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Bomba de Cavalete diminui
o consumo de energia para extrair água de poços
Equipamento
representa uma nova geração de bombas, permitindo
a utilização da energia fotovoltaica para bombeio
de poços tubulares em vazões e profundidades antes
nunca atingidas
A
energia elétrica no estado americano do Texas além
de escassa é extremamente cara, inclusive para os padrões
norte-americanos. Os produtores de petróleo locais, em
sua grande maioria pequenos produtores rurais, enfrentavam um
sério problema, o custo da energia elétrica para
bombear seus poços. Só para ter uma idéia,
era preciso produzir quatro barris de petróleo por dia,
tão somente para pagar o custo da energia. A indústria
local então, desenvolveu uma bomba para estes poços,
visando basicamente reduzir drasticamente o consumo energético.
Apesar de muito parecida com os
cavalos mecânicos de bombeio de petróleo, (ambas
são bombas de deslocamento positivo), esta nova bomba
difere das demais pelo seu baixíssimo consumo de energia.
O princípio é muito simples. A bomba coloca em
equilíbrio o peso da coluna de líquidos com os
contrapesos no lado oposto de um balancim, um braço acionado
por um pequeno motor elétrico faz o sistema funcionar.
Com isto praticamente toda a energia é utilizada nas
perdas de carga eliminando o peso da coluna de petróleo
ou água.
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Em 1994 a Sidermetal trouxe
esta tecnologia para o Brasil, e gradativamente foi nacionalizando o equipamento.A
redução na potência dos motores é fantástica
em bombeamento de águas de poços ou mesmo cacimbas. O consumo
de energia é tão pequeno que possibilita a utilização
de pequenos motores (0,5hp) acionados por energia solar. A Fundação
Nacional de Saúde, órgão do Ministério da
Saúde, vem se utilizando desse equipamento desde 1997 para o bombeamento
de água em aldeias indígenas, pois não existe rede
elétrica. De todos os sistemas testados a Bomba de Cavalete (nome
que foi rebatizada no Brasil) é o que apresentou melhores resultados.
Não só na economia de módulos fotovoltaicos (energia
solar), mas fundamentalmente porque toda a parte elétrica do sistema
fica fora do poço, facilitando enormemente qualquer eventual manutenção
elétrica.
Desta forma é
possível bombear grandes volumes de água, pois toda a energia
é utilizada para a perda de carga. O conjunto moto-redutor produz
movimento de rotação, transmitindo ao braço da biela
movimentos alternados, fazendo subir e descer o balancim. Este por sua
vez está ligado ao varilhame de acionamento da bomba volumétrica,
colocada abaixo do nível dinâmico do poço.
A Bomba de Cavalete é totalmente
regulável mecanicamente, ou seja, pode-se alterar níveis
de profundidade de bombeio e vazão, de acordo com a demanda requerida
sem alterar a potência do motor. Os recursos de regulagem são
vários como a distância da cabeça do cavalete ao ponto
neutro, o comprimento do raio de volteio do braço de regulagem
da biela e, a distância dos contrapesos ao ponto neutro. Quanto
mais afastada a cabeça do cavalete do ponto neutro do balancim,
maior será o curso do pistão e conseqüentemente a vazão,
para isso devemos então compensar no oposto do balancim também
afastamento dos contrapesos em relação ao ponto neutro.
O equilíbrio do sistema é
conferido pelo amperímetro na base do conjunto moto-redutor, que
tende a estabilizar nos cursos ascendentes e descendentes quando o sistema
está em equilíbrio, formando um conjunto harmônico
e absolutamente balanceado. Na cabeça do cavalete é fixado
o eixo prolongado que aciona o cilindro de bombeio.
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As
vazões acima são aproximadas, vazões efetivas
dependendo do índice de irradiaçãode Kwh/m²
potência dos painéis e array completo
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
Construída
em aço, soldada eletricamente pelo sistema "MIG",
a Bomba é um monobloco rígido indeformável
de alta resistência mecânica. Os
rolamentos sob mancais são todos com blindagem dupla
e possuem canal de lubrificação. As superfícies
metálicas recebem tratamento duplo anti-ferrugem e o
acabamento em esmalte sintético industrial.
O conjunto de cilindro e pistão
aspirante/premente colocado abaixo do nível dinâmico
é acionado pelo movimento do cavalete através
de eixos prolongados de fibra carbono de alta resistência
a tração e baixo coeficiente de alongamento, provido
de conexões tipo pin/box. O cilindro de bombeio é
uma peça tubular de aço encamisado com latão
e o pistão em bronze com válvula intermediária
e retenção de esfera. A robustez da estrutura,
a simplicidade na mecânica e a tecnologia na transmissão
e motorização fazem da Bomba de Cavalete um equipamento
ideal para bombeio de poços em projetos onde são
previstos energia fotovoltaica.
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Portanto, a Bomba de Cavalete representa
uma nova geração de bombas para poços tubulares.
Visando basicamente reduzir o consumo de energia, o equipamento tem como
principais características, robustez, simplicidade e tecnologia.
A alta eficiência do sistema permite utilizar energia fotovoltaica
para bombeio de poços tubulares em vazões e profundidades
antes nunca atingidas. Apesar de altamente eficientes, os painéis
solares ainda são uma tecnologia dispendiosa para os padrões
brasileiros. Entretanto, a Bomba de Cavalete vem viabilizando projetos
dessa natureza tendo em vista a grande economia de painéis fotovoltaicos
para bombeio de água em poços.
Com essa nova tecnologia o bombeio de poços
com energia fotovoltaica passou a ter uma porção economicamente
viável , não só nos volumes de água bombeado,
mas principalmente no custo final de implantação do sistema.
A Bomba de Cavalete (inclusive painéis e instalação)
pode ser financiada junto aos agentes financeiros (bancos), utilizando
recursos do BNDES a juros altamente compensatórios através
do programa de Finame-Rural.
Rogério Pons da Silva
Sidermetal Ind.Metal.Ltda.
Fone: (51) 470-3432
e-mail: sider.in@zaz.com.br
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