USE OF HYDRAULIC RAM FOR RAINWATER HARVESTING
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.6812259
Autoria:
Darcilene Mendes Barros[1], Janderson Girão de Carvalho1, José Lima da Silva1, João Luiz Galvão Filho[2], Kleber Filgueiras Bastos Junior[3] e Alan dos Santos Ferreira[4]
RESUMO
O carneiro hidráulico é considerado como uma máquina que é mista, possuindo ao mesmo tempo características geratriz e operatriz, no qual realiza seu funcionamento através do movimento da água por meio de válvulas, fazendo com que as únicas fontes de energia sejam a própria descarga e altura da água que ficam disponíveis durante o processo de captação. Essa bomba funciona através do surgimento do transiente hidráulico, mais conhecido como golpe de aríete, que faz com que a água se eleva de forma que adentre o carneiro hidráulico a uma altura superior de onde esta veio, sem que precisa de um motor externo. A maior problemática está em torno do consumo excessivo da água por parte da população, no qual por causa do uso incorreto acabou tornando a água um recurso natural de extrema importância de forma global. Além disso, os meios econômicos também são de relevância para todas as famílias, visto que muitas pessoas possuem condições mínimas para arcar com contas de consumo de água dentro dos lares, mas moram em locais que possuem uma frequência de chuvas que podem ser aproveitadas para a redução desse consumo. Este artigo tem como principal objetivo identificar os benefícios potenciais da utilização do carneiro hidráulico na captação de água da chuva. Essa pesquisa tem caráter quantitativo, tratando-se de uma pesquisa experimental no qual será apresentada a vantagem do uso de um carneiro hidráulico para armazenar água da chuva para o uso dentro dos lares.
Palavras-chave: Pluvial; Carneiro hidráulico; Armazenamento; eletricidade.
ABSTRACT
The hydraulic ram is considered a machine that is mixed, having at the same time generator and operating characteristics, which performs its operation through the movement of water through valves, so that the only sources of energy are the discharge itself and the height of the water that is available during the capture process. This pump works through the hydraulic transient, better known as water hammer, which causes the water to rise so that it enters the hydraulic ram at a higher height than where it came from, without the need for an external motor. The biggest problem is the excessive consumption of water by the population, which, due to incorrect use, has turned water into an extremely important natural resource globally. In addition, the economic means are also of relevance to all families, since many people have minimal conditions to afford water consumption bills inside their homes, but live in places that have a frequency of rainfall that can be used to reduce this consumption. This article has as its main objective to identify the potential benefits of the use of hydraulic ram in rainwater harvesting. This research has a quantitative character, being an experimental research in which the advantage of the use of a hydraulic ram to store rainwater for use inside homes will be presented.
Keywords: Rainwater; Hydraulic Ram; Storage; Electricity.
1 INTRODUÇÃO
Desde os primórdios da história, o Homem busca meios de se aproximar da natureza, mais precisamente de ambientes hídricos para que possa ter essa fonte de vida de forma ilimitada para sua própria sobrevivência de outras gerações. Contudo, com o passar dos séculos a água se tornou um recurso natural de extrema importância para toda a sociedade por causa das suas propriedades e da gama de funcionalidades que traz consigo no seu uso.
Entretanto, uma das dificuldades a serem enfrentadas pela sociedade é como conduzir essa água e aproveitá-la de maneira que possa ser sustentável, reduzindo os custos por parte de concessionárias municipais que fornecem a água para dentro dos lares.
A maior problemática está em torno do consumo excessivo da água por parte da população, no qual por causa do uso incorreto acabou tornando a água um recurso natural de extrema importância de forma global. Além disso, os meios econômicos também são de relevância para todas as famílias, visto que muitas pessoas possuem condições mínimas para arcar com contas de consumo de água dentro dos lares, mas moram em locais que possuem uma frequência de chuvas que podem ser aproveitadas para a redução desse consumo. Com base nisso indaga-se: Como o carneiro hidráulico pode oferecer benefícios econômicos ao propiciar o armazenamento da água da chuva para os reservatórios?
