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Controlador de Cloro: Como Ligar o Sensor à Bomba Dosadora
O controlador de cloro recebe a leitura do sensor de cloro residual e comanda a bomba dosadora. Ele faz isso por relé, que liga e desliga a bomba, ou por sinal 4-20 mA, que ajusta a dose aos poucos. Para a malha ser segura, ela precisa de alarmes, limite de dose e conferência com DPD de bancada.
Vai ligar o sensor à bomba dosadora do seu poço, SAC ou indústria? Monte o seu sistema de controle de cloro com o HIDROPAAS.
Como funciona a malha fechada entre sensor e bomba dosadora?
Na malha fechada, o sensor mede o cloro residual livre, o controlador compara a leitura com o valor desejado e a bomba dosadora corrige a dose. A dose deixa de ser fixa e passa a seguir o cloro que a água tem de fato.
O arranjo é o descrito pela agência ambiental dos EUA no relatório da EPA sobre sensores de qualidade da água na rede de distribuição (2009). O sensor manda o sinal a um CLP ou a uma remota, e esse equipamento comanda a bomba. CLP é o controlador lógico programável, que executa as regras da malha.
Este guia trata da ligação entre o sensor e a bomba e das regras de segurança dela. Se você ainda avalia se vale medir o cloro sem ir ao local, comece pelo guia de como monitorar o cloro da água automaticamente. Se o seu caso é o dosador de um poço que hoje dosa fixo, veja o sensor de cloro para dosador de poço.
Relé ou sinal 4-20 mA: qual saída usar na bomba dosadora?
Use o relé quando a bomba só aceita liga e desliga, e o sinal 4-20 mA quando ela aceita comando proporcional de dose. A escolha depende mais da bomba que você já tem do que do sensor.
No relé, o controlador liga a bomba quando o cloro cai abaixo do ponto de ajuste e desliga quando ele volta. Ponto de ajuste é o valor de cloro que você quer manter. É simples e serve para bombas antigas, mas, como a dose é tudo ou nada, o residual tende a subir e descer em volta desse ponto.
No sinal 4-20 mA, a corrente representa a escala: 4 mA é 0% e 20 mA é 100%, como descreve a EPA. O controlador aumenta ou reduz o sinal conforme a distância entre a leitura e o ponto de ajuste, e a bomba acompanha. O ajuste fino dessa resposta é feito na partida, com a água real, e não com número de catálogo.
Saída | O que faz | Quando faz sentido |
Relé | Liga e desliga a bomba pelo ponto de ajuste | Bomba sem entrada analógica ou processo com pouca variação |
4-20 mA | Ajusta a dose de forma proporcional (4 mA = 0% e 20 mA = 100% da escala) | Bomba com entrada analógica; vazão ou demanda de cloro que variam |
RS485 (Modbus) | Leva leituras e estados ao CLP ou ao painel, com vários equipamentos na mesma linha | Supervisão, registro e integração com outros sensores |
Fonte: EPA 600/R-09/076 (2009); a última coluna é orientação de projeto.
Por que a escala do sensor muda o comando da bomba?
Porque o mesmo sinal vale mais ou menos cloro conforme a escala. O Método EPA 334.0 (2009) pede a menor escala possível: para residual de 0,5 a 1,5 mg/L, escala de 0 a 2 mg/L, e não de 0 a 10 mg/L.
Veja a conta, como exemplo ilustrativo. Na escala de 0 a 2 mg/L, cada 1 mA equivale a 0,125 mg/L. Na escala de 0 a 10 mg/L, o mesmo 1 mA equivale a 0,625 mg/L. Um pequeno desvio no sinal vira um erro cinco vezes maior na leitura e, com ela, na dose.
Sinal | Escala de 0 a 2 mg/L | Escala de 0 a 10 mg/L |
4 mA | 0 mg/L | 0 mg/L |
8 mA | 0,5 mg/L | 2,5 mg/L |
12 mA | 1,0 mg/L | 5,0 mg/L |
20 mA | 2,0 mg/L | 10,0 mg/L |
Exemplo ilustrativo, calculado com 4 mA = 0% e 20 mA = 100% da escala. Não são faixas de um sensor específico.
Onde instalar o sensor em relação ao ponto de dosagem?
Depois do ponto de dosagem, com distância para o cloro se misturar, numa célula de fluxo sem variação de pressão e vazão. Ao lado, uma torneira de coleta para conferir o sensor com DPD.
