1
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL
José Juvintino Neto
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE O SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE
ÁGUA E O CONVENCIONAL: AVALIAÇÃO DE PÓS-OCUPAÇÃO NOS
CONDOMÍNIOS MANSÃO JOSÉ DA COSTA FALCÃO E RESIDENCIAL SAINT
GERMAIN
Feira de Santana, Ba
2010
2
José Juvintino Neto
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE O SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE
ÁGUA E O CONVENCIONAL: AVALIAÇÃO DE PÓS-OCUPAÇÃO NOS
CONDOMÍNIOS MANSÃO JOSÉ DA COSTA FALCÃO E RESIDENCIAL SAINT
GERMAIN
Monografia apresentada à disciplina TEC 174
PROJETO FINAL II, como parte dos
requisitos necessários para obtenção de seus
créditos
Orientadora: Prof. (a) Mestre. Eufrosina de Azevêdo Cerqueira
Feira de Santana, Ba
2010
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José Juvintino Neto
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE O SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE
ÁGUA E O CONVENCIONAL: AVALIAÇÃO DE PÓS-OCUPAÇÃO NOS
CONDOMÍNIOS MANSÃO JOSÉ DA COSTA FALCÃO E RESIDENCIAL SAINT
GERMAIN
Monografia apresentada à disciplina TEC 174
PROJETO FINAL II, como parte dos
requisitos necessários para obtenção de seus
créditos
Feira de Santana, 13 de dezembro de 2010
____________________________________________________________
Orientador: Prof. (a) Mestre Eufrosina de Azevêdo Cerqueira
Universidade Estadual de Feira de Santana
____________________________________________________________
Co-orientador: Eng. Alexandro Costa Andrade
____________________________________________________________
Avaliador: Prof. (a). Mestre. Elvio Antonino Guimarães
Universidade Estadual de Feira de Santana
4
Dedico este trabalho
Aos meus pais, por todo o amor, carinho, atenção e apoio que me deram ao longo
desses anos e por serem meu exemplo de vida me ensinando o caminho do bem
A minha irmã por todo amor
A minha noiva que compartilhou todos os momentos bons e complicados que passei
durante toda essa jornada, me apoiando, dando carinho e amor e sendo compreenssiva
nos momentos que tive que me dedicar ao trabalho.
5
AGRADECIMENTOS
Ao meu Deus, que é tudo em minha vida, que guia meu caminho, me dá forças e me
protege a todo instante.
À minha orientadora Msc. Eufrosina de Azevedo Cerqueira, pela compreensão durante
todo o desenvolvimento do trabalho, credibilidade depositada em mim, pelo respeito ao longo
da concretização desse trabalho e pelo apoio e amizade no momento mais difícil dessa
jornada.
Agradeço aos meus pais e a minha irmã por tudo que fizeram por mim, pois sem eles
eu não teria conseguido chegar até aqui.
Agradeço a Karoline Marques, minha noiva que me deu toda atenção, carinho, amor
e me apoiou nos momentos mais difíceis desta jornada.
Agradeço aos meus irmãos dados pela vida, Marcus Lessandro (Marrentinho),
Cláudio Pires (Barba), Ronaldo Lacerda (Cabelo) e Glauber Leite.
Agradeço a todos meus verdadeiros amigos que fiz durante toda essa jornada, em
especial à Joabe, Deivid, Rodolfo, Jerônimo, Stella, Jéssica, Alan, Franclin e Rafael Leal,
vocês foram fundamentais para eu chegar até aqui.
Ao grupo de estudo ―Balança mais não Cai‖ composto por Jelzinha, Cabeça (Eu), Cabelo,
Barba, Chicó, Estaca Franki, Tiago (SMT), + anexos, valeu apena todos os momentos que
passamos juntos.
Agradeço aos engenheiros Joziney Lima e Alexandro Andrade por toda confiança
depositada, pelas oportunidades profissionais que me concederam, por toda a paciência e por
todo os ensinamentos que me passaram e principalmente por toda nossa amizade.
6
RESUMO
O presente trabalho tem como tema a Análise Comparativa entre o Sistema de
Aquecimento Solar de água e o sistema convencional em Prédios Residenciais. O objetivo
desse trabalho é analisar a utilização do aquecimento solar de água no Condomínio Mansão
José da Costa Falcão, através da avaliação de pós-ocupação quando comparado com o sistema
de aquecimento de água convencional do Residencial Saint Germain. A metodologia utilizada
foi revisão bibliográfica, estudo de caso nos dois empreendimentos, com análise da
implantação dos sistemas de aquecimento de água, desde o projeto até a parte de instalação,
uma pesquisa com os moradores dos condomínios para saber o grau de aceitação através da
aplicação de questionários e os problemas enfrentados pelos mesmos, uma entrevista com
engenheiros projetista e residente e um levantamento fotográfico do local onde foi instalado o
sistema de aquecimento solar de água. O objetivo principal deste trabalho foi alcançado
através da análise das respostas dadas pelos moradores dos dois condomínios e por dois
engenheiros, com o uso da aplicação de questionários e entrevistas e com uma análise do
projeto e da implantação dos dois sistemas de aquecimento em seus respectivos prédios.
Palavras-chave: Aquecimento solar de água, sustentabilidade, aquecimento convencional de
água, conforto térmico
7
ABSTRACT
The present work has as its theme the comparative analysis between the Solar
Heating System and conventional water in residential buildings. The aim of this study is to
analyze the use of solar water heating in the Mansion Condominium Jose da Costa Falcão,
through the evaluation of post-occupancy when compared with a conventional water heating
Residencial Saint Germain. The methodology used was a literature review, case study on two
projects, with analysis of the implementation of systems for water heating, from design to
installation part, a survey of residents of the condos to know the degree of acceptance by
applying questionnaires and the problems faced by them, an interview with engineers and
resident designer and a photographic survey of where the system was installed solar water
heating. The main objective of this study was achieved by analyzing the responses given by
residents of both condominiums and two engineers, with the use of questionnaires and
interviews and an analysis of design and deployment of two heating systems in their
buildings.
KEY WORDS: Solar water heating, sustainability, conventional water heating, thermal
comfort
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 – Selo Procel ........................................................................................ 26
Figura 2.2 - Esquema de Banheira e caldeira com efeito termo-sifão.................32
Figura 2.3 - Esquema de Chuveiro Elétrico Blindado .......................................... 34
Figura 2.4 - Chuveiro Fabricado em 1927 ............................................................ 35
Figura 2.5 - Chuveiro Fabricado em 1940 ............................................................ 36
Figura 2.6- Primeiro chuveiro automático fabricado pela Lorenzetti .................. 36
Figura 2.7- Fluxograma da aplicações da energia solar ....................................... 38
Figura 2.8- Sistema térmico de geração solar de energia elétrica ........................ 38
Figura 2.9- Componentes básicos do sistema de aquecimento solar de água ...... 42
Figura 2.10- Esquema básico do coletor solar plano ............................................ 44
Figura 2.11- Reservatório Térmico ....................................................................... 46
Figura 2.12- Representação das estações do ano e do movimento da Terra em torno do
Sol ......................................................................................................................... 48
Figura 2.13- Radiação solar global diária ............................................................. 49
Figura 2.14- Radiação solar global diária média anualm ...................................... 50
Figura 3.1- Condomínio Mansão José da Costa Falcão ........................................ 53
Figura 3.2- Layout canteiro de obras .................................................................... 55
Figura 3.3- Planta baixa Pav tipo Condomínio Mansão José da Costa Falcão ..... 57
Figura 3.4- Planta Cobertura / coletores .............................................................. 58
Figura 3.5- Corte AA com detalhe dos coletores .................................................. 59
Figura 3.6- Disposição dos reservatórios térmicos ............................................... 59
Figura 3.7- Detalhe do sistema complementar de aquecimento ........................... 60
Figura 3.8- Residencial Saint Germain ................................................................. 61
Figura 3.9- Playground Saint Germain ................................................................. 62
Figura 3.10- Apartamento tipo Residencial Saint Germain .................................. 62
Figura 4.1- Verificaçãoda disposiçãodos coletores ............................................... 75
Figura 4.2- Re-locação de coletores próximo ao acesso ....................................... 75
Figura 4.3- Disposição dos reservatórios térmicos ............................................... 76
Figura 4.4- Respiro ascendente ............................................................................. 76
Figura 4.5- capacidade dos reservatórios térmicos ............................................... 77
Figura 4.6- Sensor de temperatura ........................................................................ 77
9
Figura 4.7- Saída de alimentação do reservatório térmico principal .................... 78
Figura 4.8- Sistema auxiliar de aquecimento ........................................................ 78
10
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1 – Comparativo entre unidades entrevistadas ....................................... 65
Tabela 4.2 –Influência na aquisição do imóvel – Lourdes Falcão ........................ 66
Tabela 4.3 –Influência na aquisição do imóvel – Saint Germain ......................... 67
Tabela 4.4 – Comparativo dos problemas com o aquecimento de água ............... 69
Tabela 4.5 –Justificativa para manutenção do aquecedor solar ............................ 72
Tabela 4.6 –Justificativa para mudança para o aquecedor solar ........................... 72
11
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 4.1 – Análise comparativa de número de moradores por apartamento .... 65
Gráfico 4.2 – Análise comparativa de respostas da questão 3 a ........................... 67
Gráfico 4.3 – Análise comparativa de respostas da questão 3 b ........................... 68
Gráfico 4.4 – Análise comparativa de respostas da questão 3 c ........................... 68
Gráfico 4.5 – Análise comparativa de respostas da questão 3 d ........................... 69
Gráfico 4.6 – Análise de opinião sobre agilidade da resolução dos problemas .... 70
Gráfico 4.7 – Comparativo de opnião sobre sontas de energia ............................. 70
Gráfico 4.8 – Intenção de mudança para o aquecimento convencional ................ 71
Gráfico 4.9 – Intenção de mudança para o aquecimento solar de água ................ 71
12
LISTA DE ABREVIATURAS
DS – Desenvolvimento Sustentável
ONU – Organização das Nações Unidas
ABESCO - Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Conservação de Energia
SEPLAG - Secretaria de Estado de Planejamento e Gestão
MME - Ministério de Minas e Energia
PROCEL - Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica
INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial
ASHRAE - American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers
NBR – Norma Brasileira Regulamentadora
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
CRESESB - Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito
CFC – Cloro Flúor Carbono
ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e
Aquecimento
INMET - Instituto Nacional de Meteorologia
LABSOLAR - Laboratório de Energia Solar
GLP – Gás Liquefeito do Petróleo
RT – Reservatório Térmico
13
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................ 14
1.1 JUSTIFICATIVA .................................................................................... 15
1.2 OBJETIVOS ........................................................................................... 16
1.2.1 Objetivo Geral ...................................................................................... 16
1.2.2 Objetivos Específicos ............................................................................ 16
1.3 METODOLOGIA.................................................................................... 17
1.4 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA .................................................... 17
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................. 19
2.1 SUSTENTABILIDADE ................................................................................ 19
2.2 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ....................................................................... 21
2.2.1 Conceitos ..................................................................................................... 21
2.2.2 Medidas de Eficiência Energética .............................................................. 23
2.2.3 Eficiência Energética no Brasil .................................................................... 25
2.3 CONFORTO TÉRMICO ............................................................................... 28
2.4 O AQUECIMENTO DE ÁGUA .................................................................... 31
2.4.1 Chuveiro Elétrico ........................................................................................ 34
2.5 APROVEITAMENTO DA ENERGIA GERADA PELO SOL ..................... 37
2.5.1 Aplicações Térmicas .................................................................................... 40
2.6 FUNCIONAMENTO DE UM AQUECEDOR SOLAR DE ÁGUA ............42
2.6.1 Coletor Solar ................................................................................................ 43
2.6.2 Reservatório Térmico ................................................................................... 45
2.6.3 Sistema Auxiliar de Aquecimento ............................................................... 46
2.7 AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA NO BRASIL .................................... 47
3 ESTUDO DE CASO......................................................................................... 53
3.1 CONDOMINIO MANSÃO JOSÉ DA COSTA FALCÃO ............................ 53
3.1.1 Caracterização do Sistema de Aquecimento de Água................................. 57
3.2 RESIDENCIAL SAINT GERMAIN ............................................................. 60
3.2.1 Caracterização do Sistema de Aquecimento de Água.................................. 63
4 ANALISE E DISCUSSÃO ............................................................................. 64
14
4.1 RESULTADO DOS QUESTIONÁRIOS ....................................................... 64
4.2 RESULTADO DAS ENTREVISTAS ............................................................ 73
4.3 LEVANTAMENTO FOTOGRÁFICO ........................................................... 74
5 CONCLUSÕES ................................................................................................ 79
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................... 79
5.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS .......................................... 81
REFERÊNCIAS ....................................................................................... 82
ANEXOS ................................................................................................... 87
15
1 INTRODUÇÃO
De acordo com a revista Construção e Mercado (2008), o mercado da construção
civil no Brasil está passando por um dos melhores momentos de toda a história e, em
consequência dessa boa fase e do crescimento da concorrência, as inovações tecnológicas, os
métodos alternativos de construção e de uso de materiais e a utilização de diferentes fontes de
energia vão ficando cada vez em evidência.
O aquecimento solar de água é um exemplo, pois esse sistema não é novidade no
Brasil. Os produtos para aquecimento solar são comercializados há um bom tempo, porém só
ganhou força e destaque nos últimos anos, devido à necessidade de uma fonte alternativa de
energia e do fortalecimento da construção civil.
O principal mercado para o aquecimento solar tem sido o de residências
unifamiliares, com a venda direta para os consumidores finais, porém uma série de projetos de
leis municipais e estaduais, aprovadas ou em tramitação no País, que obrigam construtores a
instalar sistemas nos novos edifícios residenciais, prometem mudar essa realidade.
A energia solar ainda não tem seu uso muito difundido, pois em várias partes do
mundo, como em países do terceiro mundo e atrasados tecnologicamente o uso da energia
solar é quase que desconhecido. Segundo Rostand (2001), além da concorrência do petróleo,
os maiores empecilhos para seu emprego passam por: investimento inicial elevado, produção
dependente das condições climáticas e necessidade de apoio de outra fonte de energia em
situações de baixa produção. O interesse pelo uso da energia solar como um todo varia
sempre com situações de ordem econômica e contextos da produção energética, se
sobressaindo em momentos de crises. Mas, algumas aplicações, entretanto, tem se mantido
mesmo em tempos de estabilidade e a radiação solar direta, pode ser aproveitada de diversas
formas ainda que a aplicação final seja a mesma. Pode-se dividir o aproveitamento da energia
solar conforme sua aplicação:
Aplicações térmicas em geral
Obtenção de força motriz diversa
Obtenção de eletricidade
Obtenção de energia química
Dentre esses processos de aproveitamento da energia solar, os mais usados
atualmente são o aquecimento de água e a fotovoltaica de geração de energia elétrica. No
16
Brasil, o primeiro é mais encontrado nas regiões Sul e Sudeste, por ser uma região de
temperaturas médias mais baixas e que as pessoas necessitam bastante do uso de água quente
e o segundo, nas regiões Norte e Nordeste, em comunidades sem fornecimento de energia
elétrica, sendo necessário o aproveitamento da energia solar para se transformar em energia
elétrica. Contudo, por apresentar um clima propicio onde a radiação solar é forte, as regiões
Norte e Nordeste também utilizam a energia solar para aquecimento de água.
No que diz respeito às vantagens do aquecimento solar de água o ―carro chefe‖ é o
custo de aquecimento zero, em regiões de sol constante e a vantagem indireta é a preservação
do meio-ambiente. Entre as desvantagens estão o custo do aparelho e o fato de que em regiões
pouco ensolaradas ou em dias nublados o sistema auxiliar de aquecimento, precisa ser
utilizado. O sistema de aquecimento solar de água vem sendo considerado importante fator de
auxílio às políticas de preservação do meio-ambiente e de economia. Como exemplo cito o
projeto de nova lei municipal em São Paulo que torna o aquecimento solar de água obrigatório
em prédios residenciais multifamiliares e nos edifícios comerciais que abrigam atividades de
comércio, serviços públicos, privados e edificações industriais.
Na cidade de Feira de Santana, no estado da Bahia, o sistema de aquecimento solar
de água já está implantado em um dos maiores empreendimentos da cidade que é o
condomínio Mansão José da Costa Falcão, construído recentemente em uma parceria entre a
construtora R. Carvalho e a incorporadora Mirante empreendimentos. O condomínio é
formado por duas torres, cada uma com um total de 22 pavimentos sendo que cada torre tem o
seu sistema de aquecimento independente.
O outro objeto de estudo é o Residencial Saint Germain, condomínio constituído de
um prédio de 18 pavimentos, caracterizado pela construtora como de mesmo porte que o
anterior e que utiliza como método de aquecimento de água o chuveiro elétrico.
