Como selecionar a bomba de irrigação

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Richard Sun

20 anos de experiência na fabricação de bombas

O que é uma bomba de irrigação?

Uma bomba de irrigação é um tipo de bomba que transporta água destinada à irrigação de plantações. O motor principal dessa bomba é um motor elétrico ou um motor a diesel. O motor principal fornece a energia usada para transportar a água de sua fonte até o destino desejado. Essa bomba opera por meio de movimento, seja rotativo ou recíproco. Esse movimento cria um estado de baixa pressão, comumente conhecido como vácuo. Com um vácuo, o fluido é forçado a se mover de seu armazenamento/fonte para a bomba. Devido ao movimento das peças internas, a água ganha energia cinética e de pressão, o que permite que ela se desloque até o destino desejado. 

Como funciona a bomba de irrigação?

As bombas de irrigação são bombas centrífugas. Como o nome sugere, essas bombas operam com o uso de força centrífuga. As peças principais da bomba incluem um motor principal, eixo, acoplamento, impulsor e carcaça. O motor principal fornece energia rotacional ao eixo. O impulsor geralmente é montado no eixo. Dessa forma, a rotação do eixo faz com que o impulsor gire. Devido à rotação do impulsor, é criado um vácuo dentro da bomba, fazendo com que a água seja sugada de sua fonte para dentro da bomba. Quando a água entra na bomba, e devido à rotação do impulsor, ela ganha mais energia cinética e segue para a carcaça. Dentro da carcaça, a velocidade da água (energia cinética) diminui, enquanto a energia de pressão aumenta. A energia de pressão garante que a água tenha a energia necessária para fluir até o destino desejado. Esse tipo de bomba é adequado para todos os tipos de irrigação, como aspersão, lateral, pivô central e irrigação por sulco. A figura abaixo mostra os componentes de uma bomba de irrigação centrífuga e seu mecanismo de funcionamento.

Figura: Funcionamento da bomba centrífuga (https://medium.com/@marinerspoint/centrifugal-pump-parts-working-and-diagram-98d19e7e9d12)   

Tipos de bombas de irrigação

Existem vários tipos de bombas centrífugas de irrigação projetadas para uso na irrigação de culturas. Eles são discutidos a seguir:

Bomba de irrigação monobloco

Essa máquina não tem um acoplamento comum em outras bombas. Um único eixo conecta o motor elétrico e o impulsor. O uso desse projeto ajuda a reduzir o custo da bomba. Ele também garante menos desperdício de energia associado ao uso de um acoplamento em outras bombas. A principal característica desse dispositivo é que as portas de sucção e descarga são orientadas em um ângulo reto entre si. É uma bomba muito comum no mercado.

Figure: Mono-block irrigation pump

Vantagens 

  • Design simples que facilita o reparo, a limpeza e a manutenção.
  • Tamanho pequeno em relação a outras bombas.
  • Menor desperdício de energia, pois não possui acoplamento em relação a outras bombas.
  • Ela é mais barata do que outras bombas centrífugas de irrigação.  
  • Versátil em tamanho para se adequar a diferentes taxas de fluxo e cabeçotes.
  • Fácil de instalar.
  • Alta taxa de fluxo.
  • Alta eficiência.
  • Alta confiabilidade devido ao excelente design.
  • Custo-benefício

Desvantagens

  • Ele precisa ser preparado antes do uso.
  • A flexibilidade é limitada, pois a bomba e o motor são conectados por meio de um eixo.
  • Ele pode sofrer superaquecimento, especialmente se for usado além de sua capacidade.
  • Ele é propenso à cavitação.
  • Ele usa apenas um impulsor.

Bomba de irrigação autoescorvante

Essa bomba é especial, pois se prepara sozinha antes do início do processo normal de bombeamento. Dessa forma, o operador não precisa adicionar água manualmente dentro da bomba para realizar a escorva normal, o que é comum em outras bombas. Quando a bomba é ligada, seu impulsor gira, criando um vácuo. Dessa forma, a água é puxada de sua fonte para dentro da bomba. A água se mistura com o ar dentro da bomba. Como o ar tem baixa densidade, ele se eleva acima da água. A mistura de ar e água sobe pela bomba em direção à porta de saída, onde o ar no topo é descarregado e a água volta para o reservatório da bomba. A água então se mistura com o ar restante e sobe novamente. O processo se repete até que todo o ar seja removido e o bombeamento normal de água seja iniciado. 

