Tubos

Lançamento das tubulações para associação de boiler e placa solar

Tem se tornado recorrente o emprego de sistemas de aquecimento de água que fazem uso de fontes alternativas de energia, como a solar, em edificações. A plataforma AltoQi Builder dispõe de recursos que permitem lançar e dimensionar as tubulações, reservatório de acumulação e placas solares, elementos necessários à associação deste sistema de aquecimento.
Lançamento das tubulações para associação de boiler e placa solar
A NBR 15569/2021 fixa as condições exigíveis para a execução de instalações de sistemas de aquecimento solar que utilizam placas solares. Mesmo assim, esta e as demais normas técnicas atuais não disponibilizam muitas informações referente ao dimensionamento da associação de boiler com placas solares. Portanto, recomenda-se a consulta de materiais disponibilizados por fabricantes, e até mesmo o contato direto com empresas especializadas na instalação destes equipamentos para a realização do projeto.
Os passos apresentados a seguir ilustram as etapas para uma solução específica, baseada em alguns valores recomendados pela NBR 15569, ficando a cargo do projetista adaptar os comprimentos, as distâncias e as peças para a concepção adotada em seu respectivo projeto.
Uma cópia de segurança com o lançamento apresentado neste artigo encontra-se disponível para download aqui e você pode visualizá-lo também no esquema 3D abaixo.
 
 
 

Lançamento do boiler e das placas solares

De acordo com alguns manuais de instalação, para aproveitar o melhor do sistema de aquecimento, a posição do boiler de baixa pressão deve ser o mais perto possível dos pontos de água quente. Especialmente em sistemas com circulação de termossifão, o reservatório térmico (ou termossolar) deve ficar o mais próximo possível das placas solares, e não pode ficar a uma distância superior a 5 metros.
O primeiro lançamento a ser realizado é do boiler e das placas solares no croqui para lançar posteriormente as tubulações do sistema de aquecimento.
O lançamento destes dois elementos, será feito em planta com auxílio da ferramenta de captura Ponto relativo . Para mais informações sobre esta ferramenta de captura, acesse o artigo Utilizando as ferramentas de captura.
  1. Na guia Lançamento, grupo Rede, altere a rede para Água quente;
  2. No campo Altura, digite o valor 205 cm;
  3. No grupo Pontos, selecione o comando Aquecedor horizontal ;
  4. Habilite a ferramenta de captura Ponto relativo ;
  5. Clique sobre o centro do reservatório;
  6. Digite a coordenada de deslocamento: 0,-545,0;
  7. Tecle Enter;
  8. Na janela Peças, escolha o modelo do reservatório de acumulação desejado e direcione o ponto diretor para posicioná-lo no croqui;
  9. Tecle Esc para finalizar o lançamento.
Observação: Neste momento, é possível configurar algumas propriedades do boiler para o seu correto dimensionamento, conforme instruções do artigo Lançamento de boiler para acumulação de água quente. Após o dimensionamento, também é possível substituí-lo por outros modelos com volumes adequados ou cadastrar outros modelos de boilers caso nenhuma opção disponível no cadastro padrão seja adequada. Para mais informações, consulte os artigos: Dimensionamento do boiler para acumulação de água quente e Exemplo: cadastro de reservatório térmico.
 
 
Para o lançamento das placas, é necessário saber exatamente o espaço que estas irão ocupar, bem como conseguir conectar os tubos à este elemento.
 
