PAPER CHUVEIRO ELETRICO 2

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CHUVEIRO ELÉTRICO 
 
Monteiro, Isac Teixeira 
Graduando do Curso de Engenharia Elétrica (EEA) 
Turma /Modulo EEA 114 – Rodovia Armando Calil Bulos, 5999 – 88058001 - Florianópolis - SC. 
Professor Orientador da Disciplina Seminário Interdisciplinar IV 
 
RESUMO 
Este trabalho tem por objetivo a integração enquanto ao meio tecnológico entre a funcionalidade dos 
chuveiros elétricos, focado principalmente em trocadores de calor para uma eficiência energética, 
abordando a história dos chuveiros elétricos e os conceitos básicos e princípio de funcionamento, e os 
tipos de chuveiros existentes assim como suas características construtivas e de funcionamento. 
Palavras-chave: Chuveiro; trocador de calor; elétrico; eficiência 
 
 INTRODUÇÃO 
A História do chuveiro elétrico 
O chuveiro é um aparelho essencial para a higiene das pessoas. Seus pequenos orifícios permitem que a 
água saia de uma forma uniforme, dando maior praticidade e economia na hora do banho. A ideia por trás 
dos chuveiros é bastante antiga: sabe-se que já havia objetos semelhantes no Egito e na Grécia Antiga. 
Nessa época, o aquecimento da água era feito de forma separada, por meio da queima de lenha. 
Após a Revolução Industrial, o aquecimento a gás foi introduzido nos Estados Unidos e na Europa. Não 
é à toa que esta forma de aquecimento tenha se difundido apenas nos países desenvolvidos, uma vez que 
a mesma requeria uma eficiente rede de distribuição de gás. 
No Brasil, por exemplo, isso era praticamente inexistente. Foi a partir daí que, em 1940, surgiu no país a 
ideia de um chuveiro elétrico. Sua concepção era bastante simples: uma resistência composta por metais 
com altos pontos de fusão (ou seja, que não se derretiam com facilidade) aquecia a água. Entretanto, o 
aparelho não era muito seguro, uma vez que não possuía uma isolação eficaz. 
Foi na década de 60 que, com o uso do plástico, os chuveiros se tornaram bem mais agradáveis 
esteticamente. Além disso, seu uso permitiu um melhor isolamento elétrico, o que aumentou a segurança 
do aparelho de forma significativa. Hoje em dia, os chuveiros elétricos estão presentes nas casas de quase 
todos os brasileiros. 
 
 
 
Primeiras utilizações de sistema de aquecimento de água 
 
 No Egito, foram encontrados tubos de cobre enterrados; que eram usados para o 
abastecimento e retirada de água dos banheiros no palácio dos faraós. 
 Na ilha de Creta, escavações no Palácio de Cnossos mostraram a existência de um a rede de água e 
esgoto no ano de 1000 AC. Também foram encontradas evidências de aparelhos sanitários, rede de água 
fria, rede de esgoto e até um sistema de aquecimento de água. 
 Pinturas e vasos retratam sua existência no Egito e na Grécia, e seu uso nas casas de banho da Roma 
Antiga era comum. 
 Os romanos tinham um sistema próprio para esquentar a água e distribuir o calor para as várias salas e 
piscinas. Chamado hipocausto, o método consistia em uma fornalha que esquentava o ar e o espalhava 
pelos espaços ocos das paredes e subsolos. As águas eram aquecidas em caldeirões e espalhadas por 
bombas e canos de chumbo. 
 No Japão, em forma de uma torneira, era equipamento indispensável para a limpeza que antecedi ao 
banho nas banheiras de imersão, fazendo parte do ritual da higiene. 
 O primeiro chuveiro elétrico foi desenvolvido no Brasil na cidade de Jaú em meados da década de 30, 
pelo Jauense Francisco Canho. Porém como vimos a ideia de aquecer água para tomar banho é bem antiga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Definições sobre chuveiros elétrico, princípios de funcionamento, instalação e manutenção. 
Chuveiro elétrico 
1- Chuveiro elétrico é o equipamento utilizado para transformar energia elétrica em térmica, no 
aquecimento da água, o que ocorre devido à passagem do fluxo de elétrons no resistor. Nessa passagem 
pela “resistência elétrica”, estes são freados, resultando assim na liberação de calor, pelo efeito Joule. 
Como o efeito Joule está relacionado à quantidade de energia que é dissipada por uma resistência elétrica, 
a unidade de medida dessa grandeza é o Joule (J), de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, 
mas também é comum que se utilize a unidade de caloria (cal), em alguns contextos. 
2- Segue abaixo as principais fórmulas utilizadas para o estudo do efeito Joule. A primeira delas, chamada 
lei de Joule, permite calcularmos a quantidade de calor que é dissipada, observe: 
1- 
2- Q – calor (J) 
3- i – corrente elétrica 
4- R – resistência elétrica (Ω) 
5- t – intervalo de tempo (s) 
A análise da fórmula acima nos indica que: 
♦ A quantidade de calor dissipada pelo efeito Joule é proporcional ao quadrado da corrente elétrica que 
atravessa o corpo, portanto, dobrando-se o módulo da corrente elétrica, a quantidade de calor dissipado 
será quatro vezes maior, por exemplo. 
♦ A quantidade de calor dissipado é diretamente proporcional à resistência elétrica, portanto, quanto maior 
for a resistência elétrica de um corpo, maior será a quantidade de calor que ele produzirá ao conduzir 
eletricidade. 
♦ O tempo que uma corrente permanece a atravessar o corpo é diretamente proporcional à quantidade de 
calor dissipado. 
Existem outras variações que podem ser utilizadas como uma opção para a fórmula mostrada 
anteriormente, para isso é necessário nos lembrarmos da 1ª lei de Ohm 
 