Este artigo tem como principal objetivo identificar os benefícios potenciais da utilização do carneiro hidráulico na captação de água da chuva. Como objetivos específicos busca-se levantar a possível redução no consumo de energia elétrica para aproveitamento de água da chuva; descrever a redução do número de manutenções corretivas; analisar os benefícios com o uso de carneiro hidráulico para aproveitamento da água da chuva.
Trata-se de uma pesquisa exploratória realizada em área particular, no qual foi possível realizar a montagem de um carneiro hidráulico, utilizando-se canos, conexões e válvulas. Tendo como base a captação da água da chuva através de uma cisterna.
2 CARNEIRO HIDRÁULICO
De acordo com Cat (2018), o carneiro hidráulico é um dispositivo de construção simples, conhecido por seu baixo custo e por ser livre de poluição. O seu uso faz com que a propulsão da água seja feita pela energia potencial da fonte de alimentação. Dentro desse contexto, pode-se trazer a tona como foi criado o primeiro modelo original que foi montado pelos irmãos Montgolfier, no qual o trajeto de fluxo de água da entrada até a saída apresenta a esfera de ferro, no qual esta esfera está movida pelo fluxo até fazer com que ocorra o bloqueio da saída de água. Como pode-se observar na figura 1, abaixo:
Figura 1 – Primeiro modelo de um carneiro hidráulico
Uma das peças se chamam aríete, e recebeu esse nome da Idade Média, que era um instrumento utilizado em guerras para derrubar portões e dar impulso para adentrar em uma civilização. Trata-se de um tronco de uma arvore ou de madeira que na ponta possui um carneiro de metal. Por isso que o nome do dispositivo se tornou Carneiro Hidráulico, por causa dessa ilustração da representação do carneiro no momento de impulsionar, pois esse animal possui características de dar golpes com a sua cabeça nos que estão em sua frente, além disso o Carneiro Hidráulico em uso faz sons parecidos com de um carneiro dando esse golpe (GIRARDI; GIORDANI, 2018).
A similaridade entre a arma aríete com o aríete hidráulico acontece por causa do momento em que a arma é utilizada para dar golpes, que no Carneiro Hidráulico é justamente o momento em que a água escoa e que, por causa da gravidade por uma tubulação acaba tendo uma desaceleração brusca do escoamento, e é nesse momento que o carneiro hidráulico dá “golpes” na água para ela criar impulsionamento. Esse fenômeno é conhecido como golpe de aríete (GIRARDI; GIORDANI, 2018).
De acordo com Macintyre (1997) o carneiro hidráulico é considerado como uma máquina que é mista, possuindo ao mesmo tempo características geratriz e operatriz, no qual realiza seu funcionamento através do movimento da água por meio de válvulas, fazendo com que as únicas fontes de energia sejam a própria descarga e altura da água que ficam disponíveis durante o processo de captação. Essa bomba funciona através do surgimento do transiente hidráulico, mais conhecido como golpe de aríete, que faz com que a água se eleva de forma que adentre o carneiro hidráulico a uma altura superior de onde esta veio, sem que precisa de um motor externo. Como pode-se observar na figura 2, abaixo:
Figura 2 – Ilustração do funcionamento do carneiro hidráulico
Geralmente, o carneiro hidráulico vem sendo utilizado pelo público agrícola na zona rural, por causa de suas funcionalidades voltadas para o bombeamento da água, se apresentando como uma alternativa para pequenos produtores em locais onde não tem como usar uma bomba elétrica por causa da escassez da energia elétrica (COSTA; SILVA; SILVA, 2016).
Assim, as configurações são exclusivamente experimentais, além disso existem recomendações, diretrizes, normas e regras para a instalação e para o manuseio do carneiro hidráulico, evidenciando um alto nível de incerteza sobre o seu uso e sobre os parâmetros fundamentais na operação do Carneiro Hidráulico, como o volume da câmara de expansão (CARVALHO; DINIZ, NEVES, 2016).
2.2 FUNCIONAMENTO, RENDIMENTO E COMPONENTES DO CARNEIRO HIDRÁULICO
No carneiro hidráulico o bombeamento da água ocorre por causa da energia potencial que é gerada no momento da queda da água. Esse impulso ocorre de forma produzida através de uma barragem. Conforme pode-se observar na figura 3, abaixo:
Figura 3 – Esquema da instalação do carneiro hidráulico
No tocante à instalação de um Carneiro Hidráulico, pode-se citar a situação mais frequente como a que diz respeito ao dimensionamento para o dimensionamento da topografia ou recursos hídricos. Como pode-se discriminar:
- Vazão de alimentação (Q);
- Altura de recalque (H);
- Altura de alimentação (h).