1.1 JUSTIFICATIVA
As formas convencionais de geração de energia estão sendo utilizadas de maneira
desordenada, logo temos que gerar energia de forma sustentável de maneira que se garanta a
saúde do planeta. Os recursos naturais estão cada vez mais degradados e a crise energética
está crescendo, então temos que procurar uma forma alternativa de geração de energia.
17
Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (2010), o aproveitamento da
iluminação natural e do calor para aquecimento de ambientes, denominado aquecimento solar
passivo, decorre da penetração ou absorção da radiação solar nas edificações, reduzindo-se,
com isso, as necessidades de iluminação e aquecimento. Assim, um melhor aproveitamento da
radiação solar pode ser feito com o auxílio de técnicas mais sofisticadas de arquitetura e
construção.
O aquecimento solar da água ganha cada vez mais destaque e sendo mais utilizado
no Brasil a ponto de em algumas regiões existir legislação que obrigue a instalação desse
sistema de aquecimento.
Muitos levantam a hipótese de que a utilização do sistema de aquecimento solar de
água é uma forma de se obter sustentabilidade e uma maior eficiência energética, partindo da
idéia de que com o aquecimento solar há uma economia de energia quando comparado com o
aquecimento elétrico.
O intuito de fazer esse trabalho foi para saber qual o nível de satisfação dos usuários
do aquecedor solar e do chuveiro elétrico e analisar a parte técnica do sistema de aquecimento
solar de água tendo em vista que é uma tecnologia que está sendo usada cada vez mais na
atualidade e que não faz parte da ementa do curso de Engenharia Civil.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
O objetivo desse trabalho é analisar a utilização do aquecimento solar de água no
Condomínio Mansão José da Costa Falcão, através da avaliação de pós-ocupação quando
comparado com o sistema de aquecimento de água convencional do Residencial Saint
Germain.
1.2.2 Objetivos Específicos
Para que este objetivo seja atingido, é necessário estabelecer algumas metas mais
específicas, portanto pretende-se com este trabalho:
18
Analisar os projetos de implantação do sistema de aquecimento solar de água no
Edifício Lourdes do Condomínio Mansão José da Costa Falcão;
Analisar o processo de execução do sistema de aquecimento solar;
Analisar o sistema de aquecimento de água convencional no condomínio Residencial
Saint Germain;
1.3 METODOLOGIA
Revisão bibliográfica dos temas necessários para a compreensão do estudo.
Durante o trabalho foi feito um estudo sobre a implantação dos sistemas de
aquecimento nos empreendimentos
Entrevista realizada com dois profissionais da área técnica, responsáveis pelo projeto
e execução do sistema de aquecimento solar de água.
Levantamento fotográfico do local onde está localizado o sistema de aquecimento
solar para mostrar o espaço necessário que a implantação de um sistema semelhante a
este requer e os detalhes da disposição do sistema.
Pesquisa de satisfação com os moradores do edifício Lourdes Falcão para saber a
opinião sobre o sistema de aquecimento de água utilizado através da aplicação de
questionários.
Pesquisa de satisfação com os moradores do Saint Germain para saber a opinião
sobre o sistema de aquecimento da água utilizado através da aplicação de
questionários.
Após essas etapas foi feita a organização e análise dos dados e materiais coletados
através de gráficos e tabelas, onde serão apresentados os resultados obtidos, para
chegar às conclusões necessárias com base nos objetivos propostos.
1.4 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA
O primeiro capítulo apresenta uma introdução sobre o aquecimento solar da água em
prédios residenciais, a justificativa do porque da escolha do tema para elaboração do trabalho,
19
o objetivo geral e os objetivos específicos que pretendo alcançar ao final do trabalho, a
metodologia a ser utilizada para o desenvolvimento do trabalho e a estrutura da monografia.
No capítulo dois, é feita uma revisão bibliográfica sobre o tema abordado, com
definições e esclarecimentos sobre sustentabilidade, eficiência energética, conforto térmico,
sobre o sistema de aquecimento convencional de água e sobre o sistema de aquecimento solar
de água, mostrando e detalhando um aquecedor solar de água e o histórico do referido sistema
no Brasil, bem como a situação atual e a perspectiva para a utilização do aquecedor solar de
água no país.
No capítulo de número três é feito o estudo de caso no Condomínio Mansão José da
Costa Falcão e no residencial Saint Germain mostrando todos os detalhes necessários para se
chegar as conclusões ao final do trabalho.
No capítulo quatro é feita a análise e discussão dos dados.
No capítulo cinco são feitas as considerações finais, bem como sugestões para
trabalhos futuros.
20
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 SUSTENTABILIDADE
A utilização racional dos recursos naturais pelo homem é uma das questões mais
importantes a ser discutida nos dias atuais. Entendendo-se que o próprio ser humano é um dos
maiores e mais valiosos elementos da natureza e sabendo-se que as áreas urbanizadas são, em
todo o mundo, os locais onde se desenvolve o modo de vida da grande maioria dos seres
humanos neste século, pode-se dizer que a urbanização do espaço deve ser feita com manejo
apropriado dos recursos existentes, de modo a não esgotá-los.
O Portal da Sustentabilidade (2010), define sustentabilidade como sendo um conceito
sistêmico, relacionado com a continuidade dos aspectos econômicos, sociais, culturais e
ambientais da sociedade humana.
Segundo Nunes (2008), sustentabilidade é a capacidade que um indivíduo, grupo de
indivíduos ou empresas e aglomerados produtivos em geral, têm de manterem-se inseridos
num determinado ambiente sem, contudo, impactar violentamente esse meio. Logo, pode-se
entender como a capacidade de usar os recursos naturais e, de alguma forma, devolvê-los ao
planeta através de práticas ou técnicas desenvolvidas para este fim.
Propõe-se a ser um meio de configurar a civilização e atividade humanas, de tal
forma que a sociedade, os seus membros e as suas economias possam preencher as suas
necessidades e expressar o seu maior potencial no presente, e ao mesmo tempo preservar a
biodiversidade e os ecossistemas naturais, planejando e agindo de forma a atingir próeficiência na manutenção indefinida desses ideais (PORTAL DA SUSTENTABILIDADE,
2010).
De acordo com Rattner (1999), dentro dos resultados mais perceptíveis das
conferências internacionais na ultima década, está a incorporação da sustentabilidade nos
debates sobre desenvolvimento. Governos, universidades, agências multilaterais e empresas
de consultoria técnica introduziram, em escala e extensão crescentes, considerações e
propostas que refletem a preocupação com o "esverdeamento" de projetos de
desenvolvimento e a "democratização" dos processos de tomada de decisão.
21
Ainda segundo Rattner (1999), muitas ONGs, adotando um posicionamento crítico
em relação à definição oficial de desenvolvimento dos governos e agências internacionais,
entendem sustentabilidade como o princípio estruturador de um processo de desenvolvimento
centrado nas pessoas e que poderia se tornar o fator mobilizador e motivador nos esforços da
sociedade para transformar as instituições sociais, os padrões de comportamento e os valores
dominantes.
As mudanças climáticas, apagões, racionamento de água e outros impactos que estão
ocorrendo no meio ambiente, são sinais de que o planeta não está agüentando as ações
incontroláveis do homem em busca de poder e dinheiro.
A sociedade deve se conscientizar quanto à Sustentabilidade Ambiental, e para tanto
deve-se traçar medidas e projetos com parceria, criar maneiras das pessoas pensarem e
perceber os benefícios que o consumo consciente pode causar no seu no seu dia-a-dia.
(GUAITOLINI, 2008).
Em países do primeiro mundo existe um movimento entre cientistas, pesquisadores,
amadores e membros de organizações não governamentais, que constantemente discutem e
propõem sugestões que possam trazer a solução definitiva ou, pelo menos, encontrar um
ponto de equilíbrio que desacelere a destruição dos recursos da natureza que experimentamos
nos dias atuais.
De acordo com Nunes (2008), políticas que visem à conservação do meio ambiente e
a sustentabilidade de projetos econômicos de qualquer natureza, deve sempre ser a idéia
principal e a meta a ser alcançada para qualquer governante.
Ainda segundo este autor, em paralelo às ações governamentais, todos os cidadãos
devem ser constantemente instruídos e chamados à razão para os perigos ocultos nas
intervenções mais inocentes que realizam no meio ambiente e a sua volta, e para a adoção de
práticas que garantam a sustentabilidade de todos os seus atos e ações. Destinar corretamente
os resíduos domésticos; a proteção dos mananciais que se encontrem em áreas urbanas e a
prática de medidas simples que estabeleçam a cultura da sustentabilidade em cada família.
Segundo Nunes (2008), o mais importante de tudo é educar e fazer com que o
cidadão comum entenda que tudo o que ele faz ou fará gerará um impacto no meio ambiente
que o cerca. E que só com práticas e ações que visem sustentabilidade dessas práticas, estará
garantindo uma vida melhor e mais satisfatória, para ela mesma, e para as gerações futuras.
Uma grande parte da população continua acreditando que sustentabilidade relacionase a apenas a questões ambientais. Muitas empresas também insistem em atrelar o lançamento
de produtos apenas ao meio ambiente e ecologia, porém, os benefícios também devem ser
22
econômicos e sociais. Primeiramente precisa haver demanda para os produtos sustentáveis,
em segundo lugar, existe a necessidade de o produto ser competitivo em termos de preço e
não menos importante, o terceiro pré-requisito é o de que o produto precisa apresentar os
atributos essenciais da sustentabilidade.
O atual modelo de crescimento econômico gerou enormes desequilíbrios e se, por um
lado, nunca houve tanta riqueza e fartura no mundo, por outro lado, a miséria, a degradação
ambiental e a poluição aumentam dia-a-dia. Diante desta constatação, surge a idéia do
Desenvolvimento Sustentável (DS), buscando conciliar o desenvolvimento econômico com a
preservação ambiental e, ainda, ao fim da pobreza no mundo.
A expressão desenvolvimento sustentável, segundo a declaração da Conferência da
ONU sobre o Meio Ambiente e desenvolvimento do Rio de Janeiro, em 1992, diz que ―o
direito ao desenvolvimento deve ser exercido de tal forma que responda eqüitativamente às
necessidades de desenvolvimento e ambientais das gerações presentes e futuras‖.
2.2 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
2.2.1 Conceitos
A falta de energia ocasiona problemas que estão cada vez mais presentes na vida das
pessoas e das empresas. Diante desta situação, existe uma necessidade urgente de se utilizar
de maneira inteligente e eficiente a energia disponível, fazendo com que haja uma
contribuição para a preservação do meio ambiente, para eliminação de desperdícios e para
redução dos custos operacionais das empresas.
Lamberts et al (1997), conceituam a eficiência energética como sendo a obtenção de
um serviço com baixo dispêndio de energia, e ainda segundo eles, um edifício é mais eficiente
energeticamente que outro quando proporciona as mesmas condições ambientais com menor
consumo de energia.
De acordo com a Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Conservação de
Energia (ABESCO), a Eficiência Energética trata-se de uma atividade técnico-econômica que
objetiva proporcionar o melhor consumo de energia e água, com redução de custos
operacionais, minimizar contingenciamentos no suprimento desses insumos, bem como
23
introduzir elementos e instrumentos necessários para o gerenciamento energético e hídrico da
empresa ou empreendimento.
Em outras palavras a Eficiência Energética pode ser definida como a otimização que
podemos fazer no consumo de energia, ou seja, a relação entre a quantidade de energia
consumida por determinado equipamento ou aparelho e a quantidade de energia efetivamente
utilizada por ele, para realizar a tarefa a que se propõe.
Segundo a Secretaria de Estado de Planejamento e Gestão (SEPLAG) do Rio de
Janeiro (2007), a energia é empregada intensamente na sociedade em geral e em tudo o que se
faz. Surge então a necessidade de utilizá-la de modo inteligente e eficaz e entre as suas
diferentes formas interessam em particular, aquelas que são processadas pela sociedade e
colocadas à disposição dos consumidores onde e quando necessárias.
De acordo com Margit e Martins (2009), a eficiência energética pode ser entendida
segundo duas diferentes abordagens:
Restrita – Aquela aplicada apenas aos equipamentos de uso ou transformação de
energia. Trata-se de melhorar as tecnologias que convertem as fontes energéticas em
serviços energéticos.
Ampla – Esta abordagem abrange as políticas energéticas, não apenas em relação aos
equipamentos que convertem energia, mas também ao padrão de consumo de energia
pela sociedade.
No Brasil, no que concerne à energia elétrica, esse estímulo à eficiência tem sido
aplicado de maneira sistemática desde 1985, quando o Ministério de Minas e Energia (MME)
criou o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL). Além disso, a
legislação também determina que as distribuidoras de eletricidade destinem pelo menos 0,5%
de sua receita operacional líquida a programas e ações que se caracterizem pela eficiência
energética. Para serem implementados, estes programas devem ser aprovados pela Agência
Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Em abril de 2008, a ANEEL havia aprovado 279
deles, apresentados por 61 distribuidoras. Com isso, a redução total do consumo obtida com
esses programas desde 1998 é de mais de 5.000 GWh por ano, segundo informações
divulgadas em setembro de 2008 pela ANEEL.
24
2.2.2 Medidas de eficiência energética
Todos as empresas podem buscar a eficiência energética através da adoção de
tecnologias que otimizem o uso da energia e de medidas simples de conscientização de seus
funcionários.
Mesmo que um dia consigamos uma lâmpada que seja 100% eficiente, por exemplo,
não vai adiantar nada se você deixá-la ligada sem ter alguém usando, tendo que haver um
sincronismo entre ação e conscientização.
A SEPLAG-RJ (2007), indica que as medidas emergenciais para eliminar
desperdícios envolvem: concepção de projeto, medidas corretivas (corrigir para eliminar altos
custos), medidas preventivas (realização de ações destinadas a evitar ou minimizar custos e
perdas).
Margit e Martins e a ABESCO (2009), enumeram algumas medidas para obter a
redução do consumo de energia, listadas abaixo:
Utilização de técnicas de reúso, captação de águas pluviais, pesquisa para
autoprodução;
Utilização de sistemas de automação, possibilitando acionamento de motores;
Iluminação somente diante de necessidades específicas;
Adequação de grandezas elétricas como harmônicos e fator de potência às
características da operação em questão;
Substituição de insumo energético como energia elétrica por energia solar em caso de
aquecimento de água;
Reaproveitamento de energia em dissipação em insumo, como por exemplo o uso de
energia térmica extraída em processo de aquecimento de ar como insumo para préaquecimento de água, etc;
Trocar as lâmpadas incandescentes por fluorescentes, de baixo consumo energético;
Evitar deixar lâmpadas acesas sem necessidade;
Usar técnicas de edificações sustentáveis, que aproveitam ao máximo a iluminação
natural e o isolamento térmico para evitar os gastos com aquecimento ou resfriamento
dos ambientes;
Trocar o chuveiro elétrico por aquecedores solares ou a gás. No Brasil, o chuveiro
elétrico é responsável por 47% da demanda de eletricidade em horários de pico. Ele é
25
o grande vilão do consumo residencial e representa até 30% do valor total da conta de
luz de uma casa;
Reduzir o tempo no banho;
Deixar os eletrônicos fora da tomada, evitando o modo stand-by, que consome
energia;
Optar por deixar o carro na garagem e usar o transporte coletivo sempre que possível;
Comprar menos produtos descartáveis, pois eles demandam energia do setor industrial,
evitar trocar eletrônicos com muita frequência, como celulares e computadores;
Optar por eletrodomésticos de baixo consumo energético;
Repensar o uso do avião. Em uma viagem do Brasil à Europa, o avião emite uma
quantidade de carbono na atmosfera equivalente a dois anos de um carro percorrendo
30 km por dia. As videoconferências já são uma alternativa ao trabalho em equipe e à
aprendizagem colaborativa, mesmo a grandes distâncias.
A racionalização do uso da energia elétrica torna possível uma melhor qualidade de
vida, e como conseqüência, gera-se crescimento econômico, emprego e competitividade. Uma
Política de Ação referente à Eficiência Energética, destaca como objetivo o emprego de
técnicas e práticas capazes de promover os usos ―inteligentes‖ da energia, reduzindo custos e
produzindo ganhos de produtividade e de lucratividade, na perspectiva do desenvolvimento
sustentável (SEPLAG-RJ, 2007).
A adoção de medidas dessa natureza, além de trazer benefícios diretos para o usuário
(redução de custos, melhoria da competitividade), é igualmente benéfica para a sociedade,
pois contribui para o desenvolvimento sustentável com a utilização de menos recursos
naturais e redução de gases de efeito estufa (ABESCO, 2010).
