Balanço hidráulico de vazão em anéis de recirculação
Monte a rede de água quente trecho a trecho: o tronco (anel principal) sai do aquecedor e, em cada nó, saem as ramificações que alimentam os anéis secundários. Cada trecho tem ida e volta. Informe a vazão total de recirculação e a calculadora reparte essa vazão entre os ramos de forma que a perda de carga entre os mesmos nós seja igual.
Como o cálculo funciona
1. Perda em cada trecho. Darcy-Weisbach, com a ida e a volta somadas (na recirculação, sem consumo, a mesma vazão percorre as duas). O comprimento é o real mais o equivalente das conexões.
2. Fator de atrito. Swamee-Jain (forma explícita de Colebrook-White) no turbulento. Abaixo de Re 2.000 usa 64/Re; entre 2.000 e 4.000 interpola os dois, para a iteração não saltar.
3. Balanço nos nós. Os ramos que saem de um mesmo nó voltam ao mesmo nó de retorno, então a perda é igual em todos e as vazões somam a vazão que chega:
4. Iteração de ponto fixo. Escreve-se cada trecho como h = K·Q², com K = h/Q² recalculado a cada passo (porque f depende de Re, que depende de Q). Em série os K somam; em paralelo, 1/√Keq = Σ 1/√Ki. A vazão desce a árvore pela razão Qi = Q · √(Keq/Ki) — com dois anéis iguais em diâmetro e f, isso é o Q₁/Q₂ = √(L₂/L₁) do memorial. Repete-se até as vazões pararem de mudar.
5. Vazão mínima de recirculação (Caleffi). 5 L/h por metro de tubulação de alimentação — só a ida; o retorno do anel não conta. Cada ramal exige a sua; no tronco que junta ramais, as mínimas se somam com a ida do próprio tronco. A soma no aquecedor é a mínima do sistema. Depois do balanço, cada trecho é conferido contra a sua mínima.
6. Purga volumétrica. Volume parado no trecho (só comprimento real, conexões não somam volume) dividido pela vazão que passa nele.
1 · Dados gerais
Diâmetros internos do material (editável)
O diâmetro que entra na conta é o interno. O padrão vem da tabela da Escola Aplicar; o CPVC 22 está com 17,60 mm, como no memorial. Ajuste conforme o catálogo do fabricante.
2 · Trechos da rede
Cada linha é um trecho. Sai de diz em que nó ele começa: o aquecedor ou o fim de um tronco. As linhas se agrupam sozinhas: cada tronco seguido das ramificações que saem do fim dele. Trechos que saem do mesmo nó estão em paralelo. Um trecho sem nada saindo do seu fim é um anel que fecha a ida na volta.