Introdução
Escolher uma bomba de água elétrica para um veículo comercial não é simplesmente uma questão de escolher uma bomba com a maior taxa de fluxo.
Os veículos comerciais, como autocarros, caminhões, autocarros elétricos, veículos refrigerados e veículos de uso especial, podem ter requisitos de arrefecimento muito diferentes.A bomba correta deve corresponder ao sistema elétrico do veículo, circuito de refrigerante, carga térmica, espaço de instalação e estratégia de controlo.
Uma bomba de água elétrica mal selecionada pode resultar em circulação insuficiente do líquido de arrefecimento, consumo excessivo de energia, superaquecimento, falhas elétricas ou falha prematura da bomba.
Por esta razão, os compradores devem avaliar vários parâmetros técnicos antes de fazerem uma encomenda.
Este guia explicacomo escolher uma bomba de água elétrica para veículos comerciais, incluindo as especificações mais importantes, os erros comuns de aquisição e as informações que devem ser fornecidas ao fornecedor.
1Comece com a aplicação.
O primeiro passo é determinar exatamente para que será utilizada a bomba de água elétrica.
Um veículo comercial pode utilizar uma bomba elétrica de refrigerante para:
-
Refrigeração da bateria
-
Refrigeração de motores eléctricos
-
Refrigeração por inversor
-
Refrigeração de eletrónica de potência
-
Refrigeração auxiliar do motor
-
Sistemas de climatização
-
Aquecimento das cabines
-
Gestão térmica da bateria
-
Sistemas de refrigeração
-
Circuitos auxiliares de arrefecimento
Diferentes aplicações podem exigir especificações de bomba muito diferentes.
Por exemplo, uma bomba utilizada para um pequeno circuito auxiliar de aquecimento pode ter requisitos completamente diferentes de uma bomba utilizada para circular o líquido de arrefecimento através de uma bateria de autocarro elétrico.
Aplicações comuns para veículos comerciais
| Aplicação |
Requisitos típicos de arrefecimento |
| Bateria de autocarro elétrico |
Circulação estável do líquido de arrefecimento e gestão térmica |
| Motor elétrico |
Refrigeração contínua sob elevada carga |
| Inversor |
Fluxo fiável através da electrónica de potência |
| Sistema auxiliar de autocarro diesel |
Circulação de líquido de arrefecimento auxiliar |
| Ar condicionado de camião |
Circuito de circulação de aquecimento ou de arrefecimento |
| Veículo refrigerado |
Gestão térmica auxiliar |
| Veículo especial |
Refrigeração específica da aplicação |
Determine sempre a aplicação antes de selecionar a bomba.
2Verifique a tensão de operação.
A tensão é uma das primeiras especificações que devem ser confirmadas.
As bombas elétricas de água para veículos comerciais podem ser concebidas para diferentes sistemas elétricos, incluindo:
Uma bomba deve ser electricamente compatível com o veículo.
Por exemplo, muitos veículos comerciais convencionais usam sistemas elétricos de 24 V, enquanto os veículos elétricos podem usar arquiteturas elétricas de baixa e alta tensão separadas.
Por que a tensão é importante
Usar uma tensão incorreta pode resultar em:
Portanto, não escolha uma bomba apenas com base em suas dimensões ou conector.
Confirmar a tensão real do veículo e a faixa de tensão de funcionamento especificada da bomba.
3. Escolha a taxa de fluxo correta
A taxa de fluxo descreve a quantidade de refrigerante que a bomba pode circular durante um determinado período.
É geralmente expressa em:
Por exemplo, uma bomba de 30 L/min pode, em teoria, fazer circular um volume de líquido de arrefecimento maior do que uma bomba de 10 L/min em condições de ensaio comparáveis.
No entanto,Uma taxa de fluxo mais elevada não significa automaticamente um melhor desempenho.
O fluxo necessário depende:
-
Carga térmica
-
Projeto do componente de arrefecimento
-
Diâmetro do tubo
-
Comprimento do circuito
-
Trocador de calor
-
Placa de arrefecimento da bateria
-
Radiador
-
Configuração da válvula
-
Resistência à pressão do sistema
Uma bomba com fluxo excessivo pode consumir energia elétrica desnecessária, enquanto uma bomba com fluxo insuficiente pode não remover calor suficiente.
