CURSO DE PROYECTOS DE SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR. Demanda de agua caliente e energia

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Igor Cabral Barbosa
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1 CURSO DE PROYECTOS DE SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR Demanda de agua caliente e energia 1

2 Roteiro Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar CB55 - ABNT ABRAVA sedia a CB55 e através do programa NORMASOL vem revisando criando as normas do setor de aquecimento solar; 2 NBR Norma estabelece os requisitos para o sistema de aquecimento solar (SAS), considerando aspectos de concepção, dimensionamento, arranjo hidráulico, instalação e manutenção, onde o fluido de transporte é a água;

estabelece os requisitos para o sistema de aquecimento solar (SAS), considerando aspectos de

3 Roteiro Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar CB55 - ABNT Documentação do SAS O usuário do SAS deve solicitar e manter os seguintes documentos: 1. projeto; 2. manual de operação e manutenção; 3. anotação de responsabilidade técnica (ART) de elaboração do projeto; 4. anotação de responsabilidade técnica (ART) de instalação; 5. registros de manutenção 3

4 Roteiro Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar Documentação do projeto ( NBR 15569) A documentação do projeto deve contemplar no mínimo os seguintes elementos: 1. premissas de cálculo; 2. dimensionamento; 3. fração solar; 4. memorial descritivo; 5. volume de armazenamento; 6. pressão de trabalho; 7. fontes de abastecimento de água; 8. área coletora; 9. ângulos de orientação e de inclinação dos coletores solares; 10. estudo de sombreamento; 11. previsão de dispositivos de segurança; 12. massa dos principais componentes; 13. considerações a respeito de propriedades físico-químicas da água; 4

pressão de trabalho; 7. fontes de abastecimento de água; 8. área coletora; 9. ângulos de orientação e de inclinação dos coletores solares; 10.

5 Roteiro Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar Documentação do projeto ( NBR 15569) A documentação do projeto deve contemplar no mínimo os seguintes elementos: 14. localização, incluindo endereço; 15. indicação do norte geográfico; 16. planta, corte, isométrico, vista, detalhe e diagrama esquemático, necessários para perfeita compreensão das interligações hidráulicas e interfaces dos principais componentes; 17. esquema, detalhes e especificação para operação e controle de componentes elétricos (quando aplicável); 18. especificação dos coletores solares e reservatórios térmicos; 19. especificação de tubos, conexões, isolamento térmico, válvulas e moto bomba; 20. tipos e localização de suportes e métodos de fixação de equipamentos, quando aplicável; 5

planta, corte, isométrico, vista, detalhe e diagrama esquemático, necessários para perfeita compreensão das interligações hidráulicas e interfaces dos principais componentes; 17.

6 Contextualização Projetos de Sistemas de Aquecimento Solar As melhores oportunidades para economizar energia e água são obtidas ainda na fase de design e projeto das edificações. É geralmente neste estágio quando decisões fundamentais são tomadas no que diz respeito ao conceito energético da edificação, seu funcionamento e componentes. 6 Decida antecipadamente pelo aquecimento solar, para que todos os profissionais envolvidos na obra possam contribuir para o melhor desempenho da instalação solar; Contexto Programa de Certificação Energética de Edificios do INMETRO Green Buildings Tendência de obrigar o uso de tecnologias sustentáveis

É geralmente neste estágio quando decisões fundamentais são tomadas no que diz respeito ao conceito energético da edificação, seu funcionamento e componentes.

7 Contextualização Etapas de projetos de Sistemas de Aquecimento Solar 7

8 Contextualização Etapas de projetos de Sistemas de Aquecimento Solar 8

9 Contextualização Etapas de projetos de Sistemas de Aquecimento Solar 9

10 Guión Proyectos de Sistemas de Calentamiento Solar 10

11 Demanda de agua caliente Brasil NB 128 Edificação Consumo 11 Alojamento Provisório Casa Popular ou Rural Residência Apartamento Quartel Escola Internato Hotel (s/ cozinha e s/ lavanderia) Hospital Restaurante e similares Lavanderia 24 per capita 36 per capita 45 per capita 60 per capita 45 per capita 45 per capita 36 por hóspede 125 por leito 12 por refeição 15 por kg roupa seca

Hospital Restaurante e similares Lavanderia 24 per capita 36 per capita 45 per capita 60 per

12 Demanda de agua caliente Espanha a 60 o C 12

13 Demanda de agua caliente Buenas prácticas - Chile 13

14 Demanda de agua caliente Chile 60 o C 14

15 Demanda de agua caliente Histogramas de consumo de agua caliente Fração do Consumo de Água Quente 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0, Hora do dia ASHRAE CEMIG 15

0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

16 Demanda de agua caliente Histogramas de consumo de agua caliente Diario Semanal mensual 1-Cuál sería el perfil en el Uruguay para diferentes topologías 16

17 Demanda de agua caliente Aplicaciones - Europa 17 1-Cuál sería el perfil adecuado para Uruguay

18 Proyectos 1- Habitación de interés social - unifamiliar 2- Habitación de interés social - multifamiliar 3- Habitación de clase media - unifamiliar 4- Habitación de clase media Multifamiliar 5- Hotel 6- Motel 7- Hospital 8- Piscina residencial 9- Piscina comercial 18

clase media - unifamiliar 4- Habitación de clase media

19 Habitación de interés social - unifamiliar 19

20 Habitación de interés social tipo 1 20

21 Habitación de interés social tipo 1 21

22 Habitación de interés social Tipo 2 22

23 Habitación de interés social Tipo 2 23

24 Habitación de interés social 24

25 Habitación de interés social - multifamiliares 25

26 Habitación de interés social - multifamiliares 26

27 Habitación de interés social - multifamiliares 27

28 Habitación de interés social - multifamiliares 28

29 Habitación de interés social - multifamiliares 29

30 Habitación de interés social - multifamiliares 30

31 Habitación de clase media - unifamiliar 31 El objetivo del dimensionamiento es determinar cuál es el área c y el volumen del sistema de almacenamiento necesario para atender a la demanda de energía útil de un determinado perfil de consumo

32 Habitación de clase media - unifamiliar 32

33 Habitación de clase media - multifamiliares Ed. Rui Lage Sistema Central Solar / Gás Área coletora total: 180 m2 Nº de banhos / dia: 288 Consumo diário de água quente: Litros 33

34 Habitación de clase media - multifamiliares Ed. Maria Victoria Sistema Central Solar / Elétrico Área coletora total: 42 m2 Nº de banhos / dia: 51 Consumo diário de água quente: 5050 Litros Fator de ocupação Até 9 unidades habitacionais 1 De 10 a 19 unidades habitacionais 0.9 De 20 a 39 unidades habitacionais ou mais unidades habitacionais

35 Hoteles 35 Hotel Canoeiros Demanda Diária: litros Área Coletora 102 m2

36 Hoteles Hotel Tropical Salvador Bahia Volume diário litros Área coletora de 270 m 2 36

37 Hoteles Tipo de Estabelecimento (no de estrelas) Consumo diário de Água Quente a 60oC por quarto - 50 litros 1 70 litros litros litros 37

38 Moteles 38

39 Hospitales Hospital Vila Alpina São Paulo SP Volume diário litros Área coletora de 170 m 2 39

40 Demanda de energía L mês =ρ Vmês 1000 c p (T banho 3600 T amb ) [ kwh/mês] onde ρ : densidade da água, considerada igual a 1000kg/m3 Vmês : volume de água quente requerido por mês, em litros c p : calor específico da água a pressão constante igual a 4,18 kj/kg C T banho : temperatura da água quente T amb : temperatura ambiente local 40

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