Uma bomba de reforço para apartamentos deve ser dimensionada para a provável demanda máxima simultânea de água doméstica do edifício, não a soma do fluxo máximo de cada instalação e nem o consumo diário médio. Comece com uma programação de instalações verificada, converta a demanda das instalações usando o método de encanamento exigido pela jurisdição local, adicione apenas cargas coincidentes justificadas separadamente e verifique o fluxo resultante contra a curva da bomba na cabeça requerida. Este é um fluxo de trabalho de projeto, e não uma regra universal de galões por minuto por apartamento. Um engenheiro de encanamento deve confirmar o código adotado, as suposições de ocupação, o arranjo de armazenamento e a pressão disponível na cidade antes da aquisição.
Defina a fronteira hidráulica antes de calcular o fluxo
A primeira questão é o que a bomba realmente serve. Um conjunto de água doméstica pode atender a todos os pisos ocupados, ou apenas zonas superiores acima de uma quebra de pressão na cidade. Alguns edifícios usam um tanque de reserva; outros conectam-se a uma fonte pressurizada permitida através de proteção contra retrocesso. Um tanque no telhado altera novamente o padrão de operação. Considere apenas as instalações a jusante da descarga da bomba. Não inclua silenciosamente irrigação, proteção contra incêndios, reposição de refrigeração ou um circuito separado de recirculação de água quente no total de instalações domésticas.
Solicite um diagrama de coluna, programação de instalações piso por piso, informações de pressão da utilidade e o plano de zoneamento proposto. Marque cada fonte, tanque, zona de pressão, válvula redutora de pressão e conexão. Se a bomba servir duas zonas de pressão, calcule a demanda e a cabeça de cada zona separadamente antes de decidir se um conjunto pode atender ambas. Um número total de fluxo único é inadequado quando as duas zonas requerem pressões de entrega diferentes.
O Equipamento de abastecimento de água regulador-bomba BorraPumps é uma opção de reforço de água limpa em pacote para avaliar após a definição desta função; sua página de produto não publica uma capacidade universal para apartamentos. Forneça o fluxo do projeto, cabeça, pressão de entrada e saída, condições da água, voltagem e requisitos de controlo para uma revisão ao nível do modelo. A gama mais ampla de bombas de reforço de abastecimento de água é útil ao comparar um pacote com uma disposição de bomba inline ou multietapa.
Construa um inventário preciso de instalações
Prepare o inventário por tipo de instalação, em vez de apenas contar apartamentos. Uma studio e uma unidade de três quartos podem ter cargas diferentes de casas de banho e lavandarias. Registe as saídas de água fria e quente conforme exigido pelo método adotado, casas de banho de áreas comuns, instalações de clube ou ginásio, saídas de limpeza, lavandarias e qualquer arrendamento comercial fornecido a partir da mesma zona doméstica. Confirme se uma lavandaria central já está representada na programação de unidades residenciais. Contar em duplicado esta carga pode distorcer materialmente a estimativa.
Para cada instalação, registe a classificação de código, quantidade, tipo de descarga, se aplicável, e se é fornecida a partir desta zona de pressão. O método de unidade de instalação de abastecimento de água usado em muitos códigos de encanamento atribui pesos de demanda às instalações e converte o total numa curva de fluxo provável. O valor da unidade de instalação não é uma medida de galões por minuto, e não deve ser multiplicado por um fator de conversão fixo arbitrário. Use a edição e as tabelas aceitas pela autoridade competente. Verifique individualmente instalações incomuns ou saídas de processo.
