gt mellora do manexo da auga nas actividades agrarias

Grupo de Traballo: MELLORA DO MANEXO DA AUGA

NAS ACTIVIDADES AGRARIAS

CIFP A GRANXA PONTEAREAS

III-IV-V de 2008

COMPOÑENTES: GT MELLORA DO MANEXO DA AUGA NAS ACTIVIDADES AGRARI AS

COORDINADOR CENTRO Salvador Rouco Vázquez

CIFP “A GRANXA”

PROFESOR CENTRO

Eliseo Castro Iglesias CIFP “A GRANXA”

Uxío Mete Pérez CIFP “A GRANXA”

Ángel Alonso Ortega CIFP “A GRANXA”

Inma Rodríguez Rodríguez CIFP “A GRANXA”

Salvador Rouco Vázquez CIFP “A GRANXA”

Olga Cuba Sánchez IES TOMIÑO

Perfecto Dávila González IES TOMIÑO

Alberto Fagín Guerra IES TOMIÑO

MEMORIA

CIFP A GRANXA

Grupo de traballo: Mellora do manexo da auga nas actividades agrarias.

Páxina 1

1) CONTEXTO.

A auga é un recurso natural fundamental na producción agraria e no

medio rural. Para levar a cabo un uso racional e sustentable da mesma, convén

ter en conta as seguintes directrices:

� minimizar o consumo, axustando os aportes ás necesidades dos cultivos;

� reducir os efectos contaminantes dos fertilizantes incorporados na auga,

para que non afecten ós acuíferos subterráneos nin ós cursos de auga

superficial;

� diminuír o consumo enerxético dos grupos de bombeo;

� aproveitar as augas pluviais e intentar reciclar as residuais, para poder

utilizalas como augas de rega.

O CIFP “A Granxa” presenta un escenario ideal, para acometer esta

iniciativa de traballo en grupo, polos seguintes circunstancias:

� conta cunha finca de prácticas moi extensa (10 ha) e sobre todo moi

diversa en canto a usos agrarios (cultivos de horta, de flor, de

froiteiras, viñedos, xardíns, viveiro forestal, viveiro de planta

ornamental, cultivo sen solo, etc.);

MEMORIA

CIFP A GRANXA


Páxina 2

� o subministro de auga de rega faise dun embalse propio, que

almacena augas pluviais e tamén captacións de augas subterráneas;

� a auga potable procede de captación realizada dentro da propia finca;

� as augas residuais tamén se xestionan dentro do propio Centro;

� dispón de recursos humanos, tanto profesorado como persoal laboral,

con experiencia en instalacións relacionadas coa auga;

2) VARIACIÓNS INTRODUCIDAS.

O programa inicialmente establecido no proxecto do grupo de traballo foi moi

ambicioso, en canto a que so se contaba con 30 horas, que a priori xa se sabía

que non eran suficientes.

Por tal circunstancia fíxose proposta ó Equipo Directivo do CIFP A Granxa para

que o profesorado que libraba horas neste 3º trimestre, puidese dedicar

algunhas delas a traballar neste proxecto. Tal proposta foi aceptada (o grupo

de traballo quere expresar o seu agradecemento).

Entre esas horas e outras moitas que de xeito voluntario se dedicaron, e tamén

se contou coa colaboración do persoal laboral, foi posible sacar adiante a

maioría dos traballos inicialmente previstos. Así mesmo recibiuse colaboración

por parte dalgúns profesores/as do Centro que non eran membros do grupo de

traballo.

MEMORIA

CIFP A GRANXA


Páxina 3

Algunhas tarefas serviron como actividades formativas para o alumnado,

intentando acadar a máxima participación e divulgación entre a comunidade

educativa.

Todo elo incrementou os esforzos de coordinación e tamén modificou o

calendario de execución inicialmente previsto.

Tamén se variaron os contidos, na medida de que xurdiron necesidades de

formación en electrotécnia, para acometer a instalación de automatización.

3) CONSECUCIÓN DE OBXECTIVOS.

Obxectivos inicialmente establecidos no proxecto Consecución a) Analizar os diferentes sistemas de rega para determinar

os mais aconsellables dende o punto de vista

agronómico e ambiental.

Logrado

b) Instalar grupos de bombeo adaptados ás necesidades

dos diferentes sectores, e contadores de auga con

emisores de impulsos conectados co programador.

Non rematado

MEMORIA

CIFP A GRANXA


Páxina 4

Obxectivos inicialmente establecidos no proxecto Consecución c) Instalar un novo programador de rega con capacidade

para xestionar de xeito centralizado, todos os sectores

de rega do Centro, así como os arranques dos grupos

de bombeo, a inxección de fertilizantes e o control das

disolucións por conductividade eléctrica e pH.

Cumprido

d) Conectar o programador de rega con un PC para

xestionar todo o sistema e rexistrar en arquivos as

actuacións que se fan ó longo do ano.

Pendente.

e) Adquirir formación no manexo e mantemento dos novos

sistemas de control e uso da auga.

Logrado

f) Experimentar e investigar coa depuración de augas

residuais mediante o filtrado con macrofitas implantadas

en balsas de cultivo e determinar as posibilidades de

reciclaxe desas augas para regar cultivos ornamentais.

As plantas están

listas para

implantar. As

balsas estanse a

rematar.

g) Divulgar a nova tecnoloxía entre o alumnado dos

Centros.

É un

obxectivo a

longo prazo.

MEMORIA

CIFP A GRANXA


Páxina 5

CONTIDOS DESENVOLVIDOS.

o Análise, in situ, da situación actual dos diferentes sectores de rega e das

instalacións existentes.

o Análise dos diferentes sistemas de rega. Eficiencia do uso da auga e

dos fertilizantes incorporados.

o Instalación de sistema de rega por goteo.

o Elementos de protección dos circuítos eléctricos.

o Cadros eléctricos. Circuítos de potencia. Circuítos de mando. Aparellos

de manobra.

o Automatización dos sistemas de rega. Equipos. Esquemas eléctricos.

o Cálculo de sección de conductores.

o Deseño agronómico e hidráulico dos equipos de inxección de

fertilizantes.

o Cálculo de necesidades de bombeo.

o Instalacións de axitación de disolucións mediante bombas de aire.

o Montaxe de equipos de automatización da fertilización.

o Instalación de programador de rega.

o Manexo e mantemento dunha instalación de rega automática.

o Filtros verdes: aplicación de macrofitas na depuración de augas

residuais.

