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Acesso aberto (Open Access)
Simulação do uso de bombas com velocidade variável em processos de saneamento
(Universidade Federal do Pará, 2025-02-07) TRINDADE, Rafael Pinheiro; SENA, Manoel José dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2349287816857909
A busca por eficiência energética e sustentabilidade em sistemas de saneamento motivou este estudo, que investigou o uso de bombas centrífugas de velocidade variável (BVV) em processos de abastecimento de água, esgotamento sanitário e drenagem urbana. O objetivo principal foi desenvolver uma ferramenta computacional para simular o comportamento dessas bombas em diferentes condições operacionais, comparando seu desempenho com o de bombas de velocidade constante (VC). A metodologia incluiu a modelagem matemática baseada nas leis de similaridade hidrodinâmica e a implementação de um algoritmo em C++, validado por comparação com dados de referência. Foram analisados 21 cenários, variando a vazão inicial (Qm) de 200 a 800 m³/h e a amplitude de variação (Aq) de 20 a 60 m³/h, em períodos de 24 horas. Os resultados demonstraram que as BVV são significativamente mais eficientes em baixas vazões (Qm ≤ 400 m³/h), com economias de energia entre 19% e 43%. Porém, em vazões mais elevadas (Qm ≥ 500 m³/h), a operação em velocidade variável tornou-se menos vantajosa, resultando em aumento do consumo energético (até 154% em casos extremos). A redução da potência consumida em regimes de baixa rotação, aliada à flexibilidade de ajuste da vazão sem perdas por estrangulamento, justifica a adoção de BVV em sistemas com demandas flutuantes. Concluiu-se que a tecnologia de velocidade variável é viável para otimização energética em contextos específicos, especialmente em aplicações de saneamento com variação moderada de demanda. A ferramenta desenvolvida permite a análise de cenários reais, auxiliando na tomada de decisão técnica e no ensino de engenharia sanitária e ambiental.