sistemas de fertirrigaciÓn para … · componentes de un sistema de fertirrigaciÓn preparaciÓn y...

SISTEMAS DE FERTIRRIGACIÓNPARA AREAS VERDES

FERTIRRIGACIÓNAporte de fertilizantes mediante el sistema de riegoAjuste de parámetros químicos del agua: pH, CE

QUIMIGACIÓNAporte de fitoquímicos mediante el sistema de riego

TRATAMIENTO DE AGUASDosificación de productos desinfectantes: Cloro, Peróxidos, etc.Ajuste de pHAjuste RedOx

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE FERTIRRIGACIÓN

PREPARACIÓN Y ALMACENAMIENTO

DEL PRODUCTO QUÍMICO

SISTEMA DE INYECCIÓN DE PRODUCTOS

CONTROL DE LA DOSIFICACIÓN

CONTROLADORES DE FERTIRRIGACIÓN

PARÁMETROSA CONTROLAR

%QPROPORCIONALIDAD

ECCONDUCTIVIDAD

ELÉCTRICA

PHACIDEZ

CONTROL DE PH

UTILIDADES

Prevención de las precipitaciones y mantenimiento de la operatividad de los emisores de riego: goteros, difusores,

aspersores y nebulizadores.

Obtención de un pH óptimo para la absorción de nutrientes por la planta.

VENTAJAS DE LA FERTIRRIGACIÓN• Mayor estabilidad en la disponibilidad de nutrientes a lo largo del tiempo,

• Mayor disponibilidad de los nutrientes

• niveles de pH optimizados para la absorción de nutrientes

• Respuesta inmediata a la fertilización (nutrientes ya disueltos)

• Aprovechamiento de la via foliar para la absorción (aspersión)

• Menos pérdidas por lavado y por escorrentía superficial: Menor impacto ambiental

• Programas de fertilización frecuentes sin incremento de costes

VENTAJAS DE LA FERTIRRIGACIÓN (2)• Cambio de formulado según necesidad. (incremento N tras lluvia o control de

crecimiento mediante variación en su concentración)

• Uso racional de de aguas de inferior calidad o recicladas (p.ej. Adición de Calcio y Magnesio en aguas de elevada sodicidad)

• Ahorro económico en uso de fertilizantes (fertilizante soluble convencional).

• Homogeneización de la fertilización en instalaciones de pluviometríaheterogénea.

• Menos compactación del suelo por tránsito de vehículos o personal de mantenimiento

• Reducción de costes en la distribución de abonos y productos fitosanitarios

EQUIPOS DE INYECCIÓN

Venturi

Inyectores hidráulicos

proporcionales

Dosificadoraelectromagnética a

diafragma

Dosificadora electricaa pistón o diafragma

INYECCIÓN ACTIVA

INYECCIÓN PASIVA

DOSIFICADORAS ELECTROMAGNÉTICAS

El recorrido del diafragma no se realiza por la rotación de un motor, sino por la pulsión de un electroimán: mayor cadencia.

Usualmente son dosificadoras de pequeño caudal (podemos encontrar hasta 20 L/h)

Como el resto de dosificadoras de diafragma, se ven afectadas por las variaciones de presión en la red.

Pueden encontrarse modelos con electrónica incorporada para la dosificación fija, proporcional, control de pH, RedOx, Cloro, etc. O bien con control desde una señal analógica 4-20mA

La regulación suele hacerse mediante la variación en la frecuencia, aunque también hay modelos de carrera regulable

EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓNMEDIANTE DOSIFICADORA ELECTROMAGNÉTICA

Agitador

Filtro

Sonda de nivel

Dosificadora electromagnética proporcional

Contador agua Depósito para fertilizante

DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS DE PISTÓN Y MEMBRANA

VENTAJAS

Caudal inyectado muy preciso

Regulación de la dosificación a través del volumen inyectado por inyección

Regulación de la dosificación a través de la frecuencia de las inyecciones

Gran rango de caudales disponibles, hasta varios miles de litros de caudal

Caudal totalmente independiente de la presión en la red

Fácilmente automatizable en función de parámetros como Conductividad, proporcionalidad, pH, etc.

