FERTIRRIGACIÓN VENTAJAS EN LA FERTILIZACIÓN Y AHORRO DE COSTES. Xavier Martínez ITC, S.L.

Transcripción

1 FERTIRRIGACIÓN VENTAJAS EN LA FERTILIZACIÓN Y AHORRO DE COSTES Xavier Martínez ITC, S.L.

2 FERTIRRIGACIÓN APORTE DE FERTILIZANTES MEDIANTE EL SISTEMA DE RIEGO AJUSTE DE PARÁMETROS QUÍMICOS DEL AGUA: CONDUCTIVIDAD, PH QUIMIGACIÓN APORTE DE FITOQUÍMICOS (INSECTICIDAS, FUNGICIDAS, FITOREGULADORES, MEJORANTES DE SUELO, ETC.)

3 DISTRIBUCIÓN DE ABONO Está abonando Está abonando

4 ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN DE FERTIRRIGACIÓN AGITADOR EMISORES DE RIEGO PREPARACIÓN Y ALMACENAMIENTO DEL PRODUCTO QUÍMICO DOSIFICADORA DEPÓSITO TUBO DEL RIEGO

5 VENTAJAS DE LA FERTIRRIGACIÓN DOSIFICACIÓN RACIONAL DE FERTILIZANTES Mejor control Mayor eficacia de los fertilizantes Incremento de los rendimientos del cultivo REDUCCIÓN DE COSTES DE PRODUCCIÓN Eliminación de mano de obra en la distribución de abono Reducción de las Unidades Fertilizantes aplicadas Incrementar las operaciones de abonado NO IMPLICA Incrementar el coste de la actividad

6 VENTAJAS DE LA FERTIRRIGACIÓN REDUCCIÓN DEL IMPACTO SOBRE EL CULTIVO no es necesario acceder con maquinaria para abonar en cobertera No 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

7 EFICACIA RIEGO ABONO SÓLIDO SISTEMA TRADICIONAL APORTAMOS 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 FERTIRRIGACIÓN El suministro de los fertilizantes ya disueltos permite la asimilación inmediata por la planta, mucho menos afectada por los elementos meteorológicos

8 MEJOR CONTROL ADAPTACIÓN A NECESIDADES DEL CULTIVO Adaptación a la evolución del cultivo. Aportaremos las cantidades necesarias en cada fase del cultivo: ahijado, encañado, floración, maduración...

9 MEJOR CONTROL ADAPTACIÓN 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

10 SELECCIÓN DE EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN Objetivos Regularidad en la dosificación Posibilidad y facilidad de control Fiabilidad mecánica y compatibilidad química Capacidad de inyección en Caudal y Presión Minimizar el coste energético Minimizar el coste de la inversión

11 CLASIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS EN FUNCION A LA FUENTE DE ENERGIA UTILIZADA PODEMOS DIFERENCIAR : EQUIPOS DE FERTIRRIGACION INYECCION PASIVA Son aquellos que utilizan la energia suministrada por el mismo sistema de riego: Caudal/Presión INYECCION ACTIVA Son aquellos que utilizan energia externa al sistema de riego como: Electrica, Combustibles, Aire comprimido Energía solar

12 EQUIPOS DE INYECCIÓN PASIVA Tanque de Abonado Venturi Inyectores hidráulicos Inyectores hidráulicos proporcionales

13 TANQUES DE ABONADO 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 VENTAJAS Bajo coste Instalación sencilla FERTILIZER

14 INYECCIÓN PASIVA: VENTURI D1 W1 P 1 DW P D3 W3 P 3 Principio físico Este 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 convergentesdivergentes. Ecuación de Bernoulli W12/2g + P1/g = W22/2g + P2/g W = [(2g*Dpg)/(1-(d2/d1)a)]1/2

15 INYECCIÓN PASIVA: VENTURI VENTAJAS Coste muy bajo Instalación sencilla No precisa de energía externa 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: FERTILIZER El caudal de inyección depende de la pérdida de carga originada y esta es difícilmente controlable

16 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.

17 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.

18 INYECCIÓN PASIVA: DOSIFICADORA HIDRÁULICA PRINCIPIO HIDRÁULICO Presión = Fuerza / Superficie Diferencia en Area A1 > A2 SISTEMAS EXTERNOS A LA LINEA DE RIEGO SISTEMAS INTERNOS A LA LINEA DE RIEGO La presión procede de un pequeño caudal de agua que expulsa del sistema La presión procede de una pequeña pérdida de carga en el sistema

19 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS EXTERNOS

20 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)

21 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS EXTERNOS

22 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

23 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS INTERNOS: Dosificadoras proporcionales Diagrama de instalación de una dosificadora proporcional

24 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS INTERNOS: Dosificadoras proporcionales Esquema de instalación de una dosificadora hidráulica de doble cabezal

25 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS INTERNOS: Dosificadoras proporcionales Rendimiento La 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.

