Bombas de pressurização para osmose inversa: pressão, caudal e ruído

Um sistema de osmose inversa não se limita a filtrar a água: força-a a atravessar uma membrana contra a tendência natural da água de se mover na direção oposta, e isso exige pressão. Quando a pressão aplicada à membrana é demasiado baixa, o resultado vê-se no copo: um fio de água lento em vez de um fluxo constante. É precisamente nesse desfasamento entre a baixa pressão de entrada e a pressão de que a membrana precisa que uma bomba de pressurização se torna útil. Saber se precisa mesmo de uma depende de uma pergunta a que pode responder com um manómetro barato: que pressão chega à torneira da cozinha e quão distante está da pressão de que a osmose inversa precisa para funcionar à velocidade nominal.

• Uma membrana precisa de pressão de alimentação suficiente para vencer a pressão osmótica natural da água, que aumenta à medida que a água contém mais sólidos dissolvidos.
• Uma pressão de entrada baixa abranda a produção, encaminha uma maior parte da água para o esgoto como água de rejeição e pode fazer com que a membrana filtre com menos eficácia, não apenas mais lentamente.
• Uma bomba de pressurização é uma pequena bomba de diafragma que aumenta a pressão entre a linha de alimentação e a membrana; uma bomba de permeado é uma peça diferente, que movimenta água já filtrada.
• O Hydrion Purity RO600 já inclui a sua própria bomba de pressurização, concebida para uma pressão de entrada entre 1,4 e 5,5 bar, pelo que não é preciso instalar mais nada à parte.

Porque é que uma membrana de osmose inversa precisa de pressão?

Sem interferência, a água desloca-se do lado da membrana com menos partículas dissolvidas para o lado com mais partículas, num processo natural chamado osmose. A osmose inversa inverte esse processo: empurra a água contra a sua direção natural de deslocação, fazendo-a passar pela membrana do lado com mais sólidos dissolvidos, para que a água filtrada saia do outro lado, enquanto os minerais e outros materiais dissolvidos que a membrana não deixa passar ficam para trás e são arrastados. Para isso, é necessária pressão. A pressão necessária para vencer a tendência natural da água, conhecida como pressão osmótica, aumenta à medida que a água de alimentação contém mais sólidos dissolvidos (fonte: Fresh Water Systems). É uma das razões pelas quais o mesmo sistema pode funcionar de forma diferente de uma torneira para outra: a água municipal mais dura ou com mais minerais exige mais da membrana do que a água naturalmente macia, e isso não tem nada que ver com a marca ou o modelo que faz a filtragem. Para uma visão completa de como a membrana e as outras etapas funcionam em conjunto, consulte o nosso guia completo da osmose inversa; a leitura de TDS em tempo real do próprio RO600 mostra diretamente a quantidade de material dissolvido que a água de entrada contém em cada momento.

O que acontece quando a pressão de entrada é demasiado baixa

Uma pressão de alimentação baixa não se limita a fazer com que um sistema de osmose inversa pareça lento; altera aquilo que o sistema realmente produz. A produção diminui porque há menos força a empurrar a água através da membrana, pelo que encher um copo ou uma chaleira demora mais do que o previsto para a velocidade nominal do sistema. Ao mesmo tempo, uma maior parte da água de entrada acaba por ir para o esgoto como água de rejeição, em vez de se transformar em água filtrada, porque a membrana precisa de pressão para separar os dois fluxos de forma eficiente. A pressão efetiva sobre a própria membrana também é menor, o que pode reduzir a quantidade de contaminantes que filtra. Assim, uma pressão de entrada baixa é um problema de desempenho e, de forma significativa, também de qualidade da filtragem (fonte: Fresh Water Systems). A membrana não está avariada; está a funcionar com menos pressão do que aquela para a qual foi concebida. A solução é fornecer mais pressão, não substituir peças que estão a funcionar como previsto.

O que altera realmente uma bomba de pressurização

Uma bomba de pressurização é uma pequena bomba de diafragma instalada entre a linha de alimentação e a membrana. No seu interior, um diafragma flexível move-se para a frente e para trás, e as válvulas direcionam esse movimento para aumentar a pressão da água antes de esta chegar à membrana. Um interruptor de pressão desliga a bomba quando o sistema atinge a pressão pretendida, pelo que esta liga e desliga em ciclos em vez de empurrar a água continuamente. O que a bomba altera é o fluxo e a produção: o enchimento é mais rápido e uma menor parte da água vai para o esgoto como água de rejeição, porque a membrana passa a ter a pressão de que precisa. O que não altera é o estado das restantes peças do sistema; não compensa uma membrana perto do fim da sua vida útil nem um pré-filtro obstruído, uma vez que estes reduzem o fluxo por razões que nada têm que ver com a pressão de entrada.

Bomba de pressurização ou bomba de permeado: não são a mesma peça

É fácil confundir os dois nomes porque ambas as bombas ficam dentro de um sistema de osmose inversa e envolvem pressão, mas têm funções diferentes. Uma bomba de pressurização aumenta a pressão da água de alimentação antes de esta chegar à membrana. Uma bomba de permeado funciona do outro lado do processo: recupera energia da água que já está a caminho do esgoto e usa-a para empurrar a água já filtrada para o depósito, sem aumentar a pressão de alimentação da membrana. Um sistema com uma bomba de permeado instalada está a resolver uma limitação diferente, pelo que acrescentar uma bomba de pressurização ainda pode valer a pena.

