sábado, 3 de abril de 2010

Água Quente Instantânea - Recirculação de Água Quente

No outro dia falei-vos da "chatice" que é esperar que a água quente chegue à torneira/duche em que precisamos dela. Por isso, fui pesquisar que soluções existiam que pudessem resolver o problema.

No meu caso, que uso um esquentador - e que portanto só aquece a água quando é necessário - estou tramado.
Poderia imaginar um sistema com aquecimento instântaneo eléctrico que actuasse imediatamente, perto de cada torneira - mas a complexidade de tal sistema dificilmente se tornaria economicamente vantajosa face ao baixo custo da água (actualização: afinal há quem comece já a promover estes sistemas [pdf link])

Aliás, é esse baixo custo da água que faz com que este tipo de sistemas não seja muito utilizado, já que ficará sempre mais barato desperdiçar 20, 30 ou mesmo 1 minuto de água a correr, do que investir em qualquer um dos sistemas que vos vou falar.


Esquecendo então o caso de quem usa esquentadores, há uma solução interessante para quem usa um cilindro eléctrico de aquecimento, ou caldeira com reservatório de água quente.

A solução por manter a água quente pronta a jorrar de qualquer torneira consiste num circuito de recirculação de água quente; que permite manter a água a circular, e ter água quente sempre à disposição.



Como sempre, há vantagens e inconvenientes: obriga a ter um circuito de retorno, obriga a ter uma bomba de recirculação da água, há maior dissipação da água quente a circular nos canos (mesmo que não seja necessário uma alta velocidade de recirculação), etc.

Muitos destes inconvenientes podem ser minimizados ou eliminados, com o isolamento devido dos canos, um temporizador para ligar a recirculação apenas quando necessário; ou usar um sistema "interactivo" que funcione apenas quando necessário, como o que é apresentado em baixo. (Numa instalação bem pensada, pode até fazer-se a recirculação por "convecção natural", sem necessidade de qualquer motor.)

Este sistema detecta quando há circulação de água, e só então faz a recirculação da água quente.
Qual a vantagem? No pior dos casos, podem abrir parcialmente a água quente; voltar a fechar a torneira - sabendo que esse acto deu início à recirculação da água, e passados alguns segundos podem abrir a torneira sabendo que terão água quente.
(No melhor dos casos, terão ainda a água quente da última "recirculação".)

O que eu não conhecia - e fiquei a conhecer graças a esta pesquisa destes temas - é que há também soluções para aplicar numa canalização normal sem cano de retorno!


Nestes casos, é utilizada uma válvula termoestática na torneira no fim do circuito, que permite a passagem parcial do circuito de água quente para o de água fria; servindo o circuito de água fria de retorno para o processo de recirculação! Não está mal pensado, e permite a utilização deste sistema em praticamente todas as casas já existentes sem grandes chatices de instalação ou alteração de canalizações.

Como referi, o benefício económico não será o factor fundamental: mas se querem aumentar o vosso conforto e poupar alguma água... ficam a saber que é possível. :)


Actualização: em relação aos micro-aquecedores instântaneos de água, esses parecem-me ser uma excelente opção, uma vez que aquecem a água no local onde é necessário, apenas quando é preciso, e à temperatura pretendida (evitando o aquecimento excessivo para depois ser necessário misturar água fria, desperdiçando-se energia.)

29 comentários:

  1. Conseguiste preços destes micro-aquecedores?

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  2. Também andei a procurar os preços dessas soluções mas também não encontrei. Para grande pena minha já que parece ser tão interessante

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  3. Essa cena da recirculação está muito bem vista realmente. Mas para fazer o retorno pela canalização da água fria será preciso uma bomba potente para contrariar a forte pressão existente. Será preciso fazer as contas ao que ela gastará.

    Para utilizações prolongadas tipo banho ou lavar a louça, um esquentador a gás (mesmo q longe) será sempre mais vantajoso do q mini-esquentadores eléctricos perto das torneiras. Pode-se gastar mais água, mas poupa-se energia. Regra geral, usar electricidade para aquecer qualquer coisa é pouco eficiente.

    Mas numa torneira em q se tire pequenas quantidades de água quente várias vezes durante o dia, já seria vantajoso um esquentador eléctrico local.

    Não vejo pq o aquecimento excessivo da água seja desperdício de energia... a água quente é depois misturada com água fria na proporção certa. A água demasiado quente não é desperdiçada! O único desperdício que consigo ver, é o da água aquecida q fica nos canos depois de se fechar a torneira (e cujo calor acaba por se dissipar). Nos esquentadores a gás modernos já se consegue regular isso.