Essas duas regras estão no Método EPA 334.0: leitura sem influência de pressão e vazão, e torneira de coleta perto da entrada do sensor. O relatório da EPA de 2009 também registrou que bolhas, formadas por variação de pressão ou temperatura, dão leitura errada.
A posição pesa na malha. Muito perto da injeção, o sensor pode ler cloro ainda não misturado, e a bomba oscila. Muito longe, a correção chega atrasada. A distância certa sai do projeto da linha, e não de uma medida padrão.
Na água de consumo, o mínimo de 0,2 mg/L de cloro residual livre vale em todo o sistema de distribuição e nos pontos de consumo, segundo o Art. 32 da Portaria GM/MS 888/2021. Por isso, o ponto de ajuste na saída precisa considerar o que a água perde até a torneira.
Que limites e alarmes programar no controlador de cloro?
Pelo menos três: cloro baixo, cloro alto e falha do sensor. O Método EPA 334.0 exige alarme fora da faixa, e a orientação do Departamento de Saúde de Nova York para analisadores de cloro (2010) sugere alarmes abaixo de 0,2 mg/L, acima de 4 mg/L e em falha.
Alarme | Referência | O que fazer quando toca |
Cloro baixo | Mínimo de 0,2 mg/L na Portaria 888 (Art. 32); NYSDOH sugere alarme abaixo de 0,2 mg/L | Conferir com DPD e verificar bomba, produto e linha de dosagem |
Cloro alto | VMP de 5 mg/L na Portaria 888 (Anexo 9); NYSDOH sugere alarme acima de 4 mg/L | Conferir com DPD, reduzir ou parar a dose e investigar a causa |
Falha do sensor | NYSDOH (EUA, 2010) | Tirar a malha do automático pela regra definida no projeto |
Os números do NYSDOH são uma referência dos EUA. No Brasil, os limites legais são os da Portaria 888. Vale programar o alarme de cloro baixo com margem acima de 0,2 mg/L, definida com o responsável técnico, para dar tempo de agir.
Outro cuidado vem da EPA: marque no sistema os momentos de calibração e manutenção. Sem isso, a leitura mexida durante o serviço vira falso alarme, e a equipe se acostuma a ignorar o aviso. Como escolher limites que não viram ruído está no guia de alarme de cloro baixo e turbidez alta.
O que o controlador deve fazer quando o sensor falha?
Deve parar de corrigir a dose pela leitura e avisar o responsável. Uma malha que segue confiando num sensor com defeito pode dosar cloro demais ou de menos, sem ninguém ver.
O relatório da EPA lista os sinais de falha. No sensor com membrana, a leitura cai aos poucos. No analisador com reagente DPD, a leitura vai a zero quando o reagente acaba. Em qualquer modelo, o valor pode congelar.
Na malha fechada, cada sinal tem um efeito. Leitura caindo aos poucos faz o controlador dosar mais, e o cloro real sobe. Leitura zerada pode deixar a bomba no máximo. Valor congelado deixa a dose parada enquanto a vazão e a demanda mudam.
Parar a bomba ou manter uma dose fixa?
Não há resposta única. Parar a bomba evita sobredosagem, mas pode deixar a água abaixo de 0,2 mg/L. Manter uma dose fixa de segurança preserva o cloro, mas pode exagerar se a vazão cair.
Defina a regra por escrito com o responsável técnico, junto com estes três cuidados:
Limite de dose máxima. Um teto no sinal ou no tempo ligado impede que um erro de leitura vire sobredosagem.
Bomba presa à vazão. Sem água passando, a bomba dosadora não deve dosar, para não concentrar cloro na linha parada.
Volta após falta de energia. Decida se a malha volta sozinha ao automático ou espera alguém conferir.
O Método EPA 334.0 pede comparar o sensor com o método de bancada após cada manutenção. Faça o mesmo depois de uma falha, antes de devolver a malha ao automático. O passo a passo está no guia de calibração do sensor de cloro com DPD.
O que você perde quando a malha de cloro erra sem ninguém ver?
Você pode entregar água fora do padrão por horas, gastar produto à toa e ficar com um registro que não prova nada. Na malha automática, o erro do sensor vira erro de dose.
Água abaixo do mínimo. Cloro residual livre abaixo de 0,2 mg/L descumpre o Art. 32 da Portaria 888. Na SAC, o residual é medido uma vez por dia, segundo o Anexo 15, e a falha pode durar até a próxima medição.
