VENTAJAS EN LA FERTILIZACIÓN - · PDF fileCLASIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS EN ......
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FERTIRRIGACIÓN
VENTAJAS EN LA FERTILIZACIVENTAJAS EN LA FERTILIZACIVENTAJAS EN LA FERTILIZACIÓÓÓNNNYYY
AHORRO DE COSTESAHORRO DE COSTESAHORRO DE COSTESXavier Martínez
ITC, S.L.
FERTIRRIGACIÓN
APORTE DE FERTILIZANTES MEDIANTE EL SISTEMA DE RIEGOAJUSTE DE PARÁMETROS QUÍMICOS DEL AGUA: CONDUCTIVIDAD, PH
QUIMIGACIÓNAPORTE DE FITOQUÍMICOS (INSECTICIDAS, FUNGICIDAS, FITOREGULADORES, MEJORANTES DE SUELO, ETC.)
DISTRIBUCIÓN DE ABONO
Está abonando
Está abonando
ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN DE FERTIRRIGACIÓN
PREPARACIÓN Y ALMACENAMIENTO
DEL PRODUCTO QUÍMICO
DEPÓSITO
AGITADOR
TUBO DEL RIEGO
DOSIFICADORA
EMISORES DE RIEGO
VENTAJAS DE LA FERTIRRIGACIÓN
DOSIFICACIÓN RACIONAL DE FERTILIZANTES
Mejor controlMayor eficacia de los fertilizantesIncremento de los rendimientos del cultivo
REDUCCIÓN DE COSTES DE PRODUCCIÓN
Eliminación de mano de obra en la distribución de abonoReducción de las Unidades Fertilizantes aplicadasIncrementar las operaciones de abonado NO IMPLICA Incrementar el coste de la actividad
VENTAJAS DE LA FERTIRRIGACIÓN
REDUCCIÓN DEL IMPACTO SOBRE EL CULTIVO
no es necesario acceder con maquinaria para abonar en coberteraNo induce picos de salinidad
REDUCCIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL
Reducción de las Unidades Fertilizantes aportadas (debido a su mayor eficacia)Reducción de las pérdidas por lavado
EFICACIA
SISTEMA TRADICIONALSISTEMA TRADICIONALAPORTAMOS AGUA Y NUTRIENTES SEPARADAMENTE
El paso del nutriente a la solución del suelo hasta su asimilación depende de las dinámicas de disolución y las variables meteorológicas
RIEGO ABONO SÓLIDO
FERTIRRIGACIFERTIRRIGACIÓÓNNEl suministro de los fertilizantes ya disueltos permite la asimilación inmediata por la planta, mucho menos afectada por los elementos meteorológicos
MEJOR CONTROLADAPTACIÓN A NECESIDADES DEL CULTIVO
Adaptación a la evolución del cultivo. Aportaremos las cantidades necesarias en cada fase del cultivo: ahijado, encañado, floración, maduración...
MEJOR CONTROLADAPTACIÓN A LOS CAMBIOS
Adaptación a la evolución del cultivo. Podemos avanzar o demorar la aplicación en función del estadio de madurez del cultivo.Adaptación a las condiciones ambientales:Podemos cambiar el formulado durante el cultivo para adaptarlo a lluvias, subida de temperatura...Fácil corrección de formulados inadecuados: Podemos cambiar de formula o de concentración si observamos un comportamiento indeseable del cultivo o tenemos información sobre fertilidad
SELECCIÓN DE EQUIPOSDE FERTIRRIGACIÓN
ObjetivosRegularidad en la dosificaciónPosibilidad y facilidad de controlFiabilidad mecánica y compatibilidad químicaCapacidad de inyección en Caudal y PresiónMinimizar el coste energéticoMinimizar el coste de la inversión
CLASIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS
EN FUNCION A LA FUENTE DE ENERGIA UTILIZADAPODEMOS DIFERENCIAR :
EQUIPOS DE FERTIRRIGACION
INYECCIONPASIVA
INYECCIONACTIVA
Son aquellos que utilizan la energia suministrada por el mismo sistema de
riego: Caudal/Presión
Son aquellos que utilizanenergia externa al
sistema de riego como: Electrica, Combustibles,
Aire comprimidoEnergía solar
EQUIPOS DE INYECCIÓN PASIVA
Inyectores hidráulicos
Tanque de Abonado
Inyectores hidráulicos
proporcionalesVenturi
TANQUES DE ABONADO
VENTAJAS
FERTILIZER
INCONVENIENTES
Fertilización muy poco homogénea
La disolución en el tanque se va empobreciendo a medida que el agua de riego la disuelve. No podemos garantizar homogeneidad en el reparto.