26 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS INTERNOS: Dosificadoras proporcionales VENTAJAS MONTAJE EN LÍNEA: Todo el caudal de riego pasa por el motor hidráulico de la dosificadora 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. FERTILIZER Apropiado sólo para pequeños caudales (hay fabricantes hasta L/h de caudal tratado) pero el coste sube con el caudal nominal del inyector.

27 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS INTERNOS: Dosificadoras proporcionales INSTALACIÓN EN BY-PASS Sólo una parte del caudal actúa sobre el caudal de la bomba FERTILIZER 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.

28 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

29 OTROS EQUIPOS DE INYECCIÓN ACTIVA poco utilizados en instalaciones de fertirrigación 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 Centrífugas de arrastre magnético -Caudal depende de la presión: NO SON VOLUMÉTRICAS -Coste elevado -Apropiadas para grandes presiones (aunque bajan caudal!)

30 FUNCIONAMIENTO PISTÓN

31 DOSIFICADORA DE PISTÓN CON EXCÉNTRICA. RETORNO POSITIVO. A Excéntrica B Eje motor C Vástago D Pistón E Piñón F Corona G Regulador micrométrico H Manguito roscado I Eje

32 DOSIFICADORA A DIAFRAGMA CON EXCÉNTRICA. RETORNO POSITIVO. A Excéntrica B Eje motor C Vástago D Diafragma E Piñón F Corona G Regulador micrométrico H Manguito roscado I Eje

33 DOSIFICADORA A PISTÓN CON BIELA Corona Tornillo sin fin Eje módulo Biela Pistón Vástago Dosificadora eléctrica de pistón ITC ELECTROFERTIC 2000

34 DOSIFICADORA A PISTÓN CON RETORNO POR SISTEMA DE MUELLE

35 DOSIFICADORAS A PISTÓN O MEMBRANA: GESTIÓN ENERGÉTICA RETORNO POSITIVO El motor trabaja para inyectar y trabaja para aspirar. Mejor rendimiento energético Importante a tener en cuenta en dosificadores a batería (12VCC- 24VCC) 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 MODELOS MULTICABEZAL Al no coincidir los momentos de inyección de cada cabezal, se mejora la eficiencia.

36 DOSIFICADORAS A CORRIENTE CONTÍNUA: GESTIÓN ENERGÉTICA El rendimiento y el consumo de una dosificadora alimentada a corriente contínua dependen de la presión en el punto de inyección La presión máxima para 2 módulos disminuirá un 25% y para 4 en un 40%

37 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.

38 CALIBRACIÓN DEL CAUDAL DE UNA DOSIFICADORA A través del regulador micrométrico se puede ajustar el caudal a dosificar desde el 0% 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

39 RELACION ENTRE UNA BOMBA DOSIFICADORA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE DIAFRAGMA / PISTON / DIAFRAGMA CON CAMARA DE ACEITE DIAFRAGMA VENTAJAS ESTANQUEIDAD; Total estanqueidad entre el producto a inyectar y el exterior, por ausencia de juntas móviles INCONVENIENTES REGULACIÓN; 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 MEMBRANA HIDRÁULICA VENTAJAS PISTÓN VENTAJAS Regulación muy precisa. Bomba de inyección volumétrica, independiente de variaciones en la presión de la red INCONVENIENTES Pérdidas del producto a través de los collarines, dependiendo de su calidad, estado del pistón y desgaste. Regulación muy precisa. Bomba de inyección volumétrica Total estanqueidad entre el producto a inyectar y el exterior. INCONVENIENTES Limite de presiones de las membranas. Precio muy elevado.

40 DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS DE PISTÓN Y MEMBRANA DIAGRAMA DE INSTALACIÓN DE UNA DOSIFICADORA ELÉCTRICA

41 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)

42 PROBLEMAS MÁS COMUNES EN DOSIFICADORAS

43 PROBLEMAS MÁS COMUNES EN DOSIFICADORAS

44 PROBLEMAS MÁS COMUNES EN DOSIFICADORAS

45 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

46 IDONEIDAD SISTEMAS FERTIRRIGACIÓN CON ELECTRICIDAD SIN ELECTRICIDAD DOSIFICADORA ELÉCTRICA DE PISTÓN Altas presiones GRAN CAUDAL PEQUEÑO CAUDAL DOSIFICADORA ELÉCTRICA DE MEMBRANA Presiones medias HIDRAULICA EXTERNA (sin pérdidas de carga) ELÉCTRICAS A VCC (Sin pérdidas de carga) VENTURI (Gran pérdida de carga) HIDRAULICA PROPORCIONAL (Pérdida de carga moderad

