As unidades de frequência variável (VFD) podem ser usadas com motores submersíveis em vários tipos de instalações e aplicações.

Neste módulo, vamos apresentar alguns exemplos de aplicações  nas quais é particularmente relevante utilizar uma VFD. Também iremos dar-lhe a conhecer as vantagens dos filtros de saída. Vamos começar. 

Em termos gerais, a principal vantagem de usar uma unidade de frequência variável em bombas submersíveis é a capacidade que lhe dá de regular a sua instalação. 

Independentemente de precisar de manter um parâmetro da bomba constante ajustando a velocidade da bomba ou de se adaptar a uma necessidade variável da bomba ao longo do tempo, o funcionamento com uma VFD traz imensos benefícios. Vejamos alguns exemplos. 

Em minas ou estaleiros de construção, há muitas vezes a necessidade de baixar o nível do lençol freático e de o manter constante durante, por exemplo, a construção de edifícios, estradas e túneis, ou de garantir que as minas não inundam. Com uma unidade de frequência variável, isto pode ser feito facilmente. 

O funcionamento com VFD também pode ser usado em aplicações de abastecimento doméstico de água em que a água potável seja bombeada diretamente do poço para a torneira. Aqui, o objetivo é, por norma, reduzir o volume de água estagnada em reservatórios pressurizados, bem como manter uma pressão constante da água, independente da variação da necessidade de água e das condições do poço.

Outra aplicação à qual a VFD se adequa são os poços geotérmicos, nos quais há a necessidade de fornecer uma temperatura constante a edifícios. Isto consegue-se fazendo variar o caudal da bomba para o permutador de calor, obtendo assim o caudal ideal ao longo do permutador de calor.

Em aplicações de abastecimento de água, há muitas vezes uma variação da necessidade ao longo de um dia ou de um ano. Por exemplo, se o seu consumo for mais elevado no verão do que no inverno, pode facilmente regular a velocidade da bomba de acordo com o consumo. 

Outra aplicação na qual é preciso um rendimento variável da bomba são as “fontes dançantes”. Aqui, a pressão da água varia constantemente para ser possível criar as variações nas colunas de água. 

Por último, regular a sua instalação permite-lhe utilizar o aquífero da forma mais eficiente possível. Ao fazê-lo, conseguirá extrair o volume de água exato que o poço consegue fornecer, garantindo que o poço não é danificado por bombeamento excessivo.

Agora que abordámos algumas das aplicações que beneficiam do funcionamento com VFD, vamos analisar alguns aspetos a que deve ter atenção durante o processo de instalação.

Antes de mais, é necessário dimensionar o sistema corretamente. Ao lidar com unidades de frequência variável, é preciso saber que aumentar a velocidade da bomba tem um impacto enorme sobre a potência do motor necessária.

Por exemplo, se a velocidade for duplicada, o caudal é duplicado, a pressão quadruplica e o requisito de potência aumenta oito vezes. 

A seguir vamos focar-nos na instalação em si, mais especificamente nos filtros de saída. Na Grundfos, recomendamos instalar um filtro de saída na sua instalação de bomba submersível se a alimentação de rede for superior a 380 volts. Se a tensão exceder este limite, o sinal pode danificar o motor e reduzir a respetiva vida útil. Um filtro de saída elimina esse risco.

Existem três tipos diferentes de filtros de saída: indutância de linha,

dV/dt e onda sinusoidal. Enquanto os primeiros dois são ofertas básicas, a nossa recomendação seria usar um filtro de onda sinusoidal. Vamos analisar em maior detalhe. 

Um filtro de onda sinusoidal é o filtro de saída recomendado para unidades de frequência de 380 volts ou mais. Numa instalação submersível típica com uma VFD, a unidade de frequência irá enviar ondas sinusoidais sobrepostas com sinais de interferência.

No entanto, ao adicionar um filtro de onda sinusoidal, o sinal interferido é convertido num sinal sinusoidal puro. Isto não só ajuda a prolongar a vida útil do seu motor, como também significa que os seus cabos submersíveis não têm de ser blindados, como também significa que os seus cabos submersíveis não têm de ser blindados, o que reduz os custos de instalação.

Por fim, vamos falar brevemente dos cabos numa instalação submersível. Numa instalação submersível típica, existem cabos não blindados e cabos blindados.

O cabo que liga a alimentação de rede à VFD não é blindado, o cabo que liga a VFD ao filtro de saída é blindado e, por último, o cabo que liga o filtro ao motor da bomba não é blindado.

Isto resume as unidades de frequência variável e os filtros de saída em instalações de bombas submersíveis. Vamos recapitular, mais uma vez, os pontos principais:

O funcionamento com VFD traz benefícios significativos, independentemente de precisar de manter um parâmetro da bomba constante ou de se adaptar a uma ecessidade variável da bomba.

O funcionamento com VFD é vantajoso numa série de aplicações, incluindo o abastecimento doméstico de água, minas e estaleiros de construção.

Por último, existem três tipos de filtros de saída, dos quais o filtro de onda sinusoidal é a solução recomendada. Prolonga a vida útil do motor e reduz os custos de instalação.