Muy inadecuado para fertilizar diferentes sectores
Difícilmente automatizable
Pérdida de presión en la tubería del riego
Bajo coste
Instalación sencilla
INYECCIÓN PASIVA:
VENTURI
DWP
1
1
1
3DW P2 2 2
DWP
3
3
3
Principio físicoEste sistema se basa en la depresión que se crea en el instante en que el agua es forzada a pasar el punto de sección mínima del tubo de venturi. El efecto venturi se crea en dispositivos convergentes-divergentes.
Ecuación de Bernoulli
W12/2g + P1/g = W22/2g + P2/g W = [(2g*Dpg)/(1-(d2/d1)a)]1/2
INYECCIÓN PASIVA:
VENTURI
INCONVENIENTES
Gran pérdida de presión en la tubería del riego (Dificultad para implantarlo en redes en funcionamiento, ya que debe preverse esta pérdida de carga en el diseño y dimensionado de la red)
Difícil regulación:
El caudal de inyección depende de la pérdida de carga originada y esta es difícilmente controlable
VENTAJAS
Coste muy bajo
Instalación sencilla
No precisa de energía externa
FERTILIZER
INYECCIÓN PASIVA:
VENTURI
INCONVENIENTES (Continuación)Se necesitan pérdidas de carga superiores a 1 bar para iniciar su funcionamiento, y un funcionamiento habitual debe hacerse con pérdidas del 30% al 50% en redes de al menos 2,5 a 3 bar. Bajo rendimiento energético.A mayor presión a la entrada, el caudal inyectado es menor si la pérdida de presión se mantiene.Caudal inyectado dependiente del nivel en el depósito
ADECUADO para superficies pequeñas, pequeños caudales donde no nos importe perder presión y trabajar sin especiales requerimientos de precisión.
INYECCIÓN PASIVA: VENTURI
Podemos encontrar en el mercado sistemas de dosificación basados en venturis, de los que se determina su caudal mediante sistemas de electroválvulas, y que habitualmente establecen una premezcla de los diferentes fertilizantes que posteriormente es inyectada al sistema según consignas de CE y pH. En ocasiones se dotan de bombas centrífugas de arrastre magnético para evitar la pérdida de carga producida por el funcionamiento del venturi.
Estos complejos equipos son usados en los sistemas de agricultura intensiva.
INYECCIÓN PASIVA:
DOSIFICADORA HIDRÁULICA
PRINCIPIO HIDRÁULICO
Presión = Fuerza / Superficie
Diferencia en Area A1 > A2
SISTEMAS INTERNOSA LA LINEA DE RIEGO
La presión procede de una pequeña pérdida de carga en el sistema
SISTEMAS EXTERNOSA LA LINEA DE RIEGO
La presión procede de un pequeño caudal de agua que expulsa del sistema
DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS
EQUIPOS EXTERNOS
DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS
EQUIPOS EXTERNOS
VENTAJAS
No necesita alimentación eléctrica o externa
No provoca pérdidas de carga en la red
Pueden funcionar en redes con muy baja presión (desde 0,7 bar)
Coste bajo
INCONVENIENTES
El caudal depende de la presión, y no siempre es posible controlarla
Se pierde una parte del caudal (2 a 3 veces el caudal inyectado, según fabricantes y modelos)
DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS
EQUIPOS EXTERNOS
DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS
EQUIPOS EXTERNOS
RENDIMIENTO
Según presión:
A mayor presión en la red, mayor caudal de inyección
Consumo en caudal
Depende de cada modelo y fabricante. El consumo de
agua varía entre 2 y 3 veces el caudal de fertilizante
inyectado
DOSIFICADORAS HIDRÁULICASEQUIPOS INTERNOS: “Dosificadoras proporcionales”
Diagrama de instalación de
una dosificadora proporcional
DOSIFICADORAS HIDRÁULICASEQUIPOS INTERNOS: “Dosificadoras proporcionales”
Esquema de instalación de una dosificadora hidráulica de doble cabezal
DOSIFICADORAS HIDRÁULICASEQUIPOS INTERNOS: “Dosificadoras proporcionales”
RendimientoLa energía absorbida por la bomba en forma de pérdida de carga es función del caudal de paso y
de la presión de la red en el punto donde está la bomba dosificadora, según la gráfica.