47 EQUIPOS PARA FERTIRRIGACIÓN 1. FILTRO 2. VÁLVULA 3. VALV. ANTIRETORNO 4. ASPIRACIÓN 5. IMPULSIÓN 6. VALV. ALIVIO 7. DRENAGE SEGURIDAD 8. AGITADOR 8

48 EQUIPOS PARA FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO PRÁCTICO KIT COMPACTO: La aspiración se hace a través de un filtro de pie en el interior del depósito

49 EQUIPOS PARA FERTIRRIGACIÓN 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

50 EQUIPOS PARA FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO PRACTICO Dosificadora hidráulica controlada por programador y electroválvulas. 1 solo fertilizante

51 CONTROL DE LA DOSIFICACIÓN

52 CONTROL DE LA DOSIFICACIÓN DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS POR TIEMPO

53 CONTROL DE LA DOSIFICACIÓN DOSIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE VARIOS PRODUCTOS POR CAUDAL

54 DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS DOSIFICACIÓN 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 inyección La obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la programación por tiempo: Volumen = Tiempo x Caudal INCONVENIENTES Necesitamos 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)

55 DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS DOSIFICACIÓN SIMULTANEA (o paralela) Los diferentes productos son inyectados simultáneamente en la concentración definitiva deseada en la solución nutritiva VENTAJAS Total 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 conductividad Podemos 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! INCONVENIENTES Se necesitan varias dosificadoras, o dosificadoras modulares La obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la regulación de cada cabezal

56 TIPOS DE CONTROL CONTROL MANUAL CONTROL DE LA FRECUENCIA CONTROL AUTOMÁTICO

57 SISTEMA AUTOMATICO DE CONTROL Regulación mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA

58 VENTAJAS DOSIFICACIÓN PROPORCIONAL Uniformidad de la dosificación durante el tiempo, incluso con caudales variables Respuesta ágil a los cambios de caudal Minimiza la concentración de fertilizantes Menos precipitaciones Menos obturaciones Menores caudales de inyección Mejor tolerancia por la planta

59 SISTEMAS DE CONTROL mediante variación de la frecuencia y servomotor DOSIFICACIÓN PROPORCIONAL AL CAUDAL INSTANTANEO Y REGULACIÓN SIMULTÁNEA DEL PH. Habitualmente se dosifica la inyección de abonos mediante VARIADOR DE FRECUENCIA, y la de ácido mediante SERVOMOTOR.

60 EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO DE APLICACIÓN: COMUNIDAD DE REGANTES CONTROLADORES Y VARIADORES DE FRECUENCIA SONDAS DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO

61 CONTROLADORES DE FERTIRRIGACIÓN PARÁMETROS A CONTROLAR %Q PROPORCIONALIDAD EC CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA PH ACIDEZ

62 PROPORCIONALID AD % Q CONCEPTO: Dosificación de un producto en una relación proporcional al volumen de agua En función del volumen medido por un contador: Baja frecuencia En función del caudal instantáneo medido por un caudalímetro de alta frecuencia: Dosificación proporcional constante

63 PROPORCIONALIDA D VENTAJAS 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

64 CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA CONCEPTO Capacidad de una solución de transmitir la corriente eléctrica. Se expresa en msiemens/cm. Concentración de sales CE Tª ph

65 PROS Y CONTRAS DE LA GESTIÓN DE LA FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE CONTROL DE CONDUCTIVIDAD VENTAJAS Sistema económico Fácil de instalar No 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)

66 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.

67 CONTROL DE PH NO ES UNA FUNCIÓN PROPORCIONAL AL VOLUMEN DE ÁCIDO INYECTADO Tiempo de reacción Curva PID: Oscilación en torno al valor consigna deseado PH EC

68 SISTEMAS DE CONTROL PARA LA FERTIRRIGACIÓN LECTURA Y ESTABLECIMIENTO DE ALARMAS Control del volumen de cada inyección CONTROL MEDIANTE SERVOMOTOR Control de la frecuencia de las inyecciones CONTROL MEDIANTE VARIADOR DE FRECUENCIA

69 DOSIFICACIÓN PROPORCIONAL Actuación del sistema

70 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

71 GESTIÓN DELA FERTIRRIGACIÓN SEGÚN CONSIGNA CE

72 GESTIÓN DEL CONTROL DE PH SENSOR PH

73 DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS DOSIFICACIÓN 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 inyección La obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la programación por tiempo: Volumen = Tiempo x Caudal INCONVENIENTES Necesitamos 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)

74 DOSIFICACIÓN DE VARIOS PRODUCTOS DOSIFICACIÓN SIMULTANEA Los diferentes productos son inyectados simultáneamente en la concentración definitiva deseada en la solución nutritiva VENTAJAS Total 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 conductividad Podemos 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! INCONVENIENTES Se necesitan varias dosificadoras, o dosificadoras modulares La obtención de diferentes equilibrios es sencilla a través de la regulación de cada cabezal