Observação : A NBR 15569/2021 indica verificar se a altura (h) entre o ponto mais alto das placas solares e a base do reservatório termossolar é adequada para evitar o fluxo reverso, conforme suas especificações, o manual de instruções e o projeto. Na falta da informação, utilizar a altura mínima de 20 cm.
  1. Ainda na guia Lançamento, grupo Rede, altere a Altura, para o valor 120 cm;
  2. No grupo Pontos, selecione o comando Placa solar ;
  3. Mantenha a ferramenta de captura Ponto relativo ;
  4. Clique sobre o centro do boiler recém-lançado (os boilers cadastrados pela AltoQi possuem pontos de ligação 3D ativos, portanto, não há ponto de captura no centro da simbologia. Caso o lançamento precise ser realizado com precisão utilizando o centro do boiler, recomenda-se que sejam desenhadas linhas
  5. Digite a coordenada de deslocamento: -110,0,0;
  6. Tecle Enter;
  7. Na janela Peças, escolha o modelo das placas desejado e direcione o ponto diretor para posicioná-lo no croqui;
  8. Tecle Esc para finalizar o lançamento;
  9. Acesse as Propriedades  da placa solar e defina a sua inclinação adequada. Para este exemplo foi adotado 18º, portanto, digite no campo Ângulo de inclinação o valor -18;
Observação A NBR 15569/2021 recomenda que a orientação geográfica das placas sejam voltadas para o norte geográfico com desvio máximo de 30º. Quanto a inclinação, a mesma norma recomenda que seja igual ao da latitude do local acrescido de 10º. Portanto avalie estes itens antes de configurar este campo.
Neste momento, também é possível alterar as propriedades de dimensionamento da placa, conforme ilustrado no artigo Lançamento da placa solar para aquecimento da água no projeto hidráulico.
 
   
 
 
Após finalizar o lançamento das placas solares, é possível inserir um Detalhe corte e conferir se a altura entre o boiler e a placa atende a altura mínima recomendada pela NBR 15569.
O corte pode ser inserido sobre o boiler e a placa com os procedimentos do artigo Como inserir um corte editável no AltoQi Builder (detalhe corte)? e a altura conferida pelo comando Medir contorno  , na aba Desenhos, ou inserindo uma Cota , pela aba Elementos.
 
 
 

Lançamento da tubulação de circulação

Agora que o boiler e as placas solares já estão lançados, lance as tubulações conforme os procedimentos a seguir. Os tubos que associam o boiler às placas solares e que, posteriormente, retornam ao reservatório de água quente, devem ser de material resistente a elevadas temperaturas e devem estar na rede Água quente.
Serão feitas primeiras as ligações nestes elementos nas alturas corretas e depois o fechamento do circuito.
O lançamento dos condutos na placa será feito com o auxílio da captura Ponto Próximo . Para mais informações sobre esta opção de captura, acesse o artigo Utilizando a captura de pontos.
 
Observação As placas e os boilers possuem as saídas e entradas pré-definidas pelo fabricante, deve-se consultar o manual técnico a fim de saber a exata posição das ligações com a tubulação de circulação.
 
Observação : A partir da versão 2024 do AltoQi Builder, os boilers cadastrados na plataforma possuem pontos de ligações 3Ds. As saídas e entradas pré-definidas pelo fabricante do modelo utilizado nesse exemplo estão cadastradas juntamente com as simbologias das peças nos pontos exatos onde a tubulação deverá ser conectada. Mais informações sobre os pontos de ligações 3Ds podem ser verificadas no artigo:  Como informar ligações volumétricas em um símbolo 3D e em uma peça?.
  1. Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
  2. No grupo Conduto, escolha o material e o diâmetro desejado para as tubulações de circulação. Neste exemplo será adotado o CPVC - 22 mm;
  1. Habilite a captura Ponto próximo , na barra de comandos;
A entrada da água na placa deve ficar em uma das laterais e na parte inferior, já a saída deve ficar na lateral oposta, na parte superior conforme imagem abaixo.
 
  1. Para a entrada na placa, clique sobre o ponto próximo da entrada do tubo lateral da placa;
  2. Como a placa está inclinada, a mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" será exibida. Clique em Sim para alterar a ordenada;
  1. Direcione o cursor para fora da placa e digite 10, para criar um segmento de conduto de 10 cm;
  2. Tecle Enter;
  3. Selecione novamente o comando Conduto ;
  4. Para a saída na placa, clique sobre o ponto aproximado da saída do tubo na lateral oposta da placa;
  5. A mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" será exibida. Clique em Sim para alterar a ordenada;
  6. Direcione o cursor para fora da placa e digite 10, para criar um segmento de conduto de 10 cm;
  7. Tecle Enter;
 
 
 
O lançamento dos condutos de circulação no boiler será feito através dos pontos de capturas com os pontos de ligação 3Ds inseridos na simbologia 3D dos reservatórios. Utilizaremos um detalhe isométrico para verificar todos os pontos de captura do reservatório térmico.
 
