Estações de bombeamento para poços: como escolher, características de conexão e instalação

O processo automatizado de fornecimento de água do poço para a casa, jardim e horta ajuda a minimizar o tempo dedicado às tarefas domésticas. O 'coração' das redes de abastecimento de água são as estações de bombeamento para poços – dispositivos que bombeiam água da fonte para os pontos de consumo.

Para o funcionamento ininterrupto, é necessário conhecer os detalhes da localização, instalação e conexão do equipamento de bombeamento. Você concorda?

Explicaremos como escolher adequadamente uma estação de bombeamento para abastecer de água uma casa de campo. Aqui você aprenderá todas as regras para a instalação das linhas de abastecimento de água da captação até a casa. Com nossas dicas, a organização do abastecimento de água com um poço como fonte não causará a menor dificuldade.

Como é composta uma estação de bombeamento?

O nível de conforto em uma casa de campo é determinado em grande parte pela presença de um sistema de abastecimento de água profissionalmente ajustado, cujo principal componente é a estação de bombeamento.

A estrutura dos dispositivos envolvidos na organização do fornecimento de água deve ser conhecida em qualquer caso. Será útil se você estiver instalando o encanamento por conta própria ou confiando o trabalho de montagem a profissionais.

Conhecendo o princípio de funcionamento dos elementos individuais do sistema, em caso de acidente ou falha de um dos dispositivos, você poderá realizar, de forma independente e, principalmente, rápida, o reparo da estação de bombeamento ou a substituição.

Assim, os componentes mais importantes do esquema de abastecimento de água com o uso de uma estação de bombeamento são os seguintes:

• dispositivo de captação de água com filtro;
• válvula de retenção, que impede o fluxo de água na direção oposta;
• tubulação de sucção – o tubo que leva à bomba;
• pressostato para regular o fornecimento de água;
• manômetro, que mostra os parâmetros precisos;
• hidroacumulador – acumulador automático;
• motor elétrico.

Em vez do hidroacumulador, um dispositivo mais moderno e prático, às vezes é usado um tanque de acumulação, que tem várias desvantagens (baixa pressão, instalação inconveniente, etc.).

O diagrama mostra uma das formas de instalar um tanque de acumulação sem pressão e um hidróforo, capaz de regular a pressão e o nível de água no sistema

No entanto, atualmente, com a disponibilidade de muitos modelos modernos e acessíveis com hidroacumulador nas lojas, não faz sentido montar um sistema com tanque de armazenamento por conta própria.

Se você decidir adquirir um recipiente para armazenar água, tente considerar os seguintes aspectos:

• O tanque de reserva deve ser instalado no ponto mais alto possível (por exemplo, no sótão) para gerar a pressão necessária.
• O volume do tanque deve ser suficiente para manter uma reserva de 2 a 3 dias em caso de falha do equipamento de bombeamento (mas não superior a 250 litros, caso contrário pode ocorrer acúmulo de sedimentos).
• A base para instalação do recipiente deve ser reforçada com vigas, lajes e estruturas adicionais.

O tanque de reserva, assim como o equipamento de membrana (hidroacumulador), deve ser equipado com um filtro. Além disso, é obrigatória a instalação de um tubo de segurança para drenar o excesso de água. A mangueira conectada ao tubo deve ser direcionada para o sistema de drenagem ou colocada em recipientes destinados ao armazenamento de água para irrigação.

Diagrama padrão da estrutura da estação de bombeamento com a identificação dos principais componentes: válvula de retenção, pressostato, manômetro, tubulação de pressão; a seta vermelha indica o hidroacumulador.

O princípio de funcionamento da estação de bombeamento é cíclico. Assim que o nível de água no sistema diminui, a bomba é acionada e começa a bombear água, preenchendo o sistema.

Quando a pressão atinge o nível necessário, o pressostato atua e desliga a bomba. As configurações do pressostato devem ser ajustadas antes de iniciar o funcionamento do equipamento – elas dependem do volume do tanque e das características da bomba.

Critérios para escolher uma estação para o poço

Ao comprar uma estação de bombeamento, deve-se prestar atenção aos parâmetros da bomba e aos fatores que caracterizam a fonte de água (no nosso caso, o poço), incluindo sua distância do edifício.

