Estação de bombeamento faça você mesmo: esquemas de conexão e regras de instalação

A estação de bombeamento é um equipamento excelente que permite automatizar o processo de captação de água de poço. O conjunto de dispositivos técnicos ativa o sistema quando necessário para repor os estoques e desliga as unidades no momento certo. O conforto aumentará incrivelmente. Afinal, mesmo no campo é necessário desfrutar das conquistas da civilização, concorda?

No entanto, não basta comprar um equipamento incrivelmente útil; é preciso saber como realizar a instalação e a conexão. Oferecemos a você a leitura de um artigo que aborda todas as questões nos mínimos detalhes. Essas informações serão úteis para todos os proprietários de residências no campo, independentemente de a estação de bombeamento ser instalada por conta própria ou de serem contratados trabalhadores para sua montagem.

Em nosso artigo, você conhecerá as variedades de bombas utilizadas nos sistemas de captação de água subterrânea. Também são apresentadas aqui todas as opções possíveis de localização do equipamento e conexão à rede de água autônoma. As informações são apoiadas por esquemas, materiais fotográficos e vídeos.

Finalidade e estrutura da estação de bombeamento

A estação de equipamento de bombeamento desempenha duas funções simultaneamente: fornece água para o sistema de abastecimento da casa e mantém automaticamente a pressão desejada no sistema.

Isso permite instalar uma rede de água ramificada e conectar eletrodomésticos – chuveiro, aquecedor, lava-louças e máquina de lavar roupa.

A estrutura típica da estação inclui:

• Bomba;
• Acumulador hidráulico;
• Unidade de automação;
• Filtro de malha de entrada – necessário para evitar a entrada de partículas de impurezas e possíveis contaminações no sistema;
• Tubulações, mangueiras e conexões necessárias.

Para evitar o refluxo de líquido do sistema quando a bomba para ou a pressão diminui, uma válvula de retenção é instalada na zona de captação de água. Também é necessária uma fonte de captação de água. Para isso, é construído um poço ou um poço artesiano.

É possível usar um reservatório (piscina) com água transportada e corpos d'água abertos, se as características da unidade permitirem o bombeamento de líquido contaminado.

Se a captação for feita de um corpo d'água natural (lagoa, rio, lago), a água é utilizada apenas para necessidades domésticas e irrigação.

Se a extração de água for realizada de poço ou perfuração, é necessário realizar uma análise. De acordo com os resultados do estudo, determina-se se a água pertence à categoria potável ou doméstica.

A estação de bombeamento é um equipamento compacto e ao mesmo tempo funcional, que garante um abastecimento de água estável para uma casa particular.

Mais detalhes sobre a estrutura e o princípio de funcionamento da estação de bombeamento você pode ler em nosso outro artigo.

Tipos de bombas utilizadas

As estações de bombeamento prontas são instalações com bomba de superfície que realiza a captação de líquido do poço por meio de vácuo. Na própria estrutura da bomba pode estar incluído um ejetor, ou ser externo – neste caso, ele é posicionado no poço.

No entanto, ao montar e instalar a estação de bombeamento por conta própria, também é possível usar uma bomba submersível ou de poço, especialmente se já estiver disponível.

Na maioria das vezes, utilizam-se estações de bombeamento prontas, nas quais todos os elementos principais já estão montados e configurados. Na instalação, basta conectar o cabo de alimentação, a tubulação de captação e a tubulação de pressão.

Modelos com ejetor interno

Unidades com ejetor embutido são capazes de elevar água apenas de pequena profundidade – até 8 m. Mas, ao mesmo tempo, fornecem uma pressão potente, superior a 40 m.

Não temem a entrada de ar, portanto não é necessário encher o sistema com água antes de iniciar o trabalho – a estação primeiro bombeia o ar e depois começa a fornecer água.

Caracterizam-se por boa produtividade e confiabilidade. A desvantagem é o alto nível de ruído, razão pela qual em casa eles são instalados apenas na presença de cômodos auxiliares com isolamento acústico.

