Ajustar a pressão na estação de bombagem com um hidroacumulador

Para criar um sistema automatizado de abastecimento de água para uma pequena casa privada, tudo o que precisa é de uma bomba normal, quer seja uma bomba de poço ou uma bomba de superfície, com as especificações de desempenho correctas. No entanto, se tiver um agregado familiar maior, com mais de quatro pessoas, ou uma habitação de vários andares, terá de instalar uma estação de bombagem. Estas estações de bombagem vêm com definições de pressão predefinidas de fábrica, mas pode haver casos em que seja necessário ajustá-las. Neste artigo, discutiremos quando e como ajustar as definições de pressão de uma estação de bombagem.

Conceção da estação de bombagem

Para garantir a regulação correcta deste equipamento de bombagem, é necessário ter pelo menos um conhecimento básico da sua organização e dos seus princípios de funcionamento. A principal função das estações de bombagem multi-módulos é fornecer água potável a todos os pontos de entrada de água num edifício. Além disso, estas unidades têm a capacidade de aumentar e manter automaticamente a pressão do sistema no nível desejado. Consulte o diagrama fornecido para uma representação visual de uma estação de bombagem com um hidroacumulador. A estação de bombagem é composta pelos seguintes elementos (ver figura abaixo).

Este dispositivo funciona com base no seguinte conceito. Quando a torneira no local de entrada de água é aberta, a água sai do hidroacumulador e entra no sistema. Simultaneamente, a pressão no tanque diminui. Quando a pressão atinge o valor pré-determinado no sensor, os seus contactos são activados, fazendo com que o motor da bomba seja ligado. A bomba é então desligada quando o consumo de água cessa no ponto de entrada de água ou quando a pressão no acumulador sobe para o nível desejado, conforme determinado pelo relé.

Interruptor de pressão da estação de bombagem

O sistema de bombagem de água é regulado automaticamente pelo sensor. O interrutor de pressão é responsável por ligar e desligar o equipamento de bombagem. Também controla o nível da cabeça de água. Neste sistema são utilizados componentes mecânicos e electrónicos.

Relés mecânicos

Estes dispositivos têm um design simples e fiável, o que os torna altamente resistentes a falhas em comparação com os seus homólogos electrónicos. Os relés mecânicos não têm componentes que se possam queimar, o que os torna significativamente mais duradouros. O ajuste pode ser facilmente efectuado alterando a tensão da mola.

Um pressostato mecânico é controlado pela tensão da mola. O relé mecânico é composto por uma placa metálica que contém o grupo de contactos e também tem terminais para ligar o dispositivo e molas para ajuste. A parte inferior do relé é dedicada ao diafragma e ao pistão. O design do sensor é simples, pelo que não deverá haver grandes problemas com a desmontagem e análise de danos de forma independente.

Relés electrónicos

O principal atrativo destes dispositivos reside na sua facilidade de utilização e precisão. Os relés electrónicos oferecem um passo significativamente menor em comparação com os relés mecânicos, proporcionando mais opções de ajuste. No entanto, os componentes electrónicos, especialmente os de baixo custo, são propensos a avarias. Por conseguinte, não é sensato poupar na qualidade neste caso.

Interruptor eletrónico de pressão da água

Uma outra vantagem do relé eletrónico é a sua capacidade de evitar que o aparelho funcione em vazio. Nos casos em que a pressão da água na tubagem está no seu mínimo, o dispositivo permanecerá operacional durante um determinado período. Esta abordagem garante a proteção dos principais componentes do sistema. Reparar o relé eletrónico por conta própria é muito mais difícil: para além dos conhecimentos técnicos, é necessário um conjunto específico de ferramentas. Por conseguinte, é aconselhável deixar o diagnóstico e a manutenção do sensor a cargo de profissionais.

Características do aparelho

Consoante o modelo e o tipo de estação, o dispositivo pode ser colocado no interior da caixa ou fixado no exterior. Assim, se o equipamento não incluir um relé ou se as suas características não forem adequadas para o utilizador, existe sempre a opção de adquirir o componente separadamente.

Os sensores também são categorizados com base na sua pressão máxima permitida. Cerca de metade dos relés típicos estão configurados para ativar o sistema a 1.5 atm e desactivá-lo a 2.5 atm. Os modelos domésticos mais robustos têm um limiar de 5 atm.

Considerando o fator externo, é crucial ter em conta os atributos únicos da estação de bombagem. Se a pressão ultrapassar um determinado nível, existe o risco de o sistema não ser capaz de a tolerar, provocando fugas, rupturas e a rápida deterioração do diafragma. É precisamente por isso que é da maior importância calibrar meticulosamente o relé em relação à funcionalidade crítica da estação de bombagem.

