Ao desenvolver bombas centrífugas de AVAC, os projetistas normalmente buscam obter o ponto máximo de eficiência da bomba. Devido à grande variação nas demandas de fluxo e pressão dos sistemas de AVAC, no entanto, o novo artigo da Xylem trata de como as unidades de bombeamento podem atender a essas condições variáveis não apenas em seu ponto ideal, mas sim em uma faixa ideal, chamada de “ilha de eficiência”.
“Ao reprojetar nossas bombas, percebemos que, na maioria das aplicações, nossos clientes têm uma demanda variável”, comenta Chris Johnson, diretor de engenharia global, bombas centrífugas, da Xylem. “O projeto tradicional das bombas estava pensado para um ponto de eficiência máxima, mas como os clientes desejam reduzir o consumo energético adaptando a capacidade de seus equipamentos a uma demanda variável e controlando-o com acionamentos de velocidade variável, percebemos que precisamos projetar bombas que operem com alta eficiência em uma faixa ampla”.
A mudança de um ponto ideal para uma faixa ideal tem uma vantagem evidente, segundo Johnson, pois leva em consideração o fato de que a maioria dos sistemas tem cargas variáveis e raramente opera em seu ponto de maior eficiência.
“Vimos a necessidade de um artigo quando nosso processo de projeto progrediu e começamos a testar os protótipos”, afirma Johnson. “Assim, começamos a projetar as bombas para que tenham alta eficiência em uma ampla faixa de operação. O projeto tradicional com um ponto de eficiência máxima a velocidade constante agora é coisa do passado”.
O que é uma ilha de eficiência?
Uma ilha de eficiência refere-se à faixa ideal de operação de uma bomba centrífuga. Quando representada em um gráfico, seus limites são:
– O desempenho do diâmetro máximo do impulsor
– O desempenho do diâmetro mínimo
– Linhas de isoeficiência
“Como as linhas de isoeficiência dessas faixas amplas de eficiência aparecem na curva de desempenho com uma forma redonda e parecem ilhas, criamos o termo ilha de eficiência”, explica Johnson. “Basicamente, trata-se de um ponto ideal maior para o desempenho da bomba”.
Essa faixa ampla de desempenho inclui a região de operação preferida pela ANSI/HI de 70 a 120% do ponto de maior eficiência, além de manter a alta eficiência mesmo quando os impulsores são aparados.
Grandes ilhas de eficiência levam a uma redução de custos
Usando os exemplos de um hospital e uma escola, o artigo apresenta os custos de operação e encontra reduções em todos os exemplos em que um sistema foi projetado ou atualizado de modo a incorporar uma ilha de eficiência mais profunda e mais ampla.
Os custos de operação mais baixos destacam-se, obviamente, mas o artigo também observa que o enfoque nas ilhas de eficiência poderia levar à instalação de bombas ou acionamentos menores em determinadas situações. Também poderia abrir as portas para unidades de velocidade variável, as quais oferecem uma redução anual significativa dos custos de operação, em comparação com as unidades de velocidade fixa nas mesmas condições de serviço.