Dimensionamento das Bombas

Para o dimensionamento e escolha das bombas do circuito principal e retorno utilizou-se as seguintes tabelas:

Tabela 12 - Valores para o dimensionamento da bomba que abastece as 4 frações

Pressurização Q (l/s) 1,900 H+ (mca) 22,774

Tabela 13 - Valores para o dimensionamento da bomba de retorno para a fração dimensionada

Bomba retorno

Q (l/s) 0,160 H+ (mca) 0,1145

A potência foi calculada pela fórmula:

(15)

Sendo que:

P= representa a potência

Q= representa 30% do caudal de cálculo = representa a altura manométrica

g= representa o peso volúmico da água (9.81 m/s^2) µ= representa o rendimento

Note-se que o valor de rendimento e potência, uma vez que dependentes da escolha da bomba, serão outputs fornecidos pelo site onde é efetuado o dimensionamento.

Pode ser visualizado na Figura 58, a interface do site da Grundfos, onde foram efetuados os dimensionamentos. Neste âmbito, deve-se escolher como referência, o tópico “Aplicação”, e posteriormente, se o dimensionamento efetuado tem como objetivo o abastecimento de águas do sistema, “Abastecimento de Água Doméstica e Águas Pluviais” e “Pressurização a Partir do Reservatório”; ou se visa abastecer o retorno de AQS, primeiramente “Aquecimento” e posteriormente “Recirculação de água quente sanitária”.

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Figura 58 - Interface do dimensionamento de bombas no site da Grundfos, para o dimensionamento de retorno de AQS

As barras com o caudal e altura manométrica devem ser preenchidas, nas respetivas unidades (relativamente ao presente caso de estudo, com os valores representados nas Tabelas 13 e 14). Depois de preenchidas as variáveis, o site sugere as melhores soluções para o dimensionamento da bomba respetiva, com uma curva de funcionamento similar à necessitada pelo sistema.

Como resultado, após análise do orçamento disponibilizado pelo dono de obra, deve-se proceder à escolha da bomba mais favorável, em concordância com o objetivo do projeto, que neste caso preza pela sustentabilidade ambiental e satisfação do utilizador.

Foram obtidas as seguintes possibilidades, demonstradas na Figura 59 e Figura 60:

Para pressurização da rede:

Capítulo 5 - Cálculo do Sistema de Distribuição de Água Predial

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Para recirculador de AQS:

Figura 60 - Opções de bomba recirculadora de AQS

Escolheu-se para a instalação as seguintes bombas:

Para pressurização da rede: a bomba CM 10-2, uma vez que é a mais em conta economicamente e a que reverte a um menor gasto anual e com menor custo de manutenção.

Para recirculador de água quente: escolheu.se a bomba ALPHA1 20-45 N 150, pois, apesar de representar um custo de investimento relativamente superior às bombas UPS 20-60 N 150, UPS 25-40 N 180 e UP 20-07 N 150, é também mais económica a nível energético, com um custo de manutenção significativamente reduzido.

Ambas as fichas técnicas das bombas dimensionadas anteriormente, podem ser visualizadas no Anexo 5.

Segundo a ADRA (Águas da Região de Aveiro), pela tarifa variável em uso doméstico, uma família com quatro elementos consome menos de 5000 litros de água mensalmente. O preço médio da água, por metro cúbico tem o valor de 0.62€ (AdRA).

Sabendo que a utilização da banheira desperdiça cerca de 5 litros de água até o seu aquecimento, e assumindo um valor médio de 4 banhos diários na banheira, calcula-se um valor de água desperdiçada de 20 litros de água diários, o correspondente a 600 litros de água mensalmente. Como referido anteriormente, a ADRA cita que uma família de 4 elementos consome à volta de 5000 litros de água mensais, este valor equivale a

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arredondadamente ao consumo familiar de 160 litros de água diários contra o desperdício de 20 litros diários, apenas relativos à utilização da banheira. Este valor demonstra que, mensalmente, a família desperdiçará o consumo de cerca de 4 dias de água.