Por exemplo, não será desnecessário verificar os seguintes valores:

• Profundidade máxima de captação de água. Estamos interessados no nível dinâmico da água, ou seja, a média de 1 a 2 dias com uso constante. Se considerarmos o nível estático, podemos cometer erros nos cálculos.
• Altura manométrica nominal do conjunto. Altura condicional da coluna de água que o equipamento de bombeamento pode criar. É calculada pela fórmula, somando a altura de sucção, o comprimento dos trechos horizontais da tubulação, a elevação vertical e as perdas no transporte pela tubulação.
• Vazão da estação de bombeamento. Para os cálculos, podemos considerar o consumo médio de água em todos os pontos de consumo (por exemplo, torneira da pia – 0,15 m/s, chuveiro ou máquina de lavar – 0,3 m/s). O valor total não deve ser superior à vazão do poço, caso contrário a fonte não conseguirá atender à demanda.
• Tensão de alimentação elétrica. Em redes domésticas, é 220 V (exceto estações potentes com motores trifásicos, onde a tensão é de 380 V).
• Potência consumida. A variação da energia consumida pelas estações é impressionante. Em média, 500-2000 W. A potência influencia diretamente a escolha do tipo de disjuntor automático.
• Volume do reservatório do acumulador hidráulico. De 24 L (para famílias de 1 a 2 pessoas) a 100 L (6 pessoas ou mais).

É claro que, sem conhecer os detalhes técnicos, antes de escolher e adquirir o conjunto, é melhor consultar um especialista com bom conhecimento em equipamentos de bombeamento domésticos.

As características da estação de bombeamento estão indicadas na ficha técnica do produto. Para escolher o modelo adequado, é necessário compará-las com seus próprios cálculos.

A escolha de uma estação de bombeamento para poço depende da profundidade da perfuração. Por exemplo, se a profundidade atingir 12-15 m, é necessário um dispositivo com ejetor embutido; acima de 20 m, com ejetor externo. Graças à sucção em circuito fechado, a força de elevação da água aumenta, mas a eficiência cai drasticamente e o consumo de energia aumenta.

Como escolher o local para o equipamento?

Para a operação do equipamento de bombeamento, tente atender a algumas condições:

• distância mínima da estação até a fonte de água;
• regime de temperatura necessário;
• possibilidade de redução do nível de ruído;
• localização conveniente do equipamento para manutenção.

Considerando os fatores mencionados, os locais mais adequados para instalação da estação são a câmara do poço (caixão), o porão da casa e a sala da caldeira, embora cada local tenha seus prós e contras.

Caixão é o nome dado a uma estrutura instalada no solo. É construída diretamente sobre a saída do poço, cavando uma vala profunda que deve estar abaixo do nível de congelamento do solo. Se a bomba não for instalada suficientemente funda, não poderá funcionar durante todo o ano, pois falhará nas primeiras geadas.

Para a fabricação do caixão, utilizam-se anéis de concreto, alvenaria de tijolos, blocos de concreto monolítico, cubos metálicos. A entrada do caixão fica na parte superior da estrutura e é uma escotilha com tampa hermética.

O caixão requer impermeabilização e isolamento térmico adicional da parte superior – o teto. Além disso, o volume do espaço deve ser suficiente para que, se necessário, sejam feitos reparos.

A vantagem de instalar a estação de bombeamento diretamente no caixão do poço construído sobre a boca é que o equipamento em funcionamento estará longe dos cômodos habitáveis e não causará desconforto com ruído alto.

Um bom local para instalar a estação é o porão. Ele fica mais distante do poço do que o caixão, mas no porão é fácil preparar um local para a montagem. Considerando o risco de inundação, o equipamento é instalado sobre uma pequena elevação estável.

Uma opção vantajosa para colocar a estação de bombeamento no porão: os cômodos habitáveis ficam a certa distância, a saída externa está aproximadamente no mesmo nível da tubulação que vem do poço.

Nos porões de casas de campo, muitas vezes são montados cômodos auxiliares (lavanderias, despensas, adegas para conservas), portanto o aquecimento já é previsto. Se o porão não for aquecido, é necessário providenciar isolamento térmico adicional, e ainda mais prático – instalar um radiador extra.

Não recomendamos instalar a sala de caldeiras perto dos quartos, pois o nível de ruído do equipamento em funcionamento é bastante alto. Se você decidir instalar a estação de bombeamento no corredor ou na despensa, tente isolar o ambiente ao máximo.

Existe ainda outra solução, mas ela será interessante apenas para aqueles que visitam a casa de campo exclusivamente no período de verão.

Pode-se adquirir um conjunto compacto portátil e instalá-lo em um pequeno barracão provisório – uma estrutura de madeira que lembra uma caixa. O importante é que a construção esteja protegida contra intempéries. No inverno, a estação de bombeamento, juntamente com o encanamento temporário, é desmontada e colocada em um cômodo aquecido.