Ao instalar uma estação com bomba ejetora de superfície, é necessário considerar não apenas a profundidade do espelho d'água, mas também o trecho horizontal da tubulação de alimentação.

Modelos com ejetor externo

Estações com ejetor remoto são instaladas quando é necessário captar líquido de grande profundidade – 20…50 m. Neste caso, o ejetor é baixado no poço (cisterna), como parte do conjunto de captação. A ele são conectadas duas mangueiras da unidade – uma de pressão e uma de vácuo (sucção).

Pela primeira, o líquido é fornecido ao ejetor e forma uma área de depressão na câmara de sucção; a segunda eleva a água do poço. Esses agregados caracterizam-se por baixo nível de ruído. Consomem pouca energia elétrica, mas sua eficiência atinge apenas 30-40%.

O uso de um ejetor externo permite criar na tubulação de abastecimento de água a pressão necessária para o transporte da água e aumentar significativamente a profundidade de sua captação.

Tipo de bombas submersíveis

Sistemas com bomba submersível (de poço) praticamente não produzem ruído, a captação de água pode ser feita de qualquer profundidade e com distância suficiente do poço ou cisterna em relação ao edifício. Não teme pequenos vazamentos na tubulação e sucção de ar.

No entanto, as bombas submersíveis são bastante caras. Elas exigem água limpa – a instalação de um sistema de filtragem potente resolve o problema, mas neste caso será necessário limpá-lo regularmente. A reparação e manutenção são dificultadas pela necessidade de elevar o agregado à superfície.

Não são adequados para fontes com presença de impurezas na água superiores a 2 g por 1 m³ – os filtros entopem rapidamente e a bomba para de funcionar (+)

Estrutura e princípio de funcionamento do acumulador hidráulico

A corrente de partida da bomba excede a corrente de trabalho em 3-5 vezes e exerce uma ação destrutiva sobre sua estrutura. Portanto, a vida útil da bomba depende do número de partidas. Para reduzi-las, obrigatoriamente instala-se no sistema um hidroacumulador de membrana.

No sistema de abastecimento de água da casa, ele desempenha as seguintes funções:

• Protege a bomba contra desgaste e aumenta sua vida útil – graças à reserva de líquido no compartimento da membrana, o número de acionamentos do equipamento é significativamente reduzido.
• Mantém a pressão constante na tubulação e protege contra variações de pressão.
• Elimina o aparecimento de golpes de aríete no sistema, que agem de forma destrutiva nos dispositivos conectados e nas conexões da tubulação.
• Garante uma reserva de água em caso de falta de energia elétrica.

O aparelho é um recipiente hermético, cujo volume interno é dividido por uma membrana elástica em dois compartimentos. Um deles é preenchido com ar, e o outro é destinado ao bombeamento de água.

O ar pressurizado no hidrotanque empurra a água e mantém a pressão por algum tempo, mesmo na ausência de eletricidade.

O hidrotanque funciona da seguinte forma. A água é bombeada para o recipiente elástico até atingir o limite superior de pressão. Em seguida, a bomba é desligada.

A pressão no sistema é mantida por meio da camada de ar no hidroacumulador; o ar comprimido atua como amortecedor. Quando o volume de água diminui (consumido pelos usuários) e a pressão atinge o limite inferior definido, a bomba é religada e enche o hidrotanque com água.

O hidroacumulador é selecionado com base em cálculos que consideram o número de moradores, a quantidade de pontos de consumo de água, o número máximo permitido de acionamentos da bomba e sua potência, a pressão necessária no sistema.

Um volume de trabalho insuficiente do tanque levará ao acionamento constante da bomba e ao seu desgaste. Um tanque superdimensionado corre o risco de estagnação da água e redução de sua qualidade, com efeitos prejudiciais na superfície interna da membrana.

Unidade de controle da estação de bombeamento

O conjunto padrão de dispositivos de controle da estação de bombeamento consiste em um conector, pressostato e manômetro, e é instalado na tubulação de pressão.