Segundo a SEPLAG-RJ (2007), a economia de energia gera grandes vantagens e
benefícios para a sociedade, para o meio ambiente, para as empresas (Estatais e Privadas) e
para o Estado, dentre as quais estão:
Mais benefícios para a população, pois haverá maior disponibilidade de energia;
O Estado evitará o desperdício de energia e, dessa forma, obterá mais recursos para
investir na área social;
Redução dos impactos ambientais entre os quais: queima de combustíveis fósseis,
emissão de CO2 (gás carbônico), compostos nitrogenados e enxofre, chuvas ácidas,
efeito estufa, alagamentos, desmatamentos, radiação nuclear;
26
Aumento no suprimento de energia para atender necessidades futuras das empresas
sejam elas particulares ou estatais;
Viabilidade econômica do negócio- Economicidade das fontes de energia e dos
processos empregados;
Ganhos de marketing - Impactos de marketing junto ao mercado e aos clientes,
decorrentes da melhoria da imagem;
Custos de produção - Redução das despesas diretas referentes ao consumo ineficiente
de energia;
Produtividade e competitividade das empresas - A otimização energética muitas vezes
pode ser um ponto de partida para a modernização tanto de instalações prediais como
de processo industriais levando ao aumento do volume de produção com o mesmo
consumo de energia;
Melhoria do ambiente de trabalho e da segurança - Incremento da motivação e
participação dos colaboradores devido à melhoria do ambiente, com adequação de
instalações e equipamentos aos novos processos de trabalho;
Menos investimentos em usinas hidrelétricas e termelétricas, contribuindo para o
menor endividamento e ganho de competitividade;
Atração de novos investimentos e geração de emprego e renda;
Garantia do suprimento de energia elétrica.
2.2.3 Eficiência Energética no Brasil
Segundo Jannuzzi (2004), o Brasil vem desenvolvendo esforços para conservar
energia desde meados da década de oitenta, quando foram criados dois programas nacionais:
o PROCEL (eletricidade) e CONPET (derivados de petróleo). Os principais fatores que
motivaram a criação dos programas foram as fortes pressões ambientais internacionais que
começaram a pesar sobre o Brasil na época e que foram traduzidas em condicionantes e
cláusulas nos empréstimos de bancos e governos ao setor de energia brasileiro.
O SELO PROCEL DE ECONOMIA DE ENERGIA ou simplesmente Selo Procel,
foi instituído por Decreto Presidencial em 8 de dezembro de 1993. É um produto
desenvolvido e concedido pelo Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
27
(PROCEL), coordenado pelo Ministério de Minas e Energia (MME), com sua SecretariaExecutiva mantida pelas Centrais Elétricas Brasileiras S.A (Eletrobrás).
O Selo Procel (Figura 2.1) tem por objetivo orientar o consumidor no ato da compra,
indicando os produtos que apresentam os melhores níveis de eficiência energética dentro de
cada categoria, proporcionando assim economia na sua conta de energia elétrica. Também
estimula a fabricação e a comercialização de produtos mais eficientes, contribuindo para o
desenvolvimento tecnológico e a preservação do meio ambiente.
Figura 2.1: Selo Procel
Fonte: Eletrobras
De acordo com a Eletrobras, para ser contemplado com o Selo Procel, o produto
deve ser submetido a ensaios específicos em laboratório idôneo, indicado pelo Procel. Os
parâmetros a serem avaliados para cada equipamento constam nos Critérios Específicos para
Concessão do Selo Procel, que consta no Regulamento Selo Procel de Economia. A adesão
das empresas ao Selo Procel é voluntária.
Segundo Jannuzzi (2004), quando se começou a privatização de empresas do setor
elétrico, foram colocadas cláusulas nos primeiros contratos de concessão sobre obrigações de
investimentos em eficiência energética, mostrando a importância que o setor público conferiu
ao tema. Isso se tornou regra a partir de 1998, quando a recém criada ANEEL estabeleceu
uma determinação de investimento de 1% da receita operacional líquida das empresas de
28
eletricidade em programas de Eficiência Energética e de Pesquisa e Desenvolvimento. Desde
então o país nunca teve tantos recursos dedicados a programas de eficiência energética.
O Brasil tem uma lei de eficiência energética, a Lei 10.295, de outubro de 2001, que
dispõe que “o Poder Executivo estabelecerá níveis máximos de consumo específico de
energia, ou mínimos de eficiência energética, de máquinas e aparelhos consumidores de
energia fabricados ou comercializados no País, com base em indicadores técnicos
pertinentes.” Também prevê que “o Poder Executivo desenvolverá mecanismos que
promovam a eficiência energética nas edificações construídas no País”.
Normas para edificações públicas, comerciais e de serviços devem ser publicadas
como portaria do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial
(INMETRO). As regras para construções residenciais estão em fase de testes e simulações.
Em paralelo, nascem organizações como o Green Building Council Brasil com a missão de
desenvolver a indústria da construção sustentável no país, utilizando as forças de mercado
para conduzir a adoção de práticas de edificações sustentáveis em um processo integrado de
concepção, implantação, construção e operação de edificações e espaços construídos.
(MARGIT E MARTINS, 2009), e ainda de acordo com esses autores, nossas casas e
escritórios consomem 40% da energia gerada no mundo. Grande parte dessa energia é
empregada no aquecimento de ambientes e da água. Aplicar os princípios da eficiência
energética em nosso dia a dia é um caminho para mitigar as mudanças climáticas
Uma maneira de se contribuir para a eficiência energética, é utilização de sistemas
alternativos para aquecimento de água, pois na maioria das vezes a população utiliza a energia
elétrica para transformar a água fria em água quente.
De acordo com o Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica
da Eletrobrás (PROCEL, 2006), há uma estimativa que existam entre 25 e 27 milhões de
chuveiros elétricos instalados no Brasil. Esses equipamentos, além de consumirem cerca de
5% de toda a eletricidade produzida no país, são responsáveis por aproximadamente 18% do
pico de demanda do sistema elétrico nacional.
O chuveiro elétrico responde pela construção e operação de 18% de todas as usinas
de energia elétrica construídas no Brasil, ou seja, cerca de 12.600 MW de potência no horário
de ponta, equivalendo a quase uma Usina de Itaipu que hoje opera com 14.000MW
(Eletrobrás/PROCEL).
29
2.3 CONFORTO TÉRMICO
O homem é o que chamamos um animal homeotérmico, ou seja, sua energia vital é
conseguida através de fenômenos térmicos em um processo chamado metabolismo. Sua
energia útil, entretanto é apenas 20% da metabolizada. Os restantes 80% são transformados
em calor e devem ser eliminados para que o equilíbrio seja mantido (KRAUSE, 2002).
De acordo com Frota e Schiffer (2001), o organismo do homem é mantido a uma
temperatura interna sensivelmente constante. Essa temperatura é da ordem de 37°C, com
limites muito estreitos — entre 36,1 e 37,2°C —, sendo 32°C o limite inferior e 42°C o limite
superior para sobrevivência, em estado de enfermidade.
Segundo Ruas (1999), o homem produz, através do processo metabólico, energia
interna que é obtida a partir da transformação dos alimentos. Essa energia é consumida na
manutenção das funções fisiológicas vitais, na realização de trabalhos mecânicos externos
(atividade muscular), e o restante é liberado na forma de calor. A produção de calor é
contínua e aumenta com o esforço físico executado, portanto deverá haver uma permanente e
imediata eliminação do excesso de calor produzido para que a temperatura do corpo possa ser
mantida constante.
Xavier e Lamberts (2002), consideraram o corpo humano, como uma ―máquina
térmica‖, que dispõe de um mecanismo termoregulador, o qual controla as variações térmicas
do organismo, fazendo com que sua temperatura permaneça praticamente constante.
Em ambientes cujas condições termo-higrométricas são as mais variadas e variáveis,
a manutenção da temperatura se faz por intermédio de seu aparelho termorregulador, que
comanda a redução dos ganhos ou o aumento das perdas de calor através de alguns
mecanismos de controle (FROTA E SCHIFFER, 2001).
Ainda segundo os mesmos autores, a termorregulação, apesar de ser o meio natural
de controle de perdas de calor pelo organismo, representa um esforço extra e, por conseguinte,
uma queda de potencialidade de trabalho.O organismo humano experimenta sensação de
conforto térmico quando perde para o ambiente, sem recorrer a nenhum mecanismo de
termorregulação, o calor produzido pelo metabolismo compatível com sua atividade.
O funcionamento do corpo humano é a condição na qual o mesmo se encontra para
que esteja apto a desempenhar suas atividades, que podem ser subdivididas em 2 categorias:
Atividades basais, internas, que são aquelas independentes de nossa vontade, suficientes para
fazer com que os órgãos de nosso corpo funcionem a contento, e as atividades externas, que
30
são aquelas realizadas conscientemente pelo homem através de seu trabalho ou atividade
desempenhada (XAVIER e LAMBERTS, 2002).
De acordo com Ruas (1999), o conforto térmico depende de fatores que interferem
no trabalho do sistema termorregulador como: taxa de metabolismo, isolamento térmico da
vestimenta, temperatura radiante média, umidade relativa, temperatura e velocidade relativa
do ar. O efeito combinado de todos esses fatores é que determina a sensação de conforto ou
desconforto térmico embora, por motivo de classificação, os dois primeiros fatores sejam
chamados de variáveis pessoais e os quatro últimos de variáveis ambientais
De acordo com Frota e Schiffer (2001), a pele é o principal órgão termorregulador do
organismo humano e é através dela que se realizam as trocas de calor. A temperatura da pele é
regulada pelo fluxo sangüíneo que a percorre. Ao sentir desconforto térmico, o primeiro
mecanismo fisiológico a ser ativado é a regulagem vasomotora do fluxo sangüíneo da camada
periférica do corpo, a camada subcutânea, através da vasodilatação ou vasoconstrição,
reduzindo ou aumentando a resistência térmica dessa camada subcutânea.
Outro mecanismo de termorregulação da pele é a transpiração ativa, que tem início
quando as perdas por convecção e radiação, somadas às perdas por perspiração insensível, são
inferiores às perdas necessárias à termorregulação. A transpiração ativa se faz por meio das
glândulas sudoríparas. Os limites da transpiração são as perdas de sais minerais e a fadiga das
glândulas sudoríparas (FROTA E SCHIFFER, 2001).
De acordo com Verdussen (1978), a temperatura é um ponto que deve merecer o
maior cuidado, quando se busca criar adequadas condições ambientais de trabalho. Há
temperaturas que nos dão uma sensação de conforto, enquanto outras tornam-se desagradáveis
e até prejudiciais à saúde, logo o homem tenta estar sempre em um ambiente que lhe
proporcione conforto térmico.
Conforto térmico é um estado de espírito que reflete a satisfação com o ambiente
térmico que envolve a pessoa. Se o balanço de todas as trocas de calor a que está submetido o
corpo humano for nulo e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos limites,
pode-se dizer que o homem sente conforto térmico segundo Lamberts et al. (1997).
Segundo a ASHRAE Standard 55-92, o conforto térmico é assim definido: ―Conforto
térmico é a condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico‖.
Ruas (1999), define o conforto térmico num determinado ambiente como sendo a
sensação de bem estar experimentada por uma pessoa, como resultado de uma combinação
satisfatória, nesse ambiente, da temperatura radiante média, umidade relativa, temperatura e
velocidade relativa do ar com a atividade desenvolvida e a vestimenta utilizada.
31
De acordo com Xavier e Lamberts (2002), os estudos de conforto térmico visam
analisar e estabelecer as condições necessárias para a avaliação e concepção de um ambiente
térmico adequado às atividades e ocupação humanas, bem como estabelecer métodos e
princípios para uma detalhada análise térmica de um ambiente. A importância do estudo de
conforto térmico, está baseada principalmente em 3 fatores:
A satisfação do homem ou seu bem estar em se sentir termicamente confortável;
A performance humana, muito embora os resultados de inúmeras investigações não
sejam conclusivas a esse respeito. A despeito dessa inconclusividade, os estudos
mostram uma clara tendência de que o desconforto causado por calor ou frio, reduz a
performance humana. As atividades intelectuais, manuais e perceptivas, geralmente
apresentam um melhor rendimento quando realizadas em conforto térmico;
A conservação de energia, pois devido à crescente mecanização e industrialização da
sociedade, as pessoas passam grande parte de suas vidas em ambientes com climas
artificiais, ambientes condicionados, e assim sendo, uma vez conhecendo-se as
condições e os parâmetros relativos ao conforto térmico dos ocupantes do ambiente,
evitam-se desperdícios com calefação e refrigeração, muitas vezes desnecessários.
As condições de conforto térmico são função, portanto, de uma série de variáveis.
Para avaliar tais condições, o indivíduo deve estar apropriadamente vestido e sem problemas
de saúde ou de aclimatação. É certo que as condições ambientais capazes de proporcionar
sensação de conforto térmico em habitantes de clima quente e úmido não são as mesmas que
proporcionam sensação de conforto em habitantes de clima quente e seco e, muito menos, em
habitantes de regiões de clima temperado ou frio (FROTA e SCHIFFER, 2001).
O clima urbano é produzido pela ação do homem sobre a natureza e se relaciona à
produção de condições diferenciadas de conforto térmico, à poluição do ar, às chuvas
intensas, às inundações e aos desmoronamentos das vertentes dos morros – eventos de grande
custo social (LOMBARDO, 1985).
Condições climáticas urbanas inadequadas significam perda da qualidade de vida
para uma parte da população, enquanto para outra, conduzem ao aporte de energia para o
condicionamento térmico das edificações. Em conseqüência, aumentam as construções de
usinas hidrelétricas, termoelétricas ou atômicas, de grande impacto sobre o meio ambiente
(LAMBERTS et al., 1997).
Nas regiões muito frias há necessidade de equipamentos para aquecer o ambiente ,
enquanto nas regiões quentes, há a necessidade de refrigeração do ambiente, para fazer com
que haja o conforto térmico. O homem no mundo todo, também utiliza o conforto na hora do
32
banho, pois em regiões frias não há condições de se tomar banho com água fria, e mesmo nas
regiões quentes, onde não haveria a necessidade do aquecimento de água, as pessoas que
possuem condições financeiras utilizam o banho quente como uma forma de conforto.
O estudo do aquecimento solar de água envolve diretamente a sustentabilidade, a
eficiência energética e o conforto térmico, o que foi mostrado no desenvolver do trabalho.
2.4 O AQUECIMENTO DE ÁGUA
Segundo Landi (1993), os antigos já utilizavam a água quente sendo que o
aquecimento se fazia por processos simples, à base essencialmente de queima de lenha e os
romanos constantemente usaram muito os banhos quentes. O sistema de aquecimento de água
utilizando a lenha, atravessou a história até os séculos XVII, XVIII e XIX, quando, aos
poucos e com a dificuldade de abastecimento de madeira, consequência da progressiva
urbanização, a lenha foi sendo substituída pelo carvão e posteriormente, no século XX, pelos
derivados do petróleo e pela eletricidade.
Paralelamente, foram sendo desenvolvidos os sistemas e equipamentos que
inicialmente se destinavam ao aquecimento do ambiente e, posteriormente, à água do banho.
Foi somente no final do século XVIII que o efeito termo-sifão, (efeito onde as correntes de
convecção naturais dos fluidos, nos que as partes quentes dos mesmos tendem à aquecer,
fenômeno conhecido como sistema de circulação natural), foi empregado para manter a água
em circulação.
No século XIX já se dispunha de banheiras associadas a sistemas de aquecimento.
Diversos modelos se difundiram e depois caíram em desuso. Uma caldeira ligava-se
diretamente à banheira por duas tubulações. Quando em operação, havia uma circulação da
água por ação das correntes de convecção (efeito termo-sifão) penetrando na banheira por
cima e saindo por baixo (Figura 2.2). Um registro colocado na tubulação permitia o controle
de vazão de água quente e, portanto, da temperatura do banho.
33
Figura 2 – Esquema de banheira e caldeira com efeito termo-sifão
Fonte: Landi (1993).
No final do século XIX, as grandes cidades já dispunham de redes públicas de água,
esgoto, águas pluviais, bem como eletricidade e gás. Tal fato possibilitou enorme
versatilidade para dotar os edifícios de equipamentos de aquecimento de água.
Há situações em que a disponibilidade de água quente sempre foi imprescindível, tais
como em hospitais, hotéis, motéis, lavanderias, restaurantes, etc. Paralelamente, houve
também uma evolução nas exigências de conforto nas próprias residências. Desta maneira, a
instalação de água quente é, hoje, fato corriqueiro na maioria das instalações de padrão médio
a alto e praticamente indispensável em qualquer prédio. As exigências técnicas mínimas a
serem atendidas pela instalação de água quente estão na norma NBR 7198 – Projeto e
execução de instalações prediais de água quente.
