componentes da instala o e Verifica o das ferramentas e itens de seguran a e Transporte e manuseio dos equipamentos Check list de verifica o pr instala o 2 4 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Instala o passo a passo 2 5 e Reservat rio t rmico e Coletor solar e Interliga o do coletor solar com o reservat rio e Sensores controladores e quadros de comando e Inspe o visual e verifica o de falhas e vazamentos e Isolamento t rmico e acabamentos e Interliga o com sistema de aquecimento auxiliar e Verifica es p s Instala o e entrega Considera es finais 3 S Boas pr ticas e processo de soldagem de tubos e conex es de cobre 3 Q Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Resid ncias unifamiliares dE O EEEN k Edif cios de apartamentos Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Hospitais Ind strias 10 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas O sistema de aquecimento solar e seus componentes O que sistema de aquecimento solar SAS A ABNT Associa o Brasileira de Norm
21. evem ser indicados pelo fabricante ou projetista r i m S Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 31 Deve se instalar um sistema de dreno registro de gaveta esfera torneira etc na parte inferior da bateria dos coletores solares Em instala es com mais de dois conjuntos de coletores interligadas em s rie recomenda se a instala o de uma v lvula eliminadora de ar na sa da da ltima bateria de coletores Passo 4 Interliga o entre coletores e reservat rio circuito prim rio Para interliga o entre coletor e reservat rio o que chamamos de circuito prim rio alguns cuidados devem ser tomados Tipo de material A sele o dos materiais das tubula es deve ser rigorosa Neste circuito a gua pode atingir temperaturas e press es muito elevadas e o material escolhido deve suportar esta solicita o Dilata o Para realizar uma instala o de sistema de aquecimento solar necess rio levar em considera o que podem ocorrer dilata es e contra es das tubula es devido s varia es de temperatura A tabela a seguir ilustra os diferentes coeficientes de dilata o t rmica de alguns materiais empregados em instala es hidr ulicas prediais 32 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Valores comparativos do coeficiente de dilata o t rmica de diferentes materiais a 70 C PPR
22. gua na ponta do tubo e na bolsa da conex o de modo que a parte a ser soldada fique completamente coberta por esse fluxo Aplique a chama sobre a conex o para aquecer o tubo e a bolsa da conex o at atingir a temperatura de soldagem Retire a chama e alimente com solda um ou dois pontos at ver a solda correr em volta da uni o A quantidade correta de solda aproximadamente igual ao di metro da conex o de 15 a 28mm A partir de 35mm aumenta gradativamente at 104mm com quatro vezes o di metro do tubo ou para 54mm duas vezes o di metro do tubo Para conex es com anel de solda n o necess rio acrescentar solda Remova o excesso de solda com uma flanela enquanto a solda ainda permite IMPORTANTE e No caso de utiliza o de conex es com anel de solda n o se deve acrescentar solda externa e Ap s a soldagem de conex es e tubos de cobre deixe que o resfriamento da solda seja natural para evitar trincas devido ao choque t rmico Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 41 de energia solar para sempre Recurso renov vel Menos carbono na atmosfera Energia sustent vel Benef cios para o meio ambiente Vantagens para o Pais Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 47 Realiza o dade de vida e o progresso da sociedade O Procobre faz parte da ICA acional Copper Association entidade com sede em New Yor