Instruções para instalação da estação de bombeamento

Consideraremos a opção mais popular de instalação da estação, na qual o conjunto está localizado dentro da casa (no porão ou despensa), e a linha de sucção, descida no poço, é equipada com um ejetor.

Trabalhos externos – do poço até a casa

As atividades externas incluem a montagem do dispositivo de sucção do poço – ejetor externo, a colocação da linha até a fundação da casa ou a preparação do local (despensa) para a instalação da estação de bombeamento, se ela estiver no porão.

Quanto mais próximo o poço estiver da casa, melhor, pois isso garante uma pressão de água mais forte e o mínimo de problemas com a instalação da tubulação de água. A principal tarefa dos perfuradores é equipar o poço, instalando o tubo de revestimento de acordo com as normas e requisitos; eles não cuidam do acabamento externo da cabeça do poço.

Assim, antes do início do trabalho, o poço consiste em um pedaço de tubo com cerca de 1 m de altura saindo do solo.

Existem várias maneiras de embelezar a saída do tubo de revestimento para a superfície: desde a simples conexão do equipamento de bombeamento até a construção de um caixão subterrâneo ou uma pequena estrutura externa.

Decidimos instalar o poço com uma estação de bombeamento para bombear dentro da casa, portanto, não há necessidade de criar uma sala adicional na área da cabeça do poço – basta finalizar a própria cabeça do poço, garantindo uma conexão vedada do tubo com a rede de água.

Para a colocação da linha que funcionará o ano todo, será necessário cavar uma vala abaixo do nível de congelamento. Consequentemente, o tubo de revestimento também precisará ser escavado até esse nível.

Assim, os tubos irão da cabeça do poço até a abertura na fundação da casa. Uma condição importante é a inclinação da tubulação de água em direção à fonte, para que a água, em caso de drenagem, possa retornar naturalmente ao poço.

A abertura na fundação não deve estar muito alta em relação à linha – mudanças bruscas de nível e curvas afetam negativamente a força da pressão e o funcionamento do sistema como um todo.

Após perfurar o buraco na fundação e cavar a vala, é necessário realizar três ações diretamente relacionadas à instalação do equipamento de bombeamento:

• montar e instalar o ejetor;
• fixar hermeticamente o cabeçote;
• preparar a base para a instalação do acumulador hidráulico.

O ejetor é uma peça de ferro fundido com três furos roscados. Ao conectá-lo aos tubos, é necessário usar pasta de vedação, fita Teflon ou linho, caso contrário a vedação será comprometida.

Esquema de funcionamento do ejetor. Observe a parte inferior do dispositivo – é um filtro que retém partículas de areia e sedimentos de fundo; ele deve ser instalado primeiro, caso contrário, o equipamento falhará rapidamente.

Se o trecho externo do tubo de revestimento se eleva muito acima do solo, a parte excedente deve ser cortada. Pode haver dificuldade em encontrar um cabeçote para um dispositivo de dois tubos; nesse caso, você pode montar o aparelho usando um cabeçote para uma estação de tubo único. Para isso, um cotovelo com o mesmo diâmetro é soldado em ângulo reto ao tubo de revestimento.

Para calcular o comprimento dos tubos verticais, que geralmente são feitos de polietileno em rolos, é necessário adicionar 2 metros ao nível dinâmico da água.

Não se deve baixar a extremidade do dispositivo muito perto do fundo, pois o filtro de limpeza grosseira entupirá rapidamente. Se os tubos de polietileno não endireitarem (por terem sido armazenados por muito tempo em rolos), eles podem ser levemente aquecidos com um secador de cabelo industrial.

O ejetor é encaixado nos tubos, fixado hermeticamente e baixado na água. Os procedimentos de vedação das conexões e fixação dos cotovelos devem ser realizados sobre uma base sólida. Se você tentar fixar as peças suspensas, corre o risco de afogar o ejetor no poço. Você terá que comprar uma nova estação, pois o ejetor não é vendido separadamente.

Os tubos externos são colocados nas valas e inseridos no buraco na fundação da casa, em seguida, conectados às conexões da bomba centrífuga de superfície. Para que os tubos se encaixem mais firmemente, eles devem ser inseridos até o batente, apertados manualmente e, em seguida, fixados com uma chave de gás. O reaterro da tubulação só deve ser feito após o teste do sistema.

É melhor que, no momento da imersão do ejetor, a estação de bombeamento já esteja instalada em uma base especialmente preparada. Ela deve ser estável e firme, elevada a uma altura de até meio metro.