O manômetro serve para controlar a pressão atual no sistema, e o relé é um elemento essencial para o gerenciamento da estação de bombeamento. Ele gerencia o fornecimento de água para o tanque de pressão de acordo com os parâmetros definidos e garante o funcionamento automático da bomba, ligando e desligando-a.

Os principais elementos de trabalho do relé são as molas de pressão mínima e máxima, que são acionadas quando a pressão na rede atinge o valor definido nas configurações. Quando a pressão está baixa, a mola se expande e fecha o contato, acionando o motor da bomba.

O excesso de pressão comprime a mola e, ao atingir o limite máximo, o contato se abre. A bomba desliga e o fornecimento de água é interrompido.

A unidade de automação é um dispositivo mais complexo, com capacidades ampliadas. Além de comutar circuitos elétricos em resposta ao aumento e diminuição da pressão, a unidade de automação protege o sistema contra funcionamento a seco.

Ao escolher um dispositivo de controle para estações que bombeiam água de poços rasos, é melhor optar por uma versão com proteção contra funcionamento a seco.

Ele protegerá a bomba contra superaquecimento e a desligará se, por qualquer motivo (entrada de sujeira, nível do líquido na fonte cair abaixo do ponto de captação), a água parar de entrar no sistema.

Os elementos sensíveis do relé de pressão são duas molas. A mola grande é ajustada para a pressão mínima, a pequena para a diferença entre a pressão mínima e máxima.

O funcionamento da estação de bombeamento ocorre em ciclos, cada um podendo ser dividido em duas etapas:

1. A bomba é ligada e eleva a água da fonte. Ela enche o sistema e o tanque hidráulico até que a pressão exceda o limite superior. Em seguida, o relé de pressão desliga o motor da bomba e o fornecimento de água é interrompido. A estação de bombeamento entra em modo de espera.
2. Quando os consumidores são ligados (abertura de torneiras, uso de equipamentos que consomem água), a água é fornecida a partir do tanque do hidroacumulador. O fluxo de líquido do hidrotanque ocorre até que a pressão diminua até o limite inferior. Isso provoca uma nova ativação da bomba e a elevação da água.

O número de ciclos por hora não deve exceder o limite máximo de ativações permitido para a bomba utilizada.

Vantagens do uso da estação de bombeamento

O sistema de abastecimento de água autônomo em sua casa proporciona independência e conforto.

A estação de bombeamento oferece as seguintes vantagens:

• Aumenta a eficiência do sistema de abastecimento de água.
• Aumenta a segurança da operação dos equipamentos e tubulações.
• Garante uma certa reserva de água (depende da capacidade do hidrotanque) e seu fornecimento mesmo durante uma falha de energia elétrica.
• Mantém a pressão constante e a estabilidade da pressão da água.
• Aumenta a durabilidade dos aparelhos e eletrodomésticos conectados ao sistema de abastecimento de água.
• O modo de operação automático (ligar e desligar oportunamente o conjunto de bombeamento) reduz o desgaste do equipamento e os custos de energia elétrica.
• Possibilidade de escolha do local de instalação do conjunto.
• Possui dimensões compactas e peso leve.
• É simples de instalar.

Em áreas rurais, vilas de casas e vilarejos de veraneio, as redes de abastecimento de água frequentemente sofrem com baixa pressão e pressão instável.

Nesse caso, a estação de bombeamento pode ser conectada a uma tubulação principal existente – isso resolverá os problemas de queda de pressão e falta de pressão no sistema.

A aplicação da estação de bombeamento no esquema de abastecimento de água autônomo não só permitirá aumentar significativamente o nível de conforto das condições de moradia, mas também aumentará consideravelmente a vida útil dos dispositivos instalados no sistema de água.

Tecnologia de montagem da instalação de bombeamento

Antes de iniciar os trabalhos de instalação, é necessário decidir o local de colocação do equipamento de bombeamento.

Passo #1 – escolha do local

Ao planejar a localização do conjunto, deve-se considerar que:

• A localização da estação de bombeamento próxima à fonte de água garante sucção estável e operação uniforme do equipamento.
• O local de instalação deve ser seco, aquecido e bem ventilado.
• O equipamento não deve encostar nas paredes.
• É necessário garantir acesso livre para trabalhos de reparo e inspeções de manutenção.

