Você se preocupa em ir ao banheiro e não conseguir a água quente que precisa?
Sem um sistema adequado de recirculação da tubulação de água quente, você veria apenas água fria escorrendo da torneira.
E pode ser muito frustrante esperar que a água quente saia do chuveiro ou da pia. Você não gostaria de fazer isso todos os dias antes de sair para o trabalho, não é?
Durante o inverno, você pode até sair do banheiro sem lavar as mãos, simplesmente porque não tem tempo para esperar pela água quente. Por sua vez, pode levar a vários problemas de saúde.
E não é só com isso que há que se preocupar.
Quando você esperar alguns minutos, pense em toda a água desperdiçada; temos certeza de que você não gostaria.
Não é por isso que os códigos de encanamento e os padrões dos escritórios de engenharia em Chicago exigem algum tipo de sistema de recirculação de tubulação de água quente doméstica. A ideia básica de um sistema de tubulação de recirculação é fornecer água quente em qualquer dispositivo de abastecimento de água que a pessoa esteja usando. Na ausência de um sistema de isolamento, a água quente pode perder calor ao passar pelos canos.
Fora isso, sem uma demanda ou vazão regular, a temperatura da água nas tubulações pode cair até a temperatura ambiente ou da casa. Devido a isso, a água fria tem que ir pelo ralo como água residual antes que a água quente comece a sair.
Com sistemas de recirculação de tubulações de água quente sanitária, a queda de temperatura pode ser controlada de forma razoável. Agora a questão é: quanta vazão é necessária nas residências de Chicago?
Quanto é a perda de BTUH?
A perda total de calor do tubo depende da classificação do isolamento, da diferença de temperatura entre a temperatura ambiente e da água fornecida e do comprimento do tubo. De acordo com os padrões ASHRAE, o abastecimento de água com temperatura de 140°F e menos deve ter uma classificação de condutividade variando entre 0,22 e 0,28 BTU-IN/(h-ft2-°F).
A perda de calor dos tubos é explicada em uma publicação sobre isolamento da Sociedade Americana de Engenheiros de Encanamento (ASPE). Com ou sem fator de segurança, a diferença real nos fatores de segurança pode variar de 1 a 2 GPM. Portanto, essa estimativa pode fornecer a aproximação. Vamos supor uma perda de 10 BTUH/pé. Para um tubo menor que 2″ e para tamanhos de tubo entre 2″-4″, vamos assumir 20 BTUH de perda/pé. Para tamanhos de tubo maiores que 4″, considere a perda de BTUH/pé como cinco vezes o tamanho do tubo, o que pode lhe proporcionar o valor quase aproximado.
Por exemplo, tomemos o exemplo de um edifício residencial doméstico de 4 andares com canos de 4 “no porão e 200 pés de comprimento. Suponha que haja quatro canos de água quente de 2 polegadas que sobem a 85 pés, com cada riser tendo 100 pés de percurso tubo de saída de menos de 1 polegada. Qual será a perda de BTUH neste caso?
Rede elétrica: 200 X 20 = 4000 BTUH
Piso: 4 X4 X100 X10 = 16000 BTUH
Risers: 4 X 85 X 10 = 3400 BTUH
Neste exemplo, a perda total de calor é de 23.400 BTUH. Como a temperatura na última instalação de água precisa ser pelo menos 10°F mais fria que a temperatura de abastecimento, desta forma a fórmula BTUH será:
GPM = BTUH/(∆TX 500) então GPM = 23.400/(10 X 500) =4,68 GPM
A perda de calor seria de 22.700 BTUH.
A razão pela qual apenas o tubo de abastecimento é usado é para levar a água certa até o último dispositivo de abastecimento de água. A tubulação de retorno para o aquecedor de água terá alguma queda de temperatura. Isto pode ser necessário se quiser manter a temperatura mínima acima de um determinado valor.
Taxa de fluxo mínima para retorno equilibrado
Para certos sistemas, é viável ter uma vazão muito baixa em cada retorno balanceado. O exemplo que estamos usando tem 16 retornos e a vazão total é de 5 GPM. Neste exemplo, a vazão média por válvula de equilíbrio será cinco dividida por 1/3 de GPM por válvula. Um engenheiro pode calcular a vazão exata necessária para cada válvula de equilíbrio. Nesse caso, duas coisas acontecerão: as vazões serão inferiores a 1/10 de GPM e o tempo necessário fará com que o engenheiro feche o negócio.
Problemas com baixas taxas de fluxo
A baixa vazão tem dois problemas: a capacidade da válvula de ser precisa em uma vazão tão baixa e o problema do acúmulo de cálcio. Considerando o fato de que o empreiteiro pode configurar uma vazão tão pequena, a pequena abertura da válvula pode ficar entupida com detritos.
Não importa se você escolhe aquecedores de água ou aquecedores de água embaixo da pia, os fatores acima são aqueles que você não pode ignorar.
O que é uma queda de temperatura agradável no projeto de recirculação da tubulação de água quente doméstica?
De acordo com as instruções acima, seria necessária uma bomba de oito GPM. E como a perda de BTUH do sistema permanecerá em 25.200 BTUH, no final da última instalação de água a queda de temperatura será de 6,3°F em vez de 10°F. Isso significa que a primeira pessoa a usar a torneira receberá água morna. A queda de temperatura não surpreende.
O engenheiro precisaria manter a temperatura mais baixa do sistema na tubulação principal e secundária acima de 124°F por motivos legais. O engenheiro pode fazer as contas e calcular o ΔT necessário pelo comprimento do tubo e modificar o GPM de acordo. Embora o ΔT comumente aceito seja dez, ele poderá ser alterado se for desejada uma temperatura de alimentação diferente.
Além disso, lembre-se de que seu engenheiro precisa usar os códigos aprovados de controle de uso de temperatura na instalação de água para evitar o problema de queimaduras devido à temperatura extremamente quente da água fornecida.
Com as precauções certas, você não precisa se preocupar com nada.