Como verificar a pressão da água antes de decidir

Antes de assumir que a solução é uma bomba de pressurização, convém saber que pressão chega realmente a casa. Os regulamentos de canalização residencial costumam estabelecer uma pressão estática mínima de cerca de 40 psi (aproximadamente 2,8 bar) à entrada do edifício e exigem uma válvula redutora de pressão quando a pressão estática ultrapassa cerca de 80 psi (aproximadamente 5,5 bar). Dentro desse intervalo, a osmose inversa tende especificamente a beneficiar de uma bomba de pressurização quando a pressão é inferior a cerca de 40 psi. Em geral, considera-se que a filtragem funciona melhor a partir de cerca de 60 psi, quando a produção é mais rápida e menos água vai para o esgoto (fontes: Guia de estudo de canalização residencial do ICC e Fresh Water Systems). Não precisa de abrir a canalização para obter uma leitura útil: um manómetro simples que se enrosca numa torneira exterior fornece um valor real em poucos minutos. Uma leitura confortavelmente dentro desse intervalo sugere que uma bomba de pressurização não fará grande diferença; uma leitura muito abaixo desse intervalo é um sinal prático para considerar uma. Para saber mais sobre como diagnosticar problemas de pressão doméstica em geral, para além dos especificamente relacionados com a osmose inversa, consulte o nosso guia sobre a pressão normal da água numa casa.

A bomba integrada no RO600: como interpretar corretamente os valores

O Hydrion Purity RO600 é um sistema sem depósito para debaixo do lava-loiça, que já inclui a sua própria bomba de pressurização. Por isso, não é preciso comprar ou adaptar nenhuma à parte. Segundo a página do produto, a bomba consome 85 W através de um adaptador de corrente de 110 a 240 V e foi concebida para uma pressão de entrada da água entre 1,4 e 5,5 bar, com água fria tratada da rede a uma temperatura entre 4 e 38 °C. Esse é o intervalo de condições para o qual a bomba foi concebida, não uma garantia sobre as condições da sua canalização. É por isso que continua a ser importante verificar a pressão da sua própria água com um manómetro para torneiras exteriores. Com o caudal nominal de 1,6 L/min, a página do produto indica que um copo de 330 ml enche em cerca de dez segundos. O sistema funciona com uma proporção de 2:1 entre água filtrada e água enviada para o esgoto e consegue produzir até cerca de 2 270 litros por dia. Estes valores aplicam-se dentro do intervalo de pressão e temperatura indicado. Se ainda está a ponderar um sistema sem depósito com bomba integrada em comparação com um sistema tradicional com depósito, a nossa comparação entre sistemas de osmose inversa sem depósito e com depósito aborda essa escolha mais abrangente.

Porque é que o sistema faz uma pausa após 30 minutos de funcionamento contínuo

Segundo a página do produto, o RO600 faz uma pausa após 30 minutos de funcionamento contínuo e inclui deteção de fugas. A membrana também é lavada automaticamente após a ligação à corrente, depois de períodos de utilização mais prolongados e a cada 24 horas em modo de espera. Uma pausa momentânea durante uma extração invulgarmente longa é este mecanismo de segurança a funcionar como previsto, não um sinal de que a bomba ou a pressão da água falhou. Em conjunto com o programa de lavagem automática, esta função contribui para preservar a membrana entre utilizações, em vez de a deixar a funcionar continuamente ou sem qualquer enxaguamento entre enchimentos.

O que torna uma bomba de pressurização ruidosa e como reduzir o ruído

As bombas de diafragma funcionam por movimento alternado, deslocando-se para a frente e para trás em vez de girarem suavemente, e esse movimento é a principal fonte do ruído que produzem. A quantidade de vibração que chega aos ouvidos depende muito do local e da forma como a bomba está montada: uma bomba fixada firmemente a uma parede sólida do armário transmite mais vibração à estrutura à sua volta do que uma bomba isolada de superfícies rígidas. É por isso que duas bombas semelhantes podem produzir sons diferentes, consoante a instalação de cada uma (fonte: Fresh Water Systems). Não foi publicada uma classificação em decibéis para a bomba do RO600, pelo que não se deve indicar aqui um valor específico. No entanto, como a bomba só funciona quando é necessária pressão e o mecanismo de segurança a desliga ao fim de 30 minutos, o ruído que produz é intermitente e está associado à utilização efetiva da água, em vez de ser um zumbido constante de fundo.

Então, precisa de uma?

Se um manómetro para torneiras exteriores indicar uma pressão confortavelmente dentro do intervalo residencial normal, é pouco provável que uma bomba de pressurização altere muito o desempenho do sistema. Se notar que o enchimento é mais lento, provavelmente haverá outra causa, como um pré-filtro que precisa de ser substituído. Se a leitura for baixa ou se um copo demorar visivelmente mais tempo a encher do que o caudal nominal do sistema faria prever, esse é precisamente o problema que uma bomba de pressurização resolve, quer a acrescente a um sistema existente com depósito, quer escolha um sistema sem depósito, como o RO600, que já a inclui. Quem utiliza água de poço ou tem uma canalização que não corresponde às condições habituais de abastecimento municipal deve considerar a leitura de um manómetro para torneiras exteriores um ponto de partida útil, não uma visão completa da situação. Para problemas persistentes que vão além de uma verificação pontual da pressão, como um fluxo que continua lento depois de confirmar que a pressão é adequada, o nosso guia sobre problemas comuns dos sistemas de osmose inversa explica as outras causas habituais.