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Booster de pressurização

Informe a vazão ou os pontos de consumo, a pressão que precisa chegar ao ponto mais desfavorável e as alturas. A página calcula a altura do booster, as bombas em paralelo com reserva, o motor, a economia do inversor e o tanque.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Pré-dimensionamento
Vazão de projeto
Pressões e alturas
Bombas
Inversor, energia e tanque
—Booster: vazão e altura de projeto
—

Curvas das bombas e pressão pedida

Bombas em paralelo em rotação fixa contra a pressão constante mantida pelo inversor.

Toque no gráfico para ver os valores.

Potência elétrica conforme a demanda

Rotação fixa (bombas entrando em cascata) e inversor mantendo a pressão de projeto.

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Próximo passo

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O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. O relatório completo traz também os gráficos e as interpretações, em cores. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Vazão por pontos: Q = K · n · q, com K = 1 ÷ √(n − 1); método dos pesos: Q = 0,3 · √ΣP [L/s]
Altura: H = (Pponto − Psucção) ÷ (ρ g) + z + perdas; pressão de saída: Psaída = Pponto + ρ g (z + perdas)
Curva típica de uma bomba (x = q ÷ qprojeto): H(x) = H · [h0 − (h0 − 1) x²]; η(x) = ηprojeto · (2x − x²); afinidade: H ∝ n², q ∝ n
Potência: P = ρ g q H ÷ η; motor ≥ potência a 120% da vazão de projeto (≈ 1,11 × a de projeto); inversor: rendimento 97%
Tanque liga/desliga: volume útil = qbomba · (3600 ÷ z) ÷ 4; Vt = útil ÷ [Ppré · (1 ÷ Pliga − 1 ÷ Pdesliga)], pressões absolutas

Hipóteses e limites

  • Bombas iguais em paralelo; em rotação fixa entram em cascata e dividem a vazão por igual. Com inversor, a pressão de saída é mantida constante no valor de projeto.
  • A energia é estimada na demanda média, com uma curva típica de bomba centrífuga radial; a curva real do fabricante e um perfil de demanda por hora dão resultado mais preciso.
  • Água a cerca de 20 °C. As perdas de carga são informadas pelo usuário na vazão de projeto; o tanque é dimensionado para controle liga/desliga, e com inversor costuma bastar um tanque menor.

Normas e documentos técnicos

  • Hydraulic Institute, ANSI/HI 9.6.3: Rotodynamic Pumps — Guideline for Allowable Operating Region
  • Hydraulic Institute & Europump, Variable Speed Pumping: A Guide to Successful Applications
  • Macintyre, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais, LTC
  • ASPE Data Book, Volume 2: Plumbing Systems (domestic water booster systems)
  • Karassik, I. J. et al. Pump Handbook, McGraw-Hill

Legislação e regulamentos no Brasil

  • ABNT NBR 5626: sistemas prediais de água fria e água quente — projeto, execução, operação e manutenção (pressões mínimas e máximas)
  • NR-13: vasos de pressão (tanques hidropneumáticos) e NR-10: segurança em instalações elétricas dos quadros de comando
  • Portaria Interministerial nº 1/2017: rendimento mínimo de motores elétricos trifásicos

Perguntas frequentes

O que é um booster de pressurização?

É um conjunto de bombas que aumenta a pressão da água quando a rede pública ou o reservatório não dão pressão suficiente nos pontos mais altos ou distantes. Em prédios, indústrias e condomínios, ele substitui ou complementa a caixa d’água elevada. Costuma ter duas ou mais bombas em paralelo com reserva, controle por pressostato ou inversor de frequência e um tanque pequeno.

Como estimar a vazão de projeto?

O ideal é a vazão medida no horário de pico. Sem medição, use a simultaneidade: no exemplo, 200 pontos de 0,2 L/s com coeficiente K = 1/√(n − 1) ≈ 7% dão 10,2 m³/h; também é comum o método dos pesos, Q = 0,3 × √ΣP em L/s. Em indústrias, some as vazões dos equipamentos que funcionam ao mesmo tempo.

Como se calcula a altura do booster?

Some a pressão que precisa chegar ao ponto mais desfavorável, o desnível até ele e as perdas de carga, e desconte a pressão que já existe na sucção. No exemplo: 1,5 bar no ponto (15,3 m), 18 m de desnível e 5 m de perdas, menos 0,2 bar na sucção, dão 36,3 m e 3,75 bar na saída. As perdas podem vir da calculadora de perda em válvulas e conexões.

Quantas bombas usar?

O arranjo mais comum é n + 1: as bombas de serviço atendem o projeto e uma fica de reserva, com revezamento automático. Dividir a vazão em duas ou três bombas de serviço melhora o rendimento com consumo baixo e permite manutenção sem deixar o prédio sem água. No exemplo, 2 + 1 bombas de 5,1 m³/h com motores de 1,1 kW.

Vale a pena usar inversor de frequência?

Na maioria dos casos, sim: o inversor mantém a pressão constante, evita excesso de pressão com consumo baixo e reduz partidas. No exemplo, sem inversor a pressão sobe a 4,64 bar quando o consumo cai, acima dos 400 kPa que a NBR 5626 admite nos pontos baixos, e o inversor ainda economiza 14% de energia, cerca de R$ 830 por ano. A economia cresce quanto mais tempo o consumo fica baixo.

Que tanque usar no booster?

Em controle liga/desliga, o tanque limita o número de partidas por hora: no exemplo, 256 L para até 30 partidas por hora com faixa de 1 bar no pressostato. Com inversor, o tanque só segura a pressão nos períodos sem consumo e costuma ser bem menor; siga a recomendação do fabricante do conjunto. A calculadora de tanque hidropneumático detalha esse volume.

Quais são os erros mais comuns?

Superestimar a vazão de projeto, o que leva a bombas grandes trabalhando longe do melhor ponto; esquecer a pressão máxima nos pontos baixos; e não proteger as bombas contra funcionamento a seco. Esta calculadora usa uma curva típica de bomba centrífuga: confirme a seleção com a curva real do fabricante e verifique o NPSH.