Com base nisso, pode-se destacar que para a instalação de um carneiro hidráulico, precisa ser levada em consideração o seguinte esquema, conforme pode-se observar na figura 4, abaixo:
Figura 4 – Esquema simplificado da instalação de um Carneiro Hidráulico
De acordo com Sarturi (2019), as condições locais onde o carneiro vai ser instalado influenciam no seu funcionamento. Vale frisar que precisa existir uma queda d’água suficiente para poder conduzir a água até o ponto desejado. Conforme discrimina:
A escolha do tamanho do carneiro está relacionada com a queda (h) e quantidade de água (Q) disponíveis. A quantidade de água aproveitada (q) será função do tamanho do carneiro e da relação entre a queda disponível e a altura de recalque (h/H).
(FILHO 2017, p.2)
Com relação à vazão, pode-se destacar que os diâmetros são aproximados aos dos modelos que são comercializados. Como evidencia-se a tabela 1, abaixo:
Tabela 1 – Diâmetros referentes a entrada e saída
| Quantidade de água disponível [L/min] | Quantidade de água disponível [L/min] | Ø Tubo de entrada | Ø Tubo de saída |
| Qmin | Qmáx | ||
| 7 | 9 | 1” | ½” |
| 11 | 26 | 1.1/4” | ½” |
| 22 | 45 | 2” | ¾” |
| 70 | 120 | 3” | 1.1/4” |
De acordo com as especificidades que o Carneiro Hidráulico obtém, podese afirmar que há vantagens e desvantagens no seu uso. A principal vantagem é voltada para economia da energia elétrica, além ser isento do uso de combustíveis para que ocorra o seu funcionamento. Outra vantagem está voltada para a manutenção, pois requer poucos reparos, de instalação facilitada, não necessitando lubrificantes e com isso não apresenta custos voltados para a sua operação. Sua maior desvantagem está relacionada com a quantidade de ruídos que apresenta e o seu rendimento, que se apresenta um pouco limitado (DARTOT, 2012).
Quanto à vazão, esta apresenta-se da seguinte forma, conforme equação
(1) abaixo:
Sendo que:
q – vazão recalcada;
Q – vazão de alimentação;
h – altura da fonte;
H – altura de recalque;
R – porcentagem de aproveitamento.
No tocante da válvula de impulso, esta é uma válvula que se apresenta com características simplificadas, evidenciando que é fechada pela força de arrasto que é induzida por uma elevada velocidade do fluído. Assim, a geometria da válvula faz com que a velocidade da força da água se arraste e aumente de forma rápida à medida que a válvula se movimenta em direção à sua posição fechada, fazendo com que aconteça um rápido fechamento, gerando uma desaceleração rápida, que é o chamado de golpe de aríete. Com isso, acontece uma pressão no conduto de alimentação de forma proporcional ao aumento de pressão e à velocidade desse fluido, antes da válvula ser fechada. Como podese observar na figura 5, abaixo:
Figura 5 – Válvulas
Com isso, a pressão se mantém conforme as ondas vão se propagando no percorrer da tubulação de alimentação. Durante esse tempo, ocorre uma descarga por meio da válvula de recalque, no qual a água é bombeada na câmara que contém ar, que tem por sua vez uma pressão de entrega de bomba. Essa pressão permanece até o momento que começa a diminuir na tubulação de recalque, momento no qual a válvula se fecha e a descarga paralisa (YOUNG, 2017).
Dessa forma, características da válvula de impulso estão voltada para o parâmetro de diâmetro do orifício da válvula, diâmetro de êmbolo da válvula, bem como o comprimento do curso da válvula, assim como massa da válvula, altura da fonte de alimentação do Carneiro Hidráulica (SUARDA; SUCIPTA; DWIJANA, 2019).