23. ica e o do Desenvolvimento BMZ seu principal cliente A GTZ tem o Sa DA ALEMANHA como objetivo melhorar de forma sustent vel as condi es de vida das pessoas O PROCEL Programa Nacional de Conserva o de Energia El trica um programa do governo brasileiro para estimular a redu o do consumo de energia el trica no pa s contribuindo para a melhoria da qualidade de vida da popula o e efici ncia dos bens e servi os reduzindo assim os impactos ambientais Foi criado em 1985 pelo Minist rio de Minas e Energia e conduzido PROCEL PROGRAMA NACIONAL DE CONSERVA O DE ENERGIA ELETRICA pela Eletrobr s A principal a o a concess o do Selo Procel de Economia de Energia que estimula a fabrica o de equipamentos que consomem menos energia el trica e os identifica para o consumidor no ato da compra Colaboradores e Eng Alexandre Salom o de Andrade e Eng Antonio Maschietto Junior e Eng Carlos Faria e F sico D lcio Rodrigues e Eng Jo o Guilherme Aguiar e Eng Marcos Teixeira Eng Rodrigo Falco e Arg Andr as Nieters Energia Solar Energia sustent vel contribui para o bem estar de todos Realiza o EC BRE am International Copper Association Ltd Connects Life Ca www procobre org penta EKOS BRASI PROCEL El i h gt Minist rio de E RL SR e ro r s Minas e Energia UM PA S DE TODOS GOVERNO FEDERAL _ TAO 2076 VICTORY 3675 7479
24. if o ser necess rio instalar uma bomba hidr ulica para promover a circula o de gua pelos coletores solares e reservat rio Neste caso deve se especificar a estrat gia de controle utilizada a posi o dos sensores de temperatura e o esquema el trico do sistema A instala o do sistema de controle deve atender aos seguintes pontos e O controle tem como objetivo maximizar o aproveitamento da energia solar e minimizar o consumo do sistema de aquecimento auxiliar e Estabelecer o limite m ximo das temperaturas de opera o do sistema e No circuito prim rio o funcionamento normal das bombas do tipo diferencial controladores diferencias de temperatura CDT atuando em fun o da diferen a de temperatura entre a sa da da bateria dos coletores solares e do reservat rio t rmico Lembre se que em uma instala o de qualidade e segura os disjuntores CDT comandos demais acess rios e equipamentos devem estar alojados em um quadro de comando e os cabos devem ser sempre conduzidos atrav s de eletrodutos O quadro de comando do sistema quando existente dever ser instalado em local de f cil acesso e visualiza o 11 r ns tin ns ms Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 34 A instala o dos sensores de temperatura deve atender aos seguintes requisitos e Permitir leitura precisa da temperatura da gua seja no po o termom trico ou fixado diretamente nos tubos met li
25. ist ncia de obstru o das tubula es de respiro ou dispositivos de al vio e de drenagem Exist ncia e correta instala o de isolamento t rmico das tubula es do SAS incluindo as devidas prote es contra a a o de intemp ries e radia o ultravioleta quando exposto ao tempo Veda o da cobertura nas interfer ncias com as tubula es elementos de fixa o e demais componentes do SAS V Instala o de dispositivos el tricos conforme a norma ABNT NBR 5410 Confirma o de que os dispositivos de al vio e de drenagem estejam interligados ou direcionados com redes de drenagem da edifica o Verifica o de que os sistemas de controle estejam na posi o autom tico e funcionando adequadamente Os procedimentos de teste devem ser feitos conforme projeto e manual de opera o Ao finalizar a instala o devem ser entregues ao usu rio os manuais de opera o e manuten o garantia do fabricante e o Certificado Qualisol O Certificado Qualisol a garantia que sua instala o foi executada por uma empresa qualificada e tem uma garantia adequada 1 Para encontrar a lista de empresas qualificadas visite as p ginas eletr nicas http lwww inmetro gov briconsumidor pbequalisol asp ou http lwww qualisol org br 3 38 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas Considera es finais A garantia da utiliza o de boas pr ticas em uma instala o e
26. k encarregada de liderar a promo o do cobre mundialmente Apoio A Abrava Associa o Brasileira de Refrigera o Ar Condicionado Ventila o e Aquecimento uma associa o civil sem fins econ micos que congrega empresas dos setores industrial comercial presta o de servi os e profissionais patrocinando e representando os seus ASSOCIA O BRASILEIRA DE REFRIGERA O AR CONDICIONADO VENTILA O E AQUECIMENTO D N AQUECIMENTO SOLAR interesses e objetivos nacional e internacionalmente com a promo o de suas atividades no desenvolvimento de uma sociedade economica mente sustent vel e a qualidade de vida O Instituto Ekos Brasil uma organiza o da sociedade civil voltada preserva o da biodiversidade e promo o da sustentabilidade que atua por meio do desenvolvimento difus o e implementa o de ferramentas t cnico cient ficas de gest o da sustentabilidade nas atividades produtivas e de manejo de unidades de conserva o EKOS BRASIL A Ag ncia de Coopera o T cnica Alem GTZ Deutsche Gesellschaft f r Technische Zusammenarbeit GTZ GmbH uma empresa do governo alem o para o desenvolvimento sustent vel e exerce suas atividades em todo o mundo o principal servi o de coopera o t cnica internacional e presta servi o para v rios rg os do governo pai DO BRASIL alem o como o Minist rio Federal da Coopera o Econ m