A opção de instalação da estação de bombeamento com conjunto de bombeamento de superfície, especialmente com ejetor interno, deve ser cuidadosamente considerada, pois esse sistema possui alto nível de ruído.

Existem várias opções de instalação. Vamos analisá-las em detalhes.

Opção #1 – na casa

O local mais adequado para o funcionamento correto da estação é um ambiente aquecido. Idealmente, se a casa tiver uma sala de caldeira com isolamento acústico.

A última opção é instalar o equipamento em cômodos de uso comum (corredor, banheiro, entrada, despensa). Porém, neste caso, ele deve ser colocado longe dos quartos e deve-se garantir isolamento acústico – por exemplo, fazendo uma carenagem ou armário.

A melhor opção para a instalação da estação de bombeamento é colocá-la em uma sala separada na casa, com um poço perfurado diretamente sob o edifício.

Opção #2 – no porão

Muitas vezes, a estação de bombeamento é instalada no subsolo ou porão. No entanto, é necessário garantir condições ideais para a instalação – o ambiente deve ser isolado acusticamente, termicamente e hidraulicamente.

Pode-se construir uma caixa especial no subsolo, com acesso ao equipamento através de uma escotilha.

Um porão quente e bem equipado, com boa impermeabilização e isolamento acústico e ventilação, é ideal para a instalação do equipamento de bombeamento.

Opção #3 – no poço

A estação de bombeamento é instalada em uma plataforma especialmente construída dentro do poço. A profundidade da superfície de instalação deve ser tal que todo o equipamento fique abaixo do nível de congelamento. O próprio poço é isolado termicamente na parte superior.

A desvantagem deste esquema é o acesso dificultado ao equipamento.

Com largura e profundidade suficientes do poço, bem como potência da bomba, a estação pode ser instalada no poço em um suporte ou plataforma especial.

Opção #4 – no caixão

Ao redor do poço, constrói-se uma câmara com largura suficiente para manutenção posterior, enterrada abaixo do nível de congelamento do solo. Na superfície, o caixão é fechado e isolado termicamente, deixando apenas uma pequena escotilha para manutenção.

A construção de um poço de acesso permitirá o uso de uma bomba com ejetor embutido quando a profundidade do lençol freático em relação à superfície for de 9 a 11 metros.

A instalação do conjunto no caixão do poço garante proteção contra congelamento do equipamento e isolamento acústico completo.

Opção #5 – em uma construção separada ou anexo

Neste caso, não se ouvirá barulho dentro de casa. No entanto, simplesmente isolar termicamente esse ambiente não será suficiente; será necessário também aquecimento. Isso leva a custos adicionais de eletricidade e instalação do sistema de aquecimento.

Ao instalar a estação com bomba submersível, não há problemas de isolamento acústico. Todos os elementos do sistema, exceto a própria bomba, são instalados em qualquer cômodo aquecido da casa.

A instalação da estação de bombeamento em um pavilhão externo equipado evitará a principal desvantagem deste tipo de equipamento – o ruído durante a operação

Após determinar o local de instalação da estação de bombeamento, inicia-se sua montagem.

Passo #2 – realização dos trabalhos preparatórios

Prepara-se uma base sólida para a bomba – de concreto, tijolo ou madeira, nivelando a superfície para instalação. Pode-se usar um suporte metálico especial.

Como a bomba vibra bastante durante o funcionamento, folgas e vazamentos surgem nas conexões da tubulação. Para reduzir a vibração e seu efeito destrutivo, colocam-se almofadas ou tapetes de borracha sob os apoios da bomba, e a própria instalação é fixada firmemente – parafusando os pés com parafusos de ancoragem.

A principal condição para o funcionamento ininterrupto da estação de bombeamento é o fluxo livre de líquido da fonte.

O principal problema a ser resolvido no abastecimento de água durante todo o ano é a proteção contra congelamento. Por isso, escava-se uma vala sob a tubulação – da fundação até o poço ou caixão (câmara) do furo.

