Explicação dos tanques de pressão de poço: como funcionam, configurações de pressão e sinais de falha

O que um tanque de pressão de poço faz para um sistema de água doméstico

Um tanque de pressão de poço armazena uma reserva de água sob pressão para que a bomba do poço não precise ser ligada toda vez que alguém abre uma torneira. Sem esta reserva, uma bomba de poço ligaria e desligaria dezenas de vezes por dia, e esse tipo de ciclo curto é o que desgasta os motores das bombas, queima os capacitores de partida e encurta a vida útil de todo o sistema do poço em anos. O tanque absorve a saída da bomba, mantém-na sob pressão de ar comprimido e libera-a de forma constante à medida que a água é usada, fornecendo fluxo consistente aos equipamentos sem que a bomba funcione continuamente.

Além de proteger a bomba, o tanque também atua como um amortecedor contra picos de pressão (às vezes chamados de golpe de aríete) e suaviza a queda brusca de pressão que, de outra forma, ocorreria no instante em que uma torneira, chuveiro ou válvula de irrigação se abre. Em termos práticos, um tanque de poço é o que transforma a água bruta bombeada em um abastecimento de água estável e pronto para a casa - é o componente que determina se uma casa bem alimentada parece estar com água municipal ou parece estar lutando contra seu próprio encanamento toda vez que duas luminárias funcionam ao mesmo tempo.

Um tamanho adequado tanque de pressão para água de poço também reduz os custos de energia, uma vez que as partidas do motor consomem desproporcionalmente mais eletricidade do que o funcionamento contínuo. Um tanque subdimensionado para o pico de demanda da casa força a bomba a reiniciar constantemente, enquanto um tanque superdimensionado fica praticamente ocioso e adiciona custos iniciais desnecessários - combinar a capacidade de redução do tanque com a demanda típica do equipamento é o verdadeiro objetivo do projeto, e não simplesmente comprar o maior tanque disponível.

Como realmente funciona um tanque de poço pressurizado

Os tanques de poço modernos são quase universalmente tanques "pré-carregados" ou "bexiga", e a compreensão de como funciona a pré-carga explica a maior parte da lógica de solução de problemas usada nesses sistemas. Dentro do tanque, um diafragma flexível ou bexiga separa duas câmaras: uma cheia de ar comprimido (a pré-carga) e outra cheia de água bombeada do poço. Antes que qualquer água entre no tanque, o lado do ar é carregado até uma pressão específica – normalmente definida alguns PSI abaixo da pressão de ativação da bomba.

Quando a bomba do poço é iniciada, a água é forçada para dentro da câmara do lado da água, comprimindo ainda mais o ar do outro lado da bexiga. À medida que o ar é comprimido, ele empurra a água, o que mantém a água pressurizada e disponível para o sistema de encanamento sem que a bomba precise funcionar. À medida que os equipamentos domésticos retiram água do tanque, o ar comprimido se expande, empurrando a água restante para fora através do encanamento a uma pressão cada vez menor - até que a pressão caia o suficiente para acionar o pressostato da bomba, que reinicia a bomba e reabastece o tanque.

Este ciclo – encher, usar, descartar, reabastecer – se repete continuamente, e o volume de água utilizável entregue entre os ciclos da bomba é chamado de “rebaixamento” do tanque. Uma carga de ar maior em relação ao tamanho do tanque, combinada com um intervalo maior entre a pressão de ativação e de desativação, produz um rebaixamento maior e menos ciclos de bomba por dia, o que geralmente é o objetivo para a longevidade da bomba.

Os tanques antigos sem bexiga funcionam de maneira diferente: eles retêm ar e água na mesma câmara, sem separação física. Esses tanques galvanizados "ar sobre água" dependem do ar que fica preso acima da linha de água e, como não há barreira, esse ar se dissolve gradualmente na água e precisa ser reabastecido manualmente - uma etapa de manutenção que os tanques de bexiga modernos eliminam quase inteiramente.