Na atualidade, o aquecimento de água para banho pode ser feito utilizando-se o
aquecimento elétrico (normalmente feito por meio de resistências metálicas de imersão),
através dos chuveiros elétricos e dos sistemas elétricos de passagem e acumulação (―boilers‖),
o aquecimento a gás (com acumulação e instantâneo) e o aquecimento solar. A energia solar
possui custo de coleta nulo, operacional desprezível, sendo encontrada com grande
disponibilidade, porém com baixa densidade de energia, requerendo grandes áreas de
34
captação com equipamentos de alto custo. Já os sistemas elétricos apresentam a possibilidade
de aproveitamento da energia com excelente resolução espacial e alta densidade de energia,
requerendo do usuário um baixo investimento inicial, porém alto custo operacional
(MOREIRA, 1985).
Segundo Arouca (1982), ―a eletricidade é a principal energia utilizada para o
aquecimento de água no Brasil. Em segundo lugar aparece a energia térmica proveniente do
gás encanado, utilizado principalmente no Rio de Janeiro e em menor escala em São Paulo.
Em muito menor quantidade, pode ser encontrado o GLP e a lenha. No caso da lenha, essa
utilização é sempre associada à cocção de alimento‖.
Ainda de acordo com o mesmo autor, o uso de energia para fins de aquecimento de
água existe principalmente nas regiões urbanas das regiões sul e sudeste. Nas regiões norte e
nordeste o uso de água quente é bem reduzido, devido ao menor nível de renda e à
temperatura ambiente média ser maior.
Os sistemas prediais de água quente podem ser classificados em individual, central
privado e central coletivo. O sistema individual consiste na alimentação de um único ponto de
utilização ou no máximo para aparelhos de mesmo ambiente, sem necessidade de uma rede de
água quente. Como exemplo, temos o chuveiro elétrico onde uma resistência elétrica é ligada
automaticamente pelo fluxo de água. Esse sistema é utilizado em edificações de baixa renda,
pois o investimento inicial é baixo. A instalação da rede de água quente aumenta o custo da
edificação.
O sistema central privado consiste, basicamente, de um equipamento responsável
pelo aquecimento da água e uma rede de tubulações que distribuem a água aquecida a pontos
de utilização que pertencem a uma mesma unidade. Esse sistema torrna-se vantajoso em
edificações com diferentes apartamentos, onde haja dificuldade de rateio na conta de energia e
manutenção, que será de responsabilidade de cada condômino. Esse sistema tem basicamente
como fontes de energia: eletricidade, óleo combustível, gás combustível, lenha e energia
solar.
Os aparelhos de aquecimento para o sistema central privado podem ser instantâneos
(ou de passagem), onde a água vai sendo aquecida à medida que passa pelo aparelho (sem
reservação) ou de acumulação, onde a água é reservada e aquecida para posterior uso. Para
este sistema de aquecimento, deve haver uma prumada de água fria exclusiva, com dispositivo
que evite o retorno da água do interior do aquecedor em direção à coluna de água, tal como o
sifão térmico. Os aquecedores deverão ainda contar com dispositivo para exaustão dos gases e
os ambientes onde os mesmos serão instalados devem obedecer às normas quanto à
35
adequação de ambientes. No caso de instalação de aquecedores a gás combustível em
residências, a norma a ser obedecida é a NBR 13103.
O sistema central coletivo, por sua vez, é constituído por um equipamento gerador de
água quente e uma rede de tubulações que conduzem a água aquecida até aos pontos de
utilização pertencentes a mais de uma unidade. O aparelho de aquecimento é normalmente
situado no térreo ou subsolo, para facilitar a manutenção e o abastecimento de combustível. É
recomendado quando não há rateio na conta, como em hotéis, motéis, hospitais, clubes,
indústrias, etc. O abastecimento de água neste caso também é feito através de uma prumada
exclusiva.
2.4.1 Chuveiro Elétrico
O chuveiro elétrico é um equipamento que devido ao baixo custo de aquisição e pelo
fato da simplicidade da instalação, ligado diretamente no ponto de consumo, pode ser
considerado como grande facilitador do uso da água quente para a população brasileira.
Este equipamento tem como principais características possuir um ótimo desempenho
na conversão de energia elétrica em térmica e não necessitar de tubulações específicas para
água quente.
Segundo a NBR 12483/92 da ABNT, ―chuveiro elétrico é um aparelho elétrico de
aquecimento instantâneo de água, aberto, instalado em um ponto de utilização cujo sub-ramal
contém registro de pressão para controle de vazão‖. A Figura 2.3 apresenta esquema de um
chuveiro elétrico blindado.
Figura 2.3 – Esquema de chuveiro elétrico blindado
Fonte: Ilha et al (1994)
36
Segundo De Marchi (2004), o chuveiro elétrico é um produto genuinamente
brasileiro, concebido no início do século XX, que visava contornar deficiências específicas
das instalações prediais de nosso País. A gênese do chuveiro deve-se ao tipo de matriz
energética no Brasil: a eletricidade proveniente, principalmente de hidrelétricas e ao custo
elevado das demais alternativas de se obter água aquecida nos domicílios.
Ainda segundo este mesmo autor, os primeiros chuveiros apareceram em meados da
década de 1910. Ao que parece, o primeiro aparelho foi lançado em 1914, ainda assim,
havendo controvérsias com relação a esta data. Os aparelhos pioneiros utilizavam um
interruptor elétrico na parede do cômodo de banho e era acionado após abrir o registro da
água e esta começar a verter (figura 2.4).
FIGURA 2.4 – Chuveiro elétrico fabricado por Vicente Busatto & Filhos Ltda., em Jundiaí,
em 1927.
Fonte: (Fundação Patrimônio Histórico da Energia de São Paulo-2005)
No final da década de 1920 e início da década de 1930 surgiram alguns equipamentos
providos com um sistema de alavanca, que servia para abrir a água, enquanto um botão
separado ligava a energia elétrica (figura 2.5).
37
FIGURA 2.5- Chuveiro elétrico fabricado pela Indústria Sintex Ltda, na década de 1940.
Fonte: ( Fundação Histórico da Energia de São Paulo – 2005)
Na década de 1940 surgiu o sistema de acionamento automático da resistência. Este
equipamento apresentava um diafragma que, ao se mover sob o efeito da pressão da água ao
penetrar na carcaça do equipamento, movimentava os contatos, acionando a energia elétrica
(figura 2.6)
FIGURA 2.6- Primeiro chuveiro elétrico automático fabricado pela Lorenzetti
Fonte: (LORENZETTI)
Segundo Prado e Gonçalves (1998), no Brasil, durante a década de 1960, os
chuveiros elétricos possuíam potência ao redor de 2.500 W. A partir da década de 1990, a
potência média destes aparelhos passou a situar-se ao redor de 4.400 W.
38
O chuveiro é muito eficiente, se for considerado somente o aspecto energético, pois
apresenta alta taxa de conversão de energia elétrica em calor, segundo (MATAJS, 1997) de 90
a 93%. Como a água aquecida é somente a que será utilizada, o desperdício torna-se baixo.
Porém, apesar de eficientes, do ponto de vista de conversão de energia elétrica em térmica,
seu uso não é, de forma alguma, eficiente sob o ponto de vista da utilização da eletricidade.
Um chuveiro elétrico, em sua potência mínima, consome entre 2500 e 3200 watts,
chegando a consumir 5500 watts em 127 Volts e até 8800 watts em 220 Volts. O fator de
equilíbrio está no seu tempo de utilização, alguns minutos frente a horas de uso de um ar
condicionado ou geladeira. Um problema está no tempo médio de banho diário de um
brasileiro, apesar de os fabricantes e órgãos ambientais recomendarem menos de 10 minutos,
normalmente ele se estende até os 20 ou 30 minutos, contando o fato que é muito comum se
tomar mais de um banho diário em algumas regiões. Logo a alternativa do uso da energia
solar como fonte de aquecimento de água ganha cada vez mais força por questões econômicas
e ambientais. ( CUSINATO e SILVA, 2000).
No que diz respeito às questões ambientais, um banho mais rápido faz com que cada
KWh que deixa de ser consumido no chuveiro elétrico leve à redução de emissão de
aproximadamente 0,6 Kg de gás carbônico (CO2), nas novas usinas termoelétricas acionadas
por gás natural, com a subsequente redução da velocidade da acumulação deste gás efeito
estufa na atmosfera terrestre, logo, quanto mais rápido for o banho menor será o prejuízo para
a natureza.
2.5 APROVEITAMENTO DA ENERGIA GERADA PELO SOL
Podemos utilizar a radiação solar diretamente como fonte de energia térmica, para
aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica e/ou elétrica. Podese também converter a radiação solar diretamente em energia elétrica, por meio de efeitos
sobre determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico.
39
A figura 2.7 apresenta as duas formas de aproveitamento da energia solar, isto é, a
passiva e a ativa.
Figura 7: Fluxograma das Aplicações da Energia Solar
Fonte: Pereira et al (2003)
A energia elétrica é obtida através de células solares, dispostas em painéis solares
(Figura 2.8) que produzem eletricidade e, atualmente, podem ser usadas como uma solução
para a eletrificação rural. A energia elétrica obtida a partir destas células pode ser usada de
maneira direta, como para se retirar água de um poço com uma bomba elétrica, ou ser
armazenada em acumuladores para ser utilizada durante a noite. Pode-se também fazer com
que seja inserida a energia excedente na rede geral.
Figura 8 – Sistema Térmico de geração solar de energia elétrica
Fonte: ANEEL, 2002
40
A conversão direta da energia solar em energia elétrica ocorre pelos efeitos da
radiação eletromagnética sobre determinados materiais semicondutores. Entre esses,
destacam-se os efeitos termoelétrico e fotovoltaico. O primeiro, é caracterizado pelo
surgimento de uma diferença de potencial, provocada pela junção de dois metais, em
condições específicas. No segundo, os fótons contidos na luz solar são convertidos em energia
elétrica, por meio do uso de células solares. Entre os vários processos de aproveitamento da
energia solar, os mais usados atualmente são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica
de energia elétrica (ANEEL, 2002).
O aproveitamento da energia gerada pelo Sol, inesgotável na escala terrestre de
tempo, tanto como fonte de calor quanto de luz, é hoje, sem sombra de dúvidas, uma das
alternativas energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milênio. E
quando se fala em energia, deve-se lembrar que o Sol é responsável pela origem de
praticamente todas as outras fontes de energia. Em outras palavras, as fontes de energia são,
em última instância, derivadas da energia do Sol (COMETTA, 2004).
É a partir da energia do Sol que se dá a evaporação, origem do ciclo das águas, que
possibilita o represamento e a conseqüente geração de eletricidade (hidroeletricidade). A
radiação solar também induz a circulação atmosférica em larga escala, causando os ventos.
Petróleo, carvão e gás natural foram gerados a partir de resíduos de plantas e animais que,
originalmente, obtiveram a energia necessária ao seu desenvolvimento.
De acordo com o Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo
Brito (CRESESB), o Sol fornece anualmente, para a atmosfera terrestre, 1,5 x 1018 kWh de
energia. Trata-se de um valor considerável, correspondendo a 10.000 vezes o consumo
mundial de energia neste período. Este fato vem indicar que, além de ser responsável pela
manutenção da vida na Terra, a radiação solar constitui-se em uma inesgotável fonte
energética, havendo um enorme potencial de utilização por meio de sistemas de captação e
conversão em outra forma de energia (térmica, elétrica, etc.).
A energia irradiada pelo sol é a fonte de quase toda energia disponível ao homem,
seja como energia vital ou força motriz e de transformação na execução de tarefas
cotidianas. No nosso ecossistema, através de diversos ciclos naturais, a radiação solar é
convertida em diversos outros tipos de energia. Mas, corriqueiramente, o termo "Energia
Solar" só é utilizado para expressar as formas de aproveitamento da radiação solar direta.
As formas de aproveitamento indireto, que se valem do aproveitamento de energia
produzida em sistemas, processos ou fenômenos que têm a radiação solar como fonte
41
primária, geralmente são referidas de forma específica, em energia eólica, biomassa e
hidroenergia (Rostand, 2001).
O atendimento de comunidades isoladas tem impulsionado a busca e o
desenvolvimento de fontes renováveis de energia. Como exemplo, uma parte da população
brasileira não possuí acesso à energia elétrica e coincidentemente, esta parcela da
população vive em regiões onde o atendimento por meio da expansão do sistema elétrico
convencional é economicamente inviável. Trata-se de núcleos populacionais esparsos e
pouco densos, típicos das regiões Centro-Oeste, Nordeste e Norte.
No Brasil a geração de energia elétrica por conversão fotovoltaica teve um
impulso notável, através de projetos privados e governamentais, atraindo interesse de
fabricantes pelo mercado brasileiro. A quantidade de radiação incidente no Brasil é outro
fator muito significativo para o aproveitamento da energia solar.
2.5.1 Aplicações Térmicas
Aplicações térmicas são aquelas onde a forma de energia necessária ao processo
final é o calor. A conversão térmica da radiação solar é a que apresenta maior rendimento,
além de ser a mais direta, simples e barata. Nela a radiação solar é transformada em calor pelo
efeito térmico da absorção de superfícies escuras ou seletivas.
O aproveitamento da iluminação natural e do calor para aquecimento de ambientes,
denominado aquecimento solar passivo, decorre da penetração ou absorção da radiação solar
nas edificações, reduzindo-se com isso, as necessidades de iluminação e aquecimento. Assim,
um melhor aproveitamento da radiação solar pode ser feito com o auxílio de técnicas mais
sofisticadas de arquitetura e construção. A partir de alguns princípios básicos, um edifício
pode tirar vantagens da variação diária e sazonal da passagem do sol pelo céu. No hemisfério
Sul, as janelas voltadas para o Norte, o isolamento adequado e o uso de materiais pesados
como o concreto podem ajudar a captar o sol do inverno para aquecimento. Os mesmos
prédios podem ser resfriados em meses quentes através da plantação de árvores e de telhados
que façam sombras nas janelas. Estas simples ações podem reduzir os custos de aquecimento
em 40% ou mais (UNEP, 2003).
42
O aproveitamento térmico para aquecimento de fluidos é feito com o uso de coletores
ou concentradores solares. Os coletores solares são mais usados em aplicações residenciais e
comerciais (hotéis, restaurantes, clubes, hospitais etc.) para o aquecimento de água (higiene
pessoal e lavagem de utensílios e ambientes). Os concentradores solares destinam-se a
aplicações que requerem temperaturas mais elevadas, como a secagem de grãos e a produção
de vapor.
Existem diversos tipos de coletores solares, estando divididos em dois tipos: Planos e
com concentração. De acordo com Bezerra (2000), em aplicações de baixa temperatura, até
150ºC, geralmente são utilizados coletores planos ou caixas de efeito estufa sem
concentradores. Para aplicações que exijam temperaturas de trabalho mais elevadas, acima de
150º C, o uso de concentradores é imperativo. Os concentradores são dispositivos focais tais
como lentes, refletores cônicos, cilíndricos, parabólicos ou conjuntos de espelhos que, através
da concentração dos raios solares num foco definido, permitem a obtenção de temperaturas da
ordem de até 3.000ºC. Nos coletores com concentração, devido à seletividade do ângulo de
incidência imposta pelos concentradores, apenas a radiação direta é aproveitada, sendo
bastante sensível ao alinhamento com a posição do sol. Céu nublado ou ensombramentos
também são fatores de acentuada redução no seu rendimento, limitando seu uso em locais de
bom índice de insolação e condições climáticas.
Já nos sistemas de coletores planos e caixas de efeito estufa sem concentradores
todos os tipos de radiação incidentes - direta, difusa e refletida - são aproveitados. A produção
para estas configurações, varia quase que proporcionalmente ao índice de radiação total,
garantindo uma operação satisfatória mesmo em dias nublados e de baixa insolação e
tornando seu uso bem mais abrangente. Também dispensam dispositivos de segmento do sol,
bastando para sua operação, uma correta orientação geográfica e valores de ângulo de
inclinação em relação ao plano horizontal compatíveis com a latitude.
A água aquecida através da energia solar também pode ser utilizada para aquecer
ambientes. Nestes sistemas, a água aquecida pela energia solar é circulada através do prédio
via radiadores ou através de coletores especiais, embutidos em blocos de concreto. Os
sistemas de aquecimento solar de espaços geralmente requerem áreas muito maiores de
coletores e de reservatórios de água quente, mas o princípio de funcionamento é o mesmo
(UNEP, 2003).
Dentre as diversas utilizações da energia solar, apenas os processos ativos de geração
de energia térmica, a baixas temperaturas, relacionados aos sistemas de aquecimento de água
serão abordados.
