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.

          1 - Lançamento do boiler e das placas solares

          2 - Lançamento da tubulação de circulação

          3 - Lançamento da alimentação de água fria e sifão

          4 - Lançamento da tubulação de respiro

          5 - Lançamento da tubulação de água quente para os ambientes

          6 - Ajustes finais

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.

1 - 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.

• Na guia Lançamento, grupo Rede, altere a rede para Água quente;
• No campo Altura, digite o valor 205 cm;
• No grupo Pontos, selecione o comando Aquecedor horizontal ;
• Habilite a ferramenta de captura Ponto relativo ;
• Clique sobre o centro do reservatório;
• Digite a coordenada de deslocamento: 0,-545,0;
• Tecle Enter;
• Na janela Peças, escolha o modelo do reservatório de acumulação desejado e direcione o ponto diretor para posicioná-lo no croqui;
• Tecle Esc para finalizar o lançamento.

Para o lançamento das placas, é necessário saber exatamente o espaço que estas irão ocupar, bem como conseguir conectar os tubos à este elemento.

• Ainda na guia Lançamento, grupo Rede, altere a Altura, para o valor 120 cm;
• No grupo Pontos, selecione o comando Placa solar ;
• Mantenha a ferramenta de captura Ponto relativo ;
• Clique sobre o centro do boiler recém-lançado;
• Digite a coordenada de deslocamento: -110,0,0;
• Tecle Enter;
• Na janela Peças, escolha o modelo das placas desejado e direcione o ponto diretor para posicioná-lo no croqui;
• Tecle Esc para finalizar o lançamento;
• 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;

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 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.

2 - 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.

• Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
• No grupo Conduto, escolha o material e o diâmetro desejado para as tubulações de circulação. Neste exemplo será adotado o CPVC - 22 mm;

• 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.

• Para a entrada na placa, clique sobre um ponto próximo da lateral da placa;
• 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;

• Direcione o cursor para fora da placa e digite 10, para criar um segmento de conduto de 10 cm;
• Tecle Enter;
• Selecione novamente o comando Conduto ;
• Para a saída na placa, clique sobre um ponto próximo da lateral oposta da placa;
• A mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" será exibida. Clique em Sim para alterar a ordenada;
• Direcione o cursor para fora da placa e digite 10, para criar um segmento de conduto de 10 cm;
• Tecle Enter;

O lançamento dos condutos de circulação no boiler será feito definindo as alturas de lançamento, que são medidas conhecidas de conexão do reservatório.

• Habilite a Captura personalizada , na barra de comandos;
• Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
• Para a tubulação de entrada da circulação no boiler, insira em Altura, o valor de 235,5;
• Selecione o comando Conduto ;
• Clique sobre o centro do reservatório térmico;
• A mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" será exibida. Clique em Não para manter a ordenada predefinida;
• 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;
• Tecle Enter;
• Na guia Lançamento, grupo Rede, insira 173.5 em Altura para a tubulação de saída do boiler para a circulação;
• Selecione o comando Conduto ;
• Clique sobre o centro do reservatório térmico;
• A mensagem de que "O ponto informado encontra-se em uma ordenada diferente da atual" será exibida. Clique em Não para manter a ordenada predefinida;
• Direcione o cursor para o mesmo lado onde a tubulação de entrada da placa foi lançada e clique em um ponto qualquer acima desta tubulação, conforme animação abaixo;
• Tecle Enter;

• Selecione o comando Conduto ;
• Dê o primeiro clique sobre 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, conforme animação abaixo;
• 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;
• Tecle Enter;
• Repita os últimos quatro passos agora ligando a extremidade do conduto da saída da placa com o conduto de entrada no boiler, de maneira que forme um conduto horizontal;
• Exclua os excessos dos condutos do circuito, selecionando os condutos e as conexões e teclando em Delete;
• 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?;

3 - 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.

• Insira um Detalhe corte abrangendo a caixa d'água e o boiler, conforme imagem abaixo, seguindo os procedimentos do artigo Como inserir um corte editável no AltoQi Builder (detalhe corte)?;

• Abra o corte dando dois cliques sobre a linha que define a área do detalhe;
• Na guia Lançamento, grupo Rede, altere a rede para Água fria;
• No grupo Conduto, escolha o material e o diâmetro desejado para as tubulações de água fria. Neste exemplo será adotado o PVC - 25 mm;
• 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 conexão da tubulação mais baixa no boiler, conforme animação abaixo;
• 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;

• Direcione o cursor para a esquerda e digite o comprimento do tubo, neste caso, 500;
• Para formar o sifão, direcione o cursor para baixo, digite 30 e tecle Enter;

• Direcione o cursor para a esquerda, digite 30 novamente tecle Enter;
• Direcione o cursor do mouse para cima e digite o comprimento necessário para chegar no fundo da caixa d'água. Para este lançamento, a alimentação sairá a 10 cm do fundo da caixa d'água, portanto o comprimento do conduto lançado será de 160 cm;
• Direcione o cursor para a esquerda e clique em um ponto dentro da caixa d'água;
• A mensagem de que "O elemento da rede Água fria será ligado à rede Alimentação" será exibida. Selecione a opção Continuar como Água fria;
• 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?;

4 - 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 300 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 300 + 70 + 30 = 400 cm, em relação ao piso para este exemplo.

• Acesse o detalhe corte;
• Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
• Selecione o comando Conduto ;
• Clique sobre o ponto de conexão da tubulação de entrada da água de circulação (em posição mais alta) no boiler, conforme animação abaixo;
• Direcione o cursor do mouse para a direita, digite 260 e tecle Enter;
• Direcione o cursor para cima, digite 164.5 e tecle Enter;

5 - 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.

• Feche o Detalhe corte;
• Na guia Lançamento, grupo Rede, mantenha a rede como Água quente;
• Em Altura, insira o valor de 235,5;
• Selecione o comando Conduto ;
• Clique sobre a coluna AQ-1;
• Direcione o cursor do mouse para a diagonal, em direção a tubulação de respiro;
• Tecle Enter;
• Clique sobre a tubulação de respiro;
• Direcione o cursor para baixo e faça a ligação na tubulação diagonal;
• Tecle Enter;
• Exclua o excesso de conduto e ajuste o sentido do fluxo.

6 - Ajustes finais

Após finalizar o lançamento mostrado nos passos anteriores:

• Processe o projeto como descrito no artigo Como processar o dimensionamento no AltoQi Builder?.
• Os triângulos amarelos com aviso de "Conexão sem peças associada" devem ser solucionados com o procedimento informado no artigo Indicação - Conexão sem peça associada.

• 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 lançar uma tomada d'água logo depois da saída do boiler e inserir a pressão inicial nesse ponto considerando o desnível geométrico entre o reservatório de água fria (caixa d'água) e o boiler acrescido do nível d'água na caixa d'água.

Com os procedimentos acima os tubos de associação estarão lançados, bem como o boiler e as placas solares.

Colaborador: Rodrigo Reis e Alisson A. C. Machado