75 SISTEMAS AUTOMATICOS DE CONTROL CLASIFICACIÓN Según el mecanismo utilizado para realizar el control de la inyección: Control de las conducciones Mediante 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 productos Dosificación 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

76 SISTEMAS AUTOMATICOS DE CONTROL Regulación 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

77 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

78 SISTEMA AUTOMATICO DE CONTROL Regulación mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA

79 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 un SERVOMOTOR, a un porcentaje de su caudal nominal para establecer un valor de ph o Conductividad. Permite también dosificar proporcionalmente al caudal de riego medido instantáneamente mediante un caudalímetro El control afectará únicamente a los módulos dotados de servomotor

80 SISTEMAS DE CONTROL mediante servomotor Esquema de instalación

81 SISTEMAS DE CONTROL mediante servomotor

82 SISTEMAS DE CONTROL mediante 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

83 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.

84 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 de caudal mediante un caudalímetro de inserción, y simultáneamente puede regular la inyección de un ácido para establecer un nivel ph determinado asímismo por el usuario. Habitualmente se dosifica la inyección de abonos mediante VARIADOR DE FRECUENCIA, y la de ácido mediante SERVOMOTOR. El sistema permite alternativamente la dosificación

85 SISTEMAS DE CONTROL mediante variación de la frecuencia y servomotor CONTROL DE INYECCION POR PROPORCIONALIDAD y ph

86 DIMENSIONADO DE CABEZALES DE ÁCIDO MEDIANTE ENSAYO CAUDAL DE LA DOSIFICADORA

87 DIMENSIONADO DE CABEZALES DE ÁCIDO MEDIANTE TABULACIÓN Ejemplo Si tenemos un caudal de agua de unos 8 m3/h y un ácido a un porcentaje de 1 % (color rojo), siguiendo la línea de color rosa se puede observar que el caudal necesario de ácido será aproximadamente de unos 24 a 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)

88 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:

89 DIMENSIONADO DE CABEZALES DE ÁCIDO MEDIANTE ANÁLISIS Donde: Q ácido =Q agua x N agua / N ácido Q ácido: Caudal requerido de ácido en Litros/hora N agua : Número de miliequivalentes de H 2 CO 3 y HCO 3- por litro presentes en el agua de riego: N Q agua: Caudal de agua en Litros/hora N ácido: Riqueza del ácido a utilizar, expresada en miliequivalentes H+/litro o Normalidad

90 EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO DE APLICACIÓN CONTROLADORE S Y VARIADORES DE FRECUENCIA SONDAS DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO

91 EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO DE APLICACIÓN CONTROLADOR Dosificadora 1 (Electrofertic 2000) VARIADOR DE FRECUENCIA (Para Multifertic) CONTROLADOR Dosificadora 2 (Electrofertic 2000) VARIADOR DE FRECUENCIA (Para Electrofertic 2000) CONTROLADOR Dosificadora 3 (Electrofertic 2000) PROTECCIÓN MAGNETOTÈRMICA

92 EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO DE APLICACIÓN SONDA PH SONDA CE CAUDALÍMETRO DE INSERCIÓN

93 FERTIRRIGACIÓN COMPACTOS GESTOR DE CONSIGNAS CONTROLADOR PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y VARIADORES DE FRECUENCIA DOSIFICADORA S ELÉCTRICAS

94 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.

95 ESTRATEGIAS DE FERTIRRIGACIÓN DIFERENCIADA EJEMPLO Greens Resto del campo Kg/Há N Kg/Há P 2 O Kg/Há K 2 O L/m 2 de riego ( o mm) Superficie m m 2 Consumo agua m m 3 En redes comunes podemos establecer diferente cantidad de fertilizante y una misma consigna de ph y/o Conductividad mediante cambio en los tiempos de riego. 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 m2 = 360 m3 Incremento en el consumo durante ese período del 0,9% sobre el total.

96 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

97 GESTOR DE CONSIGNAS TOTALMENTE INTEGRADO EN EL CONTROLADOR

98 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.

99 ESTABLECIMIENTO DE DIFERENTES CONSIGNAS DESDE UN CONTROLADOR El controlador permite establecer diferentes consignas de Proporcionalidad, Conductividad o Acidez dependiendo de la electroválvula accionada 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, aplicar distintas concentraciones de fertilizantes, en función de especie o

100 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

101 CONSIDERACIONES SEGURIDAD PRECISIÓN POSIBILIDADES DE CONTROL FIABILIDAD MECÁNICA CORRECTO DIMENSIONADO RENTABILIDAD DE LA INVERSIÓN MEJORA EN EL RENDIMIENTO DEL CULTIVO FACILIDAD DE USO Y AUSENCIA DE AVERÍAS: SATISFACCIÓN

102 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Xavier Martínez ITC, S.L.