43
2.6 FUNCIONAMENTO DE UM AQUECEDOR SOLAR DE ÁGUA
Segundo Bezerra (2000), o funcionamento de um aquecedor solar é muito simples.
Basicamente o princípio de funcionamento é o mesmo que se verifica quando deixamos, sob a
ação do sol, um veículo fechado e estacionado por algumas horas na via pública. A ação da
radiação solar se faz cada vez mais presente a medida em que a pintura do veículo se
aproxima da cor preta, ocorrendo o mesmo com o seu interior, pois as cores escuras e
principalmente a preta tem uma absorção muito grande de radiação solar, fazendo com que
esquente mais do que uma cor clara.
Um sistema básico de Aquecimento de água por Energia Solar é composto de
coletores solares (placas), reservatório térmico (Boiler), tubulação de interligação, válvulas e
registros (figura 2.9). As placas coletoras são responsáveis pela absorção da radiação solar. O
calor do sol, captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no
interior de suas tubulações de cobre.
Figura 2.9: Componentes básicos de sistema solar de aquecimento de água
Fonte: Catálogo Tecnosol (2003)
O reservatório térmico, também conhecido por Boiler, é um recipiente para
armazenamento da água aquecida. São cilindros de inox isolados termicamente com
44
poliuretano expandido sem CFC (Cloro Flúor Carbono), que não agride a camada de ozônio.
Dessa forma, a água é conservada aquecida para consumo posterior. A caixa de água fria
alimenta o reservatório térmico do aquecedor solar, mantendo-o sempre cheio.
Em sistemas convencionais, a água circula entre os coletores e o reservatório térmico
através de um sistema de circulação natural chamado termossifão. Nesse sistema, a água dos
coletores fica mais quente e, portanto, menos densa que a água no reservatório. Assim a água
fria ―empurra‖ a água quente gerando a circulação.
A circulação da água também pode ser feita através de moto-bombas em um
processo chamado de circulação forçada ou bombeado, e são normalmente utilizados em
piscinas e sistemas de grandes volumes.
A temperatura obtida na água com o uso de um Aquecedor Solar dependerá de
fatores diversos como: região, tecnologia empregada, tipo de aplicação, época do ano,
condições climatológicas e características outras relacionadas às condições de instalação.
Como exemplo, uma instalação residencial no estado de São Paulo em um dia pleno de Sol
atingirá a temperatura de cerca de 50°C no inverno e 70°C no verão. Em todos os casos, a
temperatura produzida normalmente estará acima da temperatura necessária para uso, sendo
portanto necessária sua mistura com a água fria.
2.6.1 Coletor Solar
Segundo Pedro e Silva (2207), os coletores solares são aquecedores de fluídos
(líquidos ou gasosos) e são classificados em coletores concentradores e coletores planos em
função da existência ou não de dispositivos de concentração da radiação solar. O fluído
aquecido é mantido em reservatórios termicamente isolados até o seu uso final (água
aquecida para banho, ar quente para secagem de grãos, gases para acionamento de turbinas,
etc.).
Os coletores solares planos são largamente utilizados para aquecimento de água
em residências, hospitais, hotéis etc. devido ao conforto proporcionado e à redução do
consumo de energia elétrica. Dentre estes coletores estão os sistemas que empregam a
conversão termodinâmica e conforme as temperaturas obtidas são classificados em
coletores de baixa, média e alta acumulação (PEDRO e SILVA, 2007).
45
De modo geral são constituídos de uma caixa termicamente isolada na parte inferior,
contendo sobre este isolamento uma chapa metálica pintada de preto fosco, podendo ter sobre
esta chapa uma tubulação, caso seja projetado para aquecimento água. A parte superior do
coletor é fechada por um ou dois vidros planos transparentes, dependendo do nível de
temperatura desejado.
O funcionamento baseia-se no efeito estufa que é a absorção da radiação solar pela
chapa preta que a transforma em calor transferindo-o para o fluido de trabalho. Os coletores
têm que ser montados em posição inclinada, que varia em função da latitude do lugar onde o
coletor está instalado.
A Figura 2.10 ilustra a geometria de um coletor para aquecimento de água bem como
detalhes construtivos.
Figura 2.10 – Esquema básico de coletor solar plano
Fonte: Catálogo Tecnosol (2003)
Quando os raios do sol atravessam o vidro da tampa do coletor, eles esquentam a
aleta, que é feita de cobre ou alumínio e pintada com uma tinta especial e escura que ajuda na
absorção máxima da radiação solar. O calor passa então da aleta para os tubos (serpentina)
que geralmente são de cobre. Daí a água que está dentro da serpentina esquenta e vai direto
para o reservatório do aquecedor solar (SOLETROL, 2010).
46
Os coletores são fabricados com matéria-prima nobre, como o cobre e o alumínio.
Recebem um cuidadoso isolamento térmico e ainda vedação com borracha de silicone. Eles
têm cobertura de vidro liso e são instalados sobre telhados ou lajes, sempre o mais próximo
possível do reservatório térmico (SOLETROL, 2010).
O número de coletores a ser usado numa instalação depende do tamanho do
reservatório térmico, mas, pode também variar em função do nível de insolação de uma região
ou até mesmo de acordo com as condições de instalação.
2.6.2 Reservatorio Térmico
O reservatório térmico é o componente responsável pelo armazenamento da energia
gerada pelos coletores solares na forma de água quente. Tem a função de uma garrafa térmica,
armazenando a água quente durante horas e até dias. Um reservatório Térmico ou Boiler é
composto basicamente por um tanque fabricado com material resistente a corrosão, uma
camada isolante e uma capa para a proteção do isolante. Normalmente o equipamento vem
dotado de uma ou mais resistências elétricas ou esperas para interligação com um sistema de
aquecimento auxiliar a gás, para que aqueça a água em ocasiões que ocorram longos períodos
sem insolação (SOLETROL, 2010).
De acordo com a SOLARES (2010), o tanque interno é o reservatório que fica em
contato efetivo com a água. Ele deve ser construído de um material que resista ao potencial
corrosivo natural da água e as pressões de operação. Os materiais mais comumente utilizados
são os aços Inoxidáveis AISI 304 e AISI 316L, sendo que este último é recomendado para
locais aonde a água é muito corrosiva. Podem ser utilizados também o Cobre e materiais
plásticos como o polipropileno. O aço carbono revestido é utilizado em grandes reservatórios
onde o custo benefício se torna interessante em relação aos aços galvanizados. Uma água é
considerada prejudicial a uma liga metálica quando ela possui elementos químicos que podem
causar a corrosão dos mesmos como a presença de metais e sais.
O isolamento térmico recobre o tanque interno e é responsável pela manutenção da
temperatura. Os fatores principais que definem um bom isolamento são o material do isolante,
a sua densidade e a espessura do isolante. Como isolantes mais comuns pode-se destacar as
mantas de lã de vidro ou de rocha e o poliuretano expandido. O poliuretano tem uma
47
característica muito interessante que é a sua facilidade de moldagem e sua rigidez estrutural
após a secagem, entretanto só podem ser utilizados na faixa de temperatura de 90°C. Para
maiores temperaturas de operação deve-se procurar outro tipo de isolante. Quanto maior a
espessura do isolante melhor será o grau de isolamento do reservatório térmico (SOLARES,
2010).
A capa externa serve exclusivamente para proteger o isolante térmico. Em casos
eventuais aumentam a rigidez mecânica do reservatório térmico como um todo. Podem ser
feitas em aço galvanizado, inox, alumínio, material plástico, entre outros.
A figura 2.11 esquematiza um reservatório térmico
Figura 2.11 – Reservatório Térmico
Fonte: SOLARES Aquecimento solar, 2010
2.6.3 Sistema Auxiliar de Aquecimento
Para garantir que nunca haverá falta de água quente em uma residência, todo
aquecedor solar deve trazer um sistema auxiliar de aquecimento.
No reservatório de água quente, obtida pela energia solar, devem ser instaladas
resistências elétricas que entram em funcionamento, através do comando de um termostato
convenientemente regulado,.
Quando o tempo fica muito nublado ou chuvoso por vários dias, ou quando a casa
recebe visitas e o número de banhos fica acima do dimensionamento inicial, o sistema auxiliar
é acionado.
48
O sistema auxiliar elétrico deve estar sempre desligado e ser acionado somente
quando houver necessidade. Embora o sistema seja automático, não aconselha-se que o
mesmo seja mantido ligado, justamente para evitar que seu acionamento ocorra em momentos
desnecessários.
Caso não se deseje instalar o sistema auxiliar elétrico, pode se utilizar um aquecedor
a gás de passagem para realizar a complementação do Aquecimento da água, ou então há
ainda a possibilidade de usar o chuveiro elétrico, normalmente, sem complicações, neste caso,
o mais indicado seria a utilização de chuveiros inteligentes com controles digitais de
temperatura, os quais utilizam apenas a quantidade de energia necessária para complementar o
aquecimento da água, evitando assim desperdícios. Mas a verdade é que, com o nível de
insolação do Brasil, o sistema auxiliar de aquecimento é acionado poucos dias por ano.
2.7 AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA NO BRASIL
A tecnologia do aquecedor solar já vem sendo utilizada no Brasil desde a década de
60, época em que surgiram as primeiras pesquisas. As primeiras empresas com atuação
comercial datam de 1973 (PROSOLAR, 2010).
Segundo Alvarenga (2001), a geração de energia solar no Brasil ainda é pequena,
porém estima-se que a produção gere anualmente cerca de 20 milhões de megawatts-hora de
eletricidade, o que é uma quantidade suficiente para abastecer 15 mil residências de dois
cômodos, e ainda podendo destacar que pode-se usar a energia solar em alguns pontos
estratégicos dentro de uma empresa. Mesmo assim ainda é pouco, visto que o nosso país é um
dos mais ricos do mundo em incidências de raios solares.
De acordo com a ANEEL, além das condições atmosféricas (nebulosidade, umidade
relativa do ar etc.), a disponibilidade de radiação solar, também denominada energia total
incidente sobre a superfície terrestre, depende da latitude, local e da posição no tempo (hora
do dia e dia do ano). Isso se deve à inclinação do eixo imaginário em torno do qual a Terra
gira diariamente (movimento de rotação) e à trajetória elíptica que a Terra descreve ao redor
do Sol (translação ou revolução), como ilustrado na Figura 2.12.
49
Figura 2.12 – Representação das estações do ano e do movimento da Terra em torno do Sol
Fonte: ANEEL, 2009
A maior parte do território brasileiro está localizada relativamente próxima da linha
do Equador, de forma que não se observam grandes variações na duração solar do dia.
Contudo, a maioria da população brasileira e das atividades socioeconômicas do País se
concentra em regiões mais distantes do Equador. Em Porto Alegre, capital brasileira mais
meridional (cerca de 30º S), a duração solar do dia varia de 10 horas e 13 minutos a 13 horas e
47 minutos, aproximadamente, entre 21 de junho e 22 de dezembro, respectivamente.
O Atlas Solarimétrico do Brasil apresenta uma estimativa da radiação solar incidente
no país (Figura 2.13), resultante da interpolação e extrapolação de dados obtidos em estações
solarimétricas distribuídas em vários pontos do território nacional.
50
Figura 13- Radiação solar global diária - média anual típica (MJ/m2.dia)
Fonte: Atlas Solarimétrico do Brasil (2000)
Devido, porém, ao número relativamente reduzido de estações experimentais e às
variações climáticas locais e regionais, o Atlas de Irradiação Solar no Brasil faz estimativas da
radiação solar a partir de imagens de satélites (Figura 2.14).
51
Figura 2.14- Radiação solar global diária - média anual típica (Wh/m2.dia)
Fonte: Atlas de Irradiação Solar no Brasil (1998)
Como pode ser visto os maiores índices de radiação, são observados na região
Nordeste, com destaque para o Vale do São Francisco.
A tecnologia do aquecedor solar já vem sendo usada no Brasil desde a década de 60,
época em que surgiram as primeiras pesquisas. Em 1973, empresas passaram a utilizá-la
comercialmente (ABRAVA, 2001). Segundo informações da Associação Brasileira de
Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (ABRAVA, 2001), existiam até
recentemente cerca de 500.000 coletores solares residenciais instalados no Brasil. Somente
com aquecimento doméstico de água para banho, são gastos anualmente bilhões de kWh de
energia elétrica, os quais poderiam ser supridos com energia solar, com enormes vantagens
socioeconômicas e ambientais. Mais grave ainda é o fato de que quase toda essa energia
costuma ser consumida em horas específicas do dia, o que gera uma sobrecarga no sistema
52
elétrico. Além disso, há uma enorme demanda em prédios públicos e comerciais, que pode ser
devidamente atendida por sistemas de aquecimento solar central
O aquecimento de água é um dos grandes consumidores de energia dentro das
diversas finalidades da mesma. Há uma demanda considerável de energia elétrica devido a
sua utilização em chuveiros elétricos que faz com que em determinados horários faça uma
grande diferença no sistema de geração e distribuição, tendo portanto um grande campo para
disseminação do aquecimento solar doméstico desde que haja incentivos.
Existem alguns empecilhos na difusão da tecnologia de aquecimento solar de água e
entre eles se destacam o elevado custo na compra dos equipamentos, de maneira particular
para residências de baixa renda, mas com o passar dos anos há uma tendência que os custos
para aquisição dos equipamentos sejam reduzidos em função da escala de produção, dos
avanços tecnológicos, do aumento da concorrência e dos incentivos governamentais.
Fatores que têm contribuído para o crescimento do mercado são: a divulgação dos
benefícios do uso da energia solar; a isenção de impostos que o setor obteve; financiamentos,
como o da Caixa Econômica Federal, aos interessados em implantar o sistema; e a
necessidade de reduzir os gastos com energia elétrica durante o racionamento em 2001
(ABRAVA, 2001) e historicamente, o principal mercado para esses sistemas tem sido o de
residências unifamiliares, com a venda direta para os consumidores finais.
A cidade brasileira mais adiantada na adoção de sistemas de aquecimento solar de
água - inclusive em edifícios altos, residenciais e comerciais - é Belo Horizonte, Minas
Gerais. Lá, desde 1985 a concessionária de energia elétrica, Centrais Elétricas de Minas
Gerais(CEMIG), junto com empresas e universidades locais, utiliza o emprego da tecnologia
como alternativa à energia elétrica para a produção de água quente. De acordo com o
projetista Rodrigo Cunha Trindade, da Agência Energia, já existem na capital mais de três mil
instalações de grande porte. "Belo Horizonte é referência internacional em instalações de
aquecimento solar de água para edificações multifamiliares", afirma Trindade. (REVISTA
TÉCHNE, 2009).
Belo Horizonte é a cidade com a maior concentração de edificações dotadas de
sistema de aquecimento solar da América do Sul, sendo, também, referência nacional em
aquecimento solar. BH possui grandes sistemas de aquecimento solar como exemplo: o maior
sistema de aquecimento para piscina da América do Sul, no ―Minas Tênis Clube II‖; e
apresenta perspectivas como a instalação em novos conjuntos habitacionais populares em
parceria com a CEMIG e em equipamentos públicos (escolas, postos de saúde, hospitais e
centros comunitários).
53
No território brasileiro, entre os esforços mais recentes e efetivos de avaliação da
disponibilidade de radiação solar, destacam-se os seguintes:
a) Atlas Solarimétrico do Brasil, iniciativa da Universidade Federal de Pernambuco
(UFPE) e da Companhia Hidroelétrica do São Francisco (CHESF),em parceria com o Centro
de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito (CRESESB);
b) Atlas de Irradiação Solar no Brasil, elaborado pelo Instituto Nacional de
Meteorologia (INMET) e pelo Laboratório de Energia Solar (LABSOLAR), da Universidade
Federal de Santa Catarina (UFSC).
Esse sucesso de Belo Horizonte se dá principalmente devido a Política Municipal de
Incentivo ao Uso de Formas Alternativas de Energia, criando incentivo para os proprietários e
construtores de edificações que utilizem energia solar, gás liquefeito de petróleo (GLP) e gás
natural como fonte para o aquecimento de água. Outros motivos para o sucesso do sistema de
aquecimento solar de água em Belo Horizonte são a integração entre fabricantes, entidades de
pesquisa e concessionária local (CEMIG), permitindo maior incremento das atividades no
Estado, A reconhecida preocupação com a qualidade, e como fruto disso encontra-se em BH o
único Centro Brasileiro para Desenvolvimento da Energia solar térmica do Brasil credenciado
pelo INMETRO para testes de coletores solares, reservatórios térmicos e de sistemas – Green
Solar - Grupo de Estudos em Energia da PUC-Minas.