O objectivo é selecionar osfluxo necessário, não apenas o fluxo máximo disponível.
4Considere a pressão da bomba ou cabeça
A taxa de fluxo por si só não é suficiente para selecionar uma bomba de água elétrica.
A bomba deve também ser capaz de superar a resistência do circuito completo do líquido de arrefecimento.
Isto é geralmente descrito usando:
-
Pressão da bomba
-
Pressão diferencial
-
Cabeça
-
Curva da bomba
A resistência pode vir de:
-
Tubos de refrigeração longos
-
Tubos de pequeno diâmetro
-
Radiadores
-
Máquinas e aparelhos de secagem
-
Placas de refrigeração de baterias
-
Valvas
-
Filtros
-
Curvas múltiplas
-
Outros componentes de gestão térmica
Por que o fluxo e a pressão devem ser considerados juntos
Uma bomba pode ter uma taxa de fluxo máxima alta sob baixa resistência, mas fornecer muito menos fluxo quando conectada a um circuito de resfriamento restritivo.
Por conseguinte, a selecção profissional de bombas deve ter em conta as seguintes características:Curva de desempenho da bombaem vez de olhar para o número de fluxo máximo sozinho.
Uma bomba adequada deve fornecer o caudal necessário à resistência real do sistema.
5. Compreender a curva de desempenho da bomba
A curva de desempenho da bomba é uma das referências técnicas mais úteis na selecção de uma bomba de refrigerante elétrica.
Uma curva típica mostra a relação entre:
Taxa de fluxo ∆ Pressão / cabeça
À medida que a resistência do sistema aumenta, o fluxo real geralmente diminui.
Para aplicações em veículos comerciais, os compradores devem identificar o ponto de funcionamento exigido pelo sistema de refrigeração.
Por exemplo:
Fluxo necessário = 25 L/min
Pressão necessária = 80 kPa
A bomba selecionada deve ser capaz de fornecer aproximadamente o caudal necessário a essa pressão.
Isto é mais útil do que simplesmente dizer:
"Precisamos de uma bomba de 25 L/min".
Se possível, fornecer ao fornecedor os requisitos completos de caudal e pressão do sistema.
6Verifique o método de controlo.
As bombas elétricas de água modernas podem suportar diferentes métodos de controle.
As configurações comuns incluem:
Controle ligado/desligado
A bomba simplesmente começa ou pára de acordo com o sinal de controlo.
Isto pode ser adequado para circuitos de arrefecimento relativamente simples.
Controle PWM
O PWM permite ajustar a velocidade da bomba de acordo com o sinal de controlo.
Isto pode proporcionar uma gestão mais flexível do líquido de arrefecimento.
Controle de velocidade variável
A bomba pode funcionar a diferentes velocidades de acordo com a procura de arrefecimento.
Isto pode ajudar a equilibrar:
Por que é importante controlar a compatibilidade
Uma bomba pode ter a tensão e o caudal de classificação corretos, mas ainda assim ser incompatível com o veículo se o seu método de controlo não corresponder ao controlador de gestão HVAC ou térmica.
Sempre confirme o método de controlo exigido antes de comprar.
7. Considere a carga térmica do veículo
Diferentes veículos comerciais geram diferentes quantidades de calor.
Por exemplo, um autocarro elétrico pode exigir uma gestão térmica para:
-
Pacote de baterias
-
Motor de tração
-
Inversor
-
Conversor DC/DC
-
Carregador de bordo
-
Sistema de climatização
Um veículo eléctrico pesado que opere sob grande carga pode exigir uma circulação de refrigerante consideravelmente maior do que um pequeno sistema auxiliar.
Por conseguinte, a selecção da bomba deve basear-se noCarga térmica real do sistema.
Fatores que afectam a carga térmica
Um veículo que opere num clima quente ou sob carga pesada contínua pode ter requisitos de arrefecimento significativamente mais elevados.
8Verifique a compatibilidade do refrigerante.
Uma bomba de água elétrica não circula necessariamente água comum.
Os sistemas de refrigeração automotivos utilizam geralmente misturas de refrigerantes especificadas concebidas para os componentes do veículo e da gestão térmica.