| Entrada a coletar | Razão pela qual altera a estimativa de fluxo | Documento de verificação |
|---|---|---|
| Configuração de unidades habitacionais e cronograma de acessórios | Diferentes tipos de unidades criam totais de acessórios diferentes | Cronogramas arquitetónicos e de canalizações |
| Sanitários de válvula de descarga versus de tanque | O método de demanda adotado pode tratá-los de forma diferente | Submissão de acessórios e classificação de código |
| Lavandaria, ginásio, átrio e áreas de amenidades partilhadas | Estas cargas podem não ser captadas por uma unidade típica | Desenhos de canalizações de áreas comuns |
| Arrendamento de restaurante ou retalho | Um padrão de uso separado pode reger um ramal de uso misto | Briefing de design do inquilino e plano de medidor/ramal |
| Revestimento de irrigação ou arrefecimento | Cargas coincidentes potencialmente elevadas que requerem avaliação separada | Cronogramas mecânicos e paisagísticos |
| Armazenamento e limites de zonas | Alterações, quer as picos curtos sejam entregues por bombas ou armazenamento | Esquema de tanque e ramal |
O Orientação WaterSense da EPA para instalações comerciais oferece folhas de inventário de água que ajudam a documentar os dispositivos e o histórico de consumo; não substitui o procedimento de demanda de projeto no código de encanamento aplicável. Da mesma forma, dispositivos eficientes podem alterar a demanda real, mas só use suas características nominais quando a especificação estiver fixa e aceita pelo projetista.
Converta a programação de dispositivos na demanda máxima provável
A sequência de cálculo é direta, mas a conversão deve vir de um método reconhecido. Primeiro, some as unidades de dispositivo de abastecimento de água aplicáveis dentro de uma zona de pressão. Segundo, leia o fluxo máximo provável na curva de demanda do código adotado ou na ferramenta de cálculo aprovada, considerando as condições de válvula de descarga ou predominantemente de tipo tanque. Terceiro, identifique cargas que não estão representadas pela estimativa de unidades de dispositivo e avalie se podem operar ao mesmo tempo. Por fim, documente o fluxo de projeto selecionado tanto em gpm quanto em m³/h para que fornecedores de bombas e documentos do projeto descrevam a mesma carga.
Do não adicione a taxa de fluxo publicada de cada chuveiro. Isso assume que todos os chuveiros estão abertos simultaneamente e geralmente dimensiona uma bomba de reforço residencial maior do que o necessário. Não dimensione diretamente a partir da conta de água também: o volume mensal mede o consumo, não o pico de intervalo curto que determina a capacidade da bomba. Dados de medidores de intervalo registrado podem informar o projeto quando o edifício é existente, mas revise sua resolução temporal, cobertura sazonal, ocupação e se inclui a mesma fronteira de serviço. Um pico de medidor de 15 minutos pode perder uma transiência de pressão curta.
Para fins ilustrativos, suponha que um método aprovado de unidades de dispositivo retorne um pico provável de 110 gpm para os apartamentos em uma zona. Uma carga de área comum avaliada de forma independente em 15 gpm deve operar durante esse pico. A carga preliminar coincidente é 110 + 15 = 125 gpm, ou aproximadamente 28,4 m³/h usando 1 US gpm ≈ 0,2271 m³/h. Se a carga da área comum já estiver representada no total de unidades de instalação, o resultado correto permanece 110 gpm — não 125. Esses números são aritmética hipotética, não uma recomendação para qualquer contagem de apartamentos. Um designer de canalização deve validar o método, a simultaneidade e a carga final.
Tratar cargas especiais explicitamente
Retrolavagem de tratamento de água, enchimento de piscina, irrigação, reposição de torres de refrigeração e uma grande cozinha comercial podem ser intermitentes, mas significativas. Decida se cada uma compartilha o reforço, se os controles de operação evitam sobreposição com a demanda dos residentes e se o fluxo necessário deve estar disponível durante um pico. Um bloqueio que existe apenas no papel não é uma razão válida para omitir uma carga. Por outro lado, adicionar automaticamente todas as cargas especiais às suas taxas nominais completas pode produzir um conjunto economicamente inviável que raramente opera perto de sua região eficiente.
O fluxo de proteção contra incêndios pertence a uma revisão separada. Equipamentos de reforço de água doméstica não devem ser considerados capazes de atender a uma carga de bomba de incêndio ou certificação apenas por terem um vaso vermelho ou múltiplas bombas. A demanda de bomba de incêndio, controles, aprovações e fonte de água são governados pelo projeto de proteção contra incêndios, não por este cálculo de instalação doméstica.