A Bahia tem um clima muito propicio para a utilização do aquecimento solar de
água, pois aqui as radiações solares são constantes durante a maioria do ano, porém falta o
incentivo do governo e de algumas organizações para que este sistema seja difundido e
frequentemente utilizado em obras residenciais e comerciais. Outro fator que dificulta,
principalmente o uso em residências é o alto custo do equipamento de aquecimento solar
como já foi citado anteriormente.
54
3
ESTUDO DE CASO
O estudo de caso do presente trabalho foi realizado em dois condomínios
residenciais da cidade de Feira de Santana, o Condomínio Mansão José da Costa Falcão e o
Residencial Saint Germain, que utilizam sistema de aquecimento solar de água e o sistema de
aquecimento convencional de água, respectivamente.
3.1 CONDOMINIO MANSÃO JOSÉ DA COSTA FALCÃO
O Condomínio Mansão José da Costa Falcão (Figura 3.1) é um empreendimento do
tipo residencial de alto padrão construído em um terreno de área igual a 14.071,50 m²,
localizado na Rua São Pedro, 365, bairro Santa Mônica, na zona urbana da cidade de Feira de
Santana.
Figura 3.1 – Condomínio Mansão José da Costa Falcão
Fonte: Mirante Empreendimentos, 2004
É constituído por dois edifícios, denominados Edifício João Carlos Falcão e Edifício
Lourdes Silva Falcão, e por uma Área de Urbanização e Lazer. Cada edifício é constituído por
23 pavimentos, que subdividem-se em 2 pavimentos garagem, 1 playground e 20 pavimentos
tipo os quais constituem-se de 2 apartamentos cada, totalizando 40 apartamentos, numerados
de 101 a 2001 e 102 a 2002, com área privativa de 191,28m², área de uso comum de 114,84
55
m2 e área total de 306,12 m2. A cada apartamento correspondem 3 vagas de garagem
localizadas nos pavimentos de garagem, com área privativa mínima de 37,5 m2, área de uso
comum de 16,88 m2 e área total de 54,38 m2; um depósito individual com área privativa
mínima de 5,52 m², área de uso comum de 3,68 m² e área total de 9,20 m².
A sua construção se deu pelo regime de administração. Nesse tipo de regime de
construção, uma empresa é contratada para executar a obra, devendo apresentar um
cronograma físico financeiro, para alocar as verbas necessárias ao andamento normal da obra,
onde os custos finais não podem ultrapassar os custos previstos nos orçamentos. Um dos
maiores benefícios da modalidade de construção por administração está na questão fiscal,
diferente da modalidade por empreitada, onde o Programa de Integração Social (PIS) e a
Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social (COFINS) são recolhidos apenas
uma vez. Isso ocorre porque as contratações dos subempreiteiros e fornecedores são
realizadas diretamente pela administração e estão sob a intervenção, gerenciamento e
fiscalização da Construtora/Administradora. O faturamento se dá diretamente dos contratados
para o cliente final, desta forma não ocorre o processo de retributação.
As empresas que realizaram a construção do empreendimento foram a R. Carvalho
Construções e Empreendimentos e a Mirante Empreendimentos Ltda., que são duas empresas
de portes distintos mais que trabalharam em parceria em alguns empreendimentos.
A R.Carvalho atua há 20 anos na incorporação e construção de imóveis residenciais e
comerciais, realiza projetos destinados às classes alta, média e baixa, focando em produtos de
alta qualidade e pontualidade na entrega. É a maior construtora do interior do Estado, atuando
inclusive em outros mercados como Salvador, Lauro de Freitas e Vitória da Conquista na
Bahia, em Caruaru e região metropolitana de Recife no estado de Pernambuco, atua também
nas capitais dos estados do Ceára e do Espirito Santo . Foi a primeira construtora do interior
da Bahia a obter a certificação ISO 9001:2000. Já construiu 300.000m² em mais de 5.000
unidades residenciais e comerciais, e conta com um quadro aproximado de 6.000
colaboradores.
A Mirante Empreendimentos Ltda é uma empresa voltada para o desenvolvimento de
projetos no segmento da construção civil, incorporação, intermediação de compra, venda e
aluguel de imóveis e planejamento estratégico para novos negócios com incentivo fiscal nas
áreas industrial e comercial. Atua somente na cidade de Feira de Santana e conta com um
quadro de apenas 4 funcionários.
56
O condomínio foi dividido em 3 obras para ser executado, conforme mostra a Figura
3.2.
Figura 3.2 – Layout canteiro das três obras
Fonte: Projeto Técnico
Obra 1-Urbanização e Lazer: muro de fechamento do condomínio, passeios e ruas,
praça, guarita, piscina, apoio da piscina, central de gás, casa de lixo e pista de
Cooper.
Obra 2-Edifício Lourdes Falcão: metade dos pavimentos garagem 1, garagem 2,
play-ground e torre do Edifício Lourdes Falcão;
Obra 3-Edifício João Carlos Falcão: metades dos pavimentos garagem 1, garagem
2, playground e torre do Edifício João Carlos Falcão.
As obras 1 e 2 foram iniciadas em março de 2004, sendo concluídas 90% da obra 1 e
100% da obra 2 em março de 2007. Já a obra 3 teve inicio em março de 2005 e foi concluída
em março de 2008 juntamente com o percentual restante da obra 1.
57
Os pavimentos dos prédios estão denominados e descritos na forma a seguir,
conjuntamente com a Urbanização e Área de Lazer:
Primeiro Pavimento- Garagem 1 com 126 vagas privativas numeradas de 01 a 126, 40
depósitos individuais numerados de 01 a 40, rampa de acesso à garagem 2, poço e halls
dos elevadores e escada de acesso ao pavimento superior para cada Edifício, dois
vestiários para funcionários com sanitário, duas salas para gerador de energia de
emergência (uma para cada Edifício), sala para sub-estação de energia elétrica,
compartimento para bombas, salão de jogos, salão de ginástica, lobby, sala para
administração, sala para lavagem de veículos, sala medidores de energia e reservatório
inferior;
Segundo Pavimento- Garagem 2 com 126 vagas privativas numeradas de 127 a 252, 40
depósitos individuais numerados de 41 a 80, rampa de acesso a garagem , poço e hall dos
elevadores e escada, sala para motoristas com copa, sala medidores de energia, três
depósitos extras do condomínio, mesanino da sala de ginástica e mesanino da sala de
jogos;
Terceiro Pavimento- Play ground descoberto, dois salões de festas com bar, depósito e
sanitários ( para cada Edifício), duas saunas com ducha e repouso (para cada Edifício),
duas salas para redutora de pressão(uma para cada prédio),circulação, poços dos
elevadores, escadas de acesso aos pavimentos superiores e inferior, quadra esportiva,
quadra de tênis e jardineiras.
Quarto ao Vigésimo Terceiro Pavimento (Figura 3.3) - Nestes pavimentos estão
localizados os apartamentos numerados de 101 a 2001 e 102 a 2002; cada apartamento na
sua concepção original, possui living em dois ambientes, sala de jantar, lavabo, cozinha,
área de serviço, quarto de empregada, sanitário de empregada, duas varandas, circulação,
quatro quartos com sanitário privativo; nas áreas comuns, estão os halls dos elevadores
sociais e de serviço, circulação entre os halls, os poços dos elevadores, ante-câmara, poço
de ventilação e escada de acesso aos pavimentos superiores e inferiores.
58
Figura 3.3 – Planta Baixa do Pav. Tipo
Fonte; Mirante Empreendimentos
Telhado - Além do telhado do edifício, estão localizados neste pavimento o barrilete das
instalações de água potável, a casa de máquinas dos elevadores, o reservatório superior de
água, poço de ventilação, escada de acesso ao pavimento inferior, os coletores solares e os
reservatórios térmicos de água.
Urbanização e Área de Lazer- Constituída de guarita com portões de acesso, praça com
espelho d água, piscina, bar de apoio da piscina com sanitários, área para parque infantil,
pista de Cooper, ruas e passeios internos, casa de lixo, central de gás, jardins e muro de
fechamento.
Esse trabalho tem como objeto de estudo a obra 2, que como citado anteriormente
refere-se ao Edifício Lourdes Falcão o qual está a mais tempo habitado e apresenta o maior
número de moradores na atualidade.
3.1.1 Caracterização do Sistema de Aquecimento de Água
O Edifício Lourdes Falcão utiliza o aquecimento solar de água, classificado como um
aquecimento do tipo central por acumulação, que segundo a NBR 10674/89 da ABNT, ―tratase de um aparelho estacionário para aquecer a água em um recipiente, destinado ao
armazenamento temporário ou de longa duração, da água aquecida, sendo provido com um
ou mais dispositivos para controlar e/ou limitar a temperatura da água‖.
59
O sistema de aquecimento solar de água é classificado, segundo Ilha et all (1994),
como um sistema de aquecimento predial do tipo central e coletivo, pois é constituído por um
equipamento gerador de água quente e uma rede de tubulações que conduzem a água aquecida
até os pontos de utilização pertencentes a mais de uma unidade, que no caso são os
apartamentos do edifício.
O edifício Lourdes Falcão é dotado de água quente apenas nos chuveiros de quatro
sanitários e na alimentação da banheira do sanitário da suíte principal.
O projeto de instalações hidráulicas foi feito pela empresa HS ENGENHARIA DE
PROJETOS, que dimensionou toda a rede de distribuição de água quente com tubos de
Polipropileno Copolímero Randon Tipo 2, mais conhecido como tubos de PPR, que é um
material adequado para elevadas temperaturas. Quanto ao dimensionamento do sistema de
aquecimento solar, a empresa responsável pelo projeto (anexo A) foi a AGÊNCIA ENERGIA
PROJETO E CONSULTORIA EM ENGENHARIA TÉRMICA, empresa especializada na
tecnologia de aquecimento solar e a instalação e manutenção do sistema é de responsabilidade
da empresa PROSOLAR.
O sistema de aquecimento solar do Edifício Lourdes, foi dimensionado para atender
uma produção média mensal mínima de energia da área coletora na ordem de 11.000
kWh/mês e para um volume de armazenamento total de 16.000 litros de água. Para isso foi
necessária uma área coletora total de 154,0 m², que foi obtida com a colocação de 77 coletores
planos com área de 2m² cada, que foram dispostos em 5 grupos diferentes para se obter um
melhor aproveitamento do espaço e da radiação solar, os grupos foram denominados de
BATERIA, sendo a Bateria 1 composta por 12 coletores, a Bateria 2 por 15 coletores, a
Bateria 3 por 30 coletores, a Bateria 4 por 12 coletores e a Bateria 5 por 8 coletores. (Figura
3.4)
Figura 3.4 – Planta cobertura / coletores
Fonte: R. Carvalho, 2006
60
Os coletores foram acomodados na cobertura do edifício sobre uma estrutura
metálica apropriada, posicionados na direção do Norte Geográfico e com uma inclinação de
20°.(Figura 3.5)
Figura 3.5 – Corte AA com detalhe dos coletores
Fonte; R. Carvalho, 2006
O volume de armazenamento de 16.000 litros, foi obtido com a composição de
quatro reservatórios (Figura 3.6), cada um com capacidade de 4.000 litros, sendo
denominados de RT-1, RT-2, RT- 3 e RT-4, possuem ligação entre si e apenas o RT-1 faz a
ligação direta com a distribuição de água quente e com o sistema auxiliar de aquecimento.
Figura 3.6 – Disposição dos reservatórios
Fonte: R. carvalho, 2006
61
O sistema auxiliar de aquecimento utilizado é constituído por três aquecedores de
passagem a gás (Figura 3.7), cada um com uma potência de aproximadamente 25.000 Kcal/h.
Eles são acionados automaticamente, através de um censor de temperatura, que fica
localizado na saída para os pontos de consumo no RT-1, quando a temperatura da água fica
com um valor abaixo do preestabelecido, que é de 40° podendo também ser programado, a
depender da época do ano, dentro do intervalo de 35° a 55°.
Figura 3.7 – Detalhe do sistema complementar de aquecimento
Fonte: R. Carvalho (2206)
3.2 RESIDENCIAL SAINT GERMAIN
O Residencial Saint Germain (Figura 3.8) é um condomínio de luxo, que foi edificado
em um terreno de 2.000m² situado na Avenida Santo Antônio, N° 899, no bairro Ponto
Central, na cidade de Feira de Santana, no estado da Bahia. Foi construído entre os anos de
2003 e 2005 no regime de administração por uma parceria de duas empresas, a R. Carvalho
Construções e a Mirante Empreendimentos Imobiliários, que como citado anteriormente,
também foram responsáveis pela construção do Mansão José da Costa Falcão.
62
Figura 3.8 – Residencial Saint Germain
Fonte: Mirante Empreendimentos, 2002
A área construída total do empreendimento é de 7.310.04m², dividida em 18
pavimentos da seguinte maneira:
Primeiro Pavimento - Garagem com área de 1.484,97m², constituída por setenta e uma
vagas autônomas, sendo duas vagas autônomas de garagem por apartamento, cinco vagas
extras e duas vagas para visitantes, com área privativa de 12,50m², área de uso comum de
5,49m², área total de 17,99m²;
Segundo Pavimento (Figura 3.9) – Playground, subdividido em playground coberto e
playground descoberto, composto de hall social, hall de serviço, dois elevadores, escadas
de acesso ao pavimento inferior e superior, salão de festas com bar, sanitário masculino e
feminino, sauna, piscina adulto e infantil e quadra esportiva;
63
Figura 3.9 – Playground Saint Germain
Fonte Mirante Empreendimentos, 2002
Terceiro ao Décimo Oitavo Pavimento – Em cada um desses pavimentos estão localizados
dois apartamentos numerados de 101 a 1601 e 102 a 1602, em um total de 32 unidades;
cada apartamento na sua concepção original (Figura 3.10), possui varanda, sala de jantar,
circulação, living, três quartos (sendo um suíte), sanitário social, cozinha, área de serviço,
quarto de empregada e sanitário de empregada. Nas áreas comuns de cada pavimento,
estão os halls dos elevadores sociais e de serviço, circulação entre os halls, os poços dos
elevadores, ante-câmara, poço de ventilação e escada de acesso aos pavimentos superiores
e inferiores.
Figura 3.10 – Apartamento tipo Residencial Saint Germain
Fonte: Mirante Empreendimentos
64
3.2.1 Caracterização do Sistema de Aquecimento de Água
O Residencial Saint Germain utiliza o aquecimento de água no sistema convencional,
usando o chuveiro elétrico para elevar a temperatura da água quando se há necessidade ou
simplesmente por conforto.
Como já explicado anteriormente, o chuveiro elétrico é um aquecedor do tipo
instantâneo, ou seja, a água vai sendo aquecida à medida que passa por ele sem requerer
reservação e é classificado como um sistema predial de água quente do tipo individual, pois a
sua alimentação consiste de um único ponto de utilização, sem necessidade de uma rede de
água quente.
O projeto de instalações elétricas e hidráulicas do empreendimento foi feito pela
empresa HS ENGENHARIA DE PROJETOS e devido ao tipo de aquecimento não foi
necessário o dimensionamento de uma rede de tubulações de água quente, porém houve a
necessidade de incluir no projeto de instalações elétricas o dimensionamento de circuitos
próprios para os chuveiros elétricos dos três sanitários de cada apartamento.
Em virtude disso e considerando uma potência média de 4.400 watts por chuveiro,
com três chuveiros por apartamento em um total de 32 unidades, obtêm-se uma potência total
de 422.400 watts, logo teremos um aumento considerável na demanda de carga elétrica para o
dimensionamento da subestação e de todo rede elétrica do condomínio. O que faz com que os
custos que são economizados por não existir rede de água quente sejam aproximadamente o
mesmo para o aumento da rede elétrica.
65
4
ANÁLISE E DISCUSSÃO
O capítulo atual descreve as análises dos dados coletados após a pesquisa de
satisfação com os moradores do Edifício Lourdes Falcão e do Residencial Saint Germain.
Através da aplicação de questionários e entrevistas, pesquisou-se, considerando a
percepção dos usuários, quais as vantagens e desvantagens dos sistemas de aquecimento solar
de água e do sistema de aquecimento convencional, utilizado em cada um dos objetos de
estudo.
4.1 RESULTADO DOS QUESTIONÁRIOS
Foram elaboradas 8 (oito) questões para conhecer o perfil dos moradores e avaliar o
seu grau de satisfação quanto ao sistema de aquecimento utilizado, considerando vários
fatores.
Como já explicado no capítulo 3 deste trabalho, o edifício Lourdes Falcão é
composto por 40 apartamentos e o Residencial Saint Germain por 32 unidades. A pesquisa de
opinião com os moradores dos dois empreendimentos foi feita no período de 15/11 à 03/12/10
e antes de dar inicio a aplicação do questionário, o pesquisador verificou junto às empresas
responsáveis pela administração dos respectivos condomínios, quais unidades possuíam
moradores.
