Nos últimos 10 a 15 anos, o setor de águas residuais vem passando por uma mudança fundamental para o bombeamento com velocidade variável. É fácil entender por quê: a capacidade de ajustar a velocidade da bomba de acordo com a entrada deveria, teoricamente, significar uma operação mais regular, uma redução do consumo energético e custos de manutenção mais baixos. No entanto, os operadores têm relatado resultados decepcionantes e alguns não viram nenhuma vantagem nesse sistema. Um novo e revolucionário artigo pretende explicar por que isso acontece e oferecer uma solução para esse problema.
“Há um grande mal-entendido e também uma grande falta de compreensão – basicamente, uma falta de conhecimento”, afirma Stefan Abelin, coautor de “Variable speed wastewater pumping” (“Bombeamento de águas residuais com velocidade variável”), o artigo que apresentou na Semana Internacional da Água de Cingapura, em junho.
Como diretor de execução de projetos da divisão de bombeamento para o transporte de águas residuais da Xylem, Abelin tem trabalhado diretamente com os clientes, investigando para entender por que suas atualizações não resultaram na economia de custos e energia esperada.
“O custo de adicionar um sistema de controle de bombas com velocidade variável ou de incluí-lo em uma nova compra pode ser equivalente ao custo das bombas, de forma que há um grande custo associado a essa mudança”, explica. “O sistema tem potencial para oferecer várias vantagens positivas, mas é realmente importante que ele seja compreendido e operado corretamente durante todo o processo”.
O que causa a ineficiência energética?
De acordo com o artigo, quando um acionador de frequência variável (VFD) é instalado, há dois fatores que normalmente reduzem a eficiência energética: entupimento parcial do impulsor (devido a ciclos de operação mais longos e menos reversão do fluxo) e operação fora do ponto de eficiência máxima da bomba.
O artigo oferece conselhos para corrigir esses problemas. Mas isso é apenas o começo da história. Após anos estudando as aplicações dos clientes e realizando testes de laboratório, os engenheiros da Xylem perceberam que, para obter o máximo de um VFD, seria necessário verificar e ajustar uma série de aspectos de um sistema.
O que é revolucionário no novo artigo é que é a primeira vez que são abordadas todas essas questões. Embora tenha apenas 12 páginas, trata-se de uma abordagem completa, de três anos de preparação, dos aspectos técnicos das curvas do sistema, seleção da bomba e do motor, controle do processo, problemas elétricos, estratégias de controle, entre outros.
“A novidade é que reunimos aspectos de vários campos diferentes, pois discutimos tanto aspectos mecânicos como elétricos da bomba e do motor, além de aspectos elétricos do acionamento de velocidade variável e, provavelmente a maior novidade aqui, discutimos como o bombeamento de águas residuais é afetado pela variação da velocidade da bomba”, esclarece Abelin.
“No artigo, quisemos reunir vários desses aspectos fundamentais e apresentá-los na perspectiva de um problema total, uma solução total e uma oportunidade total”.
Usando controles de águas residuais inteligentes
Uma das melhorias mais promissoras sugeridas no artigo é o uso de controles de águas residuais inteligentes, específicos por aplicação. O software desses controles usa algoritmos avançados para maximizar a eficiência do sistema de bombeamento e é fornecido pré-configurado, o que torna fácil sua instalação.
De acordo com Abelin, esse tipo de sistema de controles avançados não apenas economizará energia, mas também, o que é igualmente importante, aumentará a confiabilidade do sistema.
O problema é que somente a Xylem e outras poucas empresas oferecem esses controles, e eles somente entraram no mercado há dois ou três anos. “Muitos clientes ainda não captaram essa novidade e nem sequer têm conhecimento de sua existência”, afirma. “Eles ainda não sabem quais podem ser as vantagens”.
Portanto, da mesma forma que as outras descobertas apresentadas no artigo, Abelin e seus colegas estão trabalhando para divulgar essa informação. “Estamos iniciando um trabalho educativo”, comenta.
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