MEMORIA

CIFP A GRANXA


Páxina 6

4) CRITERIOS DE AVALIACIÓN.

� Análise comparativa dos sistemas de rega.

� Valoración do novo sistema de xestión da instalación de rega.

� Reflexións sobre o aforro de auga e enerxía.

� Incidencia da aplicación das novas tecnoloxías nos sistemas de

producción agraria.

5) CONCLUSIÓNS.

A producción agraria intensiva, depende en boa mediada da auga e dos

fertilizantes. O uso incorrecto destes recursos xera baixos rendementos e pode

provocar importantes danos ambientais. As novas tecnoloxías poden axudar a

xestionar axeitadamente o funcionamento das instalacións de rega, podendo

optimizar o consumo de auga, de enerxía e dos fertilizantes incorporados.

Estas novas tecnoloxías tamén permiten xerar e rexistrar o historial das

actuacións realizadas en cada sector de rega (volume de auga consumida,

cantidade de fertilizantes e pH das disolucións aplicadas). Deste xeito a

programación das aplicacións de auga nos cultivos é mais sinxela, xa que se

conta con datos reais de como se actuou en campañas anteriores. Ademais

permiten ós usuarios/as un manexo cómodo da instalación, aforrando horas de

traballo e minimizando os erros derivados dos controis manuais e dos cálculos

mais o menos complexos.

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA


Páxina 7

ANEXO FOTOS

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA

Grupo de traballo: Mellora do manexo da auga nas actividades

agrarias. Páxina 9

MONTAXE DO AUTÓMATA DE REGA

No armario onde se aloxa o autómata abrimos, cunha serra de calar, unha ventá para colocar a

pantalla e o teclado

Autómata de rega: pantalla e teclado

O autómata de rega (ou programador), formado polo corpo principal, a pantalla/teclado e as saídas,

ven sen caixa, e nos ímolo montar sobre un armario plástico dos que se empregan en cuadros

eléctricos. Escollemos un armario de dimensións suficientes para que os distintos elementos e todo o cableado

collan sen problemas.

Autómata de rega: corpo principal Autómata de rega: saídas de relés

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA


agrarias. Páxina 10

Montaxe sobre a placa do armario... ...das canaletas ranuradas e do carril DIN

...do autómata e das ampliacións de saídas de relés

Toda a montaxe faise sobre a placa extraible do armario, para poder cablear comodamente. O

armario colócase no lugar definitivo. E finalmente a placa fíxase no seu interior.

A finalidade do autómata e realizar automáticamente as accións que lle programemos, ven vía teclado/pantalla ou mediante conexión PC.

Pero, as veces, é práctico facer operacións puntuais de xeito manual. Para isto deseñamos e fabricamos un panel de mando manual, que se

situará debaixo do armario do programador.

Panel de mando manual de chapa de aluminio Panel cos interruptores montados

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



Dende este panel poderáse executar regas, limpeza de filtros e outras accións de xeito manual,

actuando sobre o interruptor correspondente. Cando o interruptor esté en ON acenderase o LED correspondente que nos indica que está en modo

manual. Tódos estes interruptores van temporizados, de xeito que se desconecten

automáticamente despois de pasadas tres horas, para evitar descuidos.

Detalle interruptores. Nos buratos superiores é onde aloxaremos os LEDs

(...)

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



MONTAXE DO CABEZAL DE FERTIRRIGACIÓN

Montando os venturis As unións roscadas empaquetánse con tefón

Filtro de malla Filtro de malla desmontado

Válvula de asento para calibrar o caudalímetro

Caudalímetro

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



Válvula de pulsos para regular o caudal

automáticamente

Conxunto:

filtro/vávula asento/caudalímetro/válvula pulsos

Venturi

Bomba inox

Válvula de antiretorno, para asegurar o fluxo nun só sentido

Tódalas unións de PVC que necesiten desmontarse (por avaría ou mantemento) van con racores

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



Distintas vistas do conxunto completo

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



MONTAXE DO CUADRO ELÉCTRICO

Elementos de protección Elementos de manobra/protección

Diferencial e Magnetotérmico Contactor e relé térmico

bornas para as unións do cableado Conxunto contactor-relé térmico

(...)

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



MONTAXE DO NOVO VIVEIRO

Balsa de rega Viveiro valeiro

antes da instalación do sitema de rega

Explicando e organizando o traballo Preparando o material

Empeza a instalación Instalación tubería porta-laterais

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



Cada tubería porta-goteiros leva unha chave

manual É importante lavar ben as tuberías antes de colocar

os emisores

Tubería porta-goteiros Detalle do goteiro e o distrubuidor cas lanzas.

Coloquialmente chámaselle “pulpo”

bobinas de mangueira para cableado de

electroválvulas (unha de 20 fíos e outra unifilar para neutro)

Colocando os “pulpos”

Cabezal de electroválvulas do viveiro

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



Posta en marcha do viveiro Disposición das plantas nun sector de rega

Detalle da disposición da planta O presidente Emilio Touriño e Laura Sánchez

Piñon Conselleira de Educación visitando o viveiro do CIFP A Granxa

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



FILTRO VERDE

Rollo de canalón plástico preformado Canalón montado

Ensaio de estanqueidade Enraizamento de macrófitas

Xunco Phragmites sp.

