Controle de pressão e geração de energia por meio de bombas funcionando como turbinas em sistemas de abastecimento de água.

Abstract

A recuperação de energia e o gerenciamento de pressão são essenciais para alcançar melhorias sustentáveis no desempenho dos sistemas de distribuição de água. Uma alternativa que vem sendo estudada em todo o mundo é a utilização de bombas funcionando como turbinas (BFT) em substituição às válvulas redutoras de pressão (VRP), tendo em vista que esta concilia o controle de pressão com a geração de energia elétrica. A priori, as turbinas são os equipamentos mais apropriados, mas as BFT vêm se destacando por apresentarem baixo custo, facilidade e rapidez na aquisição e obtenção de peças para a reposição, pois são equipamentos robustos e produzidos em grande escala pela indústria. Assim, esta pesquisa objetivou o desenvolvimento de um modelo para determinar a configuração ótima de BFT em sistemas de distribuição de água, com o propósito de minimizar os vazamentos e maximizar a geração de energia, simultaneamente. A metodologia proposta define, com o auxílio do EPANET e de um processo de otimização, a altura manométrica e a vazão da BFT com melhor eficiência. O modelo foi aplicado a uma rede fictícia proposta na literatura e os resultados da pesquisa apontaram que a BFT possui eficiência semelhante à VRP no controle de pressão. Sendo assim, a operação da bomba em reverso como turbina é uma opção real e plausível, mostrando-se atrativa em função do seu baixo custo, se comparada com as turbinas, além de possibilitar a geração de energia elétrica e a redução do volume de água perdido em vazamentos.