Controladores Delta Melhorando o Desempenho da Rede de Água em uma Comunidade em Crescimento
Desenvolvendo uma Rede de Água Preparada para o Futuro para uma Comunidade em Crescimento
Localizada no distrito central de Israel, dentro do Conselho Regional de Gan Raveh, Irus é uma comunidade residencial jovem e moderna, estabelecida em 2013. Abriga cerca de 1.135 moradores em aproximadamente 200 residências, com planos de expansão para 400–450 unidades habitacionais. Embora Irus seja relativamente nova, faz parte de um pequeno conselho regional com longas raízes agrícolas e uma comunidade residencial em crescimento. Isso cria uma necessidade clara de infraestrutura: sistemas que atendam de forma confiável às necessidades atuais e apoiem o desenvolvimento futuro.
Para uma comunidade em expansão, o fornecimento confiável de água é uma parte essencial do planejamento. O objetivo era implementar uma gestão de água mais inteligente e dinâmica desde o início, evoluindo além da operação reativa para uma visibilidade contínua, monitoramento de pressão e tomada de decisões informadas. No entanto, a rede apresenta desafios hidráulicos claros, incluindo diferenças de elevação e condições variáveis de fornecimento a montante, que podem afetar a estabilidade da pressão em toda a comunidade.
Para gerenciar essas condições, três controladores Delta foram instalados na rede como parte de uma solução holística BERMAD, incluindo medidor de vazão eletromagnético preciso e válvulas de controle hidráulicas BERMAD em cada ponto. Juntos, eles formam um sistema coordenado que combina gestão de pressão, monitoramento, proteção da rede e dados operacionais contínuos. Este artigo explora como essa abordagem integrada apoia uma infraestrutura hídrica mais confiável, orientada por dados e preparada para o futuro em uma comunidade em crescimento.
Gerenciamento da Instabilidade de Pressão Causada por Variações de Elevação
O sistema de água opera com uma diferença de elevação de cerca de 30 metros, criando naturalmente uma pressão mais alta nas zonas mais baixas e uma pressão reduzida nas elevações mais altas. Ao mesmo tempo, o fornecimento a montante pela concessionária nacional de água era variável, com pressão registrada variando de aproximadamente 100 mH₂O (10 bar) até 55 mH₂O (5,5 bar).
Esse tipo de topografia apresenta um desafio nas redes de distribuição de água, pois a pressão necessária para atender de forma confiável as elevações mais altas pode expor as zonas mais baixas a pressões excessivas.
A combinação desses dois fatores gerou uma instabilidade significativa de pressão em toda a rede. As zonas mais baixas ficaram expostas a surtos de pressão e rompimentos de tubulação, enquanto os consumidores nas elevações mais altas podiam experimentar pressão insuficiente durante os períodos de maior demanda. Essas condições também aumentaram o risco de vazamentos e as necessidades de manutenção.
Além do impacto físico na rede, havia um desafio operacional: visibilidade limitada sobre o que estava acontecendo em todo o sistema. Sem dados contínuos de pressão e vazão, era difícil distinguir problemas originados na rede local daqueles causados por variações no abastecimento nacional de água.
O desafio não era apenas regular a pressão, mas também criar uma rede mais estável, transparente e gerenciável, capaz de se adaptar às mudanças nas condições e fornecer dados para identificar sua origem.
Gerenciamento Dinâmico de Pressão em Três Pontos Estratégicos de Controle
Para abordar a rede como um todo, a BERMAD implementou uma solução integrada de gestão e monitoramento de pressão em três zonas estratégicas de elevação. Cada local combina um controlador Delta com uma Válvula Redutora de Pressão BERMAD 720, um medidor de vazão eletromagnético MUT2200 com conversor MC406 e uma Válvula de Alívio Rápido de Pressão Modelo 73Q. Em vez de operar como instalações isoladas, os três locais funcionam juntos como um sistema coordenado, cada um atendendo às condições hidráulicas de uma parte diferente da rede. No centro da solução de gestão de pressão está uma tradicional Válvula Redutora de Pressão (PRV) acionada hidraulicamente, modelo 720, que reduz automaticamente uma pressão mais alta a montante para uma pressão constante mais baixa e ajustável manualmente a jusante, independentemente das flutuações de pressão a montante ou das mudanças no consumo. Com a adição do controlador Delta, a PRV é atualizada de uma válvula de pressão única a jusante para uma solução integrada de gestão de pressão que pode fornecer diferentes pressões a jusante de acordo com um regime de pressão programável. O regime de pressão pode ser programado por faixas de horário ou utilizando um medidor de vazão, conforme o consumo de diferentes DMAs ou outros parâmetros possíveis. Como o princípio de atuação utiliza uma pequena câmara piloto bios e dois solenoides alimentados por bateria, o controlador não requer nenhuma fonte de energia externa para operar e controlar a PRV. Uma fonte de energia externa só é necessária quando é exigida transmissão contínua de dados para monitoramento online.