Pode-se fazer uma elevação de concreto, montar uma mesa com blocos de madeira ou fazer uma alvenaria de tijolos – as principais condições são garantir segurança e estabilidade.

Outra opção de montagem do acumulador hidráulico é em suportes fixados na parede. Mas observe que qualquer contato do equipamento da bomba com estruturas de suporte causará ruído nas áreas residenciais.

Depois que o ejetor, conectado à tubulação de sucção, for baixado na água, e ela, por sua vez, estiver presa à estação de bombeamento, você pode iniciar os trabalhos internos de instalação da distribuição doméstica.

Instalação da válvula de fechamento e do filtro

Não discutiremos em detalhes a conexão dos pontos de consumo de água, mas consideraremos a instalação do trecho de tubos de pressão até o filtro. Como elementos principais dentro de casa, podem ser usados tubos de polímero com um conjunto de conexões de diâmetro adequado. As peças dos materiais mencionados são fáceis de instalar e substituir, se necessário.

Você deve começar com a instalação de um dispositivo de fechamento, que permitirá instalar o equipamento de encanamento e também desligar a rede de abastecimento de água doméstica em caso de emergência ou ausência prolongada.

A melhor opção é uma torneira de esfera confiável com uma porca de união ('americana'). Se desejar, ela pode ser rapidamente substituída ou removida sem desmontar as outras peças da tubulação.

Compre apenas torneiras de latão de qualidade, pois as falsificações baratas com ligas de silumínio quebram rapidamente e muitas vezes causam inundações.

O esquema ideal de instalação da estação de bombeamento: uma torneira de esfera de ½ com 'americana' 20 – ½ HP localizada diretamente na saída da tubulação interna de polipropileno com tubo 20

O filtro de limpeza primária deve estar localizado próximo ao acumulador hidráulico, em um local de fácil manutenção. A frequência de lavagem dos cartuchos - o principal material filtrante - depende da saturação da água com cal, ferro e outros microelementos.

Inclusões como areia grossa ou pedaços de argila não devem estar presentes no trecho interno da tubulação, pois são filtradas antes que a água entre no tanque de membrana.

Geralmente, o filtro vem com uma chave de montagem, o que facilita o processo de instalação. O corpo deve ser instalado de forma que de um lado fique a estação de bombeamento e do outro, a distribuição da tubulação para os pontos de consumo. Os tubos em todo o comprimento são fixados à parede com braçadeiras, e nas curvas e pontos de fixação - com conexões especiais.

Os filtros de limpeza fina autolimpantes melhoram a qualidade da água, protegendo assim os equipamentos sanitários (torneiras, louças sanitárias) contra quebras prematuras e reduzindo o nível de custos de manutenção.

Ao montar a rede, preste atenção à estanqueidade das conexões, caso contrário, com o movimento da água sob pressão, a tubulação pode vazar.

Verificação do funcionamento do sistema – teste de inicialização

O teste do funcionamento do sistema de abastecimento de água é a etapa final da conexão da estação de bombeamento ao poço. Para que o procedimento ocorra sem "surpresas", é preciso lembrar de uma série de regras importantes.

Para o funcionamento adequado do equipamento, é necessário concluir a instalação do encanamento externo e a montagem da distribuição interna. Para verificar, também é possível fechar a torneira da parte interna e, em vez dela, usar a linha de irrigação (se prevista no projeto).

Ao realizar os trabalhos preparatórios antes de ligar a estação de bombeamento, use obrigatoriamente o manual! O não cumprimento das instruções técnicas do fabricante pode causar danos ao equipamento de bombeamento.

Procedimento de preparação do equipamento:

• Encher a parte interna do acumulador hidráulico com água (obrigatoriamente!), desapertando a tampa do tanque e usando um funil. Para encher a bomba e os tubos adjacentes, serão necessários cerca de 10-12 litros de líquido.
• Apertar firmemente a tampa do gargalo.
• Verificar os parâmetros de pressão no acumulador hidráulico (indicados nas especificações técnicas, normalmente entre 1,2 e 1,5 atmosferas). Se a pressão estiver mais baixa, é necessário bombear ar até o nível desejado com um compressor.
• Deixar a água correr, abrindo as válvulas nas linhas principais.

Somente após realizar todas as ações mencionadas é possível conectar a alimentação elétrica. Assim que o motor começar a funcionar, a água encherá todos os tubos. É necessário garantir que o ar seja totalmente removido das linhas e, em seguida, fechar a torneira.