Tanques de bexiga vs. tanques sem bexiga

A escolha entre um tanque estilo bexiga e um tanque galvanizado tradicional sem bexiga se resume à tolerância de manutenção, vida útil do tanque e quão consistente a pressão da água precisa ser ao longo do tempo.

Tanques de Bexiga e Diafragma

Em um tanque de bexiga, a carga de ar é permanentemente isolada da água por um diafragma ou bexiga de borracha, de modo que o ar não se dissolva na água com o tempo. Isso significa que a pressão de pré-carga permanece estável por anos sem ajuste, a qualidade da água não é afetada pelo contato direto com o ar e o tanque não requer praticamente nenhuma manutenção de rotina além de uma verificação ocasional de pressão. Tanques de bexiga para armazenamento de água são agora a escolha padrão na maioria das instalações de poços residenciais e comerciais leves porque combinam longa vida útil com manutenção mínima.

Tanques sem bexiga (galvanizado/ar sobre água)

Os tanques galvanizados mais antigos armazenam ar e água em contato direto dentro de uma única câmara de aço. Com o tempo, o ar comprimido é lentamente absorvido pela água e é transportado através do encanamento toda vez que um acessório é usado, de modo que a almofada de ar encolhe e precisa ser recarregada periodicamente – geralmente com um compressor de ar e uma válvula manual, ou um dispositivo automático de controle de volume de ar em configurações mais avançadas. Esses tanques são normalmente mais baratos no início e podem ser construídos em tamanhos muito maiores, razão pela qual ainda aparecem em algumas instalações comerciais e agrícolas, mas exigem muito mais atenção prática do que um projeto de bexiga selada.

Qual deve ser a pressão – e como verificá-la

A pressão correta de pré-carga é a configuração mais importante em um tanque de pressão de poço e também é aquela que os proprietários costumam ignorar. A pré-carga de ar do tanque deve sempre ser ajustada para cerca de 2 PSI abaixo da pressão de ativação da bomba – a pressão na qual o interruptor da bomba liga a bomba. A maioria dos sistemas residenciais funciona com um pressostato 30/50 (a bomba começa a 30 PSI e para a 50 libras por polegada quadrada), o que significa que a carga de ar do tanque normalmente deve ser de cerca de 28 PSI quando o tanque está vazio de água.

Para verificar a pressão, primeiro desligue a bomba do poço e abra uma torneira para drenar completamente a água do tanque - isso é essencial, porque medir a pressão do ar enquanto a água permanece dentro do tanque dá uma leitura falsa e inflada. Com o tanque vazio, use um manômetro padrão tipo pneu na válvula Schrader localizada na parte superior do tanque (o mesmo tipo de válvula encontrada em um pneu de carro ou bicicleta) e compare a leitura com a pré-carga alvo do pressostato instalado. Se a leitura for baixa, pode-se adicionar ar com uma bomba de bicicleta ou um pequeno compressor; se estiver significativamente baixo, geralmente é um sinal precoce de vazamento na bexiga, em vez de uma simples perda de ar ao longo do tempo.

Reconhecendo um tanque de poço encharcado ou com falha

A tanque de poço encharcado é uma das falhas mais comuns do tanque e acontece quando a carga de ar é perdida – geralmente porque a bexiga rompeu ou desenvolveu um vazamento lento – permitindo que a água encha quase todo o tanque, em vez de apenas a câmara lateral da água. Com pouca ou nenhuma almofada de ar para empurrar, o tanque não consegue mais manter a pressão constante e a bomba é forçada a ligar quase sempre que uma torneira abre, às vezes várias vezes por minuto sob uso contínuo, como um chuveiro ou mangueira.