INCONVENIENTES

Necesidad de red eléctrica

EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓNY CONTROL, MEDIANTE DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS

EJEMPLO DE APLICACIÓN CONTROLADOR

Y VARIADORES

SONDAS

DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO

EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN

SONDA PH

SONDA CE

CAUDALÍMETRO DE INSERCIÓN

ESQUEMA DE EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓNPARA GRAN CAMPO DE GOLF

EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN COMPACTOS

CONTROLADOR

PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y

VARIADORES DE FRECUENCIA

DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS

GESTOR DE CONSIGNAS

Funciones de dosificación en grandes áreas verdes

• SELECCIÓN DE AGUAS RESIDUALES– En función de parámetros

químicos: EC, pH• TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES– Cloración (Opcional ajuste pH

en línea)– Otros tratamientos: Peróxidos,

Permanganato• FERTIRRIGACIÓN:

– Fertilizantes– Control pH– Quimigación

Muchas gracias por su atención

Xavier Martínez

93 544 30 40

DOSIFICADORAS HIDRÁULICASEQUIPOS INTERNOS: “Dosificadoras proporcionales”

Esquema de instalación de una dosificadora hidráulica de doble cabezal


FERTILIZER

MONTAJE EN LÍNEA:

Todo el caudal de riego pasa por el motor hidráulico de la

dosificadora

VENTAJAS

Excelente regulación de la dosificación proporcional. Muchas posibilidades de diferentes porcentajes

Instalación sencilla

Pérdida de carga moderada

INCONVENIENTES

Pérdida de carga (aunque menor que otros sistemas). Mayor a mayor caudal de riego.

Apropiado sólo para pequeños caudales (hay fabricantes hasta 20.000 L/h de caudal tratado) pero el coste sube con el caudal nominal del inyector.


VENTAJAS

Permite inyectar en grandes caudales con un coste reducido

Fácil instalación, incluso con caudales grandes

INCONVENIENTES

Debemos generar una pérdida de carga que afectará a todo el caudal tratado,

aunque es inferior al que necesitaría un venturi

No podemos garantizar una dosificación proporcional, ya que no podremos controlar

qué parte del caudal pasa por cada lado del by-pass.

INSTALACIÓN EN BY-PASS

Sólo una parte del caudal actúa sobre el caudal de la bomba

FERTILIZER

DOSIFICADORAS A PISTÓN O MEMBRANA: GESTIÓN ENERGÉTICA

RETORNO POSITIVOEl motor trabaja para inyectar y trabaja para aspirar.Mejor rendimiento energéticoImportante a tener en cuenta en dosificadores a batería (12VCC-24VCC)

MODELOS MULTICABEZAL

Al no coincidir los momentos de inyección de cada cabezal, se mejora la eficiencia.

RETORNO POR MUELLE

El motor trabaja únicamente en la inyección.

La energía necesaria para la aspiración queda almacenada en la compresión de un muelle durante la impulsión.

Peor rendimiento energético

Modelos más económicos

DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS DE PISTÓN Y MEMBRANA

DIAGRAMA DE INSTALACIÓN DE

UNA DOSIFICADORA ELÉCTRICA

DOSIFICADORAS ELECTROMAGNÉTICAS

El recorrido del diafragma no se realiza por la rotación de un motor, sino por la pulsión de un electroimán: mayor cadencia.

Usualmente son dosificadoras de pequeño caudal (podemos encontrar hasta 20 L/h)

Como el resto de dosificadoras de diafragma, se ven afectadas por las variaciones de presión en la red.

Pueden encontrarse modelos con electrónica incorporada para la dosificación fija, proporcional, control de pH, RedOx, Cloro, etc. O bien con control desde una señal analógica 4-20mA

La regulación suele hacerse mediante la variación en la frecuencia, aunque también hay modelos de carrera regulable

ESQUEMA DE EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓN

CONTROLADORES DE FERTIRRIGACIÓN

PARÁMETROSA CONTROLAR

%QPROPORCIONALIDAD

ECCONDUCTIVIDAD

ELÉCTRICA

PHACIDEZ

PROPORCIONALIDADVENTAJAS DE LA DOSIFICACIÓN PROPORCIONAL AL CAUDAL

– Uniformidad de la dosificación a lo largo del tiempo, incluso con caudales frecuentemente variables

• Sistema ágil: respuesta inmediata a los cambios de caudal• Permite conocer el fertilizante consumido por cada sector

– Minimización de la concentración de fertilizantes• Menos precipitaciones, menos obturaciones, uso de caudales de

inyección menores, mejor tolerancia por la planta.

– Posibilidad de utilizar CE como origen de alarmas

DESVENTAJAS– Necesidad de un medidor de caudal y un controlador

adecuado

CONTROL DE PH

UTILIDADES

Prevención de las precipitaciones y mantenimiento de la operatividad de los emisores de riego: goteros, difusores,

aspersores y nebulizadores.

Obtención de un pH óptimo para la absorción de nutrientes por la planta.

DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS

DOSIFICACIÓN SECUENCIALLos diferentes productos son inyectados uno tras de otro a través de un solo inyector (usualmente a través de la obertura de la válvula que conecta el depósito con el sistema)

VENTAJAS Se necesita una sola dosificadora con un solo módulo de inyecciónLa obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la programación por tiempo: Volumen = Tiempo x Caudal

INCONVENIENTESNecesitamos de pro y post riego.Necesidad mayor caudal de inyección y mayor concentración de cada uno de los fertilizantes mientras son aplicados.Diferentes fertilizantes recorrerán la misma conducción de inyección en momentos consecutivos: riesgo de precipitaciones.No podemos aplicar diferentes fertilizantes mediante control por conductividad (o ello exige el cálculo del tiempo pormenorizado para cada sector y fertilizante)

DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS

DOSIFICACIÓN SIMULTANEALos diferentes productos son inyectados simultáneamente en la concentración definitiva deseada en la solución nutritiva

ATENCIÓN

Existen equipos de fertirrigaciónsimultánea con cámara de

premezclas: ojo a los riesgos de precipitación!

VENTAJASTotal homogeneidad de la solución nutritiva (desde el punto de inyección cada gota lleva la parte proporcional de cada abono, por lo que no necesitamos de pro y post riego, evitando el riesgo de mal cálculo de éstos.Necesidad de menor caudal de inyección y menor concentración de cada uno de los fertilizantes mientras son aplicados.Los fertilizantes disponen de recorridos independientes para cada uno con lo que no van a encontrarse hasta la dilución definitiva.Podemos aplicar diferentes fertilizantes mediante control por conductividadPodemos realizar una dosificación proporcional al caudal sin necesidad de pre o post riego

INCONVENIENTESSe necesitan varias dosificadoras, o dosificadoras modularesLa obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la regulación de cada cabezal

SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL a través de variación de frecuencia

Podemos regular la velocidad del motor aumentando o disminuyendo la frecuencia eléctrica mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA. De esta manera, controlamos la frecuencia de las inyecciones, pudiendo inyectar desde un 10% hasta un 120%del caudal establecido en todos los cabezales de una dosificadora.

El rendimiento por encima del caudal nominal puede obtenerse alimentando el motor con corriente de frecuencia superior a 50 Hz. Así, por ejemplo, alimentando a 60 Hz una bomba de Qn=100 L/h, se obtiene un caudal efectivo de 120 L/h.

Importante

Debe asegurarse que la bomba que queremos actuar a través de variador es susceptible de trabajar a bajas y a altas frecuencias y, en su caso, dotarla de ventilación forzada

SISTEMA AUTOMATICO DE CONTROLRegulación mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA

SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL a través del control en la carrera

El controlador ajusta la carrera del pistón o la deformación de un diafragma, a través de unSERVOMOTOR, a un porcentaje de sucaudal nominal para establecer un valor depH o Conductividad.

Permite también dosificarproporcionalmente al caudal de riegomedido instantáneamente mediante un caudalímetro

El control afectará únicamente a los módulos dotados de servomotor

SISTEMAS DE CONTROL mediante servomotor

Esquema de instalación

SISTEMAS DE CONTROL mediante servomotor

SISTEMAS DE CONTROL mediante variación de la frecuencia y servomotor

Es posible la regulación de la velocidad del motor, mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA, y

al mismo tiempo el ajuste del recorrido de uno de los pistones

mediante actuación de SERVOMOTOR.


El controlador permite la dosificación de productos en función de una proporcionalidad determinada por el usuario y la lectura constante decaudal mediante un caudalímetro de inserción, y simultáneamente puederegular la inyección de un ácido para establecer un nivel pH determinadoasímismo por el usuario. Habitualmente se dosifica la inyección de abonos mediante VARIADOR DE FRECUENCIA, y la de ácido medianteSERVOMOTOR.El sistema permite alternativamente la dosificación mediantevalores de conductividad para la inyección de fertilizantes.


CONTROL DE INYECCION POR PROPORCIONALIDAD y pH

CONTROLADOR

DIMENSIONADO DE CABEZALES DE ÁCIDO MEDIANTE ENSAYO

CAUDAL DE LA DOSIFICADORA

DIMENSIONADO DE CABEZALES DE ÁCIDO MEDIANTE TABULACIÓN

EjemploSi tenemos un caudal de agua de unos 8 m3/h y un ácido a un porcentaje de 1 % (color rojo), siguiendo lalínea de color rosa se puede observar que el caudal necesario de ácido seráaproximadamente de unos 24a 48 L/h.En este caso se debería escoger un módulo de inyección de 50 L/h(Estas tablas son empíricas y por tanto pueden variar según el orígen de las aguas)

DIMENSIONADO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN

El caudal máximo del riego de agua junto al caudal máximo de la bomba dosificadoradeterminarán la proporciónalidad máxima disponible en cada instalación:

DIMENSIONADO DE CABEZALES DE ÁCIDO MEDIANTE ANÁLISIS

Qácido=Qagua x Nagua / NácidoDonde:

