Saiba mais sobre os elementos do aquecimento solar da água conjugado com o aquecimento auxiliar

Nos dias frios ou com baixa incidência de luz, o sistema de aquecimento solar (SAS) muitas vezes não é suficiente para fornecer água quente e atender à demanda da edificação. Por isso, é comum a adoção de um sistema auxiliar de aquecimento nos empreendimentos.

Em hotéis e prédios comerciais, o aquecedor costuma ser central. Nos residenciais, ele muitas vezes é previsto para ser colocado dentro das unidades autônomas, demandando uma estrutura hidráulica e de escape de gases combustíveis (no caso dos aquecedores a gás) nos apartamentos. Os circuitos de água quente também podem ser diretos ou indiretos. “Cada solução tem as suas vantagens e desvantagens. A opção por uma ou outra é caso a caso”, diz J. Jorge Chaguri Júnior, diretor da Chaguri Consultoria e Engenharia de Projetos.

A distribuição direta é um sistema em que a água aquecida nos coletores solares é aproveitada diretamente nas unidades, mas exige que o construtor instale medidores para as águas quentes em cada apartamento e redutores de pressão e que ele faça a equalização de pressão entre as redes de água quente e fria. Já a eventual manutenção do sistema solar exige a interrupção momentânea do fornecimento da água pré-aquecida para as unidades.

Na distribuição indireta, em que não há contato entre a água aquecida pelo sistema solar e aquela consumida pelos usuários, a medição da água quente e a equalização da pressão são dispensáveis, embora seja necessário prever, para os imóveis, um conjunto de trocadores de calor e de bombas de circulação de água.

Segundo Chaguri, o projeto de aquecimento solar deve estar em sintonia com o projeto de arquitetura e com o projeto hidráulico do edifício, além, é claro, de contar com materiais de qualidade e com uma cuidadosa execução das instalações. “Entregar o condomínio com contrato de manutenção do sistema já vigente é outro ponto importante. As empresas que fazem a manutenção realizam o acionamento do sistema solar e a manutenção periódica do sistema.”

O aquecimento solar é descrito pela norma técnica NBR 15.569: 2008 – Sistema de aquecimento solar de água em circuito direto – Projeto e instalação. Já para as instalações prediais são consideradas as normas NBR 7.198: 1993 – Projeto e execução de instalações prediais de água quente e a NBR 5.626:1998 – Instalação predial de água fria, ambas atualmente em revisão. Outras normas técnicas tratam especificamente de componentes do sistema solar, como coletores e reservatórios, e dos materiais passíveis de uso nas instalações.

Veja, a seguir, como funciona um sistema de aquecimento solar aliado a um sistema de aquecimento auxiliar individual.

1. Coletores
O posicionamento dos coletores solares depende do projeto arquitetônico: eles podem ficar, por exemplo, no topo da edificação ou mesmo próximos do térreo, em um mezanino. Ainda que as soluções sejam muitas, especialistas recomendam colocar os coletores posicionados próximos aos boilers, e estes perto dos pontos de consumo, evitando assim perdas de calor durante a distribuição da água quente. Se a caixa d’água do prédio estiver na área superior, é também recomendável que esses componentes fiquem alinhados com ela para não haver diferenças de pressão entre as águas fria e quente.

2. Boilers
O tamanho dos reservatórios depende do volume de água quente requerido no empreendimento. Geralmente, esses equipamentos são de aço inox ou aço carbono revestido em epóxi ou cobre. A característica do isolamento térmico é o aspecto mais importante desse equipamento, que acumulará a água vinda das placas solares.

3. Tubulações
É importante que as tubulações ligando os coletores e os boilers sejam metálicas, na medida em que as temperaturas nas placas solares podem superar a marca dos 100°C. Entre o reservatório e as unidades, podem ser utilizados materiais termoplásticos (PPR, PEX multicamada), e a temperatura da água não pode superar os 70°C nesses tipos de tubo. Na união entre o tubo metálico e o termoplástico, é importante que haja um dispositivo para controle do fluxo de água quente (válvulas termostáticas, misturadoras, bloqueadoras etc.) quando esse limite de temperatura é atingido. Em qualquer tipo de material adotado, é necessário o isolamento térmico com materiais adequados, tais como espumas elastoméricas ou poliestileno.

4. Aquecedores
Os aquecedores, posicionados na área de serviço, próximos a uma abertura do imóvel, complementam a elevação da temperatura da água pré-aquecida pelos trocadores (no circuito indireto) ou proveniente do sistema solar (no circuito direto). Os equipamentos eletrônicos, ao regularem a intensidade da sua chama, garantem um controle mais adequado da temperatura nos pontos de consumo.

5. Pontos de consumo
De acordo com especialistas, a instalação hidráulica não deve ter muitas curvas até os pontos de consumo – esse cuidado evita a formação de bolhas de ar nos tubos. Por outro lado, a água deve chegar ao ponto de consumo com temperatura variando entre 38°C e 45°C.

6. Trocadores 
Nos sistemas de circuito indireto, o aquecimento da água nas unidades se dá por meio de trocadores de calor, sem que ela tenha contato com o fluido do sistema solar. É importante que esses equipamentos estejam acessíveis para manutenção. Eles podem ser instalados em shafts na área comum do pavimento ou dentro de cada unidade, na área de serviço – quando não há espaço, eles podem ser alocados no entreforro.

7. Tubulação de retorno
Uma tubulação paralela feita nos pontos de utilização deve garantir que a água quente não consumida volte ao sistema para reaquecimento.

Por Gustavo Coltri
Apoio técnico: Maria Elisa Vasconcellos Germano, diretora de projetos de hidráulica da MHA Engenharia, e J. Jorge Chaguri Junior, diretor da Chaguri Consultoria e Engenharia de Projetos

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