Calculadora de Água Quente
Módulo 01 – Percentual de Mistura Ideal
| Temp. Armazenamento Água Quente (°C) | Temp. Água Fria do Local (°C) | Temp. de Consumo (°C) | Resultado |
|---|---|---|---|
Obs.: Considerar essa fórmula somente se as pressões forem equalizadas.
Módulo 02 – Consumo de Água Quente
| Nome do Aparelho | Vazão (L/min) | Quantidade | Tempo Uso (min/dia) | Total Vazão (L/dia) | |
|---|---|---|---|---|---|
Consumo Total (L/dia):
Consumo Estimado (L/min):
Módulo 03 – Dimensionamento do Boiler
| Identificação | Consumo Diário (L) | Temp. Ambiente (°C) | Temp. Consumo (°C) | Temp. Armazenamento (°C) | Volume Mínimo (L) |
|---|
Obs.: Fabricantes recomendam que o volume de armazenamento seja pelo menos igual ou maior a 75% do volume de consumo.
Módulo 04 – Coletores Termossolares
| Volume Boiler (L) | ΔT (°C) | Radiação Solar (kW.h/m²) | Energia Útil Demandada (kWh) | PMDEE (kWh/dia.m²) | Df (°) | Di (°) | FCinstal | Área (m²) |
|---|
ΔT: Temperatura de armazenamento – temperatura ambiente.
Radiação Solar: Radiação global horizontal média local. Consultar coordenadas geográficas do local no SunData v3.0 para ver a radiação local.
Di: Diferença em graus entre orientação ao norte ideal e a de projeto (se estiver nas condições ideiais, informar 0 graus).
Df: Diferença em graus entre inclinação ideal e inclinação de projeto (se estiver nas condições ideiais, informar 0 graus).
FCinstal: Fator de correção por inclinação/orientação caso os coletores não possam ficar nas posições ideais.
PMDEE: Produção média diária específica do coletor, informada na tabela do modelo escolhido (se o valor for informado em hora, multiplique pela duração da luz solar local) .
Módulo 05 – Vaso de Expansão
| Identificação | Vol Boiler (L) | Pressão VS (bar) | Pressão PC (bar) | Coeficiente "E" | Volume Vaso (L) |
|---|
e: Coeficiente de expansão da água (consultar memorial abaixo e tabela);
Pressão PC: Pressão de pré-carga consultada no manual do vaso de expansão.
Pressão VS: Pressão de acionamento da válvula de segurança do boiler.
Relatório
Memorial Teórico do Dimensionamento de Água Quente
Este memorial apresenta a fundamentação teórica dos principais módulos do cálculo de água quente residencial, incluindo fórmulas e variáveis aplicadas conforme a NBR 15569:2021 e literatura técnica.
Módulo 1 — Percentual de Mistura Ideal
Equação:
%quente = (Tdesejada - Tfria) / (Tquente - Tfria) × 100
- Tdesejada: Temperatura de consumo (padrão: 38 °C)
- Tfria: Temperatura da rede fria
- Tquente: Temperatura do reservatório (ex: 60 °C)
Módulo 2 — Consumo Diário de Água Quente
Qdia = Σ (qi × ti × Ni)
- qi: Vazão (L/min)
- ti: Tempo médio de uso diário (min)
- Ni: Número de aparelhos semelhantes
Qestimado = Qdia × fsim × %quente
Módulo 3 — Dimensionamento do Volume do Boiler
Vmín = Qcons × (θc - θa) / (θs - θa)
- Qcons: Volume estimado de água quente
- θc: Temperatura de consumo (°C)
- θs: Temperatura de armazenamento
- θa: Temperatura ambiente
Módulo 4 — Dimensionamento dos Coletores Solares
Energia útil:
EU = Vb × (θs - θa) / 860
Área dos coletores:
A = (EU × 1,15 × FC × 4,901) / (PMDEE × Irs)
- FC: Fator de correção por inclinação/orientação
- PMDEE: Produção média diária por área (kWh/m².dia)
- Irs: Radiação solar média diária (kWh/m².dia)
FC = 1 / [1 - (0,00012 × Df² + 0,000035 × Di²)]
- Df: Diferença em graus entre inclinação ideal e inclinação de projeto.
- Di: Diferença em graus entre orientacão ao norte ideal e a de projeto.
Módulo 5 — Dimensionamento do Vaso de Expansão
Vv = (e × Vb) / [1 - ((Pp + 1) / (Ps + 1))]
- e: coeficiente de expansão da água; é a diferença entre a expansão da água em sua temperatura máxima e a expansão da água em sua temperatura mínima quando o sistema não está funcionando (Exemplo: Se Tmax 90ºC e Tmin = 10ºC, e = 0.0357; conforme tabela final).
- Vb: Volume do boiler (L)
- Pp: Pressão de pré-carga (bar)
- Ps: Pressão de segurança da válvula (bar)
| Peças | Consumo mínimo | Consumo máximo | Ciclo diário (minuto/pessoa) | Temperatura de consumo (°C) |
|---|---|---|---|---|
| Ducha de banho | 3,0 l/min | 15,0 l/min | 10 | 39–40 |
| Lavatório | 3,0 l/min | 4,8 l/min | 2 | 39–40 |
| Ducha higiênica | 3,0 l/min | 4,8 l/min | 2 | 39–40 |
| Banheira | 80 l | 440 l | Banhos | 39–40 |
| Pia de cozinha | 2,4 l/min | 7,2 l/min | 3 | 39–40 |
| Lava-louças (12 pessoas) | 20 l | 20 l | Ciclo de lavagem | 39–50 |
| Máquina de lavar roupa | 90 l | 200 l | Ciclo de lavagem | 39–40 |
| Temperatura da água (°C) | Coeficiente de dilatação | Temperatura da água (°C) | Coeficiente de dilatação |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.00013 | 65 | 0.01980 |
| 10 | 0.00025 | 70 | 0.02269 |
| 20 | 0.00174 | 75 | 0.02580 |
| 30 | 0.00426 | 80 | 0.02899 |
| 40 | 0.00782 | 85 | 0.03240 |
| 50 | 0.01207 | 90 | 0.03590 |
| 55 | 0.01450 | 95 | 0.03960 |
| 60 | 0.01704 | 100 | 0.04343 |
PAS - Instalações Hidrossanitárias, IFSC (2021).
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15569:2021.
https://www.emmeti.com.br/pdf/manuais/Manual-Vaso-Expansao.pdf
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