Para o atendimento de grandes demandas de água quente, ou para se adequar a necessidades especiais de um projeto de uma edificação, algumas vezes os sistemas de aquecimento a gás precisam ter configurações especiais.
Sistema Conjugado ou Central Térmica
Consiste em um sistema de aquecimento por acumulação alimentado por um aquecedor de passagem, tornando-se uma fonte geradora de água quente para grandes demandas. A água quente que sai do aquecedor, ao invés de ser enviada diretamente para o ponto de consumo, é armazenada em um reservatório térmico.
Vantagens
- Permite uma vazão de água simultânea maior, se comparado a um aquecedor de passagem;
- Armazena a água na temperatura ajustada, independente da temperatura da água fria;
- Menor tempo de resposta para o fornecimento de água em um curto espaço de tempo, comparando-se com um aquecedor de acumulação convencional;
- Menor vazão de gás necessária, comparado com uma bateria de aquecedores interligados em cascata.
Dimensionamento
É necessário realizar um levantamento quanto ao número de usuários, tempo de banho quantidade e vazão do(s) ponto(s) de consumo, para determinar a capacidade em litros do reservatório. Depois, deve-se determinar qual o aquecedor mais indicado de acordo com a capacidade, e o tempo de recuperação aceitável.
Aquecedores
Nessa aplicação, os aquecedores são responsáveis pelo aquecimento da água do reservatório, sendo acionado pelo fluxo de água provocado pela bomba. O aquecedor efetua o aquecimento da água, e continua em funcionamento até que a água do reservatório atinja a temperatura programada. Veja os aparelhos que podem ser utilizados nesta função a seguir.
Quadro de Comando
Gerencia a temperatura dentro do reservatório, monitora a variação de temperatura que foi determinada pelo usuário, e, caso necessário, realiza o acionamento da bomba, que por sua vez ativará o aquecedor pelo fluxo de água. O quadro de comando mantém a bomba funcionando até que a temperatura programada para o reservatório seja atingida.
Bomba de Recirculação
A bomba de recirculação tem a função de recircular a água do reservatório, fazendo com que a mesma passe pelo aquecedor para ser aquecida, e consequentemente retorne para o reservatório.
Acessórios de segurança
- Assegurar-se que o local de instalação seja impermeabilizado, com ponto de dreno e que suporte o peso do reservatório cheio;
- A temperatura da água no reservatório deve ser mantida acima de 60ºC (NBR16824) para evitar a proliferação de bactérias causadoras de doenças, como a Legionella;
- Um sistema de recirculação para evitar o desperdício de água fria entre o reservatório e o ponto de consumo é recomendado;
- Pode representar um aumento no consumo de gás mensal, comparado com um aquecedor de passagem.
Sistema Interligado em Cascata
Em situações onde é necessária uma grande quantidade de água quente sob demanda, uma das soluções indicadas é o sistema em cascata. Dois ou mais aquecedores podem ser instalados para trabalhar em conjunto, sendo acionados conforme a demanda. Esta configuração é recomendada para instalações onde a necessidade de água é variável, por exemplo em um vestiário de academia. Em um caso assim, se apenas uma ou duas duchas estão sendo utilizadas apenas um aquecedor é acionado, e os outros aquecedores entram em operação conforme mais pontos simultâneos são abertos, para atender a demanda.
Vantagens
- Flexibilidade do sistema;
- Manutenção facilitada: o serviço ou substituição de um único aparelho não compromete o funcionamento do sistema como um todo;
- Consumo de gás adequado a demanda, sem perdas térmicas na acumulação.
MEC
A forma mais inteligente de interligar os aquecedores é com o sistema MEC, composto por placas eletrônicas que estabelecem uma rede de comunicação entre os aquecedores. A placa controla o acionamento e promove o rodízio entre os aquecedores para equalizar os tempos de operação.
Além do MEC existem também outras ferramentas para a interligação inteligente de aquecedores a gás Rinnai, como o EZ Connect e o Cascade. Para maiores informações consulte o setor de Aplicações Especiais e consulte a compatibilidade dos aparelhos a seguir.
Válvula PVA
Estas válvulas podem ser uma alternativa mais barata para realizar a instalação de uma bateria de aquecedores, regulando o acionamento dos aparelhos através da pressão de água demandada. Tem a desvantagem de não promover o rodízio dos aparelhos, diferente do sistema MEC, e sendo limitada a 5 aquecedores.
Cuidados
- Dimensionamento de rede de gás e água fria e água quente adequada;
- Saídas individuais para dutos de exaustão;
- Pressão de alimentação de água fria;
- Ventilação e volume do ambiente.