Características de funcionamento

Vamos examinar como funciona o relé RM-5, utilizado em muitas estações de bombagem. Relés semelhantes com características melhoradas e proteção extra também podem ser adquiridos a fabricantes estrangeiros.

O PM-5 é composto por uma base metálica móvel e um par de molas posicionadas em ambos os lados. O diafragma move a placa de acordo com a pressão aplicada. Os valores mínimo e máximo a que o sistema se liga ou desliga podem ser ajustados através de um parafuso de pressão. O RM-5 está equipado com uma válvula de retenção para evitar que a água volte a fluir para o poço ou tanque quando a estação de bombagem é desactivada.

Também é possível encontrar no mercado versões modificadas do RM-5, tanto de fábricas como de entusiastas amadores. Estas modificações incluem relés amplificados e elementos e características de proteção adicionais.

Segue-se uma análise passo a passo do funcionamento do sensor de pressão:

1. Quando se abre a torneira, a água começa a sair do depósito.
2. À medida que o líquido na estação de bombagem diminui, a pressão também diminui gradualmente.
3. Quando o equipamento é ligado, o diafragma actua sobre o pistão, provocando o fecho dos contactos.
4. Ao fechar a torneira, é possível encher o depósito de água.
5. Quando a pressão atinge o seu pico, o equipamento desliga-se automaticamente.

A frequência de ativação e desativação da bomba, bem como o nível de pressão, podem ser ajustados de acordo com definições específicas. Quanto mais curtos forem os intervalos entre o arranque e a desativação, maior será o tempo de vida útil dos componentes principais do sistema e do equipamento em geral. Por conseguinte, o ajuste correto do pressóstato é crucial.

No entanto, não é só o sensor que tem impacto no funcionamento do equipamento. Por vezes, mesmo que o dispositivo esteja corretamente ajustado, outros componentes da estação podem comprometer a funcionalidade de todo o sistema. Por exemplo, um motor com mau funcionamento ou canais de comunicação bloqueados podem ser a causa do problema. Por isso, é importante inspecionar minuciosamente o relé apenas depois de diagnosticar os componentes primários, especialmente quando se trata de sensores mecânicos. Em muitos casos, a simples limpeza do relé de qualquer sujidade acumulada, incluindo molas, placas e grupos de contactos, é suficiente para resolver o problema.

Quando o relé precisa de ser ajustado

Como mencionado anteriormente, o relé simplifica o processo de bombagem de líquido para o sistema de canalização e para o depósito de expansão. Na maioria dos casos, o equipamento de bombagem pré-comprado vem com configurações de relé predefinidas. No entanto, há casos em que se torna necessário ajustar rapidamente a pressão da estação de bombagem. Estas acções devem ser tomadas nos seguintes cenários:

• Imediatamente após o arranque do motor da bomba, este desliga-se.
• Quando a estação está desligada, há baixa pressão no sistema.
• Durante o funcionamento da estação, é gerada uma força de compressão excessiva no depósito hidráulico, conforme indicado pelo manómetro, mas o dispositivo não se desliga.
• O interrutor de pressão não funciona e a bomba não liga.

Em muitos casos, se a unidade apresentar os sintomas acima mencionados, não há necessidade de reparar o relé. O que é necessário é simplesmente um ajuste correto da unidade.

Preparação do reservatório hidráulico e sua regulação

Antes de serem colocados no mercado, os acumuladores hidráulicos são submetidos a um processo na fábrica em que o ar é introduzido sob uma pressão específica. Este ar é bombeado para o depósito através de um carretel que está instalado no mesmo.

Normalmente, a pressão desejada para a estação de bombagem é a seguinte: para os depósitos hidráulicos até 150 litros, deve ser de 1 bar.5 bar, enquanto que para os depósitos de expansão de 200 a 500 litros, a pressão deve ser de 2 bar.

A pressão do ar no interior do reservatório hidráulico pode ser encontrada na etiqueta que está fixada no reservatório. Na imagem abaixo, a seta vermelha aponta para a linha que indica a pressão do ar no depósito.

Outra forma de determinar a força de compressão do reservatório é utilizar um manómetro de automóvel. Esta ferramenta de medição está ligada ao carretel do depósito.

Para começar a ajustar a força de compressão do depósito hidráulico, é necessária uma preparação adequada:

1. Desligar o equipamento da sua alimentação eléctrica.
2. Abra uma torneira do sistema e aguarde até que o líquido deixe de fluir. Idealmente, a torneira deve estar localizada perto da unidade de armazenamento ou no mesmo piso.
3. Medir a força de compressão no depósito com um manómetro e anotar o valor. Para tanques de armazenamento mais pequenos, o valor deve ser de aproximadamente 1.5 bar.

