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Como funcionam os chuveiros elétricos que garantem seu banho quentinho?

Rodrigo Lara

Colaboração para Tilt, em São Paulo

15/08/2019 04h00

Ele está em 73% dos lares brasileiros e é responsável por até um quarto do consumo mensal de energia elétrica em uma casa com quatro pessoas*. Sim, estamos falando do chuveiro elétrico. Você já deve ter tomado banho em um, mas sabe como ele funciona?

Tecnologia por trás - chuveiro elétrico
Imagem: Arte/UOL

O chuveiro é um dispositivo que transfere o calor gerado por uma resistência elétrica para a água do encanamento, antes de ela cair quentinha na sua cabeça.

Primeiro, aplica-se uma corrente elétrica no resistor, que normalmente tem formato espiral para ampliar a área de contato com a água e agilizar o aumento da temperatura do líquido. A corrente elétrica gera calor, que pode variar em função da tensão aplicada. A água, em contato com a resistência, aquece -- o líquido funciona como um dissipador desse calor.

Um chuveiro elétrico não fica ligado o tempo inteiro, então "descobre" que você quer utilizá-lo por meio de um diafragma de borracha. Quando você abre o registro de água, ele recebe a pressão do líquido e conecta os terminais da resistência à rede elétrica. É isso que faz o chuveiro ligar.

Como funciona o controle de temperatura?

Em geral, são dois jeitos:

  • mudando o valor da resistência
  • aumentar ou diminuir a vazão de água

Quando abrimos mais o registro, a água esfria porque fica em contato com a resistência por menos tempo.

Já aquela chave "verão-inverno" atua diretamente na resistência, dando três opções de valor --quanto menor o valor, maior será a transferência de calor para a água.

O que são as duchas eletrônicas?

Você já deve ter visto algo assim à venda por aí. Parece algo super avançado, mas a diferença está no circuito eletrônico usado para controle de temperatura.

Em vez de a temperatura ser controlada por variação de resistência e fluxo de água, aqui um botão giratório, chamado potenciômetro, controla a tensão aplicada sobre a resistência elétrica.

Nas duchas mais sofisticadas, há um controle em malha fechada, que permite escolher a temperatura. O sistema eletrônico ajusta a potência gerada pela resistência para que essa temperatura seja mantida independentemente do fluxo de água.

Um chuveiro de 220 V consome mais do que um 127 V?

Na verdade, pode ocorrer o contrário. Nos modelos com tensão maior (220 V), as perdas tendem a ser menores.

Quanto maior a corrente mais espessos devem ser os cabos de conexão do chuveiro à rede elétrica. Cabos mais grossos evitam perdas e diminuem os riscos de superaquecimento.

Em construções modernas, a fiação tende a ser adequada e quase não há diferença de consumo entre chuveiros de 220 V e de 127 V. Mas em casas antigas, com instalação elétrica desatualizada, a diferença tende a ser considerável.

Chuveiro pode dar choques?

Na época dos encanamentos de metal, isso acontecia muito. Bastava um fio ligeiramente solto encostado na tubulação para que ela ficasse energizada. Hoje, os tubos são de PVC.

Há ainda outra razão para choques. A água, em contato com a resistência elétrica, pode receber eletricidade do sistema do chuveiro. Isso faz com que toda a água que flui pelo cano do chuveiro conduza corrente elétrica. Quando encostamos a mão no registro metálico, nosso corpo recebe a corrente e serve como um sistema de aterramento.

Essa corrente costuma ser muito pequena e não causa choque. Mas, quando estamos molhados, pode haver um choque leve --que, apesar de incomodar, não representa riscos à saúde.

Quando a rede elétrica é aterrada, essa corrente residual é direcionada ao sistema de aterramento e não há choque.

Fonte: Valter Avelino, professor do Departamento de Engenharia Elétrica do Centro Universitário FEI.
* Dados do Procel (Programa de Conservação de Energia Elétrica do Ministério das Minas e Energia) feito em 2017.

Toda quinta, Tilt conta para você que existe tecnologia em (quase) tudo o que nos rodeia. Tem curiosidade sobre como funciona algum objeto? Deixe sua dúvida nos comentários.

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Errata: o texto foi atualizado
Diferentemente do publicado, a temperatura muda quando muda o valor da resistência, não a tensão aplicada à resistência. O texto já foi corrigido.

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