Água acima do máximo. O VMP do cloro residual livre é 5 mg/L (Anexo 9). Um sensor lendo abaixo do real, com a bomba no comando, pode levar a dose além dele.
Multa sanitária. Fornecer água fora do padrão pode ser enquadrado como infração na Lei 6.437/1977. A multa vai de R$ 2.000 a R$ 75.000 nas leves, até R$ 200.000 nas graves e até R$ 1.500.000 nas gravíssimas, e dobra na reincidência.
Registro sem valor. Um histórico que não bate com o DPD não serve como prova de controle. É a conferência periódica que dá peso aos números do painel.
Como o HIDROPAAS liga o sensor de cloro à bomba dosadora
O HIDROPAAS fornece o sensor e o controlador de cloro residual livre e usa a saída do controlador para comandar a bomba dosadora. A dose passa a seguir o residual medido, com leitura e alerta no celular.
Conjunto completo: sonda, célula de fluxo e controlador de parede com display, com saídas 4-20 mA, RS485 (Modbus) e relés.
Bomba que você já tem: comando por relé ou por 4-20 mA; avaliamos no projeto o que a sua bomba aceita.
Escala certa: no projeto, escolhemos a escala para a sua água, baixa para consumo e alta para efluente.
Painel e alerta: leitura no app com histórico e gráficos, e aviso no celular quando o cloro cai abaixo do mínimo ou sobe demais.
Relatório: exportação do registro de cloro e turbidez para a Vigilância e o SISAGUA.
O sensor é apoio, alarme e registro contínuo. A Portaria 888 não prevê medição online e exige método de norma (Art. 22), então o DPD de bancada e a coleta oficial continuam. Por trás do HIDROPAAS está a PAAS, no ramo de poços e água desde 1985, com geólogo responsável registrado no CREA.
Como o sensor funciona por dentro está no guia do sensor de cloro residual livre para água. Para dimensionar a sua malha, monte o seu sistema de monitoramento de cloro.
Perguntas frequentes
O que é um controlador de cloro?
É o equipamento que recebe a leitura do sensor de cloro residual, mostra o valor no display e comanda a bomba dosadora por relé ou por sinal 4-20 mA. Ele também dispara alarmes quando o cloro sai dos limites definidos.
O que é o ponto de ajuste do controlador de cloro?
É o valor de cloro residual que a malha tenta manter. O controlador compara a leitura do sensor com esse valor e corrige a bomba dosadora. Na água de consumo, ele é definido pelo responsável técnico, acima do mínimo de 0,2 mg/L e com folga para o que a água perde até a torneira.
Relé ou 4-20 mA: qual é melhor para a bomba dosadora?
Depende da bomba e do processo. O relé é simples e serve para bombas que só ligam e desligam. O sinal 4-20 mA ajusta a dose de forma proporcional e tende a acompanhar melhor vazão e demanda que variam.
Que alarmes programar no controlador de cloro?
Pelo menos cloro baixo, cloro alto e falha do sensor. Na água de consumo, a Portaria 888 fixa o mínimo de 0,2 mg/L e o máximo de 5 mg/L de cloro residual livre. A orientação de Nova York (EUA) sugere alarmes abaixo de 0,2 mg/L e acima de 4 mg/L.
O que o controlador deve fazer se o sensor de cloro falhar?
Deve parar de corrigir a dose pela leitura e avisar o responsável. Parar a bomba ou manter uma dose fixa de segurança é decisão de projeto, definida por escrito com o responsável técnico, junto com um limite de dose máxima.
O controlador automático dispensa o teste de cloro com DPD?
Não. A Portaria 888 não prevê medição online e exige método de norma (Art. 22). O sensor é apoio, alarme e registro contínuo; o DPD de bancada e a coleta oficial continuam.
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Sobre o autor
Chert Bobsin é geólogo formado pela UNISINOS, com registro no CREA-RS nº 204.398. É cofundador e CEO da PAAS Poços Artesianos e Água Subterrânea e criador do HIDROPAAS, o sistema de monitoramento de água e energia da PAAS.
Trabalha com perfuração de poços desde os 15 anos. A PAAS atua desde 1985, com geólogo responsável em cada projeto, e atende empresas, produtores rurais e condomínios em todo o Brasil. Conheça a trajetória · LinkedIn.
O controlador de cloro fecha a malha entre o sensor e a bomba dosadora, e ela fica segura com escala certa, alarmes, regra para falha e conferência com DPD. Para montar a sua, fale com um especialista no WhatsApp (51) 99289-2188.
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