DOSIFICADORAS HIDRÁULICASEQUIPOS INTERNOS: “Dosificadoras proporcionales”
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.
DOSIFICADORAS HIDRÁULICASEQUIPOS INTERNOS: “Dosificadoras proporcionales”
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
EQUIPOS DE INYECCIÓN ACTIVA
Bomba dosificadora eléctrica a pistón
Bomba dosificadora eléctrica a diafragma
(membrana)Alimentación de equipos de inyección activa
Electricidad monofásica o trifásica: Buena regulación de la frecuencia. Posibilidad de trabajar con variadores.
Corriente continua: 12VCC-24VCC (Solar,batería arranque de diesel…). Buena regulación de la frecuencia. El consumo depende del caudal y la presión a inyectar
Motores de explosión: (dificultad en la regulación de la frecuencia)
Dosificadora electromagnética a
diafragma
OTROS EQUIPOS DE INYECCIÓN ACTIVApoco utilizados en instalaciones de fertirrigación
Centrífugas de arrastre magnético
-Caudal depende de la presión: NO SON VOLUMÉTRICAS
-Coste elevado
-Apropiadas para grandes presiones (aunque bajan caudal!)
Dosificadoras peristálticas
-Gran regularidad en la dosificación
-Volumétricas
-Limitación en la presión a resistir por las mangueras
Dosificadoras lobulares
-Gran regularidad en dosif.
-Volumétricas
-Resisten grandes presiones
-Elevado coste
FUNCIONAMIENTO PISTÓN
DOSIFICADORA DE PISTÓNCON EXCÉNTRICA. RETORNO POSITIVO.
A Excéntrica
B Eje motor
C Vástago
D Pistón
E Piñón
F Corona
G Regulador micrométrico
H Manguito roscado
I Eje
DOSIFICADORA A DIAFRAGMA CON EXCÉNTRICA. RETORNO POSITIVO.
A ExcéntricaB Eje motorC VástagoD DiafragmaE Piñón
F CoronaG Regulador micrométricoH Manguito roscadoI Eje
DOSIFICADORA A PISTÓNCON BIELA
Corona
Tornillo sin fin
Pistón
Eje módulo
Vástago
Biela
Dosificadora eléctrica de pistón ITC ELECTROFERTIC 2000
DOSIFICADORA A PISTÓN CON RETORNO POR SISTEMA DE MUELLE
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 A CORRIENTE CONTÍNUA: GESTIÓN ENERGÉTICA
El rendimiento y el consumo de una dosificadora alimentada a corriente contínuadependen de la presión en el punto de inyección
La presión máxima para 2 módulos disminuirá un 25% y para 4 en un 40%
VARIACIÓN DEL CAUDAL DE INYECCIÓN SEGÚN PRESIÓN EN DOSIFICADORAS DE MEMBRANA DIRECTA
NOTA: Aunque el caudal es dependiente de la presión, debe tomarse en cuenta que la escala de caudal está referida a un rango muy pequeño,
mientras que la escala de presión está referida a un rango relativamente grande.
CALIBRACIÓN DEL CAUDAL DE UNA DOSIFICADORA
A través del regulador micrométrico se puede ajustar el caudal a dosificar desde el0% al 100%. No es aconsejable una regulación inferior a 10%.En procesos que requieren una gran precisión, o bién para controlar el estado de una membrana, puede calibrarse la dosificadora instalada en su emplazamiento de trabajo
RELACION ENTRE UNA BOMBA DOSIFICADORA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE DIAFRAGMA / PISTON / DIAFRAGMA CON CAMARA DE ACEITE
MEMBRANA HIDRÁULICAVENTAJASRegulación muy precisa.Bomba de inyección volumétricaTotal estanqueidad entre el producto a inyectar y el exterior.