Durante os 15 dias de pesquisa tentou-se obter o a pesquisa com 100% dos
moradores dos dois condomínios, porém nem todos os proprietários aceitaram responder o
questionário bem como em alguns apartamentos não encontramos os moradores durante o dia
e em alguns casos, os mesmos estavam fora da cidade e não tinham data para retornar.
A tabela 4.1 mostra um comparativo, entre o número total de unidades do
empreendimento, a quantidade de unidades habitadas e quantas unidades foram entrevistadas.
66
Tabela 4.1 – Comparativo entre unidades entrevistadas
LOCAL
Nº TOTAL
UNIDADES
UNIDADES
HABITADAS
UNIDADES
APROVEITAMENTO
ENTREVISTADAS
EDIFÍCIO LOURDES FALCÃO
40
36
27
75%
RESIDENCIAL SAINT GERMAIN
32
27
25
93%
Analisando os valores da tabela percebe-se que apesar de ter sido inaugurado no ano
de 2005, o residencial Saint Germain conta com um índice de ocupação de 84%, o que é
menor do que os 90% do Edificio Lourdes Falcão que somente foi inaugurado dois anos
depois. Também fica claro que conseguiu obter um melhor aproveitamento no número de
questionários aplicados no Residencial Saint Germain.
Como o número de unidades entrevistadas foi diferente em cada um dos
empreendimentos, trataremos os resultados a seguir em percentagem do total de unidades
entrevistadas, ou seja, no Lourdes Falcão 100% corresponderá a 27 apartamentos enquanto no
Saint Germain corresponderá a 25 apartamentos.
A primeira pergunta do questionário, conforme anexo B, diz respeito a quantidade de
moradores por apartamento, foi disponibilizado quatro intervalos e o morador teria que
escolher uma das opções que melhor caracterizava sua residência. As opções eram 2
moradores, 3 moradores, 4 moradores e 5 ou mais moradores, essa pergunta visa esclarecer
ainda mais quanto ao porte dos empreendimentos. O gráfico 4.1 mostra os resultados obtidos.
Gráfico 4.1 – Análise comparativa de número de moradores por apartamento
67
Logo, percebe-se que os dois empreendimentos se assemelham e cada apartamento
tem em sua maioria quatro habitantes.
O sistema de aquecimento de água é um dos itens do empreendimento que
geralmente não desperta muito atenção na aquisição de um imóvel, o comprador na maioria
das vezes nem procura saber qual o tipo de aquecimento utilizado, porém no caso do
Condomínio Mansão José da Costa Falcão a construtora colocou em evidência o sistema de
aquecimento solar de água e tentou fazer com que isso fosse um diferencial nas vendas do
empreendimento.
Em virtude disso, na segunda questão do questionário foi solicitado que o
entrevistado numerasse por ordem de prioridade, fatores que o influenciaram no momento da
aquisição do imóvel. As opções que foram dadas ao entrevistado foram a seguintes:
Mansão José da Costa Falcão:
(
(
(
(
(
) A área comum do condomínio
) A área do apartamento
) O fato de serem apenas dois apartamentos por andar
) A localização do empreendimento
) A utilização do sistema de aquecimento solar de água como forma
de beneficiar o meio ambiente e de economia de energia
Já no Residencial Saint Germain cujo sistema é o convencional as opções foram:
( ) A área comum do condomínio
( ) A área do apartamento
( ) O fato de serem apenas dois apartamentos por andar
( ) A localização do empreendimento
( ) A utilização do sistema de aquecimento
convencional de água
As tabelas 4.2 e 4.3 mostram os resultados obtidos do Mansão José da Costa Falcão e
no Residencial Saint Germain, respectivamente.
Tabela 4.2 Influência para aquisição do imóvel - Mansão José da Costa Falcão
INFLUÊNCIA NA AQUISIÇÃO DO IMÓVEL
ORDEM DE PRIORIDADE
A ÁREA COMUM DO CONDOMÍNIO
1º
2º 3º
78% 19% 0%
4º
0%
5º
4%
A ÁREA DO APARTAMENTO
7% 59% 19% 11% 4%
O FATO DE SEREM APENAS DOIS APARTAMENTOS POR ANDAR
0% 15% 44% 30% 11%
A LOCALIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO
A UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA COMO FORMA
DE BENEFICIAR O MEIO AMBIENTE E DE ECONOMIA DE ENERGIA
4%
4% 22% 22% 48%
11% 4% 15% 37% 33%
68
Tabela 4.3 Influência para aquisição do imóvel – Residencial Saint Germain
INFLUÊNCIA NA AQUISIÇÃO DO IMÓVEL
A ÁREA COMUM DO CONDOMÍNIO
A ÁREA DO APARTAMENTO
O FATO DE SEREM APENAS DOIS APARTAMENTOS POR ANDAR
A LOCALIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO
A UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO CONVENCIONAL DE
ÁGUA
ORDEM DE PRIORIDADE
1º
2º
3º
4º
5º
36%
8%
0%
52%
12%
52%
28%
4%
30%
20%
20%
26%
20%
16%
48%
12%
4%
4%
4%
4%
4%
4%
4%
4% 84%
Os resultados das duas tabelas indicam que o sistema de aquecimento solar de água
influenciou na aquisição do imóvel enquanto que o aquecimento convencional de água não
teve importância relevante na hora da aquisição do Saint Germain. Observa-se na tabela 4.3
que a área comum do condomínio e a localização do empreendimento tiveram a mesma
percentagem como 3ª prioridade, porém como a localização do empreendimento teve o maior
percentual como a prioridade de número 1, a área comum do empreendimento ficou como 3ª
prioridade.
Na sequência o entrevistado teria que opinar de maneira objetiva, sobre o último item
da questão anterior, que faz referência ao sistema de aquecimento utilizado. Foram abordados
4 (quatro) pontos, e a resposta teria que ser afirmativa ou negativa:
a) Houve alguma dificuldade na utilização do sistema de aquecimento de água ?
b) O sistema de aquecimento de água atende às expectativas ?
c) O sistema de aquecimento de água utilizado influenciaria para aquisição de
outro imóvel ?
d) Houve algum problema com o sistema de aquecimento de água ?
Os resultados obtidos são apresentados são apresentados nos Gráficos 4.2, 4.3, 4.4 e
4.5 respectivamente.
Gráfico 4.2 – Análise das respostas da questão 3 a
69
Ao analisar o Gráfico 4.2 percebe-se que os usuários do aquecimento solar de água
apresentam mais dificuldades no uso do sistema de aquecimento de água do que aqueles que
utilizam o chuveiro elétrico.
Gráfico 4.3 – Análise das respostas da questão 3 b
O Gráfico 4.3 mostra que o sistema de aquecimento solar de água atende as
expectativas de seus usuários, pois 24 dos 27 entrevistados responderam de maneira
afirmativa a questão.
Gráfico 4.4 – Análise das respostas da questão 3 c
70
Ao analisar o Gráfico 4.4 percebe-se que a grande maioria dos usuários do sistema
de aquecimento convencional não sofreriam a influência do tipo de aquecimento de água na
hora da aquisição de outro imóvel.
Gráfico 4.5 – Análise das respostas da questão 3 d
A análise do Gráfico 4.5 mostra que o chuveiro elétrico gera menos problemas que o
aquecimento solar, pois enquanto 26% dos entrevistados responderam que já tiveram
problemas com o aquecedor solar, apenas 20% tiveram problemas com o chuveiro elétrico.
Depois de opinarem quanto a utilização do sistema de aquecimento de água, os
entrevistados que responderam de maneira afirmativa o item 3 d tiveram que responder a
questão 4 (quatro) que faz referência aos problemas encontrados em cada um dos sistemas. A
tabela 4.4 mostra os valores encontrados.
Tabela 4.4 – Problemas com o sistema de aquecimento
TIPO DE PROBLEMA
FALTA DE ÁGUA QUENTE DURANTE O BANHO
AQUECIMENTO EXCESSIVO DE ÁGUA DURANTE O BANHO
FALTA DE ÁGUA QUENTE DURANTE O BANHO E
AQUECIMENTO EXCESSIVO DE ÁGUA
AQUECIMENTO
SOLAR
71%
86%
AQUECIMENTO
CONVENCIONAL
100%
0%
57%
0%
Diante da tabela 4.4 fica evidente que dos entrevistados que já tiveram problemas
com o aquecimento de água, o problema comum dos chuveiros elétricos é a falta de água
quente durante o banho enquanto existe um equilíbrio nos tipos de problemas do aquecedor
71
solar, pois 71% dos apartamentos que apresentaram problemas foi devido à falta de água
quente durante o banho e 86% foi por aquecimento excessivo de água e um pouco mais da
metade dos apartamentos apresentaram os dois problemas.
Em seguida os entrevistados responderam se houve agilidade na resolução do
problema. A figura 4.6 mostra os resultados obtidos através de gráficos
Gráfico 4.6 – Análise de opinião sobre agilidade da solução do problema
A questão 5 (cinco) diz respeito a economia nas contas de energia. Para os moradores
do Lourdes Falcão foi perguntado se existe economia nas contas de energia devido ao
aquecimento solar de água, enquanto que para os entrevistados do Residencial Saint Germain
foi questionado se haveria economia por conta do uso do chuveiro elétrico. Os dados obtidos
são mostrados através do gráfico 4.7.
Gráfico 4.7 – Comparativo de opinião sobre as contas de energia
72
Logo, percebe-se que a grande maioria acha que o aquecimento solar gera economia
nas contas de energia enquanto que o chuveiro elétrico não para 92% dos usuários, não reduz
o custo da geração de energia
A penúltima pergunta para os moradores do Lourdes Falcão, foi se o aquecimento
solar de água deveria ser substituído pelo chuveiro elétrico, enquanto que no Saint Germain
foi perguntado o inverso, se os proprietários gostariam de que o sistema de aquecimento
convencional fosse substituído pelo solar.
Os resultados são mostrados nos dos gráficos 4.8 e 4.9.
Gráfico 4.8 – Intenção de mudança para o aquecimento convencional
Gráfico 4.9 – Intenção de mudança para o aquecimento solar de água
Para finalizar a pesquisa, foi proposto para aqueles que opinaram pela manutenção
do aquecimento solar no Edifício Lourdes Falcão e para os que escolheram pela troca de
73
sistema de aquecimento no Saint Germain, que enumerassem por ordem de prioridade as
justificativas de suas respostas. As opções dadas aos entrevistados foram às seguintes:
Edifício Lourdes Falcão:
(
) Devido ao benefício econômico;
(
) Devido ao benefício ao meio ambiente;
(
) Por motivos de satisfação com o sistema atual;
(
) Outros motivos
Residencial Saint Germain:
(
) Devido ao benefício econômico;
(
) Devido ao benefício ao meio ambiente;
(
) Por motivos de insatisfação com o sistema atual;
(
) Outros motivos
Tabela 4.5 – Justificativa para manutenção do aquecedor solar – Edifício Lourdes Falcão
JUSTIFICATIVA
DEVIDO AO BENEFÍCIO ECONÔMICO
DEVIDO AO BENEFÍCIO AO MEIO AMBIENTE
POR MOTIVO DE SATISFAÇÃO COM O SISTEMA ATUAL
OUTROS MOTIVOS
ORDEM DE PRIORIDADE
1º
2º
3º
4º
73%
27%
0%
0%
27%
65%
8%
0%
0%
8%
77%
15%
0%
0%
15%
85%
Tabela 4.6 – Justificativa para mudança para o aquecedor solar – Residencial Saint Germain
JUSTIFICATIVA
DEVIDO AO BENEFÍCIO ECONÔMICO
DEVIDO AO BENEFÍCIO AO MEIO AMBIENTE
POR MOTIVO DE INSATISFAÇÃO COM O SISTEMA ATUAL
OUTROS MOTIVOS
1º
50%
36%
14%
0%
ORDEM DE PRIORIDADE
2º
3º
41%
45%
9%
5%
9%
18%
55%
18%
4º
0%
0%
23%
77%
Analisando os resultados obtidos, percebe-se que em ambos os empreendimentos os
moradores associam o sistema de aquecimento solar de água ao beneficio econômico,
deixando o benefício ao meio ambiente em segundo plano, e no caso do Edifício Lourdes
Falcão destaca-se a satisfação com o aquecimento de água, deixando outros motivos como
última opção.
74
4.2 RESULTADO DAS ENTREVISTAS
Durante o trabalho foram realizadas entrevistas, com o engenheiro residente
responsável pela execução do Condomínio Mansão José da Costa Falcão e com o engenheiro
da empresa PROSOLAR, responsável pela instalação do sistema de aquecimento solar de
água e por consultorias prestadas a empresa construtora.
As entrevistas realizadas (Anexo C) foram de tipo estruturada. Foram feitas três
perguntas ao engenheiro da PROSOLAR e quatro perguntas ao engenheiro residente
responsável pela execução da obra.
A primeira pergunta feita ao engenheiro da PROSOLAR, foi sobre a atual situação
do mercado para empresas especializadas que trabalham com o aquecimento solar de água. A
resposta foi que o mercado passa por uma transição, onde as empresas não precisam mais ir a
procura do cliente e sim os clientes é que estão vindo a procura da empresa e que diferente de
10 anos atrás há um grande número de projetos a serem executados.
A segunda pergunta foi sobre as normas regulamentadoras do sistema de
aquecimento solar de água e das etapas para execução de um projeto desse mesmo sistema. A
resposta do engenheiro foi a seguinte :

A única norma existente é a NBR 7198 da ABNT, que trata de sistemas prediais de
água quente;

Primeiro deve ser feito um estudo climatológico do local onde será implantado o
sistema, analisando a incidência de radiação solar no local para saber se o mesmo é viável
para implantação do sistema;

O próximo passo é dimensionar o sistema de aquecimento solar em conjunto com o
projetista de instalações hidráulicas;

O projetista de instalações hidraúlicas projeta a rede de distribuição de água quente,
enquanto a outra empresa fica responsável pelo dimensionamento do funcionamento e da
alimentação do sistema;
A última pergunta feita ao engenheiro da PROSOLAR foi sobre qual o seu papel no
projeto do sistema de aquecimento solar do Condomínio Mansão José da Costa Falcão. Ele
respondeu que a sua empresa foi contratada para fornecer material e mão-de-obra
75
especializada para a instalação do sistema, para prestar consultoria à empresa responsável pela
construção do empreendimento e realizar a sua manutenção.
A entrevista feita com o engenheiro residente responsável pela construção do
Mansão José da Costa Falcão, foi composta por 4 (quatro) perguntas. A primeira pergunta foi
se o mesmo já havia executado outra obra que possuísse a tecnologia do sistema de
aquecimento solar de água. A resposta foi que nunca tinha trabalhado com tecnologia
semelhante. Prosseguindo com a entrevista, o engenheiro foi questionado se teve alguma
dificuldade na execução do referido sistema. A resposta foi que não existiram dificuldades
pois trabalhou em conjunto com o engenheiro da PROSOLAR que prestou consultoria
esclarecendo todas as suas dúvidas.
Dando continuidade a entrevista, a pergunta seguinte foi sobre quais as diferenças
principais para um engenheiro residente, executar uma obra com o sistema de aquecimento
solar de água e uma obra que utiliza o chuveiro elétrico para o aquecimento da água. O
mesmo respondeu que basicamente a diferença é que para implantação do sistema de
aquecimento solar existe a necessidade de se contratar uma empresa terceirizada para efetuar
a sua instalação além da necessidade de ter um número maior de encanadores na obra, pois
além da rede de distribuição de água fria é necessário executar toda a rede de distribuição de
água quente, o que no caso dos chuveiros elétricos não é feito, pois o mesmo é um aquecedor
de água instantâneo, logo não necessita de uma rede de tubulações de água quente.
4.3 LEVANTAMENTO FOTOGRÁFICO
Durante o trabalho foi realizado um levantamento fotográfico do local onde foi
instalado o sistema de aquecimento solar de água do Edifício Lourdes, para se analisar o
espaço necessário e os detalhes da disposição do sistema no empreendimento. A figura 4.1
mostra a disposição dos coletores solares.
76
Figura 4.1 – Verificação da disposição dos coletores
De acordo com a entrevista feita com o engenheiro responsável pela execução do
empreendimento, a figura 4.2 mostra que os coletores que estavam previstos em projetos que
ficariam localizados na área de acesso à cobertura, foram re-locados pois os mesmo
dificultariam o acesso de pessoas e equipamentos ao pavimento de cobertura e não havia
outro lugar onde pudesse ser feito o acesso.
Figura 4.2 – Re-locação de coletores próximo ao acesso
77
A figura 4.3 mostra a disposição dos reservatórios térmicos, que foram colocados
como previsto em projeto. Os boilers recebem alimentação de água fria do reservatório do
edifício e existe uma rede que interliga os 4 (quatro) boilers e apenas o boiler principal é que
distribui a água quente.