Controlador Delta #1 – Local de Entrada
O primeiro controlador Delta é instalado no ponto principal de entrada de água da comunidade. Ele fornece regulação primária de pressão, monitoramento de vazão e proteção a jusante, enquanto coleta continuamente dados do sistema para monitorar mudanças nas condições de fornecimento a montante. Essa instalação abastece os bairros em áreas de maior elevação.
Controlador Delta #2 – Controle de Média Elevação
A segunda instalação está localizada na extremidade norte da comunidade e abastece com água os bairros de elevação intermediária. Nas horas de pico, a Válvula Redutora de Pressão (PRV) permite uma pressão mais alta para o DMA e, em condições de baixa demanda, reduz a pressão a jusante ao nível mínimo necessário.
Controlador Delta #3 – Proteção de Baixa Elevação
A terceira instalação fornece água para a parte mais baixa da comunidade, onde a pressão excessiva era comum. O sistema reduz a pressão para o nível necessário, oferece proteção contra surto e mitiga fatores que podem causar vazamentos e rompimentos de tubulação.
Para fornecer uma visão mais clara de como o sistema opera na prática, os dados operacionais a seguir mostram as condições reais de pressão nos três pontos de controle.
| Parâmetro | Delta Controlador #1 Ponto de Entrada | Delta Controlador #2 Média Elevação | Delta Controlador #3 Baixa Elevação |
|---|---|---|---|
| SP Diurno [mH₂O] | 58 | 30 | 30 |
| SP Noturno [mH₂O] | 55 | 25 | 25 |
| Horário de Início SP Diurno | 05:00 | 05:00 | 05:00 |
| Horário de Início SP Noturno | 23:30 | 00:00 | 00:00 |
De Solução Reativa de Problemas para Gestão Baseada em Dados
Um dos principais pontos fortes da solução é a visibilidade contínua que ela oferece sobre os padrões de pressão e vazão em toda a rede. Em vez de depender principalmente de incidentes em campo para indicar que algo deu errado, os operadores agora podem acompanhar as condições da rede ao longo do tempo e identificar padrões, transientes de pressão e atividades incomuns de abastecimento.
Os dados coletados permitiram à equipe identificar flutuações extremas de pressão a montante, detectar eventos de surto e correlacionar mudanças nas condições de abastecimento com falhas observadas na rede. Isso forneceu evidências importantes de que alguns dos problemas do sistema estavam ligados não apenas a condições dentro do próprio Irus, mas também à instabilidade no abastecimento de água a montante.
A combinação do controle hidráulico com dados contínuos, portanto, vai além da simples regulação de pressão. Ela oferece aos operadores uma compreensão mais clara de como a rede se comporta, apoia decisões operacionais mais embasadas e fornece dados objetivos para discussões com a concessionária de água ao investigar a origem dos problemas na rede.
Conclusão
Este projeto demonstra o valor de uma solução BERMAD integrada e abrangente. Ela reúne controle de pressão, medição de vazão, proteção contra surtos e monitoramento e coleta contínua de dados, permitindo a otimização constante da operação.
Ao combinar controladores Delta distribuídos com as tecnologias BERMAD de controle hidráulico e medição, a rede pode evoluir da regulação convencional de pressão para uma gestão dinâmica da pressão, adaptando-se continuamente às condições hidráulicas em mudança e proporcionando aos operadores maior visibilidade e controle.
Essa abordagem integrada ajuda a estabilizar a rede, reduzir o risco operacional, apoiar o planejamento de longo prazo e diminuir os custos municipais, garantindo, acima de tudo, um fornecimento de água confiável para a comunidade à medida que ela continua a crescer.
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