    E para o desperdício de água potável nos autoclismos? Já há alguma solução?

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  4. @Nelson

    A bomba pode ser/é fraquinha. Estamos a falar de recirculação num circuito (para todos os efeitos) fechado - hidroestático - e onde não há "pressão" a combater.

    O aquecimento excessivo da água é desperdício porque se está a gastar energia em excesso sem qualquer necessidade (juntando-se depois água fria para a temperar.) É muito mais eficiente aquecer a água apenas o estritamente necessário e dispensando o "arrefecimento" posterior.

    Por exemplo (e com contas "malucas" apenas para servir de exemplo): gastar 5000W para aquecer a agua a 70ºC, durante 10 minutos, em que depois misturas com água fria para ficar a 35ºC no banho. Quando poderias apenas gastar 2500W para a aquecer apenas "metade", ficando logo a 35ºC que seria a temperatura pretendida.

    O meu esquentador tem esse controlo de temperatura, e dou comigo a regular lá a temperatura e a usar exclusivamente a "água quente" no máximo, sem necessidade de juntar água fria.

    Quanto à água dos autoclismos, realmente é o que se chama "deitar água pela sanita abaixo"! :)
    A unica solucao é mesmo reduzir a capacidade ao mínimo, e optar pelos autoclismos de dupla descarga, conforme a necessidade.

    Nos meus tenho em todos eles uma garrafa de 1.5l cheia para reduzir o volume de água que é usado.

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  5. Em relação aos mini-aquecedores (mais precisamente aos da CLAGE), eu fiquei a conhecê-los através de um catálogo da Maxmat...

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  6. boas.

    O circuito de recirculação de agua quente parece-me ainda mais despesista. Poupa-se água, mas desperdiça-se energia devido à constante dissipação do circuito.

    O sistema de válvula termostatica em que há passagem do circuito de agua quente para o de água fria parece-me bem mais interessante.

    Quanto à agua da sanita, nada melhor do que um aproveitamento de aguas pluviais, não?

    Ahh. E em relação às garrafas de 1,5l nos autoclismos, parece-me desnecessário se podemos afinar a capacidade na boia. Ou usas a garrafa, mesmo com a boia no minimo?

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    1. Podemos economizar mais no sistema de recirculaçao se instalarmos um programador horário onde o circulo sera realizado so no horário programado por ex:6:00HS para 7:00hs
      Horário de uso para banho de criança para colégio e sair para trabalhar e torna-se a se repetir a noite começa 18:00hs e pra 20:00hs
      Consegui com isso um pouco mais de economia e eficiência no sistema de aquecimento.

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  7. Essa é a Solução usada em Hotéis e na Indústria;-)

    Em habitações o ideal, e mais económico, é ter o esquentador ou a caldeira o mais próximo possível da torneira... Enfim, coisas que os arquitectos, empreiteiros, eng.civis não se preocupam... mas que os eng.mecânicos podem ajudar a resolver ;-)
    lol

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  8. Carlos,

    Tens razão quanto à bomba, se a pressão da água na canalização "quente" for igual à da "fria". Nesse caso basta aumentar um pouco mais a pressão. Mas pela minha experiência nem sempre é assim. Parece-me que os esquentadores diminuem a circulação da água para terem tempo de a aquecer. Com o esquentador antigo cá de casa notava uma diferença de pressão significativa. Com o novo, nem tanto.

    Quanto à temperatura da água, a energia necessária para aquecer 1 litro de água de 20ºC para 35ºC é igual à energia necessária para aquecer meio litro de 20º para 50ºC. São 15 mil calorias ou 17,4Watts em ambos os casos. Ou seja, se um esquentador ajustar a queima com perfeita eficiência, é igual regular para 50 ou 35 graus. Falta saber quais os valores de eficiência de um esquentador comum. Mas regular para 35 graus só será vantajoso se o esquentador for mais eficiente a essa temperatura, do q a temperaturas superiores. É possível que seja. Mas teoricamente também me parece possível o contrário.

    Na canalização é certo que a perda de calor a 50ºC será superior (maior diferencial de temperatura).

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  9. Olha que te deves ter enganado nas contas... :)

    Uma caloria é (habitualmente) a quantidade de energia necessária para aquecer 1Kg de água em 1ºC.
    Portanto, de 20 para 35ºC, ou de 20 para 50ºC, haverá diferença significativa da quantidade de energia necessária.