Conclui-se que com a utilização de retorno de AQS, o sistema recupera arredondadamente o valor monetário equivalente a 0.37€ mensais, diminuindo um elevado desperdício de água (600 litros).

O custo energético da respetiva bomba é de arredondadamente 9.97€ anuais, como pode ser visualizado na Figura 61, o que representa um valor de custo operacional da bomba de retorno de 0.83€ mensais vs o valor de 0.37€ mensais de água recuperada pelo retorno. É portanto subjetiva a utilização de retorno, economicamente, porém, ao comparar os valores de água desperdiçada pelo sistema de abastecimento com e sem retorno, torna-se interessante a necessidade da consideração de retorno em todas as conceções de apartamentos e moradias sabendo que contudo, a sua instalação representará um maior investimento pela construtora.

Figura 61 - Custo energético anual para o funcionamento da bomba Alpha1 1 20-40 N 150

É de notar, que o valor de água não desperdiçada com a utilização de retorno é significativa, e multiplicando o valor desperdiçado pela quantidade de outros edificados e construções, de igual ou maior dimensões, este desperdício pode causar um dano irreversível a um dos bens essenciais à vida humana: a água.

Outro fator importante é o de o devido cálculo ter sido efetuado para apenas um dispositivo. Os restantes, apesar de terem um desperdício mais diminuto, se somados ao da banheira, representarão um valor de desperdício significativo.

Na Tabela 14, pode ser verificado o valor monetário recuperado pela poupança de água com retorno e o valor gasto com a utilização da mesma. Estudou-se também a

Capítulo 5 - Cálculo do Sistema de Distribuição de Água Predial

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possibilidade do preço da água em Aveiro, duplicar e triplicar nos próximos anos, devido ao desperdício corrente de água.

Aveiro

Preço da Água Recuperado Gasto Retorno Financeiro

€/m^3 €/mês €/mês €/mês

Normal 0,61 0,366 0,83 -0,46 Duplicado 1,22 0,732 0,83 -0,10 Triplicado 1,83 1,098 0,83 0,27

Tabela 14 - Cálculos representativos à economia relativa à utilização de retorno na fração do caso de estudo em Aveiro

Estudou-se também a possibilidade da utilização de retorno de AQS na fração, se esta estivesse situada numa localidade com um custo de água superior. Segundo a Associação Portuguesa para a Defesa do Consumidor (DECO), o conselho com o custo de água mais elevado de Portugal é o conselho de Santo Tirso, no Porto, que cobra aos utilizadores um valor de 240.61€ por cada 120 de água utilizados, sendo esta uma tarifa fixa. Pela divisão de 240.61€ pelos 120 , obtém-se o valor do custo de água por metro cúbico (1000 litros), no conselho de Santo Tirso, 2 €/ . Calculou-se assim o retorno financeiro da fração descrita no caso de estudo, caso esta estivesse localizada em Santo Tirso, na Tabela 15, com o preço real e a hipótese de duplicação e triplicação do mesmo.

Santo Tirso

Preço da Água Recuperado Gasto Retorno Financeiro

€/m^3 €/mês €/mês €/mês

Normal 2 1,2 0,83 0,37

Duplicado 4 2,4 0,83 1,57 Triplicado 6 3,6 0,83 2,77

Tabela 15 - Cálculos representativos à economia relativa à utilização de retorno na fração se esta estivesse localizada em Santo Tirso

Pode-se então notar que a utilização de retorno não só apresenta uma mudança benéfica à sustentabilidade ambiental através da poupança de milhares de litros de água anualmente por fração, como em certos casos, pode ser uma mais-valia economicamente para os utilizadores.

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Salienta-se o facto de que a utilização desta solução para pequenas redes, como apartamentos e moradias unifamiliares, apesar de não ser uma prática corrente, pode representar um passo importante para o avanço da sustentabilidade ambiental.