Calculadora de Bomba d’Água

Bomba fraca demais não sobe a água até a caixa. Bomba forte demais gasta energia à toa e faz barulho. Para acertar, a conta junta três coisas: quanta água você quer mover, até que altura e quanto o encanamento atrapalha no caminho. Com a calculadora de bomba d’água você descobre a vazão, a altura manométrica total e a potência do motor em CV para encher a caixa d’água a partir de uma cisterna, poço raso ou reservatório inferior.

O cálculo é o mesmo que se aprende em hidráulica predial: soma das alturas, perda de carga no cano pela fórmula de Fair-Whipple-Hsiao para tubo plástico e potência com o rendimento da bomba.

No fim, a calculadora indica o motor comercial com folga. Leve os números para a loja e confira na curva do fabricante.

Como usar a calculadora de bomba d’água

1. Informe o volume a bombear, normalmente a capacidade da caixa d’água.
2. Diga em quantos minutos quer encher. Meia hora a uma hora é um bom ponto de partida.
3. Meça a altura de sucção: do nível da água na cisterna até o eixo da bomba. Se a bomba fica abaixo do nível da água, use zero.
4. Meça a altura de recalque: da bomba até a entrada de água na caixa.
5. Informe o comprimento e o diâmetro dos canos de sucção e de recalque, e quantos joelhos de 90° há em cada um.
6. Deixe o rendimento em 40% se não souber o da bomba. Bombas pequenas costumam ficar entre 30% e 50%.

Fórmula utilizada

Vazão Q (m³/s) = volume ÷ tempo
Perda por metro J = 0,000859 × Q^1,75 ÷ D^4,75
Perda de carga = J × (comprimento do cano + comprimento equivalente das conexões)
AMT = altura de sucção + altura de recalque + perdas
Potência (CV) = 1.000 × Q × AMT ÷ (75 × rendimento)

D é o diâmetro interno do cano de PVC soldável: 21,6 mm no de 25, 27,8 mm no de 32, 35,2 mm no de 40 e 44 mm no de 50.

As conexões viram metros de cano equivalente, pela tabela usual dos fabricantes de PVC. Na sucção entram a válvula de pé com crivo e os joelhos. No recalque entram registro de gaveta, válvula de retenção, saída e joelhos. Num cano de 25 mm, por exemplo, cada joelho de 90° vale 1,2 m de cano, e a válvula de retenção vale 2,7 m.

Sobre a potência calculada, a calculadora soma uma folga para o motor: 50% até 2 CV, 30% de 2 a 5 CV, 20% de 5 a 10 CV. Depois arredonda para o motor comercial seguinte.

Exemplo prático

Encher uma caixa de 1.000 litros em 30 minutos. A cisterna fica 2 m abaixo da bomba e a caixa, 8 m acima. Sucção com 3 m de cano de 32 mm e um joelho. Recalque com 15 m de cano de 25 mm e quatro joelhos. Rendimento de 40%.

• Vazão: 1.000 L em 30 min = 2.000 L/h, ou 2 m³/h.
• Sucção: 3 m de cano + 1,5 m do joelho + 13,3 m da válvula de pé = 17,8 m equivalentes. Perda de 0,76 m.
• Recalque: 15 m + 4 × 1,2 m dos joelhos + 0,2 m do registro + 2,7 m da retenção + 0,9 m da saída = 23,6 m. Perda de 3,32 m.
• Altura manométrica total: 2 + 8 + 0,76 + 3,32 = 14,1 mca.
• Potência: 1.000 × 0,000556 × 14,1 ÷ (75 × 0,40) = 0,26 CV. Com 50% de folga, 0,39 CV.
• Motor indicado: 1/2 CV.

A velocidade da água fica em 0,92 m/s na sucção e 1,52 m/s no recalque, dentro do recomendado. Repare que a perda no recalque passou de 3 m: com cano de 32 mm no recalque, ela cairia para cerca de 1,1 m.

Dicas importantes

• Sucção curta e larga. Bomba centrífuga comum aspira, na prática, até uns 7 m. Use na sucção um diâmetro igual ou maior que o do recalque, com o menor número de curvas possível.
• Válvula de pé e retenção. A de pé mantém a bomba escorvada. A de retenção impede que a coluna de água volte e bata na bomba quando ela desliga.
• Boia elétrica. Uma chave boia na caixa e outra na cisterna evitam que a bomba trabalhe a seco ou transborde a caixa.
• Tamanho da caixa. Para saber o volume de reservação da casa, use a calculadora de caixa d’água. Se a água vem de captação de chuva, a calculadora de água da chuva ajuda a dimensionar a cisterna.
• Instalação elétrica. A bomba precisa de circuito próprio, com disjuntor e fio dimensionados para a corrente do motor. Confira na calculadora de disjuntor e deixe a ligação com um eletricista qualificado.

Perguntas frequentes

O que é altura manométrica total?

É a altura que a bomba precisa vencer, somando o desnível real (sucção e recalque) e a perda de carga do encanamento. Ela é dada em metros de coluna d’água (mca) e é o número que aparece na curva da bomba.

Bomba de 1/2 CV sobe água até quantos metros?

Depende da vazão. Uma mesma bomba entrega mais água em altura baixa e menos água em altura alta. Por isso a escolha é sempre pelo par vazão e altura manométrica, olhando a curva do modelo.

Posso usar cano mais fino para economizar?

Pode, mas a perda de carga cresce muito. No exemplo, trocar o recalque de 32 mm para 25 mm já faz a perda passar de 3 m. Às vezes o cano mais grosso deixa usar um motor menor e paga a diferença.

Com vazão e altura manométrica na mão, você compara bombas de marcas diferentes pelo mesmo critério e não leva motor maior do que precisa.