Antes de escolher uma bomba, verifique a compatibilidade com o líquido de arrefecimento.
Os factores importantes incluem:
-
Tipo de líquido de arrefecimento
-
Concentração do líquido de arrefecimento
-
Temperatura de funcionamento
-
Compatibilidade química
-
Compatibilidade dos selos
-
Compatibilidade dos materiais
O uso de um refrigerante incompatível pode afetar as vedações, os componentes internos ou o desempenho da bomba a longo prazo.
A bomba deve ser selecionada de acordo com o líquido de arrefecimento especificado para o sistema de arrefecimento do veículo.
9Verifique a faixa de temperatura de operação.
Os veículos comerciais podem operar em condições ambientais exigentes.
Uma bomba elétrica de líquido de arrefecimento pode ter de funcionar em:
Por conseguinte, a bomba deve ter uma faixa de temperatura de funcionamento adequada à aplicação.
Considere também a temperatura do próprio refrigerante.
Uma bomba concebida para uma determinada faixa de temperatura pode não ser adequada para uma aplicação com temperaturas significativamente mais elevadas do refrigerante.
10Verifique o consumo de energia elétrica.
A própria bomba consome energia elétrica.
Para os veículos convencionais, este efeito pode ser relativamente pequeno no consumo global de energia do veículo.
No entanto, para os autocarros e veículos elétricos, cada carga elétrica contribui para a procura global de energia do veículo.
O consumo de potência da bomba deve, por conseguinte, ser considerado em conjunto com:
Uma bomba deve proporcionar um desempenho de arrefecimento suficiente sem consumir uma energia significativamente superior à necessária.
Esta é outra razão pela qual a escolha da maior bomba disponível nem sempre é a melhor abordagem.
11Considere a operação de serviço contínuo.
Os veículos comerciais operam frequentemente por longos períodos.
Um ônibus urbano pode circular por muitas horas todos os dias, enquanto caminhões e veículos especiais também podem experimentar longos ciclos de operação.
Por conseguinte, os compradores devem determinar se a bomba é concebida para:
Se a aplicação exigir uma circulação contínua do líquido de arrefecimento, escolher uma bomba concebida para as condições de funcionamento previstas.
Uma bomba adequada para utilização auxiliar ocasional pode não ser adequada para um sistema de arrefecimento de bateria em funcionamento contínuo.
12Verifique as dimensões da instalação.
O desempenho técnico é apenas uma parte da selecção da bomba.
A bomba deve também caber fisicamente no veículo.
Verifique:
-
Comprimento total
-
Largura global
-
Altura global
-
Orifícios de montagem
-
Bracket de montagem
-
Posição da entrada
-
Posição da saída
-
Diâmetro da porta
-
Localização do conector
-
Orientação da instalação
Uma bomba com fluxo e pressão adequados pode ainda necessitar de modificações se a sua estrutura de montagem ou layout de porta for diferente da bomba original.
Para projetos de substituição, obter fotos claras e dimensões da bomba original pode simplificar muito a identificação.
13Verifique a entrada e saída do refrigerante.
As conexões de entrada e saída devem corresponder ao circuito do refrigerante do veículo.
Verifique:
Um tamanho de ligação incorreto pode exigir adaptadores ou modificações.
Em algumas aplicações de veículos comerciais, o espaço de instalação é limitado, pelo que a orientação da entrada e saída pode ser tão importante quanto o diâmetro.
14Verifique o conector elétrico.
O conector eléctrico também deve ser confirmado antes de encomendar.
Os pormenores importantes incluem:
Duas bombas elétricas de água podem ter especificações idênticas de tensão e de caudal, mas diferentes conectores ou configurações de controlo.
Para encomendas de substituição, fornecer fotos claras do conector original sempre que possível.
15. Selecionar a bomba certa para ônibus elétricos
Os autocarros elétricos têm requisitos de gestão térmica particularmente exigentes.
Um autocarro elétrico típico pode precisar de arrefecimento para:
Bateria + Motor + Inverter + Eletrônica de Potência + HVAC
Alguns veículos utilizam circuitos de arrefecimento separados, enquanto outros utilizam sistemas integrados de gestão térmica.