Figura: Bomba autoaspirante removendo o ar

Fonte: https://www.northridgepumps.com/article-89_what-are-self-priming-pumps

Vantagens 

  • Capacidade de se preparar. 
  • Versátil em tamanho para se adequar a várias cabeças e taxas de fluxo. 
  • Altas taxas de fluxo.
  • Baixos custos de manutenção. 
  • Fácil instalação e reparo. 
  • A escorva leva menos de um minuto. 
  • Fácil de operar. 
  • Ele é capaz de lidar com água com sólidos em suspensão. 
  • Altamente confiável e durável. 
  • Design compacto e simples. 
  • Resistente à corrosão. 

Desvantagens 

  • Ele precisa ser preparado quando é novo ou depois de ficar muito tempo sem uso. 
  • A eficiência é relativamente menor do que a de outras bombas. 
  • Custo inicial relativamente alto.

Bomba de irrigação submersível

Essa bomba, como o nome sugere, funciona submersa na água que está sendo bombeada. Ela é adequada para bombear água de furos, tanques subterrâneos profundos e casos semelhantes. O fabricante projeta a bomba com um corpo hermeticamente fechado para garantir que nenhuma gota de água entre na bomba. A entrada de água no interior da bomba danificaria o motor da bomba e outros componentes elétricos, tornando-a inoperante. A bomba foi projetada com um cabo de alimentação que transmite a energia da tomada da rede elétrica para a bomba. Além disso, a bomba tem um sistema de controle que permite que o usuário a ligue/desligue sem precisar removê-la do subsolo. 

Vantagens 

  • Ele funciona enquanto está submerso na água. 
  • Ele não permite a permeação de água. 
  • Ele é operado enquanto está submerso na água.
  • Ele tem uma longa vida útil. 
  • Altamente confiável e econômico. 
  • Ele é autoescorvante. 
  • Alta eficiência. 
  • Alta vazão e altura de bombeamento. 
  • Versátil em tamanho. 
  • Resistência à corrosão. 
  • Design compacto e simples. 

 Desvantagens 

  • Alto custo inicial em relação a outras bombas da mesma capacidade. 
  • A inspeção, o reparo e a manutenção são um desafio. 
  • Ele é propenso à cavitação. 

Bomba de irrigação de caixa dividida

Bomba de irrigação de caixa dividida 

Essa bomba é composta por duas câmaras de carcaça. As duas câmaras são conectadas entre si por meio de parafusos e porcas. Alguns projetos têm duas portas de sucção, permitindo a sucção dupla e, portanto, uma alta taxa de fluxo. Essas bombas são feitas de materiais metálicos resistentes que garantem segurança contra alta pressão e corrosão. Há dois tipos: o tipo vertical e o tipo. Os tipos de divisão vertical ocupam menos espaço em relação ao tipo horizontal de mesma capacidade. Esse dispositivo é adequado quando há necessidade de alta pressão. O tipo horizontal é o mais comum dos dois tipos. Ele é adequado para uso em locais onde a água é necessária a uma pressão constante e com longas horas de trabalho. 

Figura: Bomba de irrigação de caixa dividida

Recurso: https://yeschamp.en.made-in-china.com/productimage/tnKpQaxoVbcX-2f1j00WcOkKnTlLEbS/China-Large-Flow-Double-Suction-Industrial-Water-Split-Case-Pumps-for-Irrigation.html

Vantagens 

  • Altamente confiável em comparação com a maioria das outras bombas. 
  • Altas taxas de fluxo de 3500 m3/hr
  • Capacidade de trabalhar por muitas horas sem superaquecimento. 
  • Capacidade de sucção dupla. 
  • Fácil de montar e desmontar. 
  • Resistente à corrosão. 
  • Capacidade de suportar alta pressão. 
  • Alta durabilidade e confiabilidade. 
  • Disponível em sucção simples ou dupla. 
  • Fácil acesso aos componentes internos. 
  • Fácil instalação, reparo e manutenção
  • Disponível em uma variedade de tamanhos. 
  • Resistente à corrosão. 
  • Alta eficiência. 

Desvantagens 

  • Muito caro em relação a outras bombas. 
  • Baixa flexibilidade relativa. 
  • Grande em tamanho e, portanto, pesado em peso. 
  • Precisa de escorva. 
  • Propenso à cavitação. 