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



AULA DE REGA

ANTERIOR INSTALACIÓN de fertirrega de 3 tanques 100 litros con axitadores mecánicos, con

bomba de inxección e programador AGRONIC 3000

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



NOVA INSTALACIÓN de fertirrega de 6 tanques de 750 litros con axitación por aire, inxección

independente de cada tanque con 6 x venturis-caudalímetros-válvulas de pulsos, con control da contuctividade e programador AGRONIC 7000 con saída para PC

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



ANTERIOR ACTUAL

PROGAMADOR OU AUTÓMATA DE REGA

Programador AGRONIC 3000 Programador AGRONIC 7000, con panel manual

Detalle cableado panel de mando manual

Disposición do programador, panel manual e cabezal de inxección formando un conxunto >

ANEXO FOTOS

CIFP A GRANXA



ANTERIOR ACTUAL

Sistema de inxección de adubos

Detalle bomba de inxección de pistón Detalle do cabezal de inxección por venturis

Unha soa bomba de pistón para os 3 tanques 6 venturis independentes, un por tanque. Activados por unha bomba centrífuga inox

Sistema de axitación

Axitación mécanica cunha hélice. Axitación por aire mediante bomba sopradora.

Este sistema implica un motor para cada tanque e ademais ten moitos problemas de

mantemento.

Cada motor axita 3 tanques e o mantemento e moi sinxelo.

ANEXO MATERIAIS

ELABORADOS

CIFP A GRANXA


Páxina 25

ANEXO MATERIAIS ELABORADOS

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 27

ELECTROTÉCNICA. 1.- Aparellos de protección.

Son os encargados de detectar as posibles avarías dos receptores eléctricos, así como calquera incidente nos compoñentes da instalación (circuítos de forza e manobras, automatismos, etc.). Ademais de detectar as incidencias, actúan para eliminar os danos que tal situación podería provocar na instalación e/ou nos usuarios das mesmas. En definitiva trátase de protexer ós usuarios e á propia instalación.

As incidencias máis salientables son: - Sobreintensidade ou sobrecarga: aumento da intensidade superando o valor da

intensidade normal de servicio prevista para o circuíto. Si é permanente constitúe unha sobreintensidade non admisible (debe actuar a protección). Cando se trata dunha sobreintensidade durante un período de curta duración (arranque de motores, por exemplo) considérase admisible, non sendo necesario que os elementos protectores actúen.

- Curtocircuítos. Prodúcense cando entran en contacto directo (sen ningunha

resistencia no medio) os conductores activos con diferente potencial eléctrico (contacto fase-fase, contacto fase-neutro). A intensidade (I=V/R) tende ó infinito. É preciso eliminar esta avaría inmediatamente.

- Defecto de illamento. Prodúcense cando entra en contacto algún dos

conductores activos, sometidos a tensión, coas partes conductoras non activas (calquera parte metálica da instalación, tamén chamadas masas: carcasa de motores, armarios metálicos dos cadros eléctricos, etc..) Estes defectos de illamento supoñen perigo para os usuarios xa que poden provocar contactos indirectos (segundo o Regulamento Electrotécnico de BT: “Contactos de persoas coas masas postas accidentalmente baixo tensión”). Evidentemente, os elementos de protección teñen que actuar para solventar esta continxencia.

Elementos de protección.

INCIDENCIA ELEMENTO FUNCIÓN Defectos de illamento.

Interruptor diferencial

Protexer contra correntes de defecto (a través de persoas, animais ou calquera outra fuga de corrente por humidade, po, etc.)

Sobrecarga no circuíto. Curtocircuíto

Interruptor magnetotérmico

Detecta as Intensidades permanentes non admisibles e actúa abrindo o circuíto para protexer ós conductores activos (fases e neutro).

Sobreintensidade non admisible nun receptor.

Relé térmico Protexe ó receptor para evitar que a sobreintensidade provoque dano térmico. Este dispositivo non actúa por si solo, precisa doutro elemento (contactor) para desconectar o receptor.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 28

2.1.- Interruptor magnetotérmico.

Definicións:

- Calibre ou corrente nominal (In): valor da intensidade a partir do cal o aparello entra en acción para protexer ó circuíto.

- Corrente de magnético (Im): aquela que provoca unha apertura instantánea do circuíto. O tempo de apertura é de 5 msg. I m = FACTOR x In. Canto menor sexa o FACTOR maior protección contra curtocircuíto.

Presenta dous modos de funcionamento, dependendo da corrente (I) que o atravesa.

- Modo térmico: si I está entre a nominal é a de magnético, In < I < Im, está a funcionar como protección contra sobreintensidade. A apertura non é instantánea, para permitir as sobreintensidades admisibles. Para actuar deste xeito conta cunha lámina bimetal, composta por dous metais con distinto grao de dilatación, que se deforma polo calor producido e abre o circuíto.

- Modo magnético: si I>Im protección contra curtocircuíto . Cando a I é moi alta, a forza magnética tamén é moi alta, superando á do muelle, abríndose o interruptor.

Nota.- O esquema anterior simplifica o sistema real de funcionamento, xa que poderíase interpretar que a recuperación da posición inicial faríase unha vez que cesa a sobreintensidade, cando non é así, xa que o rearme ten que ser manual. Pero explica como funciona anque o mecanismo real é mais complexo.

Criterios de elección do magnetotérmico:

a) I n ten que ser inferior a intensidade máxima admisible dos conductores activos do circuíto e igual ou superior á de consumo normal dos receptores que funcionan simultaneamente. Exemplo: si os receptores dun circuíto consumen 17 A e utilizamos conductores cunha Imáx. Adm.. de 18A non hai maneira de protexer o circuíto. O de 16 non é suficiente para os receptores e o de 20 non é válido para os conductores; habería que elixir conductores que admitisen alomenos 20A e elixir un aparello de calibre 20.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 29

b) Elixir o tipo de curva de disparo (gráfica que indica o tempo de reacción do interruptor en función da intensidade de corrente que o atravesa). As referencias están formadas por unha letra (B, C, D, Z) relacionada coa curva de disparo, seguida do valor do calibre ou intensidade nominal.

TIPO DE CURVA DE DISPARO (Referencia do aparello) Im/In Aplicacións

Calibre (In) en A

Valores nominais

B 5 Protección de xeradores, e de cables de longo percorrido.

C 10 Protección xeral.

