Energia solar Legislação

Angélica Mine Tsuchida Cairê Garrido Padula David F. Almeida Dalmann Luan Alves Chaves Thiago Rodrigues Prof. Dr. Sergio Henrique Ferreira de Oliveira

Legislação e normas técnicas para

o uso de SST – o caso brasileiro

Norma Brasileira - ABNT NBR 15569

Sistema de aquecimento solar de água em circuito direto – projeto e

Introdução

• Apesar de ser uma norma generalizada para o aquecimento direto de água, existem outras normas complementares que a auxiliam.

Abordagem da Norma

• Esta norma estabelece os requisitos mínimos para o sistema de aquecimento solar (SAS), considerando:

– aspectos de concepção; – dimensionamento;

– arranjo hidráulico;

– instalação e manutenção; – fluído de transporte é água.

Abordagem da Norma

• Serve para sistemas com coletores solares planos, com eventual sistema de aquecimento auxiliar e circulação através de termossifão ou circulação forçada.

• Não é aplicável ao aquecimento de água de piscinas nem a sistemas de aquecimento solar em circuito indireto.

Requisitos Gerais:

Documentação do projeto

• Documentação do projeto

– Apresenta todos os requisitos e especificidades técnicas do Sistema Solar Térmico

• Premissa de cálculo; • Dimensionamento;

• Volume de armazenamento;

• Ângulos de orientação e de inclinaçao dos coletores; • Massa dos principais componestes;

• Planta detalhada das conexões hidráulicas.

Requisitos Gerais:

Manual de operação e manutenção

• Instalador deve orientar o usuário quanto:

– Descrição do funcionamento;

– Procedimentos para operação e manutenção.

• Sobre a manutenção:

– Limpeza;

– Problemas mais comuns e soluções; – Inspeção periódica do sistema;

Requisitos Gerais:

Atribuições

• Elaboração do projeto de SAS por parte de profissionais habilitados juntamente com a anotação de responsabilidade técnica (ART). • Deve ter a aprovação do projetista caso haja

alguma alteração no projeto.

Requisitos Gerais: Regulamentações

Legais e recomendações

• Uso de materiais e equipamentos de acordo com os requisitos desta norma.

• Prestação de serviços de qualidade.

Concepção do sistema de

aquecimento solar (SAS)

• Principais elementos constituintes:

– Coletor(es) Solar (es); – Reservatório Térmico;

– Sistema de Aquecimento Auxiliar.

• Especificação da vida útil de cada elemento.

Concepção do sistema de

aquecimento solar (SAS)

Materiais e Componestes • Considerações:

– Dilatação térmica;

– Partes móveis devem cumprir sua função sem desgaste ou deteriorização excessiva;

– Operação adequada nos intervalos de pressão e temperatura;

– Suporte a falhas no fornecimento de água.

Componentes do SAS

Concepção do sistema de

aquecimento solar (SAS)

• Os coletores solares : – Perdas térmicas; – Ganhos de energia; – Compatibildiade de uso. • Sistema de armazenamento: – Perdas térmicas; – Estratificação térmica. Abril/ 2012

Concepção do sistema de

aquecimento solar (SAS)

• Sistema de aquecimento auxiliar:

– Complementação de demanda; – Influência no desempenho SAS; – Priorizar o aquecimento solar.

Classificação dos SAS

Operação, segurança e proteção

• Assim como qualquer aparato técnico, o sistema solar térmico como um todo deve possuir rigor em segurança, para que opere da forma que foi projetado, e não apresente riscos para os usuários e pessoas que possam ser lesadas por quedas de partes do sistema, nem ocorram danos na estrutura em que ele está embutido.

Operação, segurança e proteção

• Os principais requisitos que devem ser observados são perigo de fogo, proteção contra congelamento e corrosão, e facilidade na manutenção.

• As estruturas projetadas para o sistema solar e suas estruturas de montagem devem estar baseadas em prática geral aceita de engenharia. Todo carregamento deve estar de acordo com a ABNT NBR 6120.

Materiais e Equipamentos

• A norma mesma diz que não tem a intenção de restrição tecnológica, portanto este seguimento da norma tem o intuito apenas de formar uma base dos principais materiais usados e equipamentos que fazem parte de um sistema solar térmico. Outros tipos de materiais e equipamentos podem ser utilizados desde que possuam justificativa e garantias do fabricante.

Materiais e Equipamentos

Circuitos Hidráulicos

• O projeto do circuito hidráulico do SAS deve contemplar a proporcionalidade das vazões nos coletores, de forma a evitar desequilíbrio hidráulico.

Circuitos Hidráulicos

• Verificar adequação do diâmetro da tubulação.

• Utilizar registros do tipo gaveta ou do tipo esfera como registros de serviços.

• Utilizar o mínimo de curvas possíveis de preferência de 45° e não de 90°.

• Procurar posicionar os coletores solares mais próximos dos reservatórios solares.

Perdas hidráulicas

• Verificar adequação do diâmetro da tubulação.

• Utilizar registros do tipo gaveta ou do tipo esfera como registros de serviços.

• Utilizar o mínimo de curvas possíveis de preferência de 45° e não de 90°.

• Procurar posicionar os coletores solares mais próximos dos reservatórios solares.

Termossifão

Circulação forçada

Circulação forçada

• A circulação forçada utiliza uma motobomba, que é controlada a partir dos sensores de temperatura;

• Prevenção contra refluxo;

• Controlar circulação de água em período em que não há energia solar, salvo exceções quando a circulação é utilizada contra o congelamento;

Instalação

• Análise preliminar: certificar se há condições para a instalação do projeto;

• Ângulo de inclinação e de orientação dos coletores

• Pressão de trabalho • Sombreamento

• Resistência estrutural

Instalação

• Vazamentos: sistemas de escoamento, impermeabilização de laje.