Figura 4.3 – Disposição dos reservatórios térmicos
A figura 4.4 mostra o respiro ascendente, que são tubos por onde sai o ar quente
gerado pelo movimentação da água dentro do boiler .
Figura 4.4 – Respiro ascendente
78
A figura 4.4 mostra a capacidade de cada um dos reservatórios térmicos, que é de
4.000 litros, totalizando 16.000 litros conforme projeto técnico, a figura deixa evidente
também a garantia do equipamento que é de 10 (dez) anos.
Figura 4.5 – Capacidade dos reservatórios térmicos
A figura 4.6 mostra o detalhe dos sensores de temperatura que acionam o sistema de
aquecimento auxiliar quando a temperatura da água está abaixo do valor preestabelecido.
Figura 4.6 – Sensor de temperatura
79
A figura 4.7 mostra o esquema de distribuição do Reservatório térmico principal,
onde temos a saída de distribuição de água quente para o consumo, a saída para o sistema
auxiliar de aquecimento e o retorno para os coletores solares.
Figura 4.7 – Saídas de alimentação do RT 1
A figura 4.8 mostra os aquecedores a gás que compõe o sistema auxiliar de
aquecimento conforme projeto. São 3 (três) aquecedores cada um com uma potência de
aproximadamente 25.000 Kcal/h. O último aquecedor da esquerda para a direita é de marca
diferente dos outros dois pois o original apresentou problemas e foi substituído por um
modelo similar.
Figura 4.8 – Sistema auxiliar de aquecimento
80
5
CONCLUSÕES
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS
As formas convencionais de geração de energia para a efetivação do hábito de
utilizar água quente para lavar as mãos ou tomar banho, estão sendo utilizadas de maneira
desordenada, tem-se que procurar soluções sustentáveis, que garantam a saúde do planeta e ao
mesmo tempo possibilitem à população continuar a utilizar confortavelmente a água aquecida.
Residiu aí a importância e relevância do presente trabalho: estudar uma forma
alternativa de geração de energia para o aquecimento da água, qual seja, o sistema de
aquecimento solar de água, o qual é considerado importante fator de auxílio às políticas de
preservação do meio-ambiente e de economia.
Assim, conforme definido nessa pesquisa, o objetivo principal foi analisar a
utilização do aquecimento solar de água no Condomínio Mansão José da Costa Falcão,
através da avaliação de pós-ocupação quando comparado com o sistema de aquecimento de
água convencional do Residencial Saint Germain.
Para que esse objetivo fosse atingido, foram estabelecidas algumas metas específicas:
analisar os projetos de implantação do sistema de aquecimento solar de água no Edifício
Lourdes do Condomínio Mansão José da Costa Falcão; analisar o processo de execução do
sistema de aquecimento solar; e analisar o sistema de aquecimento de água convencional no
condomínio Residencial Saint Germain.
Ao observar o projeto dos sistemas de aquecimento de água nos empreendimentos,
foi visto que o aquecimento solar necessita de projetos específicos de rede de tubulação de
água quente e de implantação do sistema, enquanto que o sistema de aquecimento
convencional não necessita de tubulações de água quente e o projeto de implantação, pois
estes já estão dentro do projeto de instalações elétricas, necessitando apenas da criação de
mais um circuito para os chuveiros elétricos.
Ao analisar a entrevista com o engenheiro residente responsável pela construção do
Condomínio Mansão José da Costa Falcão e através do levantamento fotográfico, vimos que
houve a necessidade de algumas alterações de projeto para que facilitasse a instalação do
sistema de aquecimento bem como sua manutenção e ficou evidente que para implantar um
81
sistema semelhante a esse, existe a necessidade de utilização de mão-de-obra qualificada
através da contratação e consultoria com empresas especializadas em aquecimento solar de
água.
O objetivo principal deste trabalho foi alcançado através da análise das respostas
dadas pelos moradores dos dois condomínios e por dois engenheiros, com o uso da aplicação
de questionários e entrevistas e com uma análise do projeto e da implantação dos dois
sistemas de aquecimento em seus respectivos prédios.
Pôde-se concluir ao final do estudo que o sistema de aquecimento solar de água
apresenta como vantagens:
Um elevado grau de aceitação por parte de seus usuários. Os usuários do sistema de
aquecimento convencional gostariam de substituir o chuveiro elétrico pelo aquecedor
solar;
Na opinião da grande maioria o aquecimento solar é uma forma de economizar energia
e beneficiar o meio ambiente;
O sistema de aquecimento solar atende as expectativas de seus usuários;
Por fim, os problemas com o sistema de aquecimento são equivalentes ao do chuveiro
elétrico.
As principais desvantagens do sistema de aquecimento solar com relação ao chuveiro
elétrico foram as seguintes:
Maior dificuldade de adaptação ao uso;
Os problemas gerados demoram mais para serem resolvidos que os do chuveiro
elétrico;
O processo de implantação no empreendimento é mais complexo que o sistema de
aquecimento de água convencional e requer mão-de-obra especializada;
Não podem ser utilizados em qualquer localização;
Após a exposição de todos os dados e conclusões fica clara a importância do estudo
dos diferentes sistemas de aquecimento de água em prédios residenciais por parte dos
profissionais que atuam na construção civil, para que possam proporcionar à população
diferentes tecnologias para o aquecimento de água.
82
5. 2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
A partir dos resultados que foram obtidos neste trabalho e de todos os conhecimentos
que foram adquiridos ao longo de sua realização, pode-se fazer algumas sugestões para o
desenvolvimento de estudos futuros:
Análise comparativa entre custos de implantação e manutenção dos sistema de
aquecimento solar de água e do convencional;
Análise de desempenho energético no sistema de aquecimento solar;
Análise comparativa entre o sistema de aquecimento convencional de água e os
aquecedores a Gás;
Análise comparativa entre os aquecedores solares e os aquecedores a Gás
83
REFERÊNCIAS
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Disponível em <http://www.abesco.com.br>, Acesso em 08 de setembro de 2010.
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84
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XAVIER, A. A. P., & LAMBERTS, R. Conforto Térmico e Stress Térmico, 2002
88
ANEXOS
89
ANEXO B
QUESTIONÁRIOS
Nº
1
2
3
4
5
6
7
QUESTIONÁRIO JOSÉ DA COSTA FALCÃO
QUESTÕES
QUANTAS PESSOAS RESIDEM NO APARTAMENTO ? ASSINALE UMA DAS
ALTERNATIVAS ABAIXO
( )3
( )4
( ) 5 OU MAIS
( )2
O QUE LHE INFLUENCIOU PARA A AQUISIÇÃO DO IMÓVEL? NUMERE POR ORDEM
DE PRIORIDADE
( ) A ÁREA COMUM DO CONDOMÍNIO
( ) A ÁREA DO APTº
( ) O FATO DE SEREM APENAS DOIS APARTAMENTOS POR ANDAR
( ) A LOCALIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO
( ) A UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA COMO
FORMA DE BENEFICIAR O MEIO AMBIENTE E DE ECONOMIA DE ENERGIA
EM RELAÇÃO À ÚLTIMA ALTERNATIVA DA QUESTÃO ANTERIOR RESPONDA ÀOS ITENS
ABAIXO ASSINALANDO UMA DAS OPÇÕES
a - HOUVE ALGUMA DIFICULDADE NO USO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR
DE ÁGUA ?
( ) NÃO
( ) SIM
b - O SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA ATENDE ÀS EXPECTATIVAS ?
( ) NÃO
( ) SIM
c - O SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA INFLUENCIARIA PARA AQUISIÇÃO DE
OUTRO IMÓVEL ?
( ) NÃO
( ) SIM
d - HOUVE ALGUM PROBLEMA COM O SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA ?
( ) NÃO
( ) SIM
SE VOCÊ RESPONDEU DE MANEIRA AFIRMATIVA À LETRA d DA QUESTÃO
ANTERIOR RESPONDA AOS ITENS ABAIXO ASSINALANDO UMA DAS OPÇÕES
a - FALTA DE ÁGUA QUENTE DURANTE O BANHO
?
( ) NÃO
( ) SIM
b - AQUECIMENTO EXCESSIVO DE ÁGUA DURANTE O BANHO ?
( ) NÃO
( ) SIM
c - HOUVE AGILIDADE PARA RESOLUÇÃO DO
PROBLEMA ?
( ) NÃO
( ) SIM
NA SUA OPINIÃO EXISTE ALGUMA ECONOMIA NAS CONTAS DE ENERGIA COM O
USO DE AQUECIMENTO SOLAR AO INVÉS DO AQUECIMENTO CONVENCIONAL ?
( ) NÃO
( ) SIM
NA SUA OPINIÃO O SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA DEVERIA SER
SUBSTITUÍDO PELO SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA CONVENCIONAL ?
( ) NÃO
( ) SIM
SE VOCÊ RESPONDEU DE MANEIRA NEGATIVA À QUESTÃO ANTERIOR, NUMERE AS
OPÇÕES ABAIXO POR ORDEM DE PRIORIDADE
( ) DEVIDO AO BENEFÍCIO ECONÔMICO
90
(
(
(
) DEVIDO AO BENEFÍCIO AO MEIO AMBIENTE
) POR MOTIVO DE INSATISFAÇÃO COM O SISTEMA ATUAL
) OUTROS MOTIVOS
Nº
1
2
3
4
5
QUESTIONÁRIO RESIDENCIAL SAINT GERMAIN
QUESTÕES
QUANTAS PESSOAS RESIDEM NO APARTAMENTO ? ASSINALE UMA DAS
ALTERNATIVAS
( )3
( )4
( ) 5 OU MAIS
( )2
O QUE LHE INFLUENCIOU PARA A AQUISIÇÃO DO IMÓVEL? NUMERE POR
ORDEM DE PRIORIDADE
( ) A ÁREA COMUM DO CONDOMÍNIO
( ) A ÁREA DO
APARTAMENTO
( ) O FATO DE SEREM APENAS DOIS APARTAMENTOS POR ANDAR
( ) A LOCALIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO
( ) A UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO CONVENCIONAL DE
ÁGUA
EM RELAÇÃO À ÚLTIMA ALTERNATIVA DA QUESTÃO ANTERIOR
RESPONDA ÀOS ITENS ABAIXO ASSINALANDO UMA DAS OPÇÕES
a - HOUVE ALGUMA DIFICULDADE NO USO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO
CONVENCIONAL DE ÁGUA ?
( ) NÃO
( ) SIM
b - O SISTEMA DE AQUECIMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUA ATENDE ÀS
EXPECTATIVAS ?
( ) NÃO
( ) SIM
c - O SISTEMA DE AQUECIMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUA
INFLUENCIARIA PARA AQUISIÇÃO DE OUTRO IMÓVEL ?
( ) NÃO
( ) SIM
d - HOUVE ALGUM PROBLEMA COM O SISTEMA DE AQUECIMENTO DE
ÁGUA ?
( ) NÃO
( ) SIM
SE VOCÊ RESPONDEU DE MANEIRA AFIRMATIVA À LETRA d DA QUESTÃO
ANTERIOR RESPONDA AOS ITENS ABAIXO ASSINALANDO UMA DAS
OPÇÕES
a - FALTA DE ÁGUA QUENTE DURANTE O
BANHO ?
( ) NÃO
( ) SIM
b - AQUECIMENTO EXCESSIVO DE ÁGUA DURANTE O BANHO ?
( ) NÃO
( ) SIM
c - HOUVE AGILIDADE PARA RESOLUÇÃO DO
PROBLEMA ?
( ) NÃO
( ) SIM
NA SUA OPINIÃO EXISTE ALGUMA ECONOMIA NAS CONTAS DE ENERGIA
COM O USO DE AQUECIMENTO DE ÁGUA CONVENCIONAL ?
( ) NÃO
( ) SIM
91
6
7
NA SUA OPINIÃO O SISTEMA DE AQUECIMENTO CONVENCIONAL DE
ÁGUA DEVERIA SER SUBSTITUÍDO PELO SISTEMA DE AQUECIMENTO
SOLAR DE ÁGUA ?
( ) NÃO
( ) SIM
SE VOCÊ RESPONDEU DE MANEIRA AFIRMATIVA À QUESTÃO ANTERIOR,
NUMERE AS OPÇÕES ABAIXO POR ORDEM DE PRIORIDADE
( ) DEVIDO AO BENEFÍCIO ECONÔMICO
( ) DEVIDO AO BENEFÍCIO AO MEIO
AMBIENTE
( ) POR MOTIVO DE INSATISFAÇÃO COM O SISTEMA ATUAL
( ) OUTROS MOTIVOS
92
ANEXO C
ENTREVISTAS
ENGENHEIRO PROSOLAR
1-Em sua opinião, qual a atual situação do mercado para as empresas que
trabalham com a utilização do sistema de aquecimento solar de água ?
Há algum tempo atrás, por volta do ano 200, quando iniciei no
mercado dos sistemas de aquecimento solar de água, eram raras as empresas
que ousavam implantar essa tecnologia no mercado da Bahia, muitos ainda não
conheciam o que realmente era a energia solar, quais as formas de sua
utilização, a empresa tinha que divulgar seu trabalho e fazer visitas as empresas
para tentar convencê-las à utilizar os aquecedores solares, na atualidade com a
melhora do mercado da construção civil como um todo, com o incentivo da
mídia e do governo e com a necessidade de se utilizar energias sustentáveis o
mercado do aquecimento solar se expandiu bastante e hoje já existi uma
quantidade considerável de serviços que a empresa administra seus clientes e
tem mais a necessidade de está fazendo visitas para divulgar o trabalho, são os
próprios clientes que nos procuram.
2 – Existe alguma norma regulamentadora para projetos de sistema de
aquecimento solar de água ? Como é que se dá todo o processo de elaboração
de um projeto de aquecimento solar ?
Ainda não existe uma norma específica para o aquecimento solar todos
os projetos de sistema de aquecimento solar são baseados na NBR 7198 da
ABNT.
Primeiramente é feito um estudo climatológico do local onde se quer
implantar o sistema, é analisado a incidência de radiação solar para verificar se
o local é viável a implantação, logo após está etapa em conjunto com o
projetista de instalação hidráulica é dimensionado o sistema, lembrando que só
ficamos com a rede de alimentação e com o funcionamento do sistema a parte
de distribuição da rede de água quente é dimensionada pelo projetista de
instalações.
4 – Qual a sua contribuição no projeto do sistema de aquecimento solar do
Condomínio José da Costa Falcão ?
O projeto do sistema a ser implantado foi realizado pela empresa
93
Agência Energia, a minha empresa foi contratada para fornecer o material e
fazer toda a parte de instalação do sistema, tendo em vista que para isso existe a
necessidade de mão-de-obra especializada, bem como prestar consultoria a
empresa responsável pela construção. A manutenção do sistema também é de
nossa responsabilidade e temos uma equipe técnica exclusiva para tal serviço.
ENGENHEIRO RESIDENTE
1 Você já havia trabalhado com a tecnologia do aquecimento solar de água
antes de construir o condomínio Mansão José da Costa Falcão ?
Não
2 Existiu alguma dificuldade para se executar o referido sistema ?
Não, pois trabalhamos em conjunto com o engenheiro da PROSOLAR
que prestou consultoria esclarecendo todas as dúvidas geradas.
3 O que diferencia basicamente para o engenheiro residente, executar uma obra
com o sistema de aquecimento solar de água e uma obra que utiliza o chuveiro
elétrico para o aquecimento da água ?
A principal diferença é que para implantação do sistema de
aquecimento solar existe a necessidade de se contratar uma empresa
terceirizada para efetuar a instalação do mesmo, e também há necessidade de
ter um número maior de encanadores na obra pois além da rede de distribuição
de água fria é necessário executar toda a rede de distribuição de água quente, o
que no caso dos chuveiros elétricos não é feito, pois o mesmo é um aquecedor
de água instantâneo, logo não necessita de uma rede de tubulações de água
quente.
4 Na implantação do sistema você fez alguma sugestão de alteração de projeto
?
O projeto inicial previa que 10 (dez) coletores ficassem localizados
acima dos reservatórios térmicos, o que geraria uma dificuldade no processo
executivo, então em reunião com o engenheiro responsável pela instalação do
sistema de aquecimento, sugeri que relocássemos os mesmos para espaços
vazios que existiam na cobertura, logo comunicamos ao projetista e o mesmo
verificou que havia um trecho onde ele poderia ser colocar sem interferir na
incidência de radiação solar
94
Outra mudança sugerida por mim, foi a também relocação de coletores
que impediriam o acesso de pessoas à cobertura pois seriam colocados
exatamente no colocou onde ficaria o acesso.
95