As maneiras mais confiáveis de saber se um tanque de pressão de poço está ruim incluem:

• Ciclagem rápida e frequente da bomba – a bomba liga e desliga a cada poucos segundos, em vez de funcionar em um ciclo normal de 1 a 2 minutos
• Variações bruscas de pressão na torneira, onde a pressão da água aumenta e depois cai visivelmente durante um único uso
• Um tanque que parece mais pesado do que o esperado ou espirra água quando tocado ou balançado, indicando que está retendo muito mais água do que ar
• Leitura da pressão de pré-carga igual ou próxima de zero, mesmo após a adição de ar, o que indica uma bexiga rompida em vez de uma perda gradual de ar
• Ferrugem visível, corrosão ou acúmulo de umidade ao redor da base de um tanque galvanizado mais antigo, o que pode sinalizar falha interna do tanque

Uma única leitura baixa de pré-carga não significa automaticamente que o tanque precise ser substituído – às vezes ele simplesmente perde ar gradualmente e pode ser recarregado. Mas se o tanque precisar ser repressurizado repetidamente em um curto período, ou se permanecer encharcado mesmo após a recarga, é quase certo que a bexiga falhou e o próprio tanque precisa ser substituído, em vez de passar por manutenção repetida.

Isolando um tanque de poço contra temperaturas extremas

Os tanques de poços instalados em porões não aquecidos, espaços rastejantes, dependências ou salas de utilidades expostas são vulneráveis ao congelamento em climas frios e à corrosão causada pela condensação em climas úmidos, e é por isso que isolamento de tanque de poço vale a pena planejar qualquer instalação que não esteja em um espaço condicionado. Um tanque que congela pode romper internamente, danificar a bexiga ou rachar as conexões e a tubulação conectada, levando a uma falha que é muito mais cara do que custaria o isolamento.

Abordagens comuns de isolamento incluem envolver o corpo do tanque em camisas ou mantas de espuma projetadas especificamente para tanques de pressão, construir um invólucro isolado simples ao redor do tanque e seus acessórios e isolar os tubos circundantes e o pressostato, que muitas vezes são mais vulneráveis ​​ao congelamento do que o próprio corpo do tanque, uma vez que possuem menos massa térmica. Em ambientes consistentemente frios, algumas instalações adicionam fita térmica de baixa potência ao longo da tubulação exposta como medida suplementar ao lado do isolamento, especialmente na seção entre o revestimento do poço e o tanque de pressão, onde a água fica estagnada entre os ciclos da bomba.

A ventilação ainda é importante mesmo com o isolamento instalado – um invólucro totalmente vedado em um espaço úmido pode reter a condensação contra o casco do tanque, o que acelera a corrosão em tanques galvanizados, em particular. O objetivo do isolamento é retardar as oscilações de temperatura e bloquear a exposição direta ao ar frio, e não criar uma caixa hermética ao redor do tanque.

Dimensionamento e colocação: tanques de armazenamento de água, bombas e opções acima do solo

Os sistemas de poços são frequentemente discutidos juntamente com dois componentes relacionados, mas distintos: o bomba do tanque de armazenamento de água configuração, que move a água do poço ou de uma cisterna para o tanque de pressão, e tanques de retenção separados usados onde o rendimento do poço é baixo ou inconsistente. Um tanque de retenção de poço de água - às vezes, uma grande cisterna instalada entre o poço e o sistema de pressão - armazena um volume maior de água bruta para que a bomba não seja puxada diretamente contra um poço de recuperação lenta, e é uma solução comum para poços de baixo rendimento que não conseguem atender sozinhos ao pico da demanda doméstica.

Para casas sem poço, ou como fonte suplementar, tanque de água acima do solo para casa O uso desempenha uma função de armazenamento semelhante – coletar e reter água (de um poço, captação de água da chuva ou abastecimento) em um local acima ou próximo da casa e, em seguida, alimentá-la em um tanque de pressão e sistema de bomba para distribuição. Esses tanques acima do solo são normalmente mais fáceis de inspecionar, manter e isolar do que cisternas enterradas, embora exijam proteção mais cuidadosa contra congelamento em climas frios, uma vez que estão totalmente expostos à temperatura ambiente.

Ao dimensionar qualquer um desses componentes - tanque de pressão, tanque de retenção ou bomba - o fator decisivo deve sempre ser o pico de demanda simultânea (quantos equipamentos podem funcionar ao mesmo tempo) em vez do uso médio diário, uma vez que são os momentos de pico que expõem um sistema subdimensionado através de quedas de pressão, ciclos curtos da bomba ou um tanque de retenção secando antes que o poço possa se recuperar.