  1. Insira um Detalhe Isométrico abrangendo a placa solar e o boiler, conforme imagem abaixo, seguindo os procedimentos do artigo Criando um detalhe isométrico;
  1. Verifique se a Captura personalizada , está habilitada na barra de comandos;
  2. Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
  3. Selecione o comando Conduto ;
  4. Para a tubulação de Saída do boiler para a placa solar, clique sobre o ponto de ligação 3D da saída inferior do reservatório;
  5. Direcione o cursor para o mesmo lado onde a tubulação de entrada da placa foi lançada e clique em um ponto qualquer, conforme animação abaixo;
  6. Tecle Enter;
  7. Para a tubulação de Entrada de água quente do Boiler, selecione novamente o comando Conduto ;
  8. Clique sobre o ponto de ligação 3D da entrada superior do reservatório térmico;
  9. Direcione o cursor para o mesmo lado onde a tubulação de saída da placa foi lançada e clique em um ponto qualquer acima desta tubulação, conforme animação abaixo;
  10. Tecle Enter;
  11. Os sentidos dos condutos serão ajustados em momento posterior;
 
 
  1. Feche o detalhe isométrico, voltando para a visualização em planta baixa;
  2. Selecione o comando Conduto ;
  3. Dê o primeiro clique sobre a extremidade do conduto da saída da placa com o conduto de entrada no boiler, de maneira que forme um conduto horizontal, conforme animação abaixo;
  4. A mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" será exibida neste lançamento. Clique em Sim para mudar para a ordenada a cada novo clique;
  5. Tecle Enter;
  6. Repita os últimos quatro passos agora ligando a extremidade do conduto da entrada da placa e dê um segundo clique sobre o conduto de saída do boiler, de maneira que forme um conduto horizontal;
  1. Exclua os excessos dos condutos do circuito, selecionando os condutos e as conexões e teclando em Delete;
  2. Ajuste o sentido do fluxo dos condutos, conforme instruções do artigo Como inverter o sentido de fluxo dos tubos do projeto hidrossanitário, de gás e incêndio?;
  1. Gere a visualização 3D para verificação das conexões, entradas e saída das tubulações lançadas.
 
 
 

Lançamento da alimentação de água fria e sifão

Para realizar o lançamento dos tubos de alimentação do boiler com água fria será utilizado um corte editável.
  1. Insira um Detalhe corte no eixo Y, abrangendo a caixa d'água e o boiler, conforme animação abaixo, seguindo os procedimentos do artigo Como inserir um corte editável no AltoQi Builder (detalhe corte)?;
  1. Abra o corte dando dois cliques sobre a linha que define a área do detalhe;
  2. Na guia Lançamento, grupo Rede, altere a rede para Água fria;
  3. No grupo Conduto, escolha o material e o diâmetro desejado para as tubulações de água fria. Neste exemplo será adotado o PVC - 25 mm;
  4. Note que as tubulações de circulação estão conectadas no boiler, a de entrada numa posição mais elevada e a de saída numa posição mais baixa. Clique sobre o ponto de ligação 3D da entrada inferior da simbologia do boiler, conforme animação abaixo;
  5. A mensagem de que "O elemento da rede Água fria será ligado à rede Água quente" será exibida. Selecione a opção Continuar como Água fria;
  1. Direcione o cursor para a esquerda e digite o comprimento do tubo, ou clique em uma posição compatível com o lançamento.
  2. Para formar o sifão, direcione o cursor para baixo, digite 30 e tecle Enter;
Observação: De acordo com a NBR 15569/2021, o sifão deve ter no mínimo 30 cm de desnível, portanto, este foi o valor adotado para este lançamento-exemplo.
  1. Direcione o cursor para a esquerda, digite 30 novamente tecle Enter;
  2. Direcione o cursor do mouse para cima e clique em um ponto de forma que o contudo ultrapasse o fundo da caixa d'água;
  3. Aperte ESC no teclado para interromper o lançamento de condutos (conforme animação a seguir);
Observação: Neste exemplo, foi utilizado reservatório de água fria com os pontos de ligação 3D's cadastrados na simbologia 3D do elemento. Mais informações sobre as tubulações conectadas ao reservatório de água fria podem ser consultados no artigo: Lançamento de Reservatório e tubulações associadas.
  1. Por fim, selecione novamente o comando Conduto, e lance o conduto partindo da saída inferior do reservatório até a intersecção com o conduto vertical lançado anteriormente;
  2. A mensagem de que "O elemento da rede Água fria será ligado à rede Alimentação" será exibida. Selecione a opção Continuar como Água fria;
  3. Ajuste o sentido do fluxo dos condutos, conforme instruções do artigo Como inverter o sentido de fluxo dos tubos do projeto hidrossanitário, de gás e incêndio?;
 