27. lina o do telhado e no caso de coletores planos fechados nunca em inclina es inferiores a 10 Conforme mostra a figura abaixo desvios do norte geogr fico de at 30 n o acarretam quedas significativas de desempenho do sistema de aquecimento solar mas desvios maiores exigem um acr scimo do n mero de coletores para compensar as perdas de energia Quanto maiores os desvios do norte geogr fico maiores as perdas nos per odos de Inverno que justamente o per odo no qual as casas necessitam de mais gua quente 30 N 30 90 E Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 17 Para confirmar a posi o dos cole tores no telhado verifique se o projeto indi ca o norte geogr fico Caso n o indique voc deve utilizar a b ssola para se orientar A b ssola sempre indica o norte magn tico que possui um desvio em rela o ao norte geogr fico que o utiliza do para posicionar os coletores solares Este desvio apresenta um valor pr ximo a 20 como mostra a figura abaixo NORTE NORTE MAGN TICO MAGN TICO NORTE GEOGR FICO 1 PASSO 2 PASSO 3 PASSO A inclina o dos telhados n a E Tabela de convers o de ngulos expressa de duas formas distintas cr Do eu DD e E em em graus ou porcentagem Consulte 2 1 1 28 15 6 54 284 80 387 a tabela de equival ncia entre mt Sd SoM ld cedo 442 tudo dan 6 3 4 32 Z7 58 30 1 84 40 0 8 4 6 34
28. o Brasil Estas auditorias far o a avalia o da qualidade do atendimento da empresa fornecedora da qualidade da instala o dos produtos e da satisfa o do consumidor Quanto melhor e mais cuidadosa for a avalia o da pr instala o maiores as chances de sucesso na instala o do sistema de aquecimento solar que deve funcionar com o desempenho esperado e exigir o m nimo de manuten o Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 25 Instala o passo a passo A Instala o de um sistema de aquecimento solar segue alguns passos importantes e que devem ser avaliados pelo instalador Passo 1 Identificar local de instala o e posicionar corretamente o reservat rio t rmico RT O local onde ser instalado o reservat rio dever e Ser capaz de suportar seu peso cheio de gua e Fornecer condi es de manuten o facilitando o acesso ao local por meio de al ap es ou portas de visita e Prever a utiliza o de suportes de bases s lidas para a coloca o dos reservat rios com a devida inclina o para sa da de bolhas e Atender s medidas e alturas definidas no projeto para garantir o funcionamento do sistema Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 20 Passo 2 Instalar o reservat rio t rmico Conecte as entradas e sa das do equipamento lembrando se dos seguintes aspectos Quando alimentado por gravidade o reservat rio t rmico
29. o e s o muito adequados em habita es de interesse social pela facilidade de instala o bom desempenho e baixa manuten o Nas figuras a seguir ilustram se duas formas de inser o do aquecimento solar funcionando por termossif o em habita es de interesse social Entrada de gua fria Pa vem da rede p blica Reservat rio de gua fria Coletor Solar Horizontal 2mx 1m Entrada de gua fria vem da rede p blica Coletor Solar Horizontal 2m x Tm Parede em alvenaria Obs medidas sugeridas em cent metros exceto indica o no coletor solar Caso a altura do telhado posi o da caixa d gua e porte da instala o n o permitam instalar esse tipo de sistema funcionando por termossif o a solu o optar pela circula o for ada feita por uma bomba hidr ulica e um controlador diferencial de temperatura e seus sensores Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 4 Especifica o dos componentes da instala o de aquecimento solar Coletores solares e reservat rios t rmicos de qualidade normalmente apresentam etiqueta do INMETRO Instituto Nacional de Metrologia Normaliza o e Qualidade Industrial Verifique se todos os produtos entregues na obra possuem esta etiqueta e o c digo de rastreabilidade A etiqueta do INMETRO fundamental pois garante que o coletor solar e o reservat rio t rmico foram submetidos a rigorosos ensaios de qualidade e efici ncia Par
