Aquecimento solar em hotéis, hospitais, condomínios e lavanderias

Em poucas palavras

Hotéis, hospitais, condomínios e lavanderias gastam água quente todos os dias, em volume alto. O aquecimento solar entra como pré-aquecimento: o sol aquece a água, e a caldeira ou o aquecedor que o prédio já tem completa o que falta. Em vez de um aquecedor por apartamento ou quarto, o arranjo costuma ser central, com circulação por bomba. Para casas, veja o aquecimento solar de banho.

Onde faz sentido

O palestrante do NREL usa um critério simples: quantos dias por semana a água quente é usada. Sete dias significam cerca de 40% mais tempo de aproveitamento do calor solar do que cinco. Ele cita como boas aplicações hospitais, presídios e edifícios residenciais, que usam água quente o ano inteiro, e como mau exemplo uma escola fechada no verão e nos fins de semana. A mesma lógica vale para hotéis, condomínios e lavanderias que consomem água quente todos os dias; o portal não tem fonte específica para esses segmentos. Em um dos exemplos do webinar, o conjunto de edifícios tinha refeitório e lavanderia ligados à mesma central.

Circulação forçada e reservatórios centrais

Em prédios, o reservatório raramente fica acima do coletor, e as distâncias são grandes. Por isso o arranjo típico usa circulação forçada, com bomba e controlador diferencial. O webinar relata que, para vários edifícios, uma central única pode custar menos que um sistema em cada edifício, e que o custo por área cai nos sistemas grandes; o portal não publica valores sem fonte. O NREL descreve um exemplo com cerca de 3 km de tubulação enterrada até as edificações (duas milhas) e coletores fora da cerca do presídio. Sobre o armazenamento, veja reservatório térmico.

Recirculação

Hospitais, hotéis e prédios altos costumam ter um anel de recirculação que mantém a água quente nos pontos de uso. No exemplo do NREL, um hospital de oito andares tinha o aquecimento no subsolo. Em vez de subir tubulação nova até o telhado, o projeto instalou bomba e controlador e usou os coletores para retirar água quente do anel, aquecê-la mais cerca de 20 °F (aproximadamente 11 °C) e devolvê-la ao circuito. Como a água já entra quente, o coletor precisa ser muito bem isolado; o palestrante conta que usou coletores de tubos a vácuo nesse caso. Veja alta temperatura.

Apoio e segurança

O apoio é o sistema convencional do prédio, porque o NREL explica que não é custo-eficiente buscar 100% da carga com sol. No circuito, a válvula misturadora impede que água muito quente chegue a chuveiros e banheiras. Quando o prédio fica fechado por dias, o reservatório solar esquenta sem consumo: o controlador desliga as bombas no limite de temperatura, e o tanque de drenagem protege o coletor. O palestrante recomenda dimensionar pela carga do mês de maior radiação para evitar esse excesso.

Dimensionamento e conformidade

O cálculo parte da carga de água quente do prédio: massa de água, calor específico e diferença de temperatura. A calculadora de aquecimento solar e a de reservatório térmico ajudam no pré-dimensionamento. Segundo o NREL, em sistemas comerciais únicos não há como certificar o sistema completo, mas os coletores podem ser certificados individualmente; no Brasil, o equivalente são as tabelas do Inmetro de coletores e reservatórios. O projeto segue a ABNT NBR 15569 e é responsabilidade de profissional habilitado.