D 20 Protección de receptores con elevadas correntes de arranque.

Z 3,6 Protección de circuítos electrónicos.

2; 3; 4; 6;

10; 16; 20; 25

O tipo mais utilizado é o C, pero si a intensidade no arranque do receptor é de 10 ou mais veces a intensidade nominal, hai que elixir un interruptor tipo D.

2.1.- Interruptor diferencial.

PARTES FUNCIONAMENTO ELECCIÓN

(1) Contactos principais.

(2) Relé do diferencial.

(3) Bobina secundaria.

(4) Toroide.

(5) Pulsador de proba.

Os defectos de illamento poden provocar “fugas de corrente” a terra (a través de persoas ou do conductor de protección –posta a terra-). É a corrente de defecto.

Esta corrente provoca fluxo magnético de defecto dentro do toroide (4), que induce unha tensión na bobina secundaria (3) Esta tensión, (V), activa o relé do diferencial (2), que tira dos contactos principais (1), provocando a apertura do circuíto .

Actuando sobre o pulsador (5) simúlase unha fuga de corrente. Serve para verificar, periodicamente, o bo estado do diferencial.

As sensibilidades nominais, (I∆n), son 30 mA e 300 mA. En instalacións feitas en locais húmidos ou mollados (caso das de rega), hai que optar por instalar os de alta sensibilidade I∆n = 30 mA.

Nota.- Os interruptores diferenciais deben estar protexidos contra sobreintensidades, e precisan que se instale un magnetotérmico antes deles.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 30

2.1.- Relé térmico.

Partes constituíntes:

- Contactos principais (1) formados por dúas láminas metálicas con diferentes coeficientes de dilatación.

- Contactos auxiliares (2). Son dous: un NC (95-96) e outro NO (97-98).

- Pulsador de proba (3). Para verificar o aparello.

- Bobinas calefactoras (4), para quentar ás láminas bimetálicas.

- Resorte (5). Para recuperar a posición de repouso.

- Regulador de intensidade de servicio.

- Posicionador da opción de rearme (manual ou auto).

Funcionamento:

Cando a sobreintensidade supera á intensidade fixada, as bobinas calefactoras quentan ás láminas bimetálicas (actúan do mesmo xeito que xa se explicou para o interruptor térmico do magnetotérmico). Estas defórmanse é conmutan a posición dos contactos auxiliares: o NC abre, actuando sobre ó circuíto de mando da bobina do contactor, desconectando o receptor; o NO pecha activando o dispositivo de sinalización da incidencia.

O rearme é posible cando as láminas bimetálicas se enfríen (o resorte é quen recupera a posición inicial).

Farase de xeito automático ou manual, en función da opción seleccionada.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 31

Elección.

Clasificación por clase de disparo (Para motores sensibles ás sobreintensidades, elixir Clases 10 A ou 10).

Ir é a corrente do térmico. Os relés teñen unha marxe de axuste desta corrente. A corrente de consumo do receptor (Ic) estará dentro deste intervalo de axuste.

Exemplo: elixir un relé térmico para os seguintes motores:

a) Motor monofásico de 1,5 CV; tensión 230 V; Cosφ = 0,9.

b) Motor trifásico de 2,5 CV; tensión 400 V; Cosφ = 0,9.

Caso (a).- (Ic) = (1,5 x 736)/(230 x 0,9) = 5,3 A . Elíxese un Térmico Clase 10, con Ir axustable: 4-6 A.

Caso (b).- (Ic) = (2,5 x 736)/(√3 x 400 x 0,9) = 2,95 A . Elíxese un Térmico Clase 10, con Ir axustable: 2,5-4 A.

2.- Aparellos de manobra.

Son aqueles que realizan a conexión/desconexión dos receptores eléctricos sobre os que actúa a automatización (no noso caso arranque e parada de grupos de bombeo de auga e de impulsión de aire para a axitación das disolucións fertilizantes, así como do equipo de inxección de ditas disolucións).

Os elementos que vamos a necesitar son: contactores, relés de mando, temporizadores, auxiliares de mando e sinalización.

2.1.- Contactor electromagnético. Consta de:

- Contactos principais.- Son interruptores para abrir/pechar o circuíto de potencia (o que subministra corrente ós receptores). Presenta 6 contactos: tres de alimentación dende a rede (referencias 1, 3, 5); e tres de saída para o receptor (referencias 2, 4, 6). En repouso o circuíto de potencia está aberto: o receptor non recibe tensión. Cando se activa (mediante a bobina) os tres polos pechan (1 con 2; 3 con 4; 5 con 6) e o receptor recibe tensión e, polo tanto, alimentación de corrente eléctrica.

- Bobina.- É un electroimán que en canto recibe corrente encárgase de pechar os contactos principais. Ten dous contactos (referencias A1, A2): un para conectar coa fase e outro para conectar co neutro). A tensión de alimentación das bobinas pode ser de 24 V ou de 230 V de corrente alterna (AC). No noso caso vamos a automatizar con saídas de 24 V dende o programador. Para o arranque de bombas de rega os contactores teñen na actualidade bobinas de 230 V, sendo preciso accionalas cun relé de mando que explicaremos mais adiante.

- Contactos auxiliares.- Están acoplados mecanicamente ós contactos principais, activándose simultaneamente con eles. Utilízanse para sinalizar a manobra ou para actuar sobre o circuíto de manobra. En repouso poden ser NO (normally open) = NA (normalmente abertos) ou NC (normalmente pechados). En canto a bobina está activa conmutan (o NO pecha e o NC abre). Tamén se referencian por dúas cifras: as de unidade indican a función (3-4 = NO; 1-2 = NC).

Tempo de disparo Clase

1,5 Ir 7,2 Ir

10 A < 2´ 2” – 10”

10 < 4´ 4” – 10”

20 < 8´ 6” – 20”

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 32

2.2.- Relés de mando.