Em seguida, é preciso monitorar a pressão – assim que ela atingir os parâmetros definidos pelo fabricante (até 3 atmosferas), o sistema automático (relé de pressão) deve atuar e interromper o fornecimento de água.

Se o teste foi bem-sucedido, é necessário concluir os trabalhos de instalação do sistema: fixar definitivamente os tubos dentro do edifício e realizar o reaterro da linha externa.

Tubos de PEAD – alternativa à tubulação de aço

Vamos nos deter mais detalhadamente nos tubos que conectam o equipamento submersível e a bomba centrífuga de superfície.

Ao escolher tubos para o encanamento externo, é necessário considerar fatores como:

• transporte conveniente;
• instalação fácil, que não requer conhecimentos de qualificação restrita;
• resistência, durabilidade contra abrasão;
• elasticidade e deformação da forma sem perda das qualidades funcionais;
• não toxicidade, segurança para o transporte de água potável.

Todos os requisitos mencionados são atendidos pelos tubos de polietileno de baixa pressão (PEAD). Ao contrário dos análogos metálicos, eles não se deterioram com a corrosão ao longo do tempo. A vida útil média dos tubos de PEAD é de 50 anos.

Uma das vantagens dos tubos de PEAD é a disponibilidade de um conjunto de diversos acessórios no padrão adequado (acoplamentos, tampões, adaptadores) para uma instalação rápida e simples.

Recomendamos adquirir apenas produtos de qualidade e devidamente marcados, com a indicação na parte externa dos seguintes dados:

• tipo;
• diâmetro externo;
• espessura da parede;
• pressão nominal e máxima.

No tubo necessário para a instalação da linha de pressão do poço, pode haver a indicação da finalidade – 'potável'. Para uso em casas de campo, são adequados produtos com diâmetro de 32 mm e espessura de parede de 2,4 mm. A faixa azul indica que os tubos são destinados ao bombeamento de água (amarela – para transporte de gás).

A rede de tubulação de construção complexa possui derivações (por exemplo, para irrigação do jardim ou abastecimento de água da sauna). Para controle dos pontos de conexão dos tubos, são instalados poços de inspeção de tijolo, concreto ou plástico.

Como isolar a tubulação externa de água?

A instalação da linha abaixo do nível de congelamento do solo resolve o problema do isolamento térmico adicional, porém nem sempre é possível cavar valas profundas. É necessário posicionar os tubos a uma profundidade pequena, isolando-os previamente por todos os lados.

Antes, utilizava-se o único método aceitável – envolvia-se os produtos com material isolante térmico, por exemplo, revestimento de lã mineral, depois com impermeabilização, para que a água não entrasse pelo exterior.

Atualmente, surgiram vários métodos modernos que aumentam a eficiência da conservação de calor. Por exemplo, o uso de tubos que, de fábrica, são revestidos com uma casca rígida de poliestireno expandido.

O método mais eficaz é o uso de cabo elétrico de aquecimento. A tubulação de abastecimento de água tem diâmetro de 32 mm, portanto, basta estender o cabo ao longo da linha, fixando-o diretamente no tubo.

Os fabricantes do cabo garantem que ele protegerá a tubulação mesmo a uma temperatura de -50º C na superfície. Graças aos sensores integrados, o aquecimento elétrico é mantido em +5º C

A única desvantagem do sistema elétrico de aquecimento é a dependência do fornecimento de energia. No entanto, os proprietários de residências suburbanas, que vivem em modo autônomo constantemente, sempre têm uma fonte alternativa de energia – um gerador a gás, diesel ou gasolina.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Irão ajudá-lo a entender as nuances da instalação de estações de bombeamento para poços.

Vídeo #1. Dicas úteis para montagem e instalação independente da estação de bombeamento:

Vídeo #2. Características da instalação da estação de bombeamento no porão:

Vídeo #3. Instruções de instalação da estação de bombeamento Grundfos MQ:

Nós recomendamos conectar o equipamento de bombeamento por conta própria apenas para aqueles que já lidaram com instalação, substituição ou reparo de estações de bombeamento. Já os iniciantes é melhor recorrer a pessoas experientes nesse assunto ou, pelo menos, realizar todos os trabalhos sob a supervisão delas.

Você gostaria de contar como instalou uma estação de bombeamento para captação de água do seu próprio poço ou cisterna? Conhece os detalhes de conexão do equipamento que não foram mencionados no artigo? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo, faça perguntas, compartilhe impressões, informações úteis e fotos sobre o tema do artigo.