30. onamento ininterrupto do sistema em caso de manuten o ou defeito da bomba principal como pode ser vista na foto ao lado Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 35 Passo 6 Veda o Nos pontos em que a tubula o atravessa a cobertura telhado laje etc ou nas paredes devem ser utilizados procedimentos que assegurem a sua perfeita veda o Passo 7 Inspe o visual e verifica o de falhas e vazamentos O respons vel pela instala o deve fazer uma verifica o visual geral do SAS para assegurar que o sistema est completo e que todos os seus componentes foram adequadamente instalados Antes de instalar o isolamento t rmico das tubula es importante colocar o sistema em funcionamento por completo e deixar que funcione por algum tempo para verificar a exist ncia de vazamentos ou poss veis falhas de instala o hidr ulica Detectado algum tipo de vazamento fazer o reparo e repetir o teste Passo 8 Instala o do isolamento t rmico da instala o e acabamentos Verificada toda a parte hidr ulica do sistema isole termicamente todas as tubula es da instala o Para isolamentos externos expostos s intemp ries deve se instalar uma prote o para garantir maior durabilidade do isolante Esta prote o pode ser executada em alum nio corrugado ou j fazer parte do material utilizado como mostra a figura O material mais utilizado e de f cil aplica o o
31. ssionais 6 Se os equipamentos est o armazenados corretamente e em bom estado importante tamb m verificar se existe algum dano f sico nos coletores solares nos reservat rios t rmicos e nos demais componentes da instala o No caso de danos informar imediatamente o construtor e ou fornecedor dos equipamentos Coletores e reservat rios t rmicos apresentam garantia m nima contra defeitos de fabrica o de cinco anos Observe que o aquecedor solar o nico eletrodom stico que possui garantia t o extensa de f brica im T V i PRN IT jj Ji LAN ILL Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 23 7 O transporte e manuseio adequado dos equipamentos Ao transportar e armazenar os equipamentos preciso tomar alguns cuidados Para n o danific los carregue o coletor solar somente pela sua caixa estrutural n o pela ponta dos tubos externos e o reservat rio pelas al as de transporte 8 Se todos os materiais tubos e conex es que ser o utilizados est o dispon veis DA SeS Na interliga o dos coletores solares reservat rio t rmico RT e caixa d agua fria conhecido como circuito prim rio utilizar somente tubula es que suportem alt ssimas temperaturas por longo per odo de tempo e que possam ficar expostas s intemp ries sem sofrer deforma o Use somente tubos e conex es que atendam s normas de produto e instala o
32. st diretamente ligada a tr s fatores fundamentais 1 Obedi ncia s Normas T cnicas da ABNT de projeto e instala o e NBR 15569 Sistema de Aquecimento Solar de gua em Circuito Direto Projeto e Instala o e NBR 15345 Instala o Predial de Tubos e Conex es de Cobre e Ligas de Cobre Procedimento 2 M o de obra qualificada e Programa de Qualifica o de Fornecedores de Sistemas de Aquecimento Solar Fomecedor auasscodo Selo Qualisol programa em conv nio com o Inmetro e Procel que tem por em Aquecimento Solar objetivo estabelecer os crit rios para avalia o da conformidade para o servi o de qualifica o de fornecedores de sistemas de aquecimento solar por meio do mecanismo da etiquetagem visando garantir a seguran a efici ncia e E ADEMA Td PROEEL ay TERT durabilidade desses sistemas em todo o territ rio brasileiro 3 Utiliza o de materiais de qualidade e normalizados Porque o cobre o material mais utilizado nas instala es de energia solar t rmica O uso do cobre em todo o sistema garantir a m xima economia de energia e seu timo funcionamento e Suporta alt ssimas temperaturas por longo espa o de tempo e Resiste a choques t rmicos contra es e dilata es pr prias do sistema e Vida til n o condicionada varia o de ciclos de press o e temperatura e N o sofre envelhecimento devido a sua exposi o luz solar e Baixa rugosida