• Integridade dos coletores: não deixar muito tempo exposto ao sol quando vazio, ou

quando cheio e desconectado do reservatório. Mínimo de 3m de distância da rede de

distribuição elétrica.

Instalação

• Orientação geográfica: Voltados para o Norte geográfico com desvio de no máximo 30⁰

Instalação

• Ângulo de inclinação: É sugerido que o ângulo seja o mesmo da latitude do local acrescido de 10⁰ e nunca inferior a 15⁰

Instalação

• Reservatório térmico:

– Deve ser instalado em local de fácil acesso para manutenção ou eventual substituição.

– Quando alimentado por gravidade deve haver tubulação exclusiva para água fria.

– A tubulação de água fria deve ter um sifão, de forma a impedir o retorno de água quente ao reservatório

Instalação

• A altura mínima do sifão não deve ser inferior a 30 cm

Tubulações

• Fatores a serem Considerados.

– Localização. – Material.

Motobomba

• Requisitos para Instalação.

– A Motobomba deve fazer com que a água circule do reservatorio térmico para os coletores, e depois retornar ao reservatório térmico.

– Uma válvula de retenção deve ser instalada após a saida da motobomba.

– A instalação deve ser feita de modo que a motobomba não transmita a vibração para o SAS.

Componentes e Acessorios

• Sensores.

– Devem ser instalados a no máximo 0,05 metros do coletor solar, na tubulação de saida para o reservatorio.

– Devem ser instalados a no maximo 0,2 metros do reservatório térmico, na tubulação de saída dos coletores.

• Controladores e dispositivos de Segurança.

– Devem ser instalados de forma que em uma eventual falha não resulte em danos ao usuário ou ao SAS.

Manutenção

• Pontos Importantes

– O projeto deve prever formas de se isolar os circuitos primários e secundarios para fins de manutenção ou em casos de emergência.

– Devem ser feitas inspeções periódicas de equipamentos de controle (termostatos, válvulas e equipamentos eletrônicos).

– Limpeza da superfície dos coletores para evitar redução significativa do desenpenho.

Operacionalização do SAS

• Verificação Visual.

• Verificação de Estanqueidade. • Verificação do Fluxo de Água.

Verificação Visual

• Alguns Pontos Importantes.

– Checar instalação e ordem da interligação dos componentes do SAS.

– Checar a instalação de equipamentos de segurança.

– Checar desobstrução de tubulações de respiro e alívio de drenagem.

– Checar a vedação dos componentes.

– Checar equipamentos eletrônicos e sistemas de controle.

Verificação de Estanqueidade

• É a checagem do equipamento referentes a furos, trincas ou porosidade para que não ocorra nenhum tipo de vazamento.

• É feito através de um ensaio hidrostático. Os vazamentos detectados devem ser reparados e o ensaio deve ser feito novamente.

Verificação de Fluxo de Água

• O fluxo de água no circuito primário deve ser feito por uma das seguintes opções.

– Utilizando dispositivo de verificação de fluxo.

– Verificando o aumento da temperatura no reservatorio térmico.

Anexos

• No anexo da Norma, ele faz algumas sugestões de dimensionamento e demonstra alguns exemplos de cálculo. Bem básico e de fácil entendimento.

Informações Adicionais

• Existe ainda, o Programa QUALISOL e outros

documentos normativos relativos a

implementação de SAS:

– ABNT NBR 5.626: Instalação predial de água fria;

– ABNT NBR 7.198: Projeto e execução de instalações prediais de água quente;

– ABNT NBR 5419: Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas;

– ABRAVA RN 4 2003: Recomendação Normativa ABRAVA – Proteção contra congelamento de coletores solares.

Informações Adicionais

• Programa Qualisol

– Programa do INMETRO em conjunto com o PROCEL – Programa Nacional de Conservação de Energia e a ABRAVA, que qualifica projetistas e instaladores para a adequada realização de projetos e instalações .

Informações Adicionais

Aquisição de produtos:

• Fabricação de SAS está normalizada pela ABNT, sendo integrantes do PBE – Programa Brasileiro de Etiquetagem . A prticipação das empresas é voluntária, mas garante qualidade os produtos e serviços oferecidos.

– ABNT NBR 15.747-1 Sistemas solares térmicos e seus componentes – Coletores Solares Parte 1: Requisitos gerais.

– ABNT NBR 15.747-2 Sistemas solares térmicos e seus componentes – Coletores Solares Parte 2: Métodos de ensaio.

– ABNT NBR 10.185 Reservatórios térmicos para líquidos destinados a sistemas de energia solar – Determinação de desempenho térmico.

– RAC – Requisito de Avaliação da Conformidade para Sistema e equipamentos para aquecimento solar de água do PBE/Inmetro vigente.

Conclusão

• Apesar de pouco difundido no cotidiano brasileiro – em comparação com países como Alemanha e Canadá – o uso do SAS tem aumentado de forma significativa.

• A implementação de tais sistemas como objeto normativo e a elaboração de mais leis e projetos aumentará ainda mais a demanda por profissionais habilitados na área para que produtos e serviços de qualidade sejam oferecidos.

Referências Bibliográficas

• Norma ABNT NBR 15569: Sistema de aquecimento solar de água em circuito direto- Projeto e instalação

• GET Manual do proprietário: www.get.ind.br; • DASOL: http://www.dasolabrava.org.br/