Por conseguinte, a bomba de água eléctrica pode ter de fornecer um caudal estável durante longos períodos em condições de funcionamento variáveis.
Parâmetros importantes para bombas de autocarros elétricos
Para um autocarro elétrico, a seleção da bomba deve ser considerada como parte do sistema de gestão térmica completo e não como um componente isolado.
16Selecção de uma bomba para veículos comerciais a diesel e convencionais
As bombas elétricas de água não se limitam aos veículos elétricos.
Podem também ser utilizadas como bombas auxiliares em:
-
Autobuses a diesel
-
Camiões a diesel
-
Treinadores
-
Veículos especiais
-
Veículos refrigerados
As aplicações comuns incluem:
-
Refrigeração do motor auxiliar
-
Aquecimento das cabines
-
Circulação do líquido de refrigeração HVAC
-
Refrigeração do turbocompressor
-
Refrigeração pós-exercício
-
Sistema de aquecimento independente
Para estas aplicações, podem ser adequadas bombas eléctricas de refrigerante de 12 V ou 24 V, consoante a arquitetura elétrica do veículo.
17Erros comuns ao comprar uma bomba de água elétrica
Erro 1: Escolher apenas pela taxa de fluxo
Uma bomba com um caudal nominal elevado pode não fornecer o caudal necessário à pressão real do sistema.
Solução:Verifique o fluxo e a pressão.
Erro 2: Ignorar a tensão
Uma bomba com a tensão errada pode funcionar mal ou ficar danificada.
Solução:Confirme a tensão de funcionamento real antes de encomendar.
Erro 3: Escolher apenas pelo tamanho físico
Uma bomba pode caber fisicamente, mas ter características de desempenho completamente diferentes.
Solução:Combinar as especificações físicas e técnicas.
Erro 4: Ignorar a compatibilidade do controle
Uma bomba pode não responder correctamente se o seu método de controlo não corresponder ao sistema do veículo.
Solução:Confirmar se o veículo requer um sistema de ligação/desligação, PWM, velocidade variável ou outro método de controlo.
Erro 5: Escolher a bomba mais grande
Mais fluxo nem sempre é melhor.
Uma bomba de grandes dimensões pode aumentar o consumo elétrico e criar pressão desnecessária no circuito do líquido de arrefecimento.
Solução:Selecionar a bomba de acordo com os requisitos reais do sistema.
Erro 6: Ignorar a compatibilidade do refrigerante
A utilização de uma bomba ou de uma combinação de líquidos de arrefecimento inadequada pode afectar as vedações e os componentes internos.
Solução:Confirmar a compatibilidade do refrigerante com o fornecedor.
Erro 7: Ignorar o ambiente operacional
Uma bomba adequada para um veículo de passageiros leve pode não ser adequada para um veículo comercial em funcionamento contínuo em climas quentes.
Solução:Considere a temperatura, a vibração, as horas de funcionamento e o ciclo de serviço do veículo.
18Lista de verificação da selecção de bombas de água eléctricas
| Parâmetro |
O que verificar |
| Aplicação |
Bateria, motor, inversor, HVAC, aquecimento, etc. |
| Voltagem |
12 V, 24 V ou alta tensão |
| Taxa de fluxo |
L/min ou L/h necessários |
| Pressão |
Pressão ou cabeça necessária |
| Curva da bomba |
Ponto de funcionamento na resistência do sistema |
| Controle |
Ligação/desligação, PWM, velocidade variável, etc. |
| Potência |
Consumo eléctrico |
| Fluido de arrefecimento |
Tipo de líquido de arrefecimento e compatibilidade |
| Temperatura |
Intervalo de temperatura do refrigerante e ambiente |
| Ciclo de trabalho |
Continuo ou intermitente |
| Dimensões |
Tamanho geral e montagem |
| Portos |
Diâmetro e posição da entrada/saída |
| Conector |
Tipo e configuração dos pinos |
| Meio Ambiente |
Vibração, poeira, umidade, temperatura |
| Quantidade |
Quantidade de encomenda exigida |
19Que informações deve enviar a um fornecedor de bombas de água elétricas?
Se não tiver a certeza de qual a bomba adequada, fornecer informações pormenorizadas ao fornecedor pode melhorar significativamente o processo de selecção.
