Bomba de velocidade variável para piscina
Entre as evoluções mais recentes do mercado, encontramos a Bomba de velocidade variável para piscina, que permite várias vazões, perdas de carga e potências consumidas.
Escrevo hoje o quarto artigo da série Tratamento Físico da Piscina.
Vamos recapitular?
No presente post a abordagem recai sobre Bomba de velocidade variável para piscina. E, finalmente, no próximo tratarei de Tempo e taxa de recirculação.
Nilson Maierá
Engenheiro químico, consultor especialista, há mais de três décadas, em projetos, qualidade, manutenção e segurança de piscinas.
Autor do livro “Piscinas Litro a Litro”.
Palestrante sobre diversos assuntos relacionados a piscinas de grande porte, utilizadas por público variado.
Contato
Para palestras ou consultorias com Nilson Maierá envie e-mail para nmaiera@terra.com.br ou contate pelos telefones (011) 98965-6197 / (011) 5081-2768
Bomba de velocidade variável para piscina
Há tempos atrás o mercado americano usava bombas cujos motores apresentavam a possibilidade de uso em duas velocidades.
A velocidade menor correspondia à metade da maior, o que significava potência oito vezes menor, uma vez que ela é função do cubo das relações de velocidade.
Isso possibilita o uso de potências menores em períodos de pouco uso da piscina.
Uma evolução mais recente, em vez de bombas com duas velocidades, começou a se produzir bombas com várias velocidades.
Com estas diferentes velocidades começou-se a obter várias vazões, perdas de carga e potências consumidas.
São bombas encontradas no mercado com várias potências porém não superiores a 3CV.
Bombas maiores fazem uso de variadores de frequência com a mesma finalidade.
Essa bombas são mais caras, mas com economia chegando a 90% (exagero dos fabricantes), seu retorno financeiro se dá em um tempo muito baixo.
O retorno do capital investido é função principalmente do custo da energia elétrica local, do número de horas de uso da piscina; mas também de seu tamanho, da potência da bomba utilizada, da bitola e do comprimento da tubulação hidráulica, do modelo do motor, do fator de serviço do motor, etc.
Usam o mesmo tipo de estator usado no motor de carro híbrido, isto é, são de imã permanente. Tem rendimento maior de 10 % acima dos estatores dos motores convencionais.
Bomba de velocidade variável para piscina – vantagem econômica
A grande vantagem econômica está em se usar vazões baixas, principalmente nos períodos de pouco uso da piscina, pois a perda de carga é função do quadrado da velocidade na tubulação.
Baixas vazões significam maior eficiência na operação de filtração, operação esta que corresponde a 99% do tempo de uma bomba.
A performance de filtração melhora quando a água passa mais vagarosamente pelo meio filtrante. Isto pode significar menos tempo de filtração, diminuindo o consumo de energia.
Como a recomendação das taxas de filtração e de retrolavagem são diferentes - com taxas de filtração, geralmente, no intervalo de 30 a 50 m³/m²/h, e as de retrolavagem superiores a 40m³/m²/h - estas bombas permitem vazões de acordo com a necessidade de melhor filtração e de uma melhor retrolavagem, independentemente do tipo de filtro utilizado.
Baixas velocidades da água no meio filtrante evitam a formação de canais no meio filtrante (canais estes que diminuem a qualidade de filtração) e tornam os tempos de recirculação mais efetivos, porque mistura melhor a água filtrada com a água não filtrada da piscina e, assim, são necessários menos ciclos de filtração ao longo das 24 horas. Também melhora o desempenho da desinfecção UV, pois vazões menores no equipamento UV melhoram muito a desinfecção.
Por outro lado, a possibilidade de altas vazões (velocidades) melhora o desempenho dos aquecedores, possibilitando melhor contato da água com os trocadores metálicos, melhora a utilização de aspiradores automáticos e dos dosadores químicos, possibilitando uma rápida homogeneização dos produtos químicos introduzidos nas piscinas e também podem facilitar o desempenho de water features, utilizando a vazão apropriada.
Essas bombas permitem o uso de programadores de tempo, ajudando na redução do consumo de energia elétrica.
Em velocidade máxima as bombas produzem em torno de 90 decibéis. A redução pode ser de até 30% em decibéis, quando de baixas velocidades em relação as altas velocidades.
Os fabricantes destas bombas afirmam que elas possuem vida aumentada. Exitem fabricantes que anexam nestas bombas sistemas de segurança contra acidentes de ralos de fundo.
Apresentam grande versatilidade de manobra devido a diferentes vazões, pressões e potências.
foto Campestre Piscinas
Nota
Nos Estados Unidos muitas concessionárias de energia elétrica dão descontos quando do uso de bombas de velocidade variável na tarifa e, ainda, o governo dá subsídios na compra do produto.
Vamos usar um exemplo de uma bomba na velocidade de 1.500 rpm em relação a velocidade de 3.450rpm, como se comporta em relação a vazão, pressão e potência elétrica consumida.
No exemplo, a bomba tem uma vazão de 30m³/h, na pressão de 15m de coluna de água e potência de 3 CV.
A relação de rotação do rotor da bomba: 1500/3450 = 0,435
A vazão se modifica linearmente com a variação da rotação do rotor da bomba de velocidade variável.
Q1 = vazão na rotação máxima de 3.450 rpm
Q2 = vazão na rotação real do rotor da bomba de 1.500 pm
Q2 = 0,435 x Q1= 0,435 x 30 = 13,05
A vazão baixou de 30m³/h para 13,05m³/h
A pressão se modifica ao quadrado com a variação da rotação do rotor da bomba de velocidade variável.
H1 = pressão na rotação máxima de 3.450 rpm
H2 = pressão na rotação real do rotor da bomba
H2 = (1.500/3.450)² x H1 = 0,190 H1= 0,190 x 15 = 2,85
A pressão (perda de carga) baixou de 15 mca pra 2,85mca
A potência se modifica à terceira potência com a variação da rotação do rotor da bomba de velocidade variável.
P1 = potência na rotação máxima de 3.450 rpm
P2 = potência na rotação real do rotor da bomba
P2 = (1.500/3.450)³ x P1= 0,082 P1 = 0,082 x 3 = 0,246
A potência consumida baixou de 3 CV para 0,0246 CV