U – tensão elétrica (V) 
Ao usar a fórmula acima, será possível descobrir módulos de outras grandezas, a fim de substituí-los na 
fórmula do efeito Joule. 
 
 
 Construtivas Básicas 
 
♦ A câmara de água é o compartimento dentro do chuveiro onde a resistência é instalada. Quando o 
registro é aberto ela é “inundada”, esta água acumulada pressiona o diafragma, que fecha o contato e 
produz energia suficiente para circular pela resistência e aquecer a água (SILVA, 2014). 
♦ Outro componente do chuveiro, como já citado é o diafragma. Este componente funciona como uma 
chave para a alimentação do chuveiro. Quando o registro de água é aberto, a água pressiona o diafragma 
fazendo com que dois pontos entrem em contato fazendo com que o chuveiro elétrico se conecte a rede 
elétrica, permitindo que haja circulação de corrente elétrica pela resistência (SILVA, 2014). 
♦ De acordo com Braga (2015) “o diafragma comum é de borracha e se verga encostando nos contatos 
elétricos que estabelecem a corrente que alimenta o elemento de aquecimento” (BRAGA, 2005, n.p). 
♦ Silva (2014) acrescenta ainda, como componente do chuveiro elétrico, o espalhador. Este componente 
nada mais é que a saída de água aquecida pela resistência. Consiste em uma superfície com pequenos 
orifícios que diminui a passagem de água de dentro da câmara de água para fora, “funcionando como um 
limitador de vazão e fazendo com que o diafragma fique pressionado mantendo dois pontos em contato 
para que haja passagem de corrente elétrica” (2014, p. 18). 
♦ A resistência elétrica de um chuveiro consiste em um fio de Nicromo, que nada mais é que um material 
condutor constituído de Níquel e Cobre, enrolado. O aquecimento da água acontece Revista Ibero- 
Americana de Humanidades, Ciências e Educação- REASE Revista Ibero-Americana de Humanidades, 
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São Paulo, v.9.n.08. ago. 2023. ISSN - 2675 – 3375 2478 porque a corrente elétrica passa por este material 
(SILVA, 2014). 
 