2.2.1 Golpe de Aríete
Recebe o nome de golpe de aríete, o movimento mecânico violento que é produzido sobre as paredes de uma tubulação quando o escoamento do líquido vai acontecendo de forma desacelerada. Esse golpe ocorre de forma brusca para que o líquido possa conseguir uma velocidade. Em outras palavras, pode-se dizer que é caracterizado como uma sobrepressão que as canalizações recebem, como quando se fecha uma torneira (AZEVEDO NETTO et al., 2012).
De acordo com Ykeda, Barbosa e Del Pino (2019), o golpe de aríete é uma interrupção que acontece de forma abrupta que faz com que aumente a pressão. Esse efeito acontece quando o bloqueio acontece de forma brusca na saída de água de uma tubulação, causando um momento que independe da inércia.
Assim, afirma-se que quando existe um fechamento que acontece de forma repentina de um registro, por exemplo, a inércia do movimento da água pode ser convertida em um trabalho nas paredes da tubulação, que faz com que surjam pressões superiores à pressão durante o escoamento, momento que antecedeu ao golpe. Como pode-se observar na figura 6, abaixo:
Figura 6 – Fechamento brusco denominado de golpe de aríete
Com base nisso, essa pressão pode ser representada na equação abaixo:
Onde:
m – massa
v – velocidade
F – força
t – tempo
Com base nisso, Netto (2012) explica que o fechamento rápido do registro R, faz com que a lâmina se comprima e a sua energia cinética passa a ser convertida em energia de pressão, ocorrendo ao mesmo tempo, a distensão do tubo e esforços internos na lâmina. A mesma coisa acontece com outras lâminas, no qual se propaga uma onda de pressão até a lâmina n em conjunto com o reservatório (COSTA, 2012). Como demonstra a figura 7, abaixo:
Figura 7 – Representação da deformação elástica das lâminas de fluido
A lâmina n, traz consigo esforços internos que correspondem à elasticidade do tubo, que por sua vez tem a tendência a sair da canalização rumo ao reservatório, como velocidade v contrária, o mesmo acontece com as outras lâminas n-1, n-2, 4, 3, 2, 1. Enquanto isso, a lâmina 1 teve uma sobre pressão durante o tempo que foi descrito pela equação discriminada abaixo (3):
2.2.2 Esquema de funcionamento de fases
O ciclo de funcionamento do carneiro hidráulico é composto por três fases consideradas distintas: abastecimento, armazenamento e recalque, recalque complementar. Com base nisso, pode-se afirmar que o escoamento ocorre de forma unidimensional e uniforme, que passa ao longo do tubo com corte transversal. Ocorre também o fechamento brusco da válvula A. As perdas da pressão que acontece com a águas são substituídas por elementos que fazem parte do amortecimento. Dessa maneira, pode-se observar na figura 8, como ocorre as fases do bombeamento da água com o uso do carneiro hidráulico:
Figura 8 – fases do bombeamento
Com base nisso, a fase de abastecimento começa quando a válvula fica na retenção B fechada com a válvula de impulso A aberta. Essa fase apresenta a água parada no tubo. Assim, a massa de água m1 passa a ser acelerada pela gravidade, no qual passa a ser sujeita a amortecimento equivalente a C1, no tempo T1 (CARVALHO; DINIZ; NEVES, 2017).
Dessa mesma forma, a fase de armazenamento ocorre ao longo de três regiões diferenciadas no Carneiro Hidráulico, primeiro no momento em que a válvula de impulso A fecha, nesse momento a pressão faz com que a válvula de retenção B, se abra. Com isso, existe também uma Câmara de Expansão, permitindo com que o líquido ficasse armazenado e possa compartilhar o espaço com o ar comprimido. Diante a isso, a presença de uma pequena quantidade de ar junto com água, faz com que altere as propriedades elásticas da mistura (CARVALHO; DINIZ; NEVES, 2017).