Son contactores auxiliares, similares ós contactores de potencia, pero pensados para actuar so en circuítos de manobras. Nunca se poden utilizar para circuítos de potencia. Todos os seus contactos están deseñados para correntes moi baixas. As súas bobinas tamén son de moi baixo consumo e por iso nos vamos a utilizalos para o arranque das bombas que están moi lonxe do programador (deste xeito a caída de tensión é mínima, abaratando en sección dos conductores). Utilizando relés de mando tamén podemos actuar sobre mais receptores cunha fonte de alimentación limitada. No noso caso o límite está no transformador, que dispón dunha limitación fixada por un fusible de 6,3 A, equivalente a unha potencia de 24 V x 6,3 A = 151, 2 VA (potencia aparente, aproximadamente 136 watios de potencia activa).

O sistema de funcionamento é idéntico ó dos contactores, anque as aplicacións son diferentes, como xa se aclarou no parágrafo anterior.

Os contactos da bobina tamén se referencia con A1 – A2.

Os contactos auxiliares utilízanse como interruptores conmutados, intercalados no circuíto de manobra sobre o cal se quere actuar. Poden ser, en repouso, NO ou NC. Tamén se referencian por dúas cifras: as de unidade indican a función (3-4 = NO; 1-2 = NC).

2.3.- Temporizadores electrónicos.

Son similares ós relés de mando, pero con contactos auxiliares pensados para retardar ou manter o peche/apertura durante un tempo programado polo usuario/a, a partir dunha sinal de mando. Tamén se poden programar para alternar períodos de peche do circuíto de manobras (tempo activo) con períodos de circuíto aberto (tempo de pausa).

Actívanse, tamén, a través dunha bobina con referencia A1 – A2.

Os contactos auxiliares utilízanse como interruptores conmutados, intercalados no circuíto de manobra sobre o cal se quere actuar.

Referencias dos contactos auxiliares.- Cada contacto presenta dúas cifras, sendo a das unidades a que indica a función: 5-6 contactos de apertura temporizada; 7-8 contactos de peche temporizado.

2.4.- Auxiliares de mando e de sinalización.

Permiten a interacción entre o usuario/a e os compoñentes da instalación. Os mais importantes son: pulsadores, interruptores de mando manual, pilotos de sinalización.

Os pulsadores están formados por dous compoñentes: dispositivo de mando (parte que entra en contacto co usuario/a) e os contactos. Estes poden ser: NO = 1-2, como cifras de unidade; NC = 3-4, como cifras de unidade.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 33

3.- Cálculo de sección de conductores.

Aplicamos este cálculo para os conductores que conectan as saídas de relé, dende o programador ata os receptores (solenoides das electroválvulas e relés de arranque das bombas).

3.1.- Fundamento.

O seguinte esquema reflicte o que acontece en cada circuíto de saída de relé.

A tensión na saída do programador (V) consúmese en tres partes do circuíto:

- O conductor de fase presenta unha resistencia propia (R1) que provoca unha caída de tensión (V1). Segundo a lei de Ohm: V1 = I x R1.

- A resistencia interna do receptor (R2), provoca outra caída de tensión (V2). V2 = I x R2.

- A resistencia do conductor neutro (R3), coñecido como COMÚN nos programadores de rega, provoca a caída de tensión V3 = I x R3.

V = V1 + V2 + V3

caída de tensión nun circuíto e directamente proporcional á:

- intensidade (I) de corrente que o percorre;

- lonxitude (L) dos conductores (incluído o neutro, en circuítos monofase).

- resistividade (ρ)

É inversamente proporcional á:

- sección (S) dos conductores:

- conductancia dos conductores (

3.2.- Criterio.

A tolerancia de caída de tensión establecida polo fabricante dos solenoides das electroválvulas é do 10% da tensión nominal (24 voltios). Polo tanto o máximo que se pode perder nos dous conductores serán 2,4 voltios.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 34

3.3.- Resolución.

Hipótese mais desfavorable: que se agrupen 6 sectores de rega funcionando simultaneamente, mais dúas bombas impulsando a auga.

Datos:

- Potencia dos solenoides das electroválvulas: 3 w cada un; Cos φ = 0,90.

- Potencia da bobina dos relés de arranque das bombas: 1 w cada unha. Cos φ = 0,90.

- Distancia dende programador ata os receptores: 300 m.

- Conductores de cobre (ρ = 1/56)

- Tensión nominal: 24 voltios AC.

Esquema:

Intensidade nos conductores de fase (cálculo para 3w). Potencia = V x I x Cos φ; I = 0,14 A. Intensidade no conductor común (cálculo par 20 w). I = 0,93 A. Resistencia para conductores de Cu = ρ x (L/S) = (1/56) x (300 m / S), sendo S a sección en mm2.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 35

Sección dos conductores de fase: Caída de tensión no conductor de fase (δf): δf = I x [(1/56) x (300 m / S)] = 0,14 x [(1/56) x (300 m / S)]; S = 0,75/ δf ; Repartindo a caída máxima de tensión (δ = 2,4 voltios ), en 1 voltio para o conductor de fase e outros 1,4 voltios para o conductor común, obtense que S = ≥ 0,75 mm2. Sección adoptada 0,75 mm2. Sección do conductor común: Caída de tensión no conductor común (δc): δc = I x [(1/56) x (300 m / S)] = 0,93 x [(1/56) x (300 m / S)]; S = 4,98/ δc ; δc = 1,4 voltios; Polo tanto S ≥ 3,6 mm2. Sección adoptada 4 mm2.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 36

4.- Esquemas dos circuítos eléctricos.