 
 
Instalação e Manutenção dos chuveiros elétricos 
 
♦ Na instalação deve ser verificado a tensão de alimentação do chuveiro, esta pode ser de 127V ou 220V. 
A tensão depende basicamente de dois fatores, o primeiro é a disponibilidade da concessionária de energia 
da região e o segundo é a instalação elétrica realizada na sua residência, a fim de evitar sobrecarga de 
tensão na fiação e causar curto-circuito (MATTOS, s.d.). 
♦ O disjuntor é um dispositivo de proteção, caso haja um curto-circuito ou uma sobrecarga, ele interrompa 
o circuito e evite maiores estragos, como um incêndio na parte elétrica da instalação.Revista Ibero- 
Americana de Humanidades, Ciências e Educação- REASE Revista Ibero-Americana de Humanidades, 
Ciências e Educação. São Paulo, v.9.n.08. ago. 2023. ISSN - 2675 – 3375 2480. Os disjuntores foram 
projetados para suportar determinada quantidade de corrente elétrica e caso ultrapasse esse limite ele 
interromperá o circuito (MATTEDE, s.d.) explica que a instalação é bem simples: o primeiro passo e 
desencapar os cabos da instalação e do chuveiro com o auxílio de um alicate para decapar, logo em seguida 
deve-se conectar esses cabos de alimentação, sem restrição em relação aos cabos de fase e neutro, 
atentando para a restrição em relação ao cabo de aterramento que, 
normalmente, é um cabo verde ou verde e amarelo do chuveiro. 
♦ Quando não há cabo de aterramento na instalação o cabo de aterramento do chuveiro deve ser isolado e 
nunca ligado ao cabo neutro. Para circuito de aquecimento de água, o item 9.5.2.3 da NBR 5410:2004 
indica que a conexão deve ser direta, sem utilização de tomada de corrente, ou seja, o cabo que sai do 
disjuntor que deve ser dedicado exclusivamente para o circuito de chuveiro, vai ser levado até o local de 
instalação do chuveiro para então ser feita a conexão. Após a instalação do chuveiro, antes de ligá-lo, 
coloque-o na posição desligado e abra todo o registro de água a fim de que escorra a água fria por um 
tempo, para que o chuveiro não queime. Após esse tempo, pode fechar o registro, mudar a chave para a 
temperatura de sua preferência e abrir novamente o registro para usar (MATTEDE, s.d.). 
♦ A manutenção e reparo do chuveiro elétrico normalmente são realizados de forma rápida e não possui 
um custo muito elevado. O mais importante é identificar rapidamente o problema antes que cause danos 
mais graves. Silva, Fonseca e Nunes (2020) apontam que os materiais metálicos, em contato com a água 
tendem a sofrer corrosão devido às impurezas presentes na mesma. O cloro é uma das substâncias que 
mais provocam corrosão. A água que entra no chuveiro é clorada e a presença de cloro na água reduz oseu 
pH, visando a inativação dos micro-organismos patogênicos, o que acentua o processo de corrosão da 
resistência. Outro fenômeno que coloca em risco a integridade do chuveiro 
elétrico e a variação de temperatura da água. Esta variação, presente nas resistências elétricas, “faz com 
que o material Revista Ibero- Americana de Humanidades, Ciências e Educação- REASE Revista Ibero-
Americana de Humanidades, Ciências e Educação. São Paulo, v.9.n.08. ago. 2023. ISSN - 2675 – 3375 
2481 resfrie de maneira não linear gerando pontos que apresentam um tempo maior para reduzir sua 
temperatura, gerando tensões residuais de tração, desta forma, o processo de ruptura do material é 
 
acelerado”, a este fenômeno dá-se o nome de fadiga térmica (SILVA; FONSECA; NUNES, 2020, p. 8). 
A troca da resistência é bastante simples. Após desligar a alimentação do chuveiro, abri-lo e retirar a 
resistência danificada, para melhor aquecimento pode-se usar uma resistência “mais curta”, desde que 
seja compatível com o modelo de chuveiro. É importante ter atenção na tensão de funcionamento, ou seja, 
uma resistência de 110V ou 127V queimará se ligada a uma rede de 220V, enquanto uma resistência de 
220V ligada a uma rede 110V ou 127V não esquentará a água. Após essa troca, feche o chuveiro e abra 
o registro de água por alguns segundos, até enchê-lo de água, como no momento de instalação do chuveiro, 
e depois religue a energia e teste para conferir se o chuveiro já está pronto para uso (BRAGA, s.d.). 
Importante ressaltar que, ainda que reparos como os mencionados sejam fáceis de serem feitos, é 
importante que sejam realizados por técnicos em eletricidade, visto que um erro no procedimento de troca 
pode provocar um curto-circuito que danificará toda a parte elétrica da residência ou ainda fazer com que 
a pessoa que esteja manipulando o chuveiro receba uma descarga elétrica 
 