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Trata-se de uma pesquisa experimental realizada em área particular, na cidade de Manaus – AM. Nesse experimento foi criado um protótipo de armazenamento de água de chuva utilizando-se o carneiro hidráulico. O objetivo do desenvolvimento desse protótipo foi de conseguir reutilizar a água da chuva para atividades sem o consumo humano. Para a construção do protótipo foram necessários alguns materiais dentre eles:
Figura 9 – Relação de materiais utilizados para a montagem do protótipo
De acordo com a imagem acima, foram necessários os seguintes materiais, conforme tabela 2, abaixo:
Tabela 2 – Lista de materiais utilizados para a montagem do Carneiro Hidráulico
| Item | Descrição | Quantidade | Custo (R$) |
| 1 | Registro de gaveta pvc 32 mm | 1 | 15,89 |
| 2 | Válvula de retenção vertical | 1 | 49,00 |
| 3 | Adaptadores curtos 32mm | 2 | 5,40 |
| 4 | Válvulas de sucção 1” | 1 | 26,99 |
| 5 | niples 32 mm | 3 | 19,53 |
| 6 | Curva 90 graus 1” | 1 | 5,27 |
| 7 | Adaptador para mangueira 1” | 1 | 5,64 |
| 8 | Tê pvc roscável 1” | 2 | 12,00 |
| 9 | Bisnaga de cola adesivo PVC | 1 | 4,99 |
| 10 | Tampa pvc 20 mm | 1 | 4,79 |
| 11 | Fita veda rosca 25 x 18 mm | 1 | 3,50 |
| 12 | tubo de 50 cm de pvc 32 mm | 1 | 8,50 |
| TOTAL | 161,50 |
Realizando-se uma pesquisa comercial voltada para a economia que se obtém ao montar um carneiro hidráulico, chegou-se nos valores apresentados na tabela 3, abaixo:
Tabela 3 – Comparação entre os custos do carneiro hidráulico
| Carneiro Hidraulico | Entrada | Saída | Preço médio |
| PVC/ conexões hidráulicas | 1” | ½” | R$ 161,50 |
| Carneiro Comercial n.3 | 1” | ½” | 1.809,90 |
| Bomba elétrica | 1” | ½” | 645,00 |
Dessa forma a figura 10 evidencia a configuração da instalação, levando em consideração o distanciamento entre a fonte de captação para o ponto de reservatório de entrega da água. No qual o primeiro processo ocorre quando a água da chuva cai na calha, passando por um filtro para que seja retirada as impurezas ou resíduos sólidos presentes, assim cai dentro reservatório de captação que fica a 1,25 m do solo. Logo em seguida a água coletada no reservatório passa por um tubo de 2,5 m de comprimento até o carneiro hidráulico, nesse momento a energia cinética é transformada em energia potencial, no qual a água ao chegar até a extremidade do tubo passa pela bomba de sucção do carneiro hidráulico, que tem um martelo que abre e fecha. Quando este martelo abre, uma parte da água volta para a natureza e quando se fecha uma outra parte da água retorna para o tubo ocorrendo o processo de golpe de aríete, no qual a água retorna e se encontra como ar comprimido presente dentro do tubo, que por sua vez exerce uma pressão que faz a água retornar. Graças à válvula de retenção a água cria um impulsionamento que a conduz para a mangueira que sai do carneiro e segue 10 metros até chegar ao ponto final, que é o reservatório de entrega.
Figura 10 – Esquema da instalação local
Como pode-se observar no esquema, foi montado um carneiro hidráulico de PVC com tamanho de 1”, apresentando conexões de tubo junto com um registro no qual foi possível acoplar a bomba de sucção. No total foram 12 peças utilizadas e montadas para dar início ao experimento no qual a finalidade é conduzir a água captada da chuva e armazenada no primeiro reservatório passando para outro reservatório que está a 10 metros do solo. Conforme podese observar a posição da fonte de captação através de uma cisterna. Como pode-se observar na figura 11, abaixo:
Figura 11 – cisterna de armazenagem da água da chuva
Com isso, com a montagem do carneiro hidráulico foi possível chegar a peça completa no qual foi acoplada ao tubo que traz a água da chuva da cisterna e se une com a mangueira que conduz essa água até o reservatório de entrega.