A vala deve ser reta em planta, de preferência sem curvas ou dobras, para não reduzir a pressão. Para evitar o efeito de temperaturas negativas nos tubos, eles são enterrados abaixo do nível de congelamento do solo na região.

Ao formar a vala, é necessário considerar uma inclinação de 0,03 em direção à captação de água para drenar o líquido da tubulação durante o período de conservação.

Quando as águas subterrâneas estão próximas, a tubulação é instalada acima do nível crítico, mas neste caso é isolada termicamente e adicionalmente usa-se cabo de aquecimento. Também será necessário isolamento térmico e aquecimento sério se a tubulação for elevada acima do nível do solo.

Se a tubulação passa pelo ar ou está enterrada superficialmente, é necessário aquecimento e isolamento térmico sério

Passo #3 – montagem do conjunto de captação de água

O conjunto de captação de água depende do tipo de bomba utilizada.

• No esquema de conexão padrão – estação com bomba de superfície e ejetor embutido – é uma válvula de retenção com filtro de malha conectada a um tubo de polipropileno através de uma luva.
• Instalação com ejetor externo. No compartimento de sucção do ejetor, rosqueia-se uma válvula de retenção com filtro de malha, e por cima conectam-se dois tubos.
• Ao usar uma bomba submersível (de poço), o filtro grosseiro já faz parte de sua construção. Portanto, conecta-se ao conjunto uma válvula de retenção e um tubo. A bomba tem peso considerável, por isso é suspensa por um cabo resistente.

O conjunto é baixado até a profundidade necessária, considerando que a distância mínima dele até o fundo da fonte é de 1 m ao usar bombas de superfície e 0,5 m para submersível (de poço).

Também deve-se ter em mente que o nível do espelho d'água varia ao longo do ano – no verão ele diminui. Se a profundidade de sucção estiver no limite, durante esse período você pode ficar totalmente sem abastecimento de água.

Dependendo do diâmetro do poço, a construção do conjunto ejetor varia. A circulação da água ocorre por dois tubos ou pelo princípio de tubo dentro de tubo.

Passo #4 – montagem dos elementos superficiais da estação

Em princípio, os esquemas de instalação da estação de bombeamento variam dependendo da unidade de bombeamento utilizada.

Regra principal: qualquer dispositivo adicional é instalado através de válvulas esfera com conexão americana e válvulas de retenção. Isso permite remover os dispositivos para substituição ou reparo sem a necessidade de drenar toda a água do sistema.

Deve-se prever também a possibilidade de drenar a água do sistema – para isso, no tubo é formado um desvio com a instalação de um T, ao qual é conectada uma torneira de drenagem.

No tubo de alimentação, é recomendável instalar um filtro de limpeza grossa. No tubo de pressão (na linha que leva aos consumidores) – um filtro de limpeza fina.

A montagem de uma estação pronta do tipo superficial não apresenta dificuldades, pois os principais elementos do sistema já estão conectados entre si. Ela consiste em um acumulador hidráulico com uma bomba elétrica e uma unidade de controle instaladas nele.

Além da tubulação principal, nesse sistema é instalado um dispositivo para enchê-lo com água antes da primeira partida. Da mesma forma que o dispositivo de drenagem, no tubo é introduzido um T com uma válvula esfera conectada e um funil.

Ao montar a tubulação, todas as conexões devem ser vedadas com linho, fita de Teflon (FUM) ou pasta de vedação, para evitar a entrada de ar no sistema.

Mais detalhes sobre as características da escolha de uma estação de bombeamento e uma classificação das melhores ofertas no mercado, de acordo com a opinião dos proprietários do equipamento, você pode ver neste artigo.

Nos demais casos, os elementos do sistema são montados de forma independente. Ao instalar uma estação de superfície, a tubulação (ou duas tubulações, se for usado um ejetor remoto) do poço é conectada à bomba.

Em seguida, instalam o acumulador hidráulico e a unidade de controle. Para uma estação com bomba de poço, esses serão todos os elementos de superfície principais no esquema. O mais conveniente para isso é usar um conector de 5 saídas, que é montado no tubo de pressão em um local conveniente. Nele são rosqueados o pressostato e o manômetro.