Aplicação de eficiência energética nos chuveiros atuais 
 
♦ Os chuveiros elétricos com múltiplas posições de temperatura são econômicos para o bolso. Porém, não 
são necessariamente mais eficientes em relação aos chuveiros com três posições (inverno, verão ou 
desligado). 
♦ Então: como fazer um chuveiro elétrico aquecer a água até a temperatura de banho desejada usando 
menos eletricidade do que a normalmente utilizada? A resposta é: reaproveitamento. 
♦ Estima-se que 80 a 90% da eletricidade usada para esquentar a água num chuveiro elétrico escorre, 
literalmente, pelo ralo (Revista Abinee, maio, 2019). Isso porque boa parte da água, ainda aquecida, é 
perdida. Ter essa ordem de grandeza na cabeça é importante porque ela demonstra a dimensão do 
desperdício de energia e, consequentemente, de dinheiro. Diante desse quadro, algumas soluções foram 
desenvolvidas com o objetivo de aproveitar parte desse “calor” (energia térmica) desperdiçado. 
♦ Uma solução bastante convencional e utilizada nas indústrias foi adotada por alguns fabricantes de 
chuveiros: é o uso de “trocadores de calor”, que consiste em uma plataforma acoplada ao chuveiro por 
duas mangueiras. Antes de sair pelo ralo, essa água ainda quente transfere parte desse “calor” para a água 
fria que vem da caixa d’água, aquecendo-a antes que ela entre no chuveiro. 
♦ Isso significa que o chuveiro elétrico precisará fornecer menos energia elétrica para aumentar a 
temperatura da água, uma vez que ela entra no chuveiro em uma temperatura que já está mais alta do que 
a da caixa d’água. 
♦ Por exemplo, ao invés de entrar no chuveiro com 20 °C, a água entra a 27 °C, para ser aquecida até 38 
°C. Desta forma, a energia elétrica que deverá ser usada não precisará aumentar a temperatura da água 
em 18 °C (38 menos 20 °C), mas em 11 °C (38 menos 27 °C). Consequentemente, a potência elétrica 
máxima¹ do chuveiro, ou seja, a potência da resistência elétrica, é reduzida: geralmente, essa potência é 
 
de 3.000 W nos chuveiros do tipo “recuperador de calor”, enquanto, nos chuveiros sem essa tecnologia, 
a potência varia de 4.500 W a 5.500 W (pode chegar a mais de 7.000 W em alguns casos). 
Esse processo pode ser visualizado no desenho da (Figura 1) Princípio de funcionamento do recuperador 
de calor. 
O desenho foi disponibilizado pelo fabricante, que é de origem nacional. O equipamento foi utilizado no 
mesmo programa de eficiência energética que empregou os “controladores de temperatura” apresentados: 
 
Figura 1: Princípio de funcionamento do recuperador de calor. 
 
Figura 1: Princípio de funcionamento do recuperador de calor 
É importante mencionar que esse processo de transferência de calor é feito sem misturar as duas correntes 
de água, já que essa é uma preocupação bastante comum de muitos moradores quando se deparam pela 
primeira vez com essa tecnologia. A “água suja” ainda aquecida transfere esse “calor” para a “água limpa” 
que vem da caixa d’agua através do contato com uma parede metálica da serpentina que as separa (neste 
caso, o alumínio). 
“Recuperador de calor permite usar menos eletricidade para aquecer a água até a mesma temperatura de 
banho” 
É possível perceber claramente o efeito do recuperador de calor no corte da potência necessária para 
aquecer a água de banho (Figura 3) em relação aos chuveiros tradicionais de 20 clientes medidos (Figura 
 