INCONVENIENTESLimite de presiones de las membranas.Precio muy elevado.
DIAFRAGMAVENTAJASESTANQUEIDAD; Total estanqueidad entre el producto a inyectar y el exterior, por ausencia de juntas móvilesINCONVENIENTESREGULACIÓN; el caudal varia con las variaciones de presión EFICIENCIA; Perdida de eficiencia de la membrana. CAUDAL; Modificaciones en el volumen inyectado.PRESIÓN; Limite de presiones de las membranas
PISTÓNVENTAJASRegulación muy precisa.Bomba de inyección volumétrica, independiente de variaciones en la presión de la redINCONVENIENTES Pérdidas del producto a través de los collarines, dependiendo de su calidad, estado del pistón y desgaste.
DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS DE PISTÓN Y MEMBRANA
DIAGRAMA DE INSTALACIÓN DE
UNA DOSIFICADORA
ELÉCTRICA
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 (o fuentes alternativas 12VCC)
PROBLEMAS MÁS COMUNES EN DOSIFICADORAS
PROBLEMAS MÁS COMUNES EN DOSIFICADORAS
PROBLEMAS MÁS COMUNES EN DOSIFICADORAS
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
IDONEIDAD SISTEMAS
FERTIRRIGACIÓN
CON ELECTRICIDAD SIN ELECTRICIDAD
DOSIFICADORAELÉCTRICADE PISTÓN
Altas presiones
DOSIFICADORAELÉCTRICA
DE MEMBRANAPresiones medias
GRAN CAUDAL PEQUEÑO CAUDAL
HIDRAULICAEXTERNA
(sin pérdidas de carga)
ELÉCTRICASA 12-24 VCC
(Sin pérdidas de carga)
VENTURI(Gran pérdida de carga)
HIDRAULICAPROPORCIONAL
(Pérdida de carga moderad
EQUIPOS PARAFERTIRRIGACIÓN
1. FILTRO
2. VÁLVULA
3. VALV. ANTIRETORNO
4. ASPIRACIÓN
5. IMPULSIÓN
6. VALV. ALIVIO
7. DRENAGE SEGURIDAD
8. AGITADOR
8
EQUIPOS PARAFERTIRRIGACIÓN
EJEMPLO PRÁCTICO
KIT COMPACTO:
La aspiración se hace a través de un filtro de pie en el
interior del depósito
EQUIPOS PARAFERTIRRIGACIÓN
EJEMPLO PRÁCTICO
Instalación en Pívot
El punto de inyección previo al brazo vertical del pívot asegura una
mezcla de los productos con el agua de riego
EQUIPOS PARA FERTIRRIGACIÓN
EJEMPLO PRACTICO
Dosificadora hidráulica controlada por programador y electroválvulas. 1
solo fertilizante
CONTROL DE LADOSIFICACIÓN
CONTROL DE LA DOSIFICACIÓN
DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS POR TIEMPO
CONTROL DE LA DOSIFICACIÓN
DOSIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE VARIOS PRODUCTOS POR CAUDAL
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)
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)
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
DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS
DOSIFICACIÓN SIMULTANEA (o paralela)Los diferentes productos son inyectados simultáneamente en la concentración definitiva deseada en la solución nutritiva
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
ATENCIÓN
Existen equipos de fertirrigación simultánea con cámara de premezclas: ojo a los riesgos de precipitación!
INCONVENIENTESSe necesitan varias dosificadoras, o dosificadoras modularesLa obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la regulación de cada cabezal
TIPOS DE CONTROL
CONTROL
MANUALCONTROL DE
LA FRECUENCIA
CONTROL
AUTOMÁTICO
SISTEMA AUTOMATICO DE CONTROL
Regulación mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA
DOSIFICACIÓN PROPORCIONAL
VENTAJASUniformidad de la dosificación durante el tiempo, incluso con caudales variables
Respuesta ágil a los cambios de caudalMinimiza la concentración de fertilizantes
Menos precipitacionesMenos obturacionesMenores caudales de inyecciónMejor tolerancia por la planta
SISTEMAS DE CONTROL mediante variación de la frecuencia y servomotor
DOSIFICACIÓN PROPORCIONAL AL CAUDAL INSTANTANEOY REGULACIÓN SIMULTÁNEA DEL PH.