TR

AFO 24V AC

0V AC

SAÍDA RELÉ PROGRAMADORALIMENT. 24 v SOLENOIDES

BOMBAS DE REGA

BOMBA FERTIRRIGACION E BOMBAS AXITACIÓN POR AIRE 0V AC

24V AC

TR

AF

O

VÁLVULAS FERTIRRIGACIÓN

0V AC

24V AC

TR

AFO

FILTROS 0V AC

24V AC

TR

AF

O

4.1.- ESQUEMA PANEL DE MANDOS MANUAIS E PILOTOS SINALIZACIÓN

TÚNEL E INVERNADOIROS

KIWI E VIVEIRO

FROITEIRAS E HORTA

XARDÍNS

ALIMENT. 24 v SOLENOIDESSAÍDA RELÉ PROGRAMADOR

ALIMENT. 24 v SOLENOIDES

SAÍDA RELÉ PROGRAMADOR

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 37

R S T N

K M 1

1 3 5

2 4 6

F1

2 4 6

31 5

M3 2

M

F2

2

1

KM 2

2

1

4 6

53

4 6

53

Circuíto de potencia para motor tri fásico

Circuíto de potencia para motor monofásico

24vAC

COM ÚN TRANSFORM ADOR PROGRAM ADOR (0vAC)

A1

A2

95F

96F

97

98

Indicador relé térmico

Circuíto de mando

M AGNETOTÉRM ICO

DIFERENCIA L

CONTA CTOR

RELÉ TÉRM ICO

RECEPTOR

CONTACTO AUXIL IAR NO

CONTACTO AUXIL IAR NC

BOBINA/RELÉ CONTACTOR 24vAC

RELÉ TÉRM ICO

KM

Saída relé programadorou al imentación manual(dende panel mandos)

4.2.- CIRCUÍTO ELÉCTRICO DUN M OTOR

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 38

USO EFICIENTE DA AUGA. 1.- Elección dos sistemas de rega. Sistema de rega Vantaxes Inconvintes Aplicacións Aspersores de impacto. - Cultivos

herbáceos extensivos.

Aspersores emerxentes.

- Gran alcance. - Inversión

reducida por unidade de superficie.

- Zonas de céspede con dimensión superiores a 7 m.

Difusores emerxentes. - Aptos para

franxas de cultivo estreitas.

- Reparto deficiente, por regar en círculo.

- Perdas por evaporación altas.

- Zonas de céspede con dimensións entre 2 – 7 m.

Microaspersores. - Sistema pouco fiable (problema de xiro das bailarinas).

Microdifusores.

- Permite certa localización da aplicación da auga.

- Instalación

inicialmente económica.

- Os microdifu-

sores son mais fiables.

- a microdifusión ten maior custe inicial.

- Invernadoiros: para regos de asento despois de plantar.

- En viveiros: para regar plantel e planta pequena, que non precise aporte individualizado.

- Rega localizada de froiteiras.

Goteiros integrados e interlínea.

- Permite localizar a rega en franxas lonxitudinais.

- Non se adapta a cultivos en container.

- Cultivos intensivos en solo ou en sistema de canalón continuo.

Goteiros de botón. - Maior grao de localización da auga.

- Custe maior que os goteiros integrados ou interlínea.

-Fructicultura, viñedos.

Goteiros de botón con distribuidores e lanzas.

- Máxima localización da auga.

- Maior custe de instalación que os de botón sen lanza.

- Cultivo sen solo en macetas, bolsas, ou sacos.

A elección axeitada do sistema de rega é fundamental, dende o punto de vista ambiental, agronómico e económico. Convén facer reflexións, a veces tan sinxelas coma seguinte:

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 39

O esquema, mostrado a continuación, reflicte o que acontece co uso da aspersión en cultivo en macetas. O color negro representa á auga teoricamente aproveitada (na práctica nin esta se aproveita xa que as follas das plantas exercen de paraugas), en vermello a que se perde. Trátase dun cultivo en macetas Ø20cm dispostas a un marco de 40 x 40 cm. A superficie das macetas é de 1,3 m2, a superficie total de 6, 4 m2. Aproveitase so un 20% da auga aportada, PÉRDESE O 80% DA AUGA E A RESPECTIVA ENERXÍA DE BOM BEO.

a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. k.

Pero, pérdese so auga? En moitos casos non, xa que non é infrecuente ver que se usa aspersión para aplicar tamén fertilizantes. SI ESO É ASÍ TAMÉN SE PERDERÍA UN 80% DOS FERTILIZANTES . A onde irán?

- A disposición da vexetación adventicia, que se desenvolve con maior facilidade e implica un sobre custo de control das malas herbas.

- A contaminar os acuíferos, etc..

En xeral, cando mais se localice a auga de rega mellor eficiencia se fai do seu uso.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 40

2.- Elección dos equipos de bombeo. Nas explotacións agrarias, e tamén nos centros de formación, é frecuente atoparse con sectores de rega con superficies de cultivo moi variables. Non sempre os caudais de bombeo se axustan ós consumos. Esto provoca un sobre consumo enerxético. Suposto exemplo para a reflexión: Un sector de rega dun invernadoiro ten unha superficie de 200 m2. A instalación require un caudal de 1000 litros/hora. O consumo medio de auga é de 2 litros/ (m2.día) o que supón aproximadamente 146 m3/ano. Para aplicar a auga estase a utilizar unha bomba de 5 kW de potencia, que impulsa 15000 litros/hora e que está controlada so por un presostato e un depósito de expansión cunha capacidade útil de 75 litros. A duración total das regas é de 146 horas/ano repartidas en 584 aplicacións (duración de cada aplicación: 15 minutos). A bomba cando arranca consume 4,5 veces mais de potencia ou sexa 22,5 kW, durante 3 segundos.

- O traballo útil da bomba é mentres rega e enche o depósito. Esto é [75/(15000-1000)] x 60 = 0,3 minutos. Estimación de consumo extra, simplificando cálculos: - 3 segundos de arranque Consumo = (3/3600)x22,5=0,0187 kW.hora. - 0,3 minutos a pleno funcionamento Consumo = (0,3/60)x5 = 0,0250 kW.hora. Total consumo por ciclo arranque – parada = 0,0437 kW.hora. Consumo útil: 57%. Enerxía perdida: 43%. Ademais das perdas de enerxía, os equipos sofren avarías como consecuencia dos

continuos arranques e paradas. Conclusión: convén axustar os caudais de bombeo ós consumos dos distintos

sectores.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 41

3.- Programación eficiente das regas. Exemplificación: Planifícanse as regas, e a fertilización incorporada, para dous sectores co mesmo cultivo, mesmo solo, e mesmas condicións climáticas, en resumen, coas mesmas necesidades de auga e de fertilizantes. Tan so se diferencian en que a instalación é lixeiramente distinta. SECTOR 1:

- Rega con goteiros integrados de 2 litros/hora separados cada 20 cm. - Os bancais son de 65 cm de ancho. - Ten instalados 3 laterais de goteo/bancal.