Lançamento da tubulação de respiro

Para o lançamento do respiro, a NBR 15569/2021 recomenda que a tubulação deve ser conectada a partir do ponto de conexão mais alto do reservatório termossolar e ultrapassar em no mínimo 30 cm o nível de água máximo da caixa de alimentação de água fria (caixa d'água).
No exemplo deste artigo será adotado uma altura de 30 cm acima do nível d'água da caixa d'água. Considerando o nível do reservatório de água fria igual a 370 cm em relação ao piso e a altura de água dentro deste sendo aproximadamente 70 cm, temos a altura de lançamento da tubulação de respiro seja em 370 + 70 + 30 = 470 cm, em relação ao piso para este exemplo.
  1. Acesse o detalhe corte criado anteriormente;
  2. Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
  3. Selecione o comando Conduto ;
  4. Clique sobre o ponto de ligação 3D posicionado na parte superior de saída do boiler, conforme animação abaixo;
  5. Direcione o cursor do mouse para a direita, digite um valor adequado para o comprimento da tubulação posicionada na horizontal e tecle Enter. Para este exemplo foi utilizado o valor de 65cm;
  6. Direcione o cursor para cima, digite um valor adequado para o comprimento da tubulação superar em 30cm a altura do nível d'água no reservatório AF e tecle Enter. Para este exemplo foi utilizado o valor de 235cm.

Lançamento da tubulação de água quente para os ambientes

Para finalizar o lançamento da associação do boiler e placa solar, resta fazer a ligação com as colunas de alimentação dos pontos de água quente.
Para este exemplo, é necessário fazer a ligação com a coluna AQ-1.
  1. Feche o Detalhe corte;
  2. Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
  3. Selecione o comando Conduto ;
  4. Clique sobre a coluna AQ-1;
  5. A mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" será exibida neste lançamento. Clique em Sim para que a ordenada da coluna seja selecionada;
  6. Direcione o cursor do mouse para a diagonal, em direção a tubulação de respiro;
  7. Tecle Enter;
  8. Clique sobre a tubulação de respiro;
  9. Caso a mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" volte a ser exibida, significa que a coluna e a tubulação de respiro não estão na mesma elevação. Verifique e ajuste a propriedade Z da coluna caso seja necessário.
  10. Direcione o cursor para baixo e faça a ligação na tubulação diagonal;
  11. Tecle Enter;
  12. Exclua o excesso de conduto e ajuste o sentido do fluxo.

Ajustes finais

Após finalizar o lançamento mostrado nos passos anteriores:
  1. Defina os adatpadores para os reservatórios, placas solares e para o Boiler, conforme procedimentos do artigo: Lançando adaptadores no projeto hidráulico;
  2. Processe o projeto como descrito no artigo Como processar o dimensionamento no AltoQi Builder?.
  3. Os triângulos amarelos com aviso de "Conexão sem peças associada" devem ser solucionados com o procedimento informado no artigo Definindo as peças do projeto no AltoQi Builder.
Observação: No final do lançamento, podem ser apresentadas alguns triângulos amarelos e vermelhos. Para verificar o motivo do aparecimento de cada um deles, sugerimos o acompanhamento do artigo: Triângulos vermelhos e amarelos: o que significam?.
  1. Dependendo do lançamento realizado no projeto, em alguns casos é possível que a pressão fique insuficiente para atender as peças de utilização de água quente. Nestes casos, pode-se elevar o reservatório de Água Fria, pressurizar a rede, ou ainda, otimizar a perda de carga da rede lançada.
Observação: Para o lançamento de tomadas d'água, pressurizadores e definição da pressão inicial, acompanhe os artigos:

- Lançamento da rede hidráulica com um reservatório externo a edificação;
- Lançamento de pressurizadores e válvulas redutoras de pressão no projeto hidráulico;
- Como incluir pressão inicial na rede hidráulica.
 
Com os procedimentos acima os tubos de associação estarão lançados, bem como o boiler e as placas solares.