    Claro que na prática, dependerá da eficiência do esquentador, que poderá ter um "ponto mínimo" de temperatura.
    De qualquer forma, num esquentador já com alguns anos, consigo ajustar perfeitamente o nível de temperatura pretendido (e o consequente consumo de gás.)

    O mais interessante seria comparar a eficiência máximo de um esquentador a gás com um daquele mini-esquentadores eléctricos. :)

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    1. Com certeza oque voce esta dizendo esta certo o melhor para economizar e diminuir a temperatura para a desejada e usar mais a agua quente sem precisar misturar.
      Hoje nossos aquecedores eletronicos consegue fazer uma leitura da quantidade de agua que esta passando no momento e para não aver perde de temperatura ele vai almentando a chama conforme o consumo e assim faz com que não aja perda de calor .

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  10. Muito interessante o sistema de válvula termostática parece realmente interessante. Tens referências para indicar/pesquisar na net?

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  11. Google. :)

    Procurar por "hot water recirculation" e não terás falta de ofertas... :)

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  12. Alguns erros de "palmatória" estão aqui presentes.
    O sistema "Este sistema detecta quando há circulação de água, e só então faz a recirculação da água quente." --> não faz qualquer sentido. Pois isso é exactamente o que acontece quando se abre uma torneira e não se tem recirculação. A água quente vai "empurrar" a fria na tubagem até que esta seja escoada.

    Depois, quem tem instalados esses sistemas estão desactivados.
    Não compensa. Apenas nos hóteis têm isso ligado por causa das Estrelas (classificação) para uso doméstico é viável.

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  13. @kincas

    Não se tratam de erros de palmatória, não podes é "ler na diagonal"! ;)

    Como referi, os sistemas de recirculação têm inconvenientes, que podem ser minimizados recorrendo-se a várias técnicas em função do tipo de utilização e necessidade que se pretende.

    O tal sistema que apontas como "erro de palmatória" tem a sua principal vantagem descrita logo a seguir:

    "Qual a vantagem? No pior dos casos, podem abrir parcialmente a água quente; voltar a fechar a torneira - sabendo que esse acto deu início à recirculação da água, e passados alguns segundos podem abrir a torneira sabendo que terão água quente.
    (No melhor dos casos, terão ainda a água quente da última "recirculação".)"

    Não é um sistema perfeito, mas evita que se desperdice água e que evita ter uma bomba ligada 24h por dia.


    Quanto a compensar ou não... Acho que já estamos no momento em que temos que fazer com que a eficiência *passe* a compensar; senao a indústria/sociedade/civilização não andará para a frente.
    Como referi: irrita-me ter que desperdiçar água... mesmo que se esteja a falar de "cêntimos". Ainda mais considerando que há milhares de pessoas a morrer todos os dias com falta de água potável.

    Daí que tenha procurado por sistemas que ajudassem a evitar este desperdício, para - no mínimo - estar informado sobre o que existe, e para divulgar isso.
    Afinal, poderá haver quem nunca tenha pensado nisto e que agora passe a estar sensibilizado para estas situações e que futuramente até possa considerar algum destes sistemas. :)

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  14. Se quer evitar esse (e outros desperdícios) é uma questão de instalar um terceiro circuito de águas. Águas residuais/pluviais.
    Todas as águas dos lavatórios, banhos e chuvas vão para um depósito que depois vai alimentar esse 3º circuito que vai abastecer autoclismos, regas e lavagens (carros por ex.).
    Isso sim é pensar na sustentabilidade.
    Sistema que já tem alguma implementação lá fora mas que por cá ainda não "pegou".

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  15. ... Isso se não nos acontecer como já aconteceu noutros sítios, de nem a água da chuva se puder utilizar! :)

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  16. Não lhes forneçam ideias.
    Pouco barulho.

    ;)

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  17. Carlos,

    1 caloria é aproximadamente (pois varia com a temperatura da água) a energia necessária para elevar 1ºC a temperatura de 1 grama de água. A tua definição seria para kilocalorias (kcal ou Cal). É o usado em nutrição.
    http://pt.wikipedia.org/wiki/Caloria

    Vê lá melhor o meu exemplo:
    "a energia necessária para aquecer 1 litro de água de 20ºC para 35ºC é igual à energia necessária para aquecer meio litro de 20º para 50ºC."

    (1l = 1kg = 1000g) x 15ºC = 15000cal
    (0,5l = 0,5kg = 500g) x 30ºC = 15000cal

    Imagina que gastas 10 litros para tomar um duche. Aquecer os 10 litros a 35ºC é igual a aquecer 5 litros a 50ºC e depois misturar com 5 litros de água fria para teres a temperatura final desejada de 35ºC. Se o esquentador tiver a mesma eficiência nas duas situações, o gasto energético é igual.