Traduzir fluxo em um ponto de trabalho do conjunto de bombas
O fluxo sozinho não seleciona uma bomba. A bomba ou combinação de operação selecionada deve fornecer o fluxo de projeto na queda de pressão diferencial requerida. Determine a pressão residual necessária na instalação mais exigente, elevação estática da bomba até essa instalação, perdas de tubo e conexões na taxa de projeto, e a pressão de entrada mínima credível. Depois avalie qualquer perda de dispositivo de refluxo, medidor, filtro ou outro componente na parte correta do sistema. O livro de referência do sistema de bombas do Departamento de Energia dos EUA explica a cabeça como uma combinação de elevação, pressão, velocidade e componentes de fricção. Para um edifício, o projetista deve adaptar esse balanço geral de energia à fronteira de serviço real.
Verifique o guia de cálculo da cabeça da bomba de reforço separadamente; cobre a elevação vertical e a contabilidade de pressão que não devem estar escondidas dentro de uma estimativa de fluxo. Se a curva da bomba foi cotada na gpm correta, mas com cabeça insuficiente, a pressão no piso superior será inadequada. Se foi cotada com cabeça excessivamente alta, a pressão na zona inferior, o ruído da válvula e o consumo de energia podem se tornar preocupações. A relação exata deve ser verificada em relação ao projeto de zona de pressão do edifício.
Considerar a faixa de abastecimento municipal
A pressão da utilidade não é um valor fixo. Obtenha as condições permitidas de conexão da utilidade e um caso de baixa pressão representativo, depois verifique se os controles propostos podem manter a pressão de descarga dentro dos limites do projeto ao longo da faixa de entrada. Se uma pressão de entrada for fornecida por um tanque de ruptura, verifique o nível de água operacional mais baixo. Evite afirmar que uma bomba pode “adicionar” sua cabeça de catálogo a um número de pressão da cidade sem considerar perdas, ponto de operação e controle de descarga.
A saída prática é uma declaração de duty como “125 gpm a X pés de queda de pressão diferencial com Y–Z psi na faixa de entrada,” com X, Y e Z preenchidos a partir de desenhos e medições reais. Não envie apenas “reforço de 125 gpm” ao fabricante; isso é insuficiente para selecionar um modelo.
Selecionar o número e funções das bombas
O fluxo de projeto pode ser dividido entre bombas de várias maneiras. Um conjunto de duty/standby de duas bombas pode ter uma bomba capaz de fornecer o fluxo de projeto completo enquanto a outra está disponível para falha ou manutenção. Uma configuração de duty/assist pode precisar de ambas as bombas no fluxo máximo. Configurações com três bombas podem fornecer passos de fluxo menores e uma máquina de reserva separada. Esses termos devem ser definidos na programação: duas bombas instaladas não significam automaticamente N+1 em carga total.
Para ocupação de apartamentos com uma ampla faixa de demanda diária, bombas escalonadas ou controle de velocidade variável podem melhorar a estabilidade da pressão. O controlador ainda deve operar dentro da região aceitável de curva de cada bomba, manter um fluxo mínimo adequado e responder de forma sensata à falha do sensor, baixa pressão de entrada e restauração de energia. Revisar o guia de configuração de duty e standby ao escrever o requisito de redundância. A redundância é um teste funcional na carga especificada, não apenas um motor extra na prancha.
O Recursos de sistemas de bombas do Departamento de Energia enfatizar a eficiência a nível de sistema em vez de escolher uma bomba apenas pela eficiência isolada da placa de características. Peça aos fornecedores curvas na carga real e na faixa de operação esperada, não apenas um número de fluxo máximo. Se várias bombas operarem em paralelo, verifique a curva combinada contra a curva do sistema; seus fluxos não necessariamente somam aos valores do catálogo em cabeças não relacionadas.
Verifique a estimativa contra operação e comissionamento
Para um projeto de substituição, compare o pico calculado com as tendências do submedidor, reclamações de pressão, horas de funcionamento da bomba existente e pressões de sucção/descarga medidas. Registre qual zona de pressão cada sensor representa. Uma reclamação de pressão em um dispositivo de piso superior também pode refletir um filtro entupido, ramificação subdimensionada, válvula de redução de pressão com mau funcionamento ou fornecimento intermitente da cidade; substituir o reforçador pode não resolvê-lo. Inspecione o caminho completo antes de revisar a carga da bomba.
