RIEGOS DE ALTA EFICIENCIA EN HORTALIZAS CON ENERGÍA SOLAR. TEOBALDIS MERCADO FERNÁNDEZ Profesor investigador PhD. Hidrociencias. Marzo 26 de 2015.

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Ramón Morales Ruiz
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TEOBALDIS MERCADO FERNÁNDEZ Profesor investigador PhD.

1 FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS INGENIERÍAS RIEGOS DE ALTA EFICIENCIA EN HORTALIZAS CON ENERGÍA SOLAR TEOBALDIS MERCADO FERNÁNDEZ Profesor investigador PhD. Hidrociencias AÑOS SEMBRANDO FUTURO Marzo 26 de 2015.

2 ENERGÍA SOLAR 1. Proviene del sol. 2. Disponibilidad. 3. Aprovechamiento: Aplicaciones térmicas y fotovoltaicas.

3 Bombeo con energía solar en Israel: Fuente: Mercado

4 BRILLO SOLAR (horas/día) Heliógrafo: Mercado

5 RADIACIÓN SOLAR (W/m2) Piranómetro digital

6 Mediciones de campo con Piranómetro digital

7 L O R IC A V A R IA C IÓ N E S P A C IA L D E L B R ILL O S O L A R A N U A L S A N A N T E R O S A N B E R N A R D O D E L V IE N T O M O M ÍL N P U R I S IM A S A N A N D R E S D E S O T A V E N T O M O Ñ IT O S C H IM Á C O T O R R A C H IN Ú P U E R T O E S C O N D ID O S A N P E L A Y O C E R E T É C I E N A G A D E O R O L O S C O R D O B A S S A H A G Ú N C A N A L E T E S A N C A R L O S M O N T E R IA P U E B L O N U E V O P L A N E TA R IC A A Y A P E L V A L E N C I A B U E N A V I S T A L A A P A R T A D A M O N T E L IB A N O TI E R R A L T A P U E R T O L I B E R T A D O R 1: LIM IT E S M U N IC IP A LE S H O R A S /A Ñ O H O R A S /A Ñ O H O R A S /A Ñ O H O R A S /A Ñ O H O R A S /A Ñ O H O R A S /A Ñ O H O R A S /A Ñ O H O R A S /A Ñ O Fuente: Palencia, Mercado y Combatt

8 L O R IC A V A R IA C IÓ N E S P A C IA L D E LA T E M P E R A T U R A A N U A L S A N A N T E R O S A N B E R N A R D O D E L V IE N T O M O M ÍL P U R I S IM A S A N A N D R E S D E S O T A V E N T O N M O Ñ IT O S C H IM Á C O T O R R A C H IN Ú P U E R T O E S C O N D ID O S A N P E L A Y O C E R E T É C I E N A G A D E O R O L O S C O R D O B A S S A H A G Ú N C A N A L E T E S A N C A R L O S M O N T E R IA P U E B L O N U E V O P L A N E TA R IC A A Y A P E L V A L E N C I A B U E N A V I S T A L A A P A R T A D A M O N T E L IB A N O TI E R R A L T A P U E R T O L I B E R T A D O R LIM IT E S M U N IC IP A LE S C C C 1: Fuente: Palencia, Mercado y Combatt

9 L O R IC A V A R IA C IÓ N E S P A C IA L D E L A H U M E D A D R E L A T IV A A N U A L S A N A N T E R O S A N B E R N A R D O D E L V IE N T O M O M ÍL P U R I S IM A S A N A N D R E S D E S O T A V E N T O N M O Ñ IT O S C H IM Á C O T O R R A C H IN Ú P U E R T O E S C O N D ID O S A N P E L A Y O C E R E T É C I E N A G A D E O R O L O S C O R D O B A S S A H A G Ú N C A N A L E T E S A N C A R L O S M O N T E R IA P U E B L O N U E V O P L A N E TA R IC A A Y A P E L V A L E N C I A B U E N A V I S T A L A A P A R T A D A M O N T E L IB A N O TI E R R A L T A P U E R T O L I B E R T A D O R LIM IT E S M U N IC IP A LE S 1: % % % % % % Fuente: Palencia, Mercado y Combatt

10 TENDENCIAS DEL USO DEL AGUA Fuente: OECD Environmental Outlook Baseline, 2007

11 RIEGO. APLICACIÓN OPORTUNA Y SUFICIENTE DE AGUA A LOS CULTIVOS. 1. PORQUE REGAR? 2. CUANTO REGAR? 3. CUANDO REGAR? 4. COMO REGAR?