    Para ter uma ideia da eficiência dos esquentadores, estive a ver no site da Vulcano os modelos actuais. Ronda os 75-80% a 30% da "carga nominal", e os 88% a 100% da "carga nominal". Falta-me saber ao certo o que significa "carga nominal" de um esquentador. É capaz de ser o caudal máximo sustentável, mas não tenho a certeza. E a temperatura de saída? Não tem influência?

    Se a carga nominal for o caudal máximo (e a eficiência não depender da temperatura), tens razão que será um pouco mais eficiente aquecer a água o mais próximo possível da temperatura desejada.

    Se quiseres podes fazer uma experiência ai em casa. Vê no teu contador os valores antes e depois de tomares um duche. Vê quanto gás gastas. Faz uma média ao longo de uma semana ou isso. Depois na semana seguinte regula o esquentador para 50 ou 60ºC e vê a diferença.

    A mim palpita-me q a diferença será pouca, mas... só vendo. :)

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  18. Carlos,

    "O mais interessante seria comparar a eficiência máximo de um esquentador a gás com um daquele mini-esquentadores eléctricos. :)"

    Não é difícil de ter uma ideia. Um esquentador eléctrico deve ter uma eficiência de 90 e muitos porcento. A eficiência de uma resistência eléctrica é praticamente 100%. Algum calor se escapará para o ar circundante, mas se forem bem isolados não deve ser muito. E aquece-te a casa de banho... não é deitado fora pela chaminé. :)

    O problema é q 1kWh de electricidade custa aprox. o dobro (tarifa simples) do q 1kWh de gás natural da EDP (escalão 1).

    Tendo um esquentador a gás uma eficiência de 75 a 88%, não é difícil ver qual fica mais barato. E de longe! :)

    Fazendo as contas com 98% de eficiência para um esquentador eléctrico e 75% para gás, o eléctrico fica 53% mais caro.

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  19. @Nelson

    Obrigado pelas contas, será exactamente isso. :)

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  20. a minha escola ja usave a recirculaçao a 15 anos atras, nos balneários

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  21. Correcção.
    1kcal é a quantidade necessário para aumentar 1ºC a 1L de água (PTN).
    (não é cal mas sim kcal).
    Depois o que estão a falar é de circuladores. Os circuladores não conferem pressão à água. "Apenas" a movimentam vencendo percas de carga.
    Não confundir com grupos hidropressores (bombagem).

    E estão a misturar muita coisa.
    Falam de rendimento mas dizem ser eficiência. Não é a mesma coisa.
    Os esquentadores a gás têm rendimentos de cerca de 90%.
    Há que contar com as perdas por radiação/contacto na tubagem (que infelizmente quase nunca isolam para as AQS).

    Se tiverem anel de retorno instalado talvez o "melhor" método seja.
    Um relé temporizado que é activado com o interruptor da luz do(s) WC(s) que vai activar o circulador de retorno durante uns segundos (dependendo das distâncias) ou mesmo um sensor/detector de movimento que active esse relé temporizado.

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    1. O relé temporizado tem o inconveniente de apenas ser ligado apenas num local de consumo, caso contrario, teria de haver uma instalação eléctrica suplementar, para o activar em qualquer dos locais (wc1, wc2, etc)

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  22. na minha futura moradia estou a pensar em instalar um sistema para recuperar a água
    basicamente consiste em aplicar um reservatório de 200 lts no topo do edifício, que vai alimentar todos os autoclismos.
    Terá uma bóia para garantir um mínimo de nível (p.ex. 40 lts)
    Cada casa de banho terá um sistema de "purga" para o reservatório de fácil acesso
    assim a água fria será enviada para este reservatório, minimizando o desperdício.

    O reservatório do topo terá um transbordo para um reservatório enterrado no jardim que servirá para a rega do jardim.

    penso que é um sistema funcional, bastará os elementos da casa terem cuidado qd vão abrir a água quente.

    o que acham da ideia??

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  23. @RC

    Não sei se percebi bem o funcionamento.
    Referes-te a reaproveitar todas as águas dos lavatórios, enviando-a para esse reservatório no topo?

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  24. Estou pensando, se não funcionaria com um sensor de presença ligado a um termostato, que ligara a bomba se o retorno nao estiver quente.

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  25. Quem precisar de esquentadores de agua quente instantâneo, que diga pois eu vendo isso.

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