Como pode-se observar na figura 12 abaixo o carneiro hidráulico montado:
Figura 12 – Carneiro hidráulico
De acordo com Oliveira (2015), para que seja possível determinar a altura de queda e de saída da água pode-se adotar alguns métodos nos quais destacase que:
Com uma mangueira transparente, preenchida com água, mede-se o nível da parte mais alta com relação à parte mais baixa, a altura da parte mais baixa onde será instalado o equipamento até onde marcar o nível da água será a altura de queda. Outro método simples seria utilizar um nível, uma régua e uma linha para construção, procedendo da seguinte maneira: marca-se uma estaca ou uma barra reta de aproximadamente um metro e meio, e a linha é amarrada na sua marcação, a linha é esticada até o ponto em que o nível esteja perfeitamente na horizontal com a linha em paralelo ao nível, podendo marcar o ponto onde será fixada uma nova estaca para repetir o procedimento e assim somar todas as alturas obtidas, esse procedimento pode ser utilizado para quedas acima de cinco metros.
(OLIVEIRA, 2015, p.2)
Na figura 13, pode-se observar o carneiro hidráulico ativo realizando a armazenagem da água da chuva quando realiza o transporte da água para a mangueira que direciona-a para o reservatório no qual a partir dali poderá ser utilizada para o não consumo humano, como uso no banheiro, para lavagens de pisos e de utensílios domésticos, bem como para realizar lavagens de roupas e outros materiais.
Figura 13 – Carneiro hidráulico realizando a armazenagem da água
Com base nisso, a regulagem da válvula oferece modificações significativas no carneiro hidráulico, principalmente quando é alterado o seu curso em uma válvula. Como discrimina Credo e Metra (2020), que afirmam que pode-se utilizar uma válvula modificada com uma mola para que possa ser realizada a regulagem da válvula de impulso, fazendo com que ocorra uma pressão considerável na mola, no qual surge a quantidade de batidas que vai ser realizada por minuto, gerando uma frequência. Assim a água conseguiu subir pela mangueira e alcançar o ponto do reservatório. Como pode-se observar na figura 14, abaixo:
Figura 14 – água alcançando o ponto de altura do reservatório
De acordo com Sobieski, Lipinski, Grygo (2020), no início do funcionamento de um carneiro hidráulico é feita uma tubulação para que seja realizada a alimentação e recalque, para quando abrir o registro de alimentação o funcionamento seja automático, fazendo com que possa atingir de forma rápida a pressão de trabalho.
Com isso, afirma-se que foi necessário abrir e fechar o registro algumas vezes para que os golpes de aríete atingissem a pressão que seria considerada adequada para puxar a água e fazê-la retornar para o tubo, realizando assim o bombeamento da água pluvial. Esse processo também ajudou a fazer com que o ar pudesse ficar armazenado e comprimido no tubo para que pudesse gerar uma nova pressão na água no retorno desta dentro do tubo.
Com isso, realizando-se um comparativo de consumo que uma bomba elétrica realizada em energia elétrica, pode-se obter como referência uma bomba d’água 1 CV com potência média em Watts de 11.400, sendo utilizada 30 dias/mês, em uma duração de 30 minutos, no qual vai consumir em média 17,1 kwh. Ora, se utiliza-se 30 minutos por dia, logo são necessários 900 minutos, divididos por 60 minutos logo por mês são 15 horas de funcionamento. Se a bomba elétrica consome 17,1 kw/h, então consome-se mensal 256,5 kw por mês de energia. Conforme dados atualizados da Amazonas Energia (2022), o preço do kw/h está 0,69 kw/h. Logo, uma bomba hidráulica 1 CV ligada diariamente realizando o armazenamento da água da chuva em um determinado reservatório chega a apresentar um custo de R$ 176,98 (cento e setenta e seis reais) na cidade de Manaus.
Por outro lado, além de ser um menor custo montar um carneiro hidráulico, também oferecer benefícios tanto no custo quanto na despesa de energia elétrica, visto que não precisa de eletricidade para realizar o bombeamento da água, que pode servir inclusive para lugares distantes, como a zona rural que ainda não tem uma distribuição de energia elétrica. Além disso, a despesa com o conserto ou manutenção de uma bomba d’água pode chegar a R$ 300,00 (trezentos reais), enquanto que a manutenção do carneiro hidráulico tem custos desprezíveis.