2). Quando o recuperador de calor é instalado na residência do consumidor, seu chuveiro tradicional de 
três posições é trocado por um novo de multi posições já com a resistência de 3.000 W, ao invés de 5.500 
W, aliando-se a flexibilidade desse tipo de chuveiro com a maior eficiência do processo de aquecimento 
da água permitida pela recuperação de calor. 
O resultado dessa troca trouxe uma redução média de 42% no consumo de eletricidade desses clientes e 
de 48,1% na demanda (potência requerida) durante o horário de pico da distribuidora. Reciclando a 
energia. 
Distribuição do número de banhos e do tempode banho por intervalo de potência do chuveiro elétrico 
tradicional do cliente antes da sua troca pelo recuperador de calor Potência: quantidade de energia 
(eletricidade, por exemplo) que um equipamento precisa consumir em uma unidade de tempo para poder 
funcionar. Por exemplo, o ferro elétrico precisa de 1000 unidades de energia em um segundo para poder 
cumprir a função de passar a roupa, ou seja, tem uma potência de 1000 W. A televisão de 21 polegadas 
tem uma potência média de 90 W, ou seja, ela precisa de 90 unidades de energia por segundo para 
funcionar. Fonte: Glossário IEI Brasil. Disponível em: http://iei-brasil.org/glossario/ 
Figura 2: Distribuição do número de banhos e do tempo de banho por intervalo de potência do chuveiro 
elétrico tradicional do cliente antes da sua troca pelo recuperador de calor. 
 
 
http://iei-brasil.org/glossario/
 
 
Figura 3: Distribuição do número de banhos e do tempo de banho por intervalo de potência do chuveiro 
elétrico do recuperador de calor. 
 A demanda de pico significa que o país precisa ter uma quantidade suficiente de usinas capaz de 
fornecer toda essa eletricidade, ao mesmo tempo, quando vários chuveiros estão ligados no mesmo 
horário. Lembre-se que o chuveiro elétrico é o equipamento que tem a maior potência em nossas casas 
(entre 4.500 W e 5.500 W, podendo chegar a mais de 7.000 W), por isso ele consome muita eletricidade 
em pouco tempo de uso se comparado com uma televisão (~ 90 W), um computador (~ 300 W) ou uma 
lâmpada fluorescente compacta (~ 15 W), por exemplo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusão: 
A elaboração deste trabalho resultou na ampliação do conhecimento em relação ao chuveiro 
elétrico, um equipamento simples, porém parte do dia a dia de grande parte da população brasileira. Foi 
possível apresentar um pouco do contexto histórico, relação construtivas, funcionamento e aplicação do 
equipamento em eficiência energética e sustentabilidade. A pesquisa buscou demonstrar que ainda que 
consumidores tem opções de usá-los de forma sustentável e de forma a contribuir para a eficiência 
energética, todo processo de instalação deve ser projetado e realizado por um profissional da área, a fim 
de que não ocorram danos na parte elétrica da residência e nem acidentes decorridos de choques elétricos. 
Nesta perspectiva, tendo em consideração a importância e relevância do tema, a fim de instruir melhor a 
população e aprofundar mais os estudos referentes a instalação e manutenção do chuveiro elétrico, além 
de contribuir como material de consulta para novos estudos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
1.ABNT NBR 5410:2004.209 páginas. NORMA.BRASILEIRA. ABNT. 5410.Segundaedição.30.09. 
2004.Válida a partir de.31.03. 2005.Versão Corrigida.17.03.2008 217 páginas. 
2.BRAGA, NC. Como funciona o chuveiro elétrico (EL033). Instituto NCB. s.d. 
3.ESTUDO revela qual o sistema mais econômico para tomar banho. Revista Abinee, maio, 2019; 
28-30. Disponível em: http://www.chuveiro.abinee.org.br/down/ab010509.pdf. 
4. ed. São Paulo: Atlas, 2008. 6.GIL, AC. Como elaborar projetos de pesquisa. 6. ed. São Paulo: 
Atlas, 2017. 7.MATAJS, RR. Demanda, consumo e custo das alternativas ao chuveiro elétrico: o 
exemplo do Estado de São Paulo. Dissertação (Mestrado em Energia) – Universidade de São Paulo, 
São Paulo, 1997; 174 p. 
5.MATTEDE, Henrique. Como instalar um chuveiro elétrico. Mundo da Elétrica. Artigo online, s.d. 
Disponível em: https://www.mundodaeletrica.com.br/como-instalar-um-chuveiroeletrico/. Acesso 
em 23 de nov.2023.