SISTEMAS DE FERTIRRIGACIÓN PARA AREAS VERDES

Transcripción

1 SISTEMAS DE FERTIRRIGACIÓN PARA AREAS VERDES

2 FERTIRRIGACIÓN Aporte de fertilizantes mediante el sistema de riego Ajuste de parámetros químicos del agua: ph, CE QUIMIGACIÓN Aporte de fitoquímicos mediante el sistema de riego TRATAMIENTO DE AGUAS Dosificación de productos desinfectantes: Cloro, Peróxidos, etc. Ajuste de ph Ajuste RedOx

3 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE FERTIRRIGACIÓN PREPARACIÓN Y ALMACENAMIENTO DEL PRODUCTO QUÍMICO SISTEMA DE INYECCIÓN DE PRODUCTOS CONTROL DE LA DOSIFICACIÓN

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

5 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.

6 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

7 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 pluviometría heterogénea. Menos compactación del suelo por tránsito de vehículos o personal de mantenimiento Reducción de costes en la distribución de abonos y productos fitosanitarios

8 EQUIPOS DE INYECCIÓN INYECCIÓN ACTIVA Venturi Dosificadora electromagnética a diafragma Inyectores hidráulicos proporcionales INYECCIÓN PASIVA Dosificadora electrica a pistón o diafragma

9 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

10 EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE DOSIFICADORA ELECTROMAGNÉTICA Agitador Filtro Sonda de nivel Dosificadora electromagnética proporcional Contador agua Depósito para fertilizante

11 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. Necesidad de red eléctrica INCONVENIENTES

12 EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓN Y CONTROL, MEDIANTE DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS EJEMPLO DE APLICACIÓN CONTROLADOR Y VARIADORES SONDAS DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO

13 EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO DE APLICACIÓN SONDA PH SONDA CE CAUDALÍMETRO DE INSERCIÓN

14 ESQUEMA DE EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓN PARA GRAN CAMPO DE GOLF

15 EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN COMPACTOS GESTOR DE CONSIGNAS CONTROLADOR PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y VARIADORES DE FRECUENCIA DOSIFICADORAS ELÉCTRICAS

16 Funciones de dosificación en grandes 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 áreas verdes

17 Muchas gracias por su atención Xavier Martínez

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

20 DOSIFICADORAS HIDRÁULICAS EQUIPOS INTERNOS: Dosificadoras proporcionales 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. FERTILIZER Apropiado sólo para pequeños caudales (hay fabricantes hasta L/h de caudal tratado) pero el coste sube con el caudal nominal del inyector.

21 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.

22 Modelos más económicos 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) 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

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

24 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

25 ESQUEMA DE EQUIPO DE FERTIRRIGACIÓN

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

27 PROPORCIONALIDAD 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

28 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.

29 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)

30 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

31 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

32 SISTEMA AUTOMATICO DE CONTROL Regulación mediante un VARIADOR DE FRECUENCIA

33 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

34 SISTEMAS DE CONTROL mediante servomotor Esquema de instalación

35 SISTEMAS DE CONTROL mediante servomotor

36 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.

37 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 mediante valores de conductividad para la inyección de fertilizantes.

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

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

40 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)

41 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:

42 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

43 EQUIPOS DE FERTIRRIGACIÓN EJEMPLO DE APLICACIÓN CONTROLADORES Y VARIADORES DE FRECUENCIA SONDAS DOSIFICADORAS CAUDALÍMETRO

44 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

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

46 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.

47 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.

48 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

49 GESTOR DE CONSIGNAS TOTALMENTE INTEGRADO EN EL CONTROLADOR

50 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.

51 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 variedad cultivadas, estado de desarrollo o

52 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