33. tes e gera o de energia el trica entre outras possibilidades Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas esmo com tamanha hist ria de sucesso s vezes s o detecta dos v rios erros Mas a reuni o de boas pr ticas tem gerado um processo de cont nuo aprendizado Projetar instalar e usar um aquecedor solar uma tarefa relativamente simples mas exige aten o a certos fatores que garantem sua confiabilidade e desem penho Escolher um sistema de aquecimento solar adequado ao clima local e instal lo corretamente utilizando componentes de qualidade resultar no aproveitamento da energia renov vel e gratuita do Sol por mais de vinte anos Por isso os aquecedores solares s o timos investimentos Grande parte da extens o territorial do Brasil se encontra entre o tr pico de Capric rnio e o Equador o que favorece a utiliza o dos aquecedores solares Seu uso come ou nos anos 70 e ao final de 2008 cerca de 4 5 milh es de m de coletores solares estavam instalados no Brasil A ind stria brasileira vem se desenvolvendo e se tornando uma refer ncia mundial em resposta ao mercado de aquecimento solar que vem crescendo de forma vigorosa nos ltimos anos motivado principalmente pelos custos elevados das tarifas de energia el trica e de g s e pela op o mundial pelo crescente uso de fontes renov veis de energia mais justas social econ mica e ambientalmente Al m disso os aquecedores solares
34. tros metais e os tubos de cobre do coletor podem ser mais espa ados A possibilidade de usar l minas mais finas reduz o peso do coletor instalado sobre o telhado E 12 Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 2 O reservat rio t rmico O reservat rio t rmico tem a fun o de armazenar e manter a gua aquecida pelos coletores solares Seu volume geralmente muito pr ximo da demanda di ria de gua quente do edif cio O armazenamento necess rio justamente devido ao fato de que o hor rio de uso da gua quente principalmente em resid ncias acontece no final do dia ou in cio da manh ou seja O sistema aquece gua durante o dia e acumula volume suficiente para suprir os consumos da noite e do in cio da manh quando n o h sol dispon vel Atualmente h uma grande variedade de modelos e tipos de reservat rios t rmicos no mercado mas podemos classific los em dois grandes grupos com rela o ao material construtivo de seu corpo interno met licos ou pl sticos Reservat rio Met lico O reservat rio t rmico pode ainda ser classificado quanto Ao modo construtivo tampa lateral corpo externo isolamento e Horizontal o mais comum no Brasil e Vertical termostato press o de opera o resist ncia el trica e Baixa press o e Alta press o corpo interno suporte O reservat rio t rmico constitu do por corpo externo isolamento t rmico
35. vat rio seja submetido a press es positiva ou negati sa da para va O que poderia levar a um os coletores rompimento O suspiro deve ter uma altura de 30 cm acima do n vel da gua na caixa d gua e ser executado com tubula o resistente a altas temperaturas e vapor d gua Quando s o instalados dois ou mais reservat rios t rmicos cada um dever ter o seu respiro independente Nas situa es de instala o de reservat rios t rmicos em alta press o deve se instalar e V lvula de al vio de press o regulada para a press o de trabalho do equipamento e Dispositivo quebra v cuo cujo objetivo prevenir o colapso do reservat rio t rmico em caso de redu o interna de press o do equipamento e V lvula eliminadora capaz de eliminar ar e bolhas de vapor As entradas e sa das de gua no reservat rio t rmico devem possuir registros de esfera ou gaveta e uni es para eventuais manuten es e reparos na instala o excetuando se em sa das para os dispositivos de seguran a Qualidade em Instala es de Aquecimento Solar Boas pr ticas 29 Passo 3 instalar corretamente os coletores solares Os coletores solares devem ser instalados em locais ensolarados acess veis e o mais pr ximo poss vel do sistema de acumula o reservat rios t rmicos Podem ser instalados em diferentes locais em coberturas telhados ou lajes planas ou inclinadas no solo ou em estruturas especi
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