Habitualmente se dosifica la inyección de abonos mediante VARIADOR DE FRECUENCIA, y la de ácido medianteSERVOMOTOR.
EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN
EJEMPLO DE APLICACIÓN:COMUNIDAD DE REGANTES
CONTROLADORES YVARIADORES DE
FRECUENCIA
SONDAS
DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO
CONTROLADORES DE FERTIRRIGACIÓN
PARÁMETROSA CONTROLAR
%QPROPORCIONALIDAD
ECCONDUCTIVIDAD
ELÉCTRICA
PHACIDEZ
PROPORCIONALIDAD
% QCONCEPTO: Dosificación de un producto en una relación proporcional al volumen de agua
En función del volumen medido por un contador: Baja frecuenciaEn función del caudal instantáneo medido por un caudalímetro de alta frecuencia: Dosificación proporcional constante
PROPORCIONALIDAD
VENTAJAS DE LA DOSIFICACIÓN PROPORCIONAL AL CAUDALUniformidad de la dosificación a lo largo del tiempo, incluso con caudales frecuentemente variables
Sistema ágil: respuesta inmediata a los cambios de caudalPermite conocer el fertilizante consumido por cada sector
Minimización de la concentración de fertilizantesMenos precipitaciones, menos obturaciones, uso de caudales de inyección menores, mejor tolerancia por la planta.
Posibilidad de utilizar CE como origen de alarmasDESVENTAJASNecesidad de un medidor de caudal y un controlador adecuado
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
CONCEPTOCapacidad de una solución de transmitir la corriente eléctrica. Se expresa en mSiemens/cm.
Tª pH
Concentraciónde sales
CE
PROS Y CONTRAS DE LA GESTIÓN DE LA FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE CONTROL DE CONDUCTIVIDAD
VENTAJASSistema económicoFácil de instalarNo precisa de cálculos… ¿Es realmente una ventaja?
INCONVENIENTES
- Tiempo de reacción- Tratamiento PID: oscilación en torno al valor consigna- No podemos dosificar productos que no alteren la CE- No podemos dosificar diferentes productos con control independiente- No ofrece la suficiente precisión cuando se quiere inyectar en proporciones
muy bajas, por ejemplo las utilizadas normalmente en Céspedes.- En caso de inyectar diferentes fertilizantes simultáneamente a través de
sistemas de venturis, la falta de un fertilizante puede ser cubierta por un exceso en los demás, con lo que existe un riesgo de desequilibrio
- (Afectado por pH a niveles bajos)
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.
CONTROL DE PHNO ES UNA FUNCIÓN PROPORCIONAL AL VOLUMEN DE ÁCIDO INYECTADO
Tiempo de reacciónCurva PID: Oscilación en torno al valor consigna deseado
EC
PH
SISTEMAS DE CONTROL PARA LA FERTIRRIGACIÓN
LECTURAY ESTABLECIMIENTO DE ALARMAS
CONTROL MEDIANTESERVOMOTOR
Control del volumen de cada inyección
Control de la frecuencia de las inyecciones
CONTROL MEDIANTE
VARIADOR DE FRECUENCIA
DOSIFICACIÓN PROPORCIONALActuación del sistema
CONTROL DE LA INYECCIÓN POR CONDUCTIVIDAD
Regulación del caudal de inyección a través de control PI:
El controlador compara la lectura obtenida de conductividad con la consigna y trata de minimizar la diferencia variando la frecuencia del motor
GESTIÓN DELA FERTIRRIGACIÓN SEGÚN CONSIGNA CE
GESTIÓN DEL CONTROL DE PH
SENSOR
PH
DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOSDOSIFICACIÓN SECUENCIAL
Los 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
INCONVENIENTESSe necesitan varias dosificadoras, o dosificadoras modularesLa obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la regulación de cada cabezal
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
ATENCIÓN
Existen equipos de fertirrigación simultánea con cámara de premezclas: ojo a los riesgos de precipitación!