Na fase de comissionamento, registre o fluxo e pressão estáveis quando as bombas iniciam, entram em estágio e param. Teste a demanda do dispositivo mais difícil, a proteção de entrada baixa, a resposta a falhas do sensor e a transferência de reserva, se especificado. Faça tendências do sistema após alterações na ocupação; a programação inicial dos dispositivos pode não captar modificações posteriores de arrendamento ou áreas comuns. Uma linha de base bem documentada torna uma futura retrofit menos dependente de suposições.
Informações a enviar para uma revisão BorraPumps
Forneça a zona atendida, a programação de dispositivos e o fluxo de projeto adotado, a pressão de descarga ou de dispositivo remoto requerida, a pressão mínima e máxima de entrada, elevação e cálculo de perdas na tubulação, qualidade e temperatura da água, voltagem disponível, controles, redundância necessária, restrições na sala de máquinas e destino. A página do pacote de reforçador-regulador solicita essas condições do projeto porque um pacote adequado depende do ponto de operação e da instalação. Se um hotel compartilhar a mesma equipe de projeto, seu perfil de ocupação e serviço pode ser diferente; consulte o guia de seleção de bomba de reforço para hotel em vez de transferir a suposição de demanda provável de um apartamento inalterada.
Erros comuns a evitar
Os erros mais graves são usar a contagem de apartamentos como um multiplicador direto de gpm, somar os fluxos das placas de características dos dispositivos, ignorar os limites de zona, assumir que o consumo médio equivale à demanda de pico, omitir uma carga de processo verdadeiramente coincidente, contar duas vezes a lavanderia ou áreas comuns, e solicitar uma bomba pelo fluxo sem considerar a cabeça. Outro erro frequente é chamar uma bomba de assistência de bomba de reserva: se ambas forem necessárias para atender ao pico de projeto, uma falha deixa menos do que o duty completo disponível. Declare explicitamente o nível de serviço em modo degradado necessário.
Um reforçador excessivamente grande não é automaticamente mais seguro. Em baixa demanda noturna, pode ciclar excessivamente ou operar mal, a menos que os controles e o vaso de pressão sejam selecionados para essa faixa de operação. Por outro lado, um tamanho definido apenas com base nos picos atuais do medidor pode ser inadequado se a ocupação foi baixa ou o período de medição não capturou a temporada de maior demanda. A carga selecionada deve conciliar a demanda do código, evidências específicas do projeto e o julgamento de um engenheiro.
Perguntas frequentes
Posso calcular o fluxo do reforçador do apartamento apenas pelo número de unidades?
Não. A mistura de unidades, os acessórios reais, as áreas comuns, a zoneamento, a ocupação e o método de demanda do código afetam o fluxo máximo provável. A contagem de apartamentos é útil para uma primeira discussão, mas não para um cronograma de bombas.
O fluxo do reforçador é o mesmo que o uso diário de água do edifício?
Não. O volume diário é uma medida de energia e consumo. O caudal do sistema de pressurização é o caudal de fornecimento de projeto para períodos curtos, geralmente expresso em gpm ou m³/h.
Deve a bomba de reserva ser adicionada ao fluxo de serviço?
Não quando estiver realmente em standby. Indique se uma bomba deve suportar toda a carga quando a outra estiver indisponível, ou se ambas as bombas normalmente assistem em pico. Depois, verifique os casos de funcionamento e falha nas curvas.
A mesma cálculo seleciona a pressão da bomba?
Não. O fluxo e a cabeça estão relacionados no ponto de serviço selecionado, mas são calculados a partir de entradas diferentes. Complete o equilíbrio de pressão e cabeça para o dispositivo mais mal servido e a pressão de entrada mínima credível.
Aprimoramento
A seguinte palestra do NPTEL IIT Kharagpur explica curvas características de bombas, que são necessárias após estabelecer o fluxo provável do edifício. É uma educação geral de engenharia, não um método de demanda baseado em código de apartamentos.
Assista à palestra sobre curvas características de bombas no YouTube.