Combinação Bateria + Conjugado
Qual a melhor opção para atender uma situação onde há grande demanda por água quente? Uma bateria de aquecedores pode atender praticamente qualquer necessidade, mas exige uma infraestrutura de gás e de exaustão que pode ser complicada, e também é um investimento alto em aparelhos. Já uma instalação utilizando um
reservatório pode exigir um tempo muito alto de recuperação, e desperdiçar energia ao manter a água aquecida mesmo quando não há demanda. A resposta certa é que quando se fala em instalações de grande volume deve-se encontrar o melhor equilíbrio entre tempo de recuperação / demanda / custo de operação / investimento inicial, e muitas vezes essa resposta passa pela combinação entre bateria e reservatório para chegar na melhor equação.
Proteção, Segurança e Desempenho
Responsável por ajustar a temperatura de consumo, adicionando água fria necessária para atingir a temperatura desejada (misturadora) ou direcionar o fluxo da água para a melhor aplicação (diverting). É um componente essencial para redes de água.
Um exemplo prático, é a mistura de água quente de um Sistema de Aquecimento (Solar, Gás, Elétrico e etc) onde pode atingir temperaturas de 60, 80 ou 90°C e a água fria cuja temperatura normalmente está disponível entre 20 e 25°C. Com o consumo do usuário normalmente variando sob temperaturas entre de 38 a 42°C, o fornecimento de água é entregue de forma adequada..
As válvulas podem ser fornecidas nas versões termostática e eletrônica. Sua aplicação e utilização é prática e muito versátil. Por isso, é comum a aplicação em empreendimentos como indústria, shoppings, hospitais, academias, condomínios, residências e entre outros. Na questão de segurança e atualmente devido ao apelo normativo sobre a limitação de temperatura no ponto de consumo e atendimento as características higiênicas contra Legionela.
Este dispositivo evita que a água chegue a temperaturas extremas no ponto de consumo, o que ocasionaria riscos ao usuário. Além disso, a economia é outro ponto vantajoso, pois, o uso de água quente é otimizado e as instalações podem ser preservadas.
Aquecimento de Piscinas
Aquecedores a gás podem ser utilizados para atender a necessidade de piscinas com água aquecida. O dimensionamento de um sistema para atender uma piscina deve levar em conta o volume de água, o tempo que deve levar para o aquecimento ser completado, se ela será mantida aquecida por longos períodos ou não, que tipo de proteção (se é coberta, se utiliza capa), entre outros fatores. O aquecimento de piscinas é uma das situações onde é utilizado o aquecimento indireto.
Aquecedores
Devido ao funcionamento por longo tempo contínuo e ajuste de temperatura elevado, nem todos os aquecedores podem ser utilizados nesta aplicação. Consulte a seguir os modelos apropriados.
Trocador de calor indireto
São equipamentos que promovem a transferência de calor entre as águas que circulam por dois sistemas diferentes. A necessidade de uso desse equipamento é a preservação dos aquecedores do contato com água que contenha produtos químicos agressivos, que podem afetar sua durabilidade. No caso de piscinas, a água com cloro é prejudicial às tubulações de cobre internas dos aquecedores, por isso no aquecimento de piscinas se utilizam os trocadores de calor indireto em aço inox 316. A água quente proveniente do aquecedor não entra em contato com a água da piscina, apenas transferindo o calor de uma para a outra através das placas de aço do trocador de calor indireto.
Bomba de recirculação
Circula a água entre o(s) aquecedor(es) e o(s) trocador(es) de calor indireto(s), formando um circuito fechado.
Bomba de recirculação com pré-filtro
Circula a água entre o(s) trocador(es) de calor indireto(s) e a piscina, no fluxo contrário ao do circuito fechado. O pré-filtro é necessário para evitar que sujeira presente na piscina prejudique o eixo da bomba e o trocador de calor indireto.
Aquecedores aplicáveis
Nem todos os modelos de aquecedor de passagem são indicados para trabalhar em funções de sistema, é necessário utilizar um aparelho que tenha a robustez e características apropriadas.
| Conjugado | MEC | EZ-Connect | Cascade | Piscina | |
| REU-E171 FEH | sim (apenas sistemas unifamiliares) | não | não | não | não |
| REU-E211 FEH | sim (apenas sistemas unifamiliares) | não | não | não | não |
| REU-E271 FEH | sim (apenas sistemas unifamiliares) | não | não | não | não |
| REU-E331 FEH | sim (apenas sistemas unifamiliares) | não | não | não | não |
| REU-2802 FEC | sim | sim | não | não | não |
| REU-2402FEC1 | sim | sim | não | não | sim (apenas troca indireta) |
| REU-E430 FER | sim | sim | sim | não | sim (apenas troca indireta) |
| REU-C400 FFR | sim | sim | sim | sim | sim (apenas troca indireta) |
| REU-M150 CFS | sim | não | não | não | sim |
Linha Industrial de Aquecedores a Gás
REU-2402 FEC1
REU-C400 FFR
