CONSIDERACIONES DE DISEÑO Para iniciar a diseñar un sistema de riego de Pivote central, se deben tomar en cuenta ciertos factores, los cuales deben ser evaluados para así determinar todas las consideraciones necesarias para el diseño. Los factores más relevantes para un diseño de Pivote Central (Porras, 2011), se muestran en el siguiente cuadro. Cuadro 1. Consideraciones para la implementación de un sistema de riego autopropulsado. Factor Importancia Diseño del sistema de El sistema por diseñarse debe ajustarse a los requerimientos de riego adecuado la finca y la fuente de agua. Considerar todos los materiales y los costos que se ven Equipo de riego implicados en la inversión del sistema. Dependiendo de las fuentes de agua disponibles, se seleccionará Suministro de agua Consumo energético el método de bombeo. La electricidad consumida va a variar según los equipos utilizados. En la fuente de agua se debe contar con la disponibilidad del Caudal Presión recurso necesaria para satisfacer las necesidades del cultivo. Entre menor sea la presión, menos probabilidad de fugar y mayor conservación del agua. Rendimiento y Existen bombas con control de velocidad, control de presión, protección de la con dispositivos de protección frente a sobrecargas, tensiones, bomba temperaturas. Analizar los posibles problemas ambientales que se pueden Impacto ambiental generar al incluir un sistema de riego en una finca. PAQUETE DE ASPERSOSRES Para un sistema de Pivote Central, se destaca que la aplicación de agua es sumamente uniforme y esto se alcanza gracias a los aspersores. Se basa en reducir las dimensiones de las gotas al dispersar el agua. En estos aspersores el diámetro de la boquilla cambia con respecto a la distancia del centro del sistema. Los aspersores se pueden clasificar según el mecanismo de funcionamiento, la velocidad de gira, la superficie regada, la presión de trabajo, el número de boquillas y el ángulo de lanzamiento. Espaciamientos comunes para los aspersores en pivote central: Uniforme: entre 9 y 12 metros. Semi uniforme: la línea de riego se divide en 3 segmentos para utilizar diferentes espaciamientos (12 metros, 6 metros y 3 metros). Descarga uniforme: espaciamiento de 12 metros cerca del pivote y decreciendo 1,5 m en orillas. Para la selección del aspersor y de la dimensión de la boquilla: Determinar la distribución del caudal considerando el gasto que cada aspersor requiere. Establecer la carga mínima de operación del aspersor. Establecer la distribución de cargas a lo largo de la línea de riego. Escoger el diámetro de boquilla comercial. Con la presión de operación se conoce el radio de mojado y el tamaño de la gota. Caudal del aspersor: 𝑞𝑎𝑠𝑝 = 𝐶𝑑 ∙ 𝐴√2𝑔𝑃0 Donde: 𝑞𝑎𝑠𝑝 : caudal del aspersor (m3/s) 𝐶𝑑 : coeficiente adimensional de descarga del aspersor (0.9 < 𝐶𝑑 < 1) g: gravedad (m/s2) 𝑃0 : presión de operación del aspersor (mca) A: área equivalente de la boquilla del aspersor (m2) 𝐴=𝜋∙ 𝐷𝑃 : diámetro boquilla principal 𝐷𝑠 : diámetro boquilla secundaria. (𝐷𝑃 2 − 𝐷𝑆 2 ) 4 Radio de mojado El valor de este radio es indispensable para poder calcular el área de mojado y el espaciamiento que se va a usar entre los aspersores. Considerando los aspectos del radio de mojado, presión de trabajo y caudal, se selecciona entre las opciones de aspersores disponibles el paquete adecuado. Altura del aspersor Se relaciona con el radio de mojado, entre más baja sea la presión de los aspersores se colocan a una altura mejor del follaje para eliminar pérdidas por evaporación. Cañones finales Estos se pueden agregar al final del lateral cuando se desea aumentar el área de riego, pero requieren de una bomba para sobre presiones y que de esta manera no la presión al final del lateral no se vea afectada. Determinación de la línea de conducción Para establecer el diámetro de la tubería de conducción se consideran los parámetros de una velocidad no superior a 1.5 m/s y una pérdida de carga no mayor a 7 mca (Martínez, 2010). 𝐷 = 29.13√𝑄 Pérdida de carga en conducción Utilizar el método de Hazen – Williams 𝑄 1.852 ℎ𝑓 = 1.131 ∗ 10 ( ) ∗ 𝐷−4.872 ∗ 𝐿 𝐶 9 Pérdida de trabajo del pivote 𝑃𝑝𝑖𝑣 = 𝑃𝑚𝑖𝑛 + 𝐻𝑓 + 0.1𝐻𝑓 + 𝑍 𝑝𝑖𝑣𝑜𝑡𝑒 ± ∆𝑍 𝑃𝑝𝑖𝑣 : presión en el punto del pivote (mca) 𝑃𝑚𝑖𝑛 : presión deseada al final del lateral en la salida de la boquilla Hf: pérdidas por fricción total a lo largo del lateral del pivote central (mca) Z pivote: altura de la boquilla sobre el terreno (m) ∆𝑍: cambio de elevación entre el punto del pivote y al final del pivote. Determinación de la potencia del equipo Debido a que el sistema de pivote central es un sistema autopropulsado, se debe calcular la energía requerida por la bomba. 𝑃𝑜𝑡𝐵 = 𝐻𝑓 ∙ 𝑄 76 ∙ 𝐸𝑓 PotB: energía requerida por la bomba (HP) Hf: carga de presión total del sistema (mca) Q: caudal de diseño (L/s) Ef: eficiencia de la bomba %