Qácido: Caudal requerido de ácido en Litros/hora

Nagua : Número de miliequivalentes de H2CO3 y HCO3- por litro presentes en

el agua de riego: N

Qagua: Caudal de agua en Litros/hora

Nácido: Riqueza del ácido a utilizar, expresada en miliequivalentes H+/litro o Normalidad

EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN

CONTROLADORES Y

VARIADORES DE FRECUENCIA

SONDAS

DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO


VARIADOR DE FRECUENCIA

(Para Electrofertic 2000)

VARIADOR DE FRECUENCIA

(Para Multifertic)

PROTECCIÓN MAGNETOTÈRMICA

CONTROLADORDosificadora 1

(Electrofertic 2000)






SONDA PH

SONDA CE

CAUDALÍMETRO DE INSERCIÓN

ESTABLECIMIENTO DE ESTRATEGIAS DE FERTIRRIGACIÓN DIFERENCIADA– Redes diferenciadas: aplicación directa de diferentes

consignas dependiendo de la red en funcionamiento– Redes comunes: La tubería principal o común queda

llena de la última solución aplicada. Deberán establecerse diferentes patrones acumulando los sectores con requerimiento similar y calcular el tiempo de reemplazo de la solución en la tubería principal para los caudales en el momento de substitución.

ESTRATEGIAS DE FERTIRRIGACIÓN DIFERENCIADAEn redes comunes podemos establecer diferente cantidad de fertilizante y una misma consigna de pH y/o Conductividad mediante cambio en los tiempos de riego.

Greens Resto del campo

Kg/Há N 45 25

Kg/Há P2O5 18 10

Kg/Há K2O 27 15

L/m2 de riego ( o mm)

150 100

Superficie 12.000 m2 388.000 m2

Consumo agua 1.800 m3 38.800 m3

EJEMPLO

El riego de greenes ajustada a las necesidades de agua previstas ofrecería al cultivo:

... lo que es inferior a las necesidades establecidas. Deberemos por tanto incrementar el riego para alcanzar el nivel de abonado deseado:

En vez de los 150 L/m2 inicialmente previstos. Por tanto:Volumen extra de agua en greens: 30 L/m2 x 12.000 m2 = 360 m3Incremento en el consumo durante ese período del 0,9% sobre el total.

ADAPTACIÓN DE UN CONTROLADOR A DIFERENTES ESTRATEGIAS DE FERTIRRIGACIÓN

Cumplir diferentes estrategias según-ESPECIES / VARIEDADES-ESTADO FENOLÓGICO-DIFERENTES CONDICIONES DE CULTIVO: SUELO, IRRIGACIÓN-ESTABLECER DIFERENTES PATRONES DE CRECIMIENTO

Diferentes consignas de- PROPORCIONALIDAD- CONDUCTIVIDAD- PH

Pre-programables por el usuario

GESTOR DE CONSIGNAS TOTALMENTE INTEGRADO EN EL CONTROLADOR

¿POR QUÉ DIFERENCIAR FERTIRRIGACIÓN EN REDES COMUNES?

Para establecer diferentes consignas para diferentes momentos del año. Automatización de la nueva consigna en una fecha determinada establecida en un programador.

Para establecer diferentes consignas según las diferentes necesidades simultáneas en un campo. Pueden complementarse en períodos determinados. Por ejemplo, una vez a la semana.

Para cambiar de grupo de consignas de manera fácil después de un acontecimiento puntual, como la lluvia, desde un programador remoto.

ESTABLECIMIENTO DE DIFERENTES CONSIGNAS DESDE UN CONTROLADOR

El controlador permite establecer diferentes consignas de Proporcionalidad, Conductividad o Acidez dependiendo de la electroválvulaaccionada en cada momento, estableciendo o prescindiendo de diferentes alarmas en cada valor para cada uno de los sectores de riego.Esta característica permite, con una misma dosificadora multicabezal o con varias dosificadoras accionadas a través de un mismo o varios variadores de frecuencia, aplicardistintas concentraciones de fertilizantes, en función de especie o variedadcultivadas, estado de desarrollo o características específicas del substrato.

ESTABLECIMIENTO DE DIFERENTES FÓRMULAS DE ABONADO DESDE UN CONTROLADOR

Podemos establecer ya no sólo diferentes consignas de proporcionalidad, conductividad y pH dependiendo del sector de riego en funcionamiento, sino también diferentes formulaciones en la proporción de los diferentes fertilizantes entre sí.La regulación de esta proporción de los fertilizantes se realiza mediante el uso de un servomotor para cada uno de los cabezales.La regulación automática del caudal de inyección de los fertilizantes en función del caudal de riego instantaneo(proporcionalidad) o en función del valor de conductividad instantáneo se lleva a cabo mediante el uso de un Variador de frecuencia que establece la frecuencia de las inyecciones

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