Bomba de irrigação alimentada por energia solar

Esse é um tipo especial de bomba que é alimentada por energia solar. A bomba usa painéis solares fotovoltaicos (PV) que coletam a energia solar e a transmitem para a bomba. A bomba consiste em painéis solares, um controlador de carga, disjuntores/fusíveis e cabos elétricos. A bomba opera de forma semelhante a outras bombas centrífugas, girando o impulsor quando ligada e, assim, gerando pressão e energia cinética responsáveis pelo transporte da água até o local desejado. Essa bomba é aplicável em quase todos os tipos de irrigação, como irrigação por sulcos, irrigação por terraços, aspersão, pivô central e irrigação lateral.

Figura: Bomba movida a energia solar para irrigação (https://www.jesaton.co.ke/solar-water-pumping-systems-installation-in-kenya/).

Vantagens

  • Fácil de reparar e manter. 
  • Favorável ao meio ambiente. 
  • Adequado para áreas remotas. 
  • Fácil instalação. 
  • Altamente confiável. 
  • Longa vida útil. 
  • Baixa necessidade de manutenção. 
  • Portátil. 
  • Sem custos de combustível. 
  • É necessária pouca mão de obra. 

Desvantagens

  • Altos custos iniciais. 
  • Ele não pode funcionar à noite ou durante o tempo nublado.

Bomba de irrigação movida a diesel

Esta é uma bomba que é acionada por um motor a diesel. A bomba e o motor são montados em uma única unidade. É adequada para uso quando a fonte de água está longe da rede elétrica. A rotação do virabrequim do motor ajuda a girar o eixo da bomba e, assim, o impulsor gira, permitindo o fluxo do fluido. Essa bomba pode ser usada para irrigação por aspersão, lateral e por pivô central.

Figura: Bomba de irrigação movida a diesel (https://www.purityfire.com/gasoline-diesel-pump/portable-2-inch-3-inch-irrigation-diesel.html ).

Vantagens

  • Altamente portátil.
  • Adequado para uso em áreas remotas.
  • Versátil em tamanho.
  • Longa vida útil.
  • Ampla gama de vazões e alturas manométricas.
  • Fácil de instalar e reparar.

Desvantagens

  • Manutenção e operação caras.
  • Alto consumo de energia.
  • Ele precisa ser preparado.
  • Pesado em relação a outras bombas.

Etapas para a escolha da bomba de irrigação correta

Determinar as necessidades de água 

Há vários fatores a serem considerados nessa primeira etapa. Eles incluem: 

  • Volume de água. A pergunta a ser respondida aqui é: "Qual é a quantidade de água necessária por dia?" 
  • Em seguida, determine a fonte de água. Por exemplo, se a água for de um poço profundo, uma bomba submersível seria a melhor opção. Se a água for de um poço raso ou de um rio, uma bomba monobloco, uma bomba de caixa dividida ou uma bomba autoescorvante seriam adequadas. 
  • Capacidade e tamanho da bomba. Com base no volume de água necessário por dia, estime o tamanho e a capacidade da bomba. Se não tiver certeza de como fazer o cálculo, você pode consultar especialistas em bombas que, com base nas necessidades diárias de água, lhe darão uma variedade de bombas que o atenderão melhor. Selecione a que melhor lhe atenderá.
  • Manutenção e durabilidade. O especialista em bombas dará opções de bombas, mas certifique-se de selecionar uma que seja feita de materiais resistentes. Isso garantirá a resistência à corrosão. Além disso, escolha uma que não falhe com muita frequência, pois isso acabaria drenando seus bolsos com reparos e manutenção frequentes. 
  • Orçamento. Nesse caso, tente comparar as várias opções de bombas e seus preços. Além disso, considere as taxas de instalação, o consumo de energia e os custos de manutenção. Concluindo, selecione uma bomba que caiba no seu orçamento, mas certifique-se de que ela atenda às suas necessidades de bombeamento. 

Dimensione a bomba adequadamente. 