Idealmente, forneça:
Informações sobre o veículo
Informações originais sobre a bomba
Informações sobre a instalação
Informações do sistema
-
Tipo de líquido de arrefecimento
-
Fluxo necessário
-
Pressão necessária
-
Temperatura de funcionamento
-
Método de controlo
-
Função contínua ou intermitente
Quanto mais completa for a informação, mais fácil será identificar um substituto adequado.
20Exemplo de selecção de bomba de água elétrica
Imaginem que um autocarro elétrico comercial requer uma bomba de refrigerante para o seu sistema de gestão térmica da bateria.
Os requisitos básicos são:
-
Autocarro elétrico
-
Refrigeração da bateria
-
Sistema elétrico de 24 V
-
Fluxo necessário: aproximadamente 30 L/min
-
Função contínua
-
Gestão térmica baseada em refrigerante
-
Espaço de instalação limitado
-
Controle eletrónico da velocidade
Por conseguinte, não se deve escolher uma bomba adequada simplesmente porque é anunciada como "uma bomba de água elétrica de 30 L/min".
O comprador deve igualmente confirmar:
30 L/min à pressão do sistema exigida + compatibilidade 24V + método de controlo exigido + capacidade de funcionamento contínuo + compatibilidade correta do líquido de arrefecimento + dimensões adequadas
Este exemplo ilustra por que as informações completas sobre o sistema são importantes na selecção de uma bomba de refrigerante elétrica.
Perguntas Frequentes
Não existe uma especificação única que seja sempre a mais importante: tensão, caudal, pressão, método de controlo, compatibilidade do líquido de arrefecimento e requisitos de instalação devem ser considerados juntos.
Não necessariamente. A bomba deve fornecer o fluxo necessário à pressão real do sistema. Uma bomba de grande tamanho pode consumir energia elétrica desnecessária.
Muitos veículos comerciais convencionais usam sistemas elétricos de 24 V, enquanto alguns veículos de passageiros e sistemas auxiliares usam 12 V.Os veículos elétricos também podem utilizar bombas de alta tensão, dependendo da arquitetura de gestão térmica.
A bomba deve corresponder ao fluxo, pressão, líquido de arrefecimento, temperatura,e requisitos de controlo do circuito específico.
Ambos são importantes: a bomba correta deve fornecer fluxo suficiente à pressão exigida pelo circuito completo do refrigerante.
Apenas se a bomba específica for concebida para funcionar em funcionamento contínuo nas condições eléctricas, térmicas e mecânicas esperadas.
Fornecer o modelo do veículo, a aplicação, o número de peça original da bomba, os requisitos de tensão, caudal e pressão, as dimensões, as informações sobre o conector, o tipo de líquido de arrefecimento e fotografias claras da bomba original.
Conclusão
A escolha de uma bomba de água elétrica para um veículo comercial requer mais do que comparar os preços dos produtos ou os caudais máximos.
A bomba correta deve corresponder aoAplicação do veículo, tensão de funcionamento, caudal necessário, pressão do sistema, método de controlo, líquido de arrefecimento, faixa de temperatura, consumo de energia, ciclo de funcionamento e requisitos de instalação.
Para os autocarros elétricos e outros veículos comerciais de nova energia, a gestão térmica é particularmente importante, porque as baterias, motores, inversores,e eletrônicos de potência todos geram calor que deve ser efetivamente controlado.
Para ônibus e caminhões convencionais, as bombas elétricas de refrigerante também podem fornecer um resfriamento auxiliar valioso para HVAC, aquecimento, sistemas de motor e outros componentes.
A melhor abordagem é selecionar a bomba de acordo com ocircuito de refrigeração completo, em vez de escolher uma bomba baseada apenas numa especificação.
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Ao solicitar uma bomba, fornecer:
-
Modelo de veículo
-
Aplicação
-
Tensão de funcionamento
-
Fluxo necessário
-
Pressão necessária
-
Tipo de líquido de arrefecimento
-
Método de controlo
-
Número original da parte da bomba
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Dimensões da bomba
-
Fotografias dos conectores
-
Fotografias originais da bomba
-
Quantidade exigida
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