À entrada lateral do conector é conectado o acumulador hidráulico. Para facilitar a manutenção, ele é conectado através de uma válvula esfera com conexão americana e é providenciada uma drenagem.

Conectam os consumidores à estação de bombeamento. Na maioria das vezes, o primeiro elemento é o coletor de distribuição de água fria.

Tal sistema é menos sensível à entrada de ar, porém todas as juntas devem ser vedadas.

Passo #5 – primeira partida da estação

O motor elétrico da bomba possui alta potência, portanto é melhor fornecer à estação de equipamentos de bombeamento uma linha de alimentação elétrica própria, providenciar aterramento e instalar um estabilizador de tensão.

Verifica-se a pressão da câmara de ar do acumulador hidráulico. Ela deve ser 10% menor que a pressão de ligação da bomba. No entanto, esse ajuste é feito em modo operacional. Preliminarmente, é necessário atingir os seguintes valores: para tanque hidráulico com capacidade de 20-30 L – 1,4…1,7 bar, com capacidade de 50-100 L – 1,7…1,9 bar.

Antes da primeira partida da instalação com bomba de superfície, a parte de trabalho do sistema é preenchida com água. Para isso, desrosqueia-se o bujão do orifício de enchimento, localizado na parte superior da bomba.

Se no tubo estiver previsto um funil de enchimento, é melhor utilizá-lo. Despeja-se o líquido até o enchimento completo, até começar a transbordar. Em seguida, o orifício (válvula) é bem fechado.

Ao encher o sistema com líquido através do orifício de enchimento da bomba, é conveniente usar um funil comum

Sequência de partida:

1. A bomba é conectada à rede elétrica.
2. A válvula do funil de enchimento do tubo com bomba de superfície é ligeiramente aberta para remover os restos de ar que entraram no sistema.
3. Liga-se o conjunto – dentro de 2-3 minutos, a água deve começar a fluir pela saída do tubo de pressão (ou da torneira de água aberta).
4. Se o líquido não fluir, o equipamento de bombeamento é desligado, adiciona-se mais água ao sistema e liga-se novamente.

Após uma partida bem-sucedida, o equipamento deve ser 'amaciado' e, se necessário, ajustar as configurações do bloco hidráulico e do pressostato.

Regras básicas de operação

Após a colocação da estação de bombeamento em operação, é realizada sua manutenção periódica. É necessário limpar o filtro de limpeza grossa em tempo hábil. Sem isso, o desempenho da instalação diminui gradualmente, a água sai em jatos, e um filtro completamente entupido levará ao modo de operação 'a seco' e ao desligamento do sistema.

A frequência de limpeza depende do teor de impurezas na água bombeada.

Você pode ler informações sobre as falhas mais comuns da estação de bombeamento e como solucioná-las no próximo artigo.

Uma vez por mês, ou após longo período de inatividade, conservação de inverno ou trabalhos de reparo, verifica-se a pressão no compartimento de ar do acumulador hidráulico. Se necessário, o ar é bombeado.

Ao usar a estação apenas no período de verão, é necessário drenar toda a água do sistema antes da chegada das geadas.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

As regras básicas para conectar a estação de bombeamento serão demonstradas no vídeo:

Vídeo de instruções sobre configuração e operação da estação de bombeamento:

Como fazer uma estação de bombeamento com base em uma bomba submersível:

A instalação correta da estação de bombeamento fornece a uma casa particular um abastecimento de água com parâmetros não inferiores aos de um apartamento na cidade – pressão constante e vazão suficiente.

Para que o sistema funcione da forma mais eficiente possível, antes de escolher e instalar o equipamento, consulte um especialista e faça um cálculo de avaliação.

Se você tem experiência em montagem e instalação independente de estação de bombeamento, compartilhe seu conhecimento nos comentários deste artigo. Se você tiver dúvidas após a leitura do material, não hesite em fazê-las nos comentários abaixo.