SECTOR 2:

- Rega con goteiros integrados de 4 litros/hora separados cada 30 cm. - Os bancais son de 65 cm de ancho. - Ten instalados 2 laterais de goteo/bancal.

Planifica a duración das regas por tempos, establecendo o mesmo tempo de 15 minutos para cada aplicación. Analizando este suposto obtense o seguinte: SECTOR 1: Volume de auga aplicada, en cada rega, para cada m.l. de bancal: (1/0,2) x 2 x 3 = 7,5 litros/(m.l.) SECTOR 2: Volume de auga aplicada, en cada rega, para cada m.l. de bancal: (1/0,3) x 4 x 2 = 6,7 litros/(m.l.) Os rendementos dos cultivos son os mesmos xa que os solos presentan boa drenaxe e ambos teñen as necesidades cubertas. Pero NO SECTOR 1 ESTASE A PERDER UN 12% DA AUGA, DA ENERXÍA DE BOMBEO E DOS FERTILIZANTES INCO RPORADOS. Para evitar estes erros é ACONSELLABLE PLANIFICAR AS REGAS POR VOLUME DE AUGA EN VEZ DE POR TEMPOS, HAI QUE DISPOÑER DE CONTADORES.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 42

4.- Programación eficiente das disolucións fertilizantes. Ademais das necesidades en Nitróxeno, Fósforo e Potasio, son fundamentais o Calcio, o Magnesio, o Xofre, os oligoelementos, e o pH. A tendencia actual na fertilización de cultivos intensivos e cultivos sen solo é fraccionar o máximo as aplicacións de fertilizantes. Deste xeito optimízase o seu uso xa que haberá menos riscos de perdas por lavado, bloqueo, formación de compostos insolubles etc.. Pretendese incorporar concentracións moi baixas de fertilizantes en cada gota de auga que se poña a disposición da planta. Deste xeito a calidade do solo non é tan importante para desenvolver os cultivos, permitindo utilizar substratos moi diversos: cortizas, restos orgánicos, áridos lixeiros, etc.. Si se cultiva en solo, pero con técnicas de fertirrigación, tamén interesa fraccionar a fertilización sempre que se dispoña de tecnoloxía suficiente. Trátase de repartir a para diminuír o consumo, en base a que non se perda. Os fundamentos desta técnica son:

- A medida que aumenta a radiación solar, a planta está mais activa, demandando mais auga e mais nutrientes.

- A medida que a planta está a alcanzar os máximos ratios de crecemento, tamén demandan mais auga e mais nutrientes.

- Permite variar o equilibrio entre os distintos elementos fertilizantes a medida que o cultivo cambia de estado vexetativo (incremento de nitróxeno nos períodos de formación da masa foliar, incremento de potasio e calcio durante a fructificación e maduración dos froitos, son dos exemplos).

Cando se ten que fertilizar moitos cultivos con equilibrios dispares dos distintos elementos, convén dispoñer polo menos de 5 disolucións fertilizantes diferentes para poder combinar e lograr o equilibrio desexado. Para corrixir o pH é preciso, polo menos, outro depósito mais onde conter un ácido ou unha base según proceda. Os equilibrios pódense establecer nas unidades clásicas de N, P2O5, K2O, en mmoles ou en miliequivalentes. O control do equilibrio faise a través das válvulas de pulsos que reciben sinais dende o programador. A cantidade máxima de inxección contrólase a través da conductividade eléctrica (a maior conductividade establecida, maior concentración de fertilizantes).

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 43

Un exemplo con mMOLES.

EQUILIBRIO EN mMOLES RESULTANTES DA DISOLUCIÓN SOLUCIÓNS NAI

FERTILIZANTES p. mol.

Peso mMOL (mg) NO3

- NH4+ H2PO4

- K+ Ca2+ Mg2+ SO42-

Nº1.- Nitrato amónico NO3NH4 80 50 1 1 Nº2.- Fosfato monoamó. NH4H2PO4 115 50 1 1 Nº3.- Nitrato potásico NO3K 101,1 50 1 1 Nº4.-Nitrato cálcico Ca(NO3)2 181 50 2 1 Nº5.-Sulfato de magnesio MgSO4.7H2O 246,3 50 1 1

Concentración en mMOL/litro SOLUCIÓNS NAI FERTILIZANTES NO3

- NH4+ H2PO4

- K+ Ca2+ Mg2+ SO42-

Nº1.- Nitrato amónico NO3NH4 625 625 0 0 0 0 0 Nº2.- Fosfato monoamó. NH4H2PO4 0 435 435 0 0 0 0 Nº3.- Nitrato potásico NO3K 495 0 0 495 0 0 0 Nº4.-Nitrato cálcico Ca(NO3)2 552 0 0 0 276 0 0

Nº5.-Sulfato de magnesio MgSO4.7H2O 0 0 0 0 0 203 203

NO3- NH4

+ H2PO4- K+ Ca2+ Mg2+ SO4

2- Necesidades (mmol/litro) 6,00 1,00 1,00 4,00 1,50 0,75 0,75

cc disolucións nai/litro auga rega % Nº1.- Nitrato amónico NO3NH4 0,00 0 Nº2.- Fosfato monoamó. NH4H2PO4 2,30 2,30 12 Nº3.- Nitrato potásico NO3K 8,00 42 Nº4.-Nitrato cálcico Ca(NO3)2 5,00 26 Nº5.-Sulfato de magnesio MgSO4.7H2O 3,70 3,70 19

Resultado (mmol/litro DE CADA IÓN) 6,72 1,00 1,00 3,96 1,38 0,75 0,75 100

(ppm totais) = 950,00

CE(ppm/750) = 1,27 mmhos/cm (*)

(*) Estímase que a CE en mmhos/cm multiplicada por 0,75 é igual a concentración de sales en g/l).