Para ajustar corretamente o depósito de armazenamento, a orientação geral é que a pressão necessária para acionar o relé e ligar a unidade seja, pelo menos, 10% superior à força de compressão no depósito. Por exemplo, se o relé da bomba ligar o motor a 1.6 bar, então tem de existir uma força de compressão correspondente de 1.4-1.5 bar no depósito de armazenamento. Vale a pena mencionar que este alinhamento com as definições de fábrica não é uma coincidência.

Se o sensor estiver configurado para ativar o motor da estação com uma força de compressão superior a 1.6 bar, as configurações do acumulador são ajustadas em conformidade. Para aumentar a pressão no acumulador, o que significa encher o ar, pode utilizar uma bomba concebida para encher pneus de automóveis.

Sabia que? É aconselhável ajustar a pressão de compressão do ar na unidade de armazenamento numa base anual, uma vez que a pressão pode descer alguns décimos de bar durante os meses de inverno.

Regulação do pressóstato

Pode haver ocasiões em que as configurações de fábrica do sensor não satisfaçam as necessidades dos utilizadores que operam as máquinas de bombagem. Por exemplo, ao abrir uma torneira em qualquer nível de uma estrutura, pode ocorrer uma redução notável na pressão da água. Além disso, a introdução de determinados sistemas de purificação de água pode não ser viável se a força de compressão no sistema for insuficiente, normalmente inferior a 2.5 barras. Se a estação for programada para ser activada a 1.6-1.8 bar, os filtros não funcionarão neste cenário particular.

O ajuste autónomo do pressóstato é normalmente um processo simples e pode ser efectuado seguindo estes passos:

1. Anote as leituras do manómetro quando a unidade é ligada e desligada.
2. Desligar o cabo de alimentação da tomada ou desligar os disjuntores.
3. Retirar a tampa do sensor, que normalmente é fixada por um único parafuso. Por baixo da tampa, encontram-se dois parafusos com molas. O parafuso maior é responsável por determinar a pressão a que o motor da estação arranca. Normalmente está marcado com a letra "P" e setas que indicam o"+" e"-" sinais.
4. Para aumentar a força de compressão, rode a porca na direção dos sinais "+" sinal. Pelo contrário, para a diminuir, rodar o parafuso em direção a"-" sinal. Rodar a porca uma volta completa na direção pretendida e, em seguida, ligar a máquina.
5. Aguardar que a estação se desligue. Se não estiver satisfeito com os valores do manómetro, continue a rodar a porca e ligue a máquina até que a pressão no acumulador atinja o valor desejado.
6. O passo seguinte consiste em ajustar o binário de desligamento da estação. Isto é conseguido utilizando um parafuso mais pequeno com uma mola à volta. Tem a indicação "ΔP" e tem setas com"+" e"-" símbolos. O regulador de pressão para ativar o dispositivo é ajustado da mesma forma que para desativar o dispositivo.

Normalmente, a diferença entre a força de compressão com que o sensor ativa o motor da estação e a força de compressão com que a unidade se desliga é de aproximadamente 1-1.5 bar. No entanto, esta diferença pode aumentar se a paragem ocorrer a valores mais elevados.

Por exemplo, existe um valor predefinido na unidade em que P_em é ajustado para 1.6 bar e P_off é ajustada para 2.6 bar. Isto indica que a diferença está dentro do intervalo padrão de 1 bar. No caso de ser necessário aumentar a P_desligado para 4 bar, o intervalo também deve ser aumentado para 1.5 bar. Por outras palavras, P_em deve ser de aproximadamente 2.5 bar.

No entanto, se este intervalo for aumentado, a queda de pressão no sistema de abastecimento de água também aumentará. Por vezes, isto pode ser inconveniente, uma vez que exigirá que seja consumida mais água do depósito antes de a estação ser ligada. No entanto, devido à diferença significativa entre P_on e P_desligado, a bomba será activada com menos frequência, resultando num aumento da vida útil.

Só é possível efetuar os procedimentos acima referidos de ajuste da força de compressão se o equipamento tiver a capacidade necessária. Por exemplo, se o passaporte técnico do dispositivo especificar que este só pode fornecer um máximo de 3.5 bar, então seria inútil ajustar P_off = 4 bar, pois a estação continuará a funcionar sem parar, e a pressão no tanque não conseguirá atingir o nível desejado. Assim, para se conseguir uma pressão igual ou superior a 4 bar no coletor, é essencial adquirir uma bomba com a capacidade adequada.