Para estabelecer a melhor bomba de irrigação, fatores como pressão e vazão devem ser considerados. Isso garantirá que a bomba corresponda às suas necessidades de abastecimento de água. Assim, calcule o tamanho ideal da bomba com base na faixa de pressão, nas taxas de fluxo e nas condições de operação. Se você selecionar a bomba adequadamente, obterá aquela que atenderá com eficiência às suas necessidades diárias de água, sem desempenho insuficiente ou sobrecarga. Além disso, o funcionamento de uma bomba de tamanho adequado será mais econômico, pois ela não quebrará com frequência. Além disso, ela não consumirá energia em excesso. Há quatro fatores principais que o ajudarão a selecionar a bomba de irrigação ideal: 

  • Pressão e vazão. A taxa de fluxo refere-se ao volume de água necessário em um determinado período de tempo. Ela é medida em termos de m3/hora, litros por minuto (LPM) ou galões por minuto (gpm). Então, de quanta água você precisa em uma hora? Certifique-se de que a taxa de fluxo e as demandas de pressão correspondam à bomba que será comprada. 
  • Tamanho da saída/entrada. Certifique-se de que a bomba corresponda ao tamanho do sistema de bombeamento, ou seja, certifique-se de que as portas de entrada e saída correspondam aos tamanhos dos tubos para uma transferência eficiente de água. Além disso, isso garantirá que os tubos e as válvulas não vazem devido ao excesso de pressão.
  • Altura vertical (alcance da altura manométrica). Qual é a distância vertical que a bomba elevará a água? Esse é um fator crucial que garantirá que a bomba de irrigação possa elevar efetivamente a água de sua fonte. 
  • Distância horizontal de bombeamento. Esse fator, juntamente com a altura vertical, afeta significativamente a capacidade de sua bomba de transferir água para o destino específico. 

Especificações da bomba 

  • Taxa de descarga. Também é conhecida como taxa de fluxo. Quanto maior a taxa de descarga, mais rápido será o bombeamento e vice-versa. Certifique-se de que a taxa de descarga corresponda à taxa de fluxo de que você precisa. Isso também está relacionado à quantidade de água que você precisa por dia.
  • Demanda de energia. Essa é a quantidade de energia que a bomba precisará para atendê-lo quando estiver em uso. É medida em cavalos de potência (hp) ou quilowatts (kW). As demandas de energia dependem da altura total e da taxa de descarga. Quanto maior a altura manométrica e a vazão, maior será o uso de energia e, portanto, maior será o custo de energia. 
  • Nível de ruído. Selecione uma bomba que seja projetada com recursos de redução de ruído. Isso é necessário especialmente quando a bomba for instalada perto de um prédio residencial. Isso garantirá que não haja incômodo para as pessoas que moram nas proximidades.
  • Materiais de construção. Verifique quais materiais foram usados para fabricar sua bomba. Nesse caso, é aconselhável selecionar uma bomba feita de materiais resistentes à corrosão. Pode ser aço ou termoplásticos de alta qualidade. A escolha de uma bomba com esses materiais fará com que ela dure por décadas. 

Verifique a garantia da bomba 

Verifique a garantia da bomba antes de comprar. A garantia mostra que a empresa está confiante de que vendeu a você um produto perfeito. Novamente, se a bomba tiver alguma falha durante a fabricação, isso significa que o fabricante estará disposto a trocar a bomba defeituosa por uma nova e boa. 

Fatores a serem considerados ao selecionar um sistema de irrigação

Tipo de solo

O tipo de solo afeta consideravelmente o método de irrigação empregado, bem como os tempos de irrigação. Os solos argilosos apertados são capazes de reter a umidade por um longo período em comparação com os solos arenosos e, portanto, precisam de uma taxa menor de aplicação de água. Por outro lado, os solos arenosos precisam de fornecimento frequente de água para garantir a umidade nas raízes. 

Topografia do terreno 

O pivô central e o sistema de deslocamento não devem ser usados em terrenos muito inclinados ou montanhosos. Um sistema de gotejamento funcionaria melhor se as laterais estivessem correndo ao longo das linhas topográficas. 

Padrões climáticos locais 

A irrigação por gotejamento funcionaria bem nos casos em que há ventos fortes e também em zonas áridas com baixa umidade. Entretanto, nesses casos, os aspersores não funcionariam bem, pois as perdas de água seriam extremamente altas. 

Tipos de cultura 

O gotejamento e a aspersão exigem um alto investimento. Por isso, recomenda-se usá-los em culturas de alto valor, como pomares, pequenas frutas e legumes, em vez de usá-los em culturas como soja e trigo. 

Qualidade da água 

Os sistemas de irrigação por gotejamento precisam de algum tipo de filtragem. Além disso, os sistemas aéreos, como os aspersores, às vezes precisam de filtragem. Teste a água para verificar se há agentes patogênicos transmitidos pela água. Dependendo do método de irrigação e das culturas utilizadas, pode ser necessária a injeção de cloro. Outro problema da água seriam os minerais dissolvidos e o ferro solúvel.