Diâmetro da tubulação: por que ele decide a conta de luz
Economizar no diâmetro do tubo é a decisão de obra que mais custa depois, porque ela cobra em todas as horas de operação.
A conta
Vazão, comprimento e diâmetro entram; perda de carga sai.
Com vazão de 8 m³/h, ou 35,22 galões por minuto), 20 m de tubo e 10 m de comprimento equivalente das conexões, o comprimento total é 30 m. Num diâmetro interno de 47 mm e coeficiente 150, a perda é 1,07 metros de coluna d’água, ou 1,527 psi.
Somando o desnível de 2 m, a altura manométrica fica em 3,07 mca.
Por que o diâmetro pesa tanto
Porque a perda cresce muito mais rápido que a redução do tubo.
Reduzir um pouco o diâmetro aumenta bastante a perda para a mesma vazão. É uma relação fortemente não linear: a diferença entre um diâmetro e o seguinte não é proporcional, é muito maior.
Por isso o tubo “um número abaixo” parece economia na obra e vira conta de luz permanente.
Comprimento equivalente
As conexões contam como metros de tubo.
Cada curva, registro, tê e redução oferece resistência, e essa resistência se expressa como um comprimento equivalente de tubo reto. No exemplo, as conexões valem 10 m, metade do tubo real.
É por isso que instalação com muitas curvas perde mais que instalação com tubo mais longo e reto.
O que isso faz com a bomba
Altura manométrica maior significa vazão menor.
A bomba entrega conforme a curva do fabricante: quanto mais pressão ela tem que vencer, menos água ela move. Instalação com perda alta transforma uma bomba de 8 m³/h nominais em bem menos na prática.
E menos vazão significa mais horas para fechar o turnover, o que é mais energia.
O coeficiente do material
O número 150 é do PVC liso.
Materiais e idade mudam esse coeficiente. Tubo incrustado por anos de água dura perde lisura e aumenta a perda: é um envelhecimento silencioso da instalação.
O trecho de sucção é o mais crítico
Perda na sucção causa cavitação.
Sucção estreita ou longa demais faz a bomba trabalhar com pressão negativa excessiva, formando bolhas que colapsam dentro do rotor. O ruído característico é o aviso, e o dano é cumulativo.
Na sucção, use diâmetro maior que na descarga.
Antes de trocar a bomba
Calcule a perda de carga.
Bomba nova em instalação com perda alta continua entregando menos do que a plaqueta promete. Às vezes trocar um trecho de tubo resolve o que uma bomba maior só disfarçaria, com mais consumo.
Na obra, exagere no tubo
Diâmetro maior custa pouco na obra e economiza sempre.
É a melhor relação custo-benefício de toda a instalação hidráulica de piscina.