De acordo com Dardot (2012) para que possa dar início ao funcionamento de um carneiro hidráulico basta que seja acionada a válvula que foi conectada ao tubo de adução, permitindo com que possa ter uma passagem livre da água pelo tubo. Com essa saída liberada pela válvula, a massa da água começa a produzir um movimento de aceleração no fluido, fazendo com que a água possa aumentar a sua velocidade dentro das conexões, reduzindo com isso sua pressão interna, fazendo com que a válvula tenha um certo equilíbrio que, imediatamente começa a se restabelecer a sua posição, ocasionando uma brusca interrupção na passagem do líquido.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
De acordo com a pesquisa realizada, através da criação do protótipo de um dispositivo de armazenamento de água pluvial foi possível constatar através da montagem do carneiro hidráulico que os custos para a montagem de um dispositivo utilizando-se de canos, conexões e válvulas chega-se a obter um custo irrisório se comparado com as vantagens adquiridas. Dessa forma, economiza-se com o consumo de energia elétrica pois o carneiro hidráulico não se utiliza de corrente elétrica, além disso, em casos de manutenção são custos insignificantes se comparado com o custo de manutenção de uma bomba d’água que é comercializada no mercado.
A armazenagem da água da chuva por si só se torna um diferente potencial pois auxilia na economia de consumo de água, reduzindo essa despesa, em locais urbanos onde o clima pode favorecer na armazenagem da água. Contudo, pode-se também utilizar esse mecanismo para captar água de rios e nascentes para um determinado reservatório.
De acordo com esses apontamentos, a única desvantagem apresentada é o som que o dispositivo faz quando está em trabalho. Entretanto, essa acaba se perdendo na lista de benefícios tanto econômicos quanto ecológicos para a redução do consumo de água quando utilizada a água da chuva para o não consumo humano.
Com isso, observa-se a importância das engenharias para o
conhecimento aprofundado dessas especificidades trazendo alternativas para a vida cotidiana da sociedade, transformando soluções em alternativas mais acessíveis e que apresentam valor significativo para todos.
REFERÊNCIAS
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CARVALHO, M.O.; DINIZ, A.C.; NEVES, F.J. Resonant Behavior of a Hydraulic Ram Pump. Warpage Analyses on Thin Plate in Three-Plate Mold by taguchi method and analysis of variance (ANOVA) for PC, ABS and PC/ABS, v.1, n.137, 2016.
COSTA, N.B.; SILVA, R.P.; SILVA, W.A. Bombeamento de água no meio rural utilizando um carneiro hidráulico de baixo custo. Agro ecossistemas, v. 3, n.1, 2016.
DARTOT, J.P. Comportamento hidráulico de gotejadores pressurizados por carneiro hidráulico. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em
Formas Alternativas de Energia). Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.
FILHO, G.L.T. Carneiro hidráulico: o que é e como construí-lo. Itajubá: CERPCH. Centro Nacional de Referência em Pequenos Aproveitamentos
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GIRARDI, L.; GIORDANI, R.J. Implantação do carneiro hidráulico nas propriedades dos alunos da escola estadual técnica agrícola de Guaporé. Guaporé: Escola Estadual Técnica Agrícola, 2018.
MACINTYRE, A.J. Bombas e instalações de bombeamento. 2ª Edição revista. Editora LTC, 1997.
SUARDA, M.; SUCIPTA, M.; DWIJANA, I.G.K. Investigation on flow patternin a hydraulic ram pump at various design and setting of its waste valve. IOP Conference Series: Materiais Science and Engineering, v. 539, n.1, 2019.
YKEDA,G.E.; BARBOSA, F.D.S.; DEL PINO, M.A.I.T. Estudo do rendimento de bombeamento para um protótipo de carneiro hidráulico de PVC. Revista Agroambiental, v. 11,n.1, 2019.
YOUNG,B.W. Design of homologous ram pumps. Journal of Fluids EngineeringTransactions of the ASME. V. 119, n. 2,2017.
[1] Graduando em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Luterano de Manaus. E-mail: darcilene.barros2022@rede.ulbra.br, jandersongirao@rede.ulbra.br e limacivil@rede.ulbra,br. .
[2] Graduando em Engenharia Mecânica pelo Centro Universitário Luterano de Manaus. E-mail:
joaogalvao@rede.ulbra.br. .
[3] Graduando em Engenharia Química pelo Centro Universitário Luterano de Manaus. E-mail: kbjr@rede.ulbra.br.
[4] Professor do Centro Universitário Luterano de Manaus. E-mail: alan.ferreira@ulbra.br .