SISTEMAS AUTOMATICOS DE CONTROLCLASIFICACIÓN
Según el mecanismo utilizado para realizar el control de la inyección:
Control de las conduccionesMediante la utilización de electroválvulas podemos modificar ciertas características del sistema: Caudal y Presión de riego.
Control del Inyector de Fertilizante:Modificando ciertos parámetros del inyector de Fertilizante: Variación de la carrera del elemento de impulsión (volumen por inyección). Variación de la velocidad del elemento de impulsión (ciclos /min.)
Según el punto donde se realiza la proporcionalidad entre
productosDosificación de mezclas
Las cantidades se dosifican en una cuba de mezclas mediante venturis o bombas de arrastre magnético, y posteriormente se inyecta esta mezcla
Dosificación directa
Cada producto es inyectado independientemente
SISTEMAS AUTOMATICOS DE CONTROLRegulación mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA
•Regulación del caudal de inyección de fertilizante para conseguir un valor de Ec predeterminado o una proporcionalidad respecto al caudal de riego.
•Estos equipos incrementan la cantidad total de fertilizantes sin cambiar la proporción entre ellos.
DISTINTAS OPCIONES
Varias dosificadoras, cada una con su propio variador de frecuencia
Varias dosificadoras, alimentadas a través de un variador de frecuencia común (atención a la protección térmica individual!)
Una dosificadora multicabezal con un solo variador de frecuencia
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 CONTROL
Regulación 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 CONTROLmediante servomotor analógico
Dosificadora con todos sus cabezales regulados a través de servomotores.
Puede ser regulada desde un controlador a través de señales 4-
20mA o 0-10V
Utilidad en la definición de diferentes equilibrios entre fertilizantes
Dosificadora con uno sólo de sus cabezales regulado a través de servomotor, que será
regulado desde un controlador externo
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 pistonesmediante actuación de
SERVOMOTOR.
SISTEMAS DE CONTROL mediante variación de la frecuencia y 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 pHdeterminadoasímismo 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 mediante
SISTEMAS DE CONTROL mediante variación de la frecuencia y servomotor
CONTROL DE INYECCION POR PROPORCIONALIDAD y pH
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 dosificadora determinarán 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/horaNagua : Número de miliequivalentes de H2CO3 y HCO3
- por litro presentes en el agua de riego: N
Qagua: Caudal de agua en Litros/horaNácido: Riqueza del ácido a utilizar, expresada en miliequivalentes H+/litro
o Normalidad
EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN
EJEMPLO DE APLICACIÓN
CONTROLADORES Y
VARIADORES DE FRECUENCIA
SONDAS
DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO
EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
VARIADOR DE FRECUENCIA
(Para Electrofertic 2000)
VARIADOR DE FRECUENCIA
(Para Multifertic)
PROTECCIÓN MAGNETOTÈRMICA
CONTROLADORDosificadora 1
(Electrofertic 2000)
CONTROLADORDosificadora 2
(Electrofertic 2000)
CONTROLADORDosificadora 3
(Electrofertic 2000)
EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
SONDA PH
SONDA CE
CAUDALÍMETRO DE INSERCIÓN
FERTIRRIGACIÓN COMPACTOS
CONTROLADOR
PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y VARIADORES
DE FRECUENCIA
DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS
GESTOR DE CONSIGNAS
ESTABLECIMIENTO DE ESTRATEGIAS DE FERTIRRIGACIÓN DIFERENCIADA
Redes diferenciadas: aplicación directa de diferentes consignas dependiendo de la red en funcionamientoRedes 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 variedad
DIFERENTES FÓRMULAS DE ABONADO DESDE UN CONTROLADOR
Podemos establecer ya no sólo diferentes consignas de proporcionalidad, conductividad y pHdependiendo 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
CONSIDERACIONES
SEGURIDADPRECISIÓNPOSIBILIDADES DE CONTROLFIABILIDAD MECÁNICACORRECTO DIMENSIONADO
RENTABILIDAD DE LA INVERSIÓN
MEJORA EN EL RENDIMIENTO DEL CULTIVO
FACILIDAD DE USO Y AUSENCIA DE AVERÍAS: SATISFACCIÓN
GRACIAS POR SU ATENCIGRACIAS POR SU ATENCIGRACIAS POR SU ATENCIÓÓÓNNNXavier Martínez
ITC, S.L.