12 1. CUANTO REGAR? CANTIDAD DE AGUA SUELO COMO DEPOSITO DE AGUA (TEXTURA) LAMINA DE FACIL APROVECHAMIENTO (LARA) DISPONIBILIDAD (FLUJO ENTRADA SALIDA) CAPACIDAD DE INFILTRACION DEL SUELO

13 SUELO Fuente: Combatt PERFIL DE SUELO: LAMINA = mm/cm.

14 TENSIOMETRO Centibares.

15 CAPACIDAD DE INFILTRACION DEL SUELO

16 REQUERIMIENTO DE AGUA POR LOS CULTIVOS Fuente: FAO. 2000

17 COEFICIENTES DE CULTIVO Fuente: FAO. 2000

18 EVAPORACION/TRANSPIRACION Fuente: FAO

19 INVESTIGACIONES EN REQUERIMIENTOS HIDRICOS Flores et al., Meza et al., Berenjena: 8 L/planta/día, zona Sinú, Córdoba. Stevia: 0.6 L/planta/día, zona Sinú, Córdoba.

20 RIEGO POR GOTEO: % DE EFICIENCIA.

24 PROYECTO BAES Paneles de 60 W. Fuente: Mercado «Bombeo de Agua con Energía Solar»

25 Radiación (W.m -2 ) Horas del día Curva de radiación con brillo solar pleno, Universidad de Córdoba, Montería, Colombia

26 1:7.00 2:8.00 3: : : : :18.00 Valores variables 140 T ( C) HR (%) R (W/m2)* Horas día Temperatura y humedad relativa en función de la radiación a campo abierto.

27 1:7.00 2:8.00 3: : : : :18.00 Valores variables 90 T ( C) HR (%) R (W/m2)* Horas del día Temperatura y humedad relativa en función de la radiación, protegido al 50 % R.

28 1:7.00 2:8.00 3: : : : :18.00 Valores variables T ( C) HR (%) R (W/m2)* Horas día Temperatura y humedad relativa en función de la radiación, protegido al 50 % R en casa de cultivo con plástico.

29 COMPONENTES DE BAES 1. CAPTACIÓN ENERGIA SOLAR (PANELES): FOTOVOLTÁICO (E. ELECTRICA) 2. CONDUCCIÓN DE ENERGÍA 3. ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA (ACUMULADORES O BATERÍAS) 4. CONVERSIÓN DE CORRIENTE DC EN AC 5. EQUIPO DE BOMBEO (USO)

30 COMPONENTES DE BAES 1. CAPTACIÓN ENERGIA SOLAR (PANELES): FOTOVOLTÁICO (E. ELECTRICA) 2. CONDUCCIÓN DE ENERGÍA 3. ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA (ACUMULADORES O BATERÍAS): AUTONOMO. ALMACENAMIENTO DE AGUA 4. CONVERSIÓN DE CORRIENTE DC EN AC: USO EQUIPOS DE BOMBEO DC 5. EQUIPO DE BOMBEO (USO)

31 PROPUESTA No 1: SISTEMA AUTONOMO DC

32 Paneles de 60 W. Fuente: Mercado

34 Descarga de bombeo solar.

35 Riego por goteo a campo abierto

36 Casa de cultivos, Universidad de Córdoba, Montería, Colombia

37 Resultados Radiación (W.m -2 ) Horas del día Curva de radiación con brillo solar pleno, universidad de Córdoba.

38 0,5 0,4 Caudal (l.s -1 ) 0,3 0,2 0,1 0, Radiación (W.m -2 ) Variación del caudal con la radiación, universidad de Córdoba.

39 Volumen disponible por día con cabeza hidráulica de 5.3 m Valores experimentales Q (L.s -1 ) Tiempo efectivo (h) Volumen (L) Mínimo Máximo Medio

40 Tomate en casa de cultivos con riego por goteo con BAES

41 Stevia con riego por goteo en condiciones protegidas

42 Balance Carga hidráulica (5.3 m) 60 W, 3.75 A, 18 V Bombeo de 3.5 gpm 370 plantas de Berenjena 999 plantas de Tomate 4944 plantas de Stevia 650 USD años VU Escalamiento: L/día

43 PROPUESTA No 2: BAES CONVENCIONAL

45 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA RENDIMIENTO MÁXIMO: 500 W BATERIA: 190 A.h INVERSOR: BOMBEO: TENSIÓN ENTRADA: V DC TENSIÓN SALIDA: V AC 40 gpm; 25 HDT, 0.5 Hp Tt = 8 h; VOL = L/día USO: COSTO: plantas de Berenjena plantas de Tomate plantas de Stevia : Aproximadamente 1 ha USD Años VU, acumuladores: USD Años VU, inversor, paneles, controladores ESCALAMIENTO: 1000 W: 1Hp: l/día

46 EDUCACION FORMAL Y NO FORMAL EN USO DE ENERGIA SOLAR PARA BAES

47 BAES PARA ZONAS MARGINALES DEL NORTE DE COLOMBIA.

48 GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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