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 44

5.- Avaliación das augas para uso agronómico. A avaliación das augas para o seu uso en rego faise atendendo os seguintes aspectos:

• pH • Conductividade. • Relación de Adsorción de Sodio (RAS) (Tamén coñecido como índice SAR – Do inglés

“Sodium Adsorption Ratio” -) • Presencia de elementos sólidos que determinan as necesidades de filtrado.

• A determinación do pH serve para corrixilo e axustalo ós valores que demanden os

cultivos. A corrección faise con ácido nítrico NO3H, para baixar o pH, ou con hidróxido potásico KOH, aumentar o pH.

• A conductividade eléctrica está relacionada coa concentración salina que presenta a auga (Estímase que a CE en mmhos/cm multiplicada por 0,64 – 0,75, según autores, é igual a concentración de sales en g/l). Clasificación según CE

CLASIFICACIÓN CE a 25ºC (mmhos/cm)

Concentración (g/l) (aproximada)

C.1.- Auga de baixa salinidade <0,25 <0,2 C.2.- Auga de salinidade media 0,25 – 0,75 0,2 – 0,5 C.3.- Auga altamente salina 0,75 – 2,25 0,5 – 1,5 C.4.- Auga moi altamente salina >2,25 >1,5

C.1.: Auga apta para o rego sen necesidade de fracción de lavado, salvo en cultivos moi sensibles. C.2.: Pode usarse para regar pero hai que aplicar unha pequena fracción de lavado próxima ó 10% (auga en exceso que drena e mantén o solo ou substrato de cultivo libre de acumulación de sales). C.3.: Non se pode usar en solos ou substratos con drenaxe deficiente e so se pode usar para cultivos tolerantes a salinidade. Recomendable utilizar fracción de lavado de polo menos o 20%. C.4.: Non é apta, en xeral, para regar. So se pode utilizar para cultivos altamente resistentes a salinidade e en solos moi permeables.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 45

• O índice SAR expresa a posibilidade de que a auga sodifique a solución do solo ou do

substrato de cultivo. Calcúlase mediante a seguinte expresión:

( )[ ]2/MgCa

NaSAR

+= , sendo Na, Ca,

Mg as concentracións de Sodio, Calcio e Magnesio en meq/litro.

Os valores de SAR que permiten clasificar a aptitude das augas para regar, dependen tamén da súa CE. S.1. Non ten, en xeral, risco de provocar sodicidade. S.2. So se poden usar en solos de textura areosa ou ricos en materia orgánica. S.3. Risco de provocar sodicidade. So utilizable con moito drenaxe, alto contido en xeso e moi alto contido en materia orgánica. Precisa ensaios previos para ver efectos sobre o cultivo. S.4.- En xeral non é apta para regar.

O DIAGRAMA ANTERIOR SERVE PARA CLASIFICAR AS AUGAS COMBINANDO CE e SAR.

VALORES DA CE CE 0,1mmhos/cm

CE 0,75mmhos/cm

CLASIFICACIÓN SAR

Valores do SAR S.1.: Auga baixa en sodio

0-10 0-6

S.2.: Auga media en sodio

10-18 6-12

S.3.: Auga alta en sodio 18-26 12-18 S.4.: Auga moi alta en sodio

>26 >18

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 46

6.- Filtrado da auga. Tipo de impureza Técnica a aplicar

Areas Decantadores (Depósito vertical ou balsa)

Materia orgánica Filtros de area con limpeza por contralavado

Partículas finas en suspensión Filtros de aneis.

Esquema dun cabezal de filtrado para rega: En repouso 1 comunica con 2 e están incomunicadas con 3. Cando se activan para facer os contralavados a vía 1-2 pecha e abre a vía 2-3. Primeiro límpanse os filtros dun lado, e despois os do outro.

ANEXO MATERIAL

ELABORADO

CIFP A GRANXA


Páxina 47

7.- Cálculo hidráulico das conduccións. O material mais empregado é o polietileno (PE), pola súa flexibilidade, resistencia ós impactos e estabilidade á radiación solar. Para estas conduccións utilízase a fórmula de Blasius. Criterios:

- En aspersión a tolerancia de variación de presión dentro dun sector de rega é do 20%, o que supón unha variación de caudais do 10%.

- En goteo hai que consultar as curvas de descarga, facilitadas polos fabricantes, para coñecer a tolerancia de presións.

- Nas conduccións de fluxo continuo, sen reparto en ruta, como son as principais o criterio é que a velocidade máxima non supere os 1,5 m/sg; ou o que é o mesmo: Di ≥√(0,236 Q), sendo:

o Di o diámetro interior da conducción en mm. o Q o caudal que circula en l/h.

Para tuberías con reparto discreto - Ex.: tuberías que alimentan laterais de rega- Si non hai reparto F=1. 1,20=Coeficiente de maioración por perdas singulares (accesorios, válvulas, etc.) L=Longo da tubería en m D=Diámetro interior da tubería en mm. q=Caudal en l/h Diferencia de presión entre dous puntos. ∆P = ∆H ±∆Z (Negativo si é descendente e positivo si é ascendente)

IDENTIFICACIÓN DA TUBERÍA Lateral porta emisores en Kiwi (45 emisores a 2 m; caudal unitario 70 l/h), ∆P<6 m.c.a

F (Tabla) L(m) D(mm) q (l/h) ∆Z (m) ∆H (m) ∆P (m.c.a.)

0,375 92 28 3150 2 3,47 -5,47 Tuberia PE 32 mm.

IDENTIFICACIÓN DA TUBERÍA Tubería alimentación do colector electroválvulas do viveiro. V<1,5 m/sg. CAUDAL (l/h) Di(mm)

1000 15,4 Tubería PE 20 mm

F (Tabla) L(m) D(mm) q (l/h) ∆Z (m) ∆H (m) ∆P (m.c.a.)

1 140 16 1000 -20 26,95 -6,95

gt mellora do manexo da auga nas actividades agrarias

Documents