Carneiro Hidráulico

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Vê-se, portanto, que a indústria e a irrigação agrícola são as principais atividades consumidoras de água pelo homem, sendo que o consumo de água para irrigação, na maior parte dos continentes, supera o consumo de água nas indústrias (Heller, 2006).

A busca pela sustentabilidade, a limitação da disponibilidade dos recursos naturais e os impactos ambientais decorrentes da utilização e transformação dos recursos energéticos têm incentivado o uso e o desenvolvimento de tecnologias alternativas para atender as demandas de consumo da sociedade de forma que promovam a conservação dos recursos ambientais.

- Objetivo

O Objetivo deste trabalho é apresentar as principais vantagens de utilização da bomba carneiro construída com materiais de baixo custo, baixa manutenção e dispensabilidade do uso de energia elétrica na captação de água de chuva ou córregos de maneira eficiente e bombeamento para reservatórios em níveis elevados de terreno para reuso em inúmeras formas possíveis.

- Justificativa

Sabe-se que mundo está em processo acelerado de industrialização, em paralelo existe o consumo de energia e água.

Vê-se, portanto que a indústria e a irrigação agrícola são as principais atividades consumidoras de água pelo homem, é importante destacar que do total de água disponível na Terra, 97% concentram-se no mar, 2,2% nas geleiras e apenas 0,8% na forma de água doce disponíveis na superfície do solo (Sperling, 2005). Faz-se necessário viabilizar estudos de aproveitamento de água de córregos, chuvas e mananciais para irrigamento de plantações, destinação a animais e atividades de limpeza em residências.

O novo mercado global e a visão voltada ao meio ambiente fortalecem a visão de aproveitamento de água, além da grande oferta de matéria prima e baixo valor de investimento para bombeamento por meio de carneiro hidráulico. Faz-se necessário o aprofundamento do conhecimento acerca do tema.

- DESENVOLVIMENTO

Sistemas de armazenagem para uso da água da chuva estão sendo cada vez mais introduzidos nas habitações para usos não potáveis nos banheiros e áreas externas como hortas.

A popularização deste tipo de alternativa sustentável esbarra na falta de praticidade do uso da água armazenada quando se faz necessária a coleta manual nas cisternas, através de recipientes como baldes, por exemplo; a possibilidade de um reservatório superior que possa distribuir a água não potável para pontos específicos das moradias, e que viria facilitar o uso desta água, esbarra por sua vez na necessidade de uma bomba de recalque da água acumulada na cisterna inferior, consumindo energia elétrica ou derivados do petróleo.

Diante deste empasse entre economia de recursos hídricos e economia energética, buscamos no carneiro hidráulico uma alternativa de incentivar a utilização da água proveniente das chuvas reduzindo o consumo elétrico que a implantação de uma bomba de recalque geraria.

- Bomba carneiro hidráulica

De acordo com ZÁRATE ROJAS (2002), A bomba carneiro ou aríete hidráulico foi inventada por John Whitehurst em 1772, porém necessitava de um operador para fazê-la funcionar. A partir desta invenção os irmãos franceses Montgolfier tornaram o aparelho automático.

O nome aríete era porque na Idade média havia um instrumento de guerra também chamado aríete que era constituído por uma tora de madeira reforçada e com uma cabeça de carneiro de metal em uma de suas extremidades (Zárate, 2002). Veja a figura:

[pic 1]

Fonte: Google imagens. Figura 1.

Esta arma era movida ritmicamente por soldados e era usada para golpear e derrubar portões ou muros de fortalezas. O nome carneiro hidráulico vem da relação entre o instinto do carneiro (animal) dar golpes com a cabeça no que ou em quem ele vê em sua frente e o fato de o aparelho em funcionamento emitir um som característico, semelhante ao golpe do animal (Daker,1976).

O carneiro hidráulico é um equipamento utilizado para elevação de água sem a necessidade de utilização de fontes de energia externa, como a elétrica, por exemplo, para seu acionamento. Seu princípio baseia-se na utilização da energia gerada pela interrupção brusca do movimento de um fluído escoando por um desnível, para elevação de uma parcela desse fluído. A sobre pressão causada pela interrupção do movimento é denominada golpe de aríete. Assim sendo, o carneiro hidráulico, que utiliza essa energia para elevação do fluído também é conhecido como aríete hidráulico (Daker,1976).

Foi muito difundido após sua invenção justamente pela característica mista de máquina operatriz e geratriz, funcionando por longos períodos de tempos através de sistemas de válvulas e câmaras de ar acionadas pelas energias hidráulicas do fluído em movimento, sem necessidade de um operador ou fonte de energia externa.

Segundo Zárate (2002), o carneiro hidráulico foi substituído por sistemas de bombeamento com motores nos países ricos, porém ainda é utilizando nos países em desenvolvimento, tais como China, Nepal, Colômbia e Brasil, sendo fabricado em mais de 10 países.

Dotado de instalação relativamente simples, traz vantagens significativas, uma vez que é apenas necessário a disponibilidade de um curso de água que permita a formação de uma vazão ao qual deseja-se elevar tal parcela de água (Daker, 1976).

- Elementos constituintes do carneiro hidráulico

O carneiro hidráulico comprado em lojas especializadas é composto de uma câmara, geralmente em ferro fundido ou de PVC nas versões mais baratas, onde fica armazenada uma parte de ar e uma parte de água. Partes móveis são representadas por duas válvulas: válvula de escape ou bomba de sucção conectada na tubulação adutora e a válvula de retenção vertical que permite a entrada de água na câmara do carneiro (Globo Rural, 2014). Abaixo figura detalhada da composição:

[pic 2]

Fonte: Reprodução Globo Rural. Figura 2.

- Princípio de funcionamento e aplicação

Baseia-se no fenômeno golpe de aríete produzido em decorrência da interrupção brusca do escoamento da água por um tubo rígido. Gera-se sobrepressão na água, acionando mecanicamente