El bombeo de agua para riego es quizás el mayor consumidor de energía en una granja. Esto se ha convertido en una preocupación importante para los agricultores afectados por los rápidos aumentos en los precios de la energía. Con precipitaciones impredecibles y temperaturas crecientes, el riego eficiente ahora es crucial para satisfacer la creciente necesidad de alimentos y fibra. Todos estos factores combinados han llevado a muchos agricultores a adoptar nuevas tecnologías de riego diseñadas para reducir su uso de energía. En tal sentido, han convertido los sistemas de riego a alta presión en modelos energéticamente eficientes con aspersores de baja presión y reguladores de presión.
Cómo los Aspersores de Baja Presión Ahorran Energía
Muchos sistemas de riego a presión aún usan aspersores de impacto que suministran enormes cantidades de agua usando presiones entre 2 y 4 bar. Requieren bombas para impulsar grandes volúmenes de agua a través de la tubería a velocidades rápidas para mantener sus patrones de humedad.
Los sistemas más eficientes utilizan aspersores de baja presión diseñados para operar alrededor de 1 a 2 bar. Estos aspersores reducen las demandas de bombeo sin reducir significativamente el caudal, por lo que los cultivos pueden continuar recibiendo una cantidad saludable de agua. También permiten a los agricultores reducir el tamaño de su bomba o recortar sus impulsores para reducir los requisitos de potencia.
Más importante aún, los aspersores de baja presión pueden reducir aún más los requisitos de energía al aumentar la eficiencia del riego.
Los aspersores de impacto de alta presión arrojan agua al aire en una corriente concentrada. El brazo del aspersor interrumpe el chorro, produciendo pequeñas gotas destinadas a rellenar el patrón húmedo, pero que son fácilmente transportadas por el viento y pueden evaporarse rápidamente. Por el contrario, los aspersores de baja presión tienden a producir gotas más grandes que son más resistentes a los fuertes vientos y la evaporación.
Los sistemas de baja presión bien diseñados pueden lograr una uniformidad de distribución de hasta el 95 por ciento. Cuando se pierde menos agua, los aspersores pueden funcionar por intervalos más cortos. Algunas opciones de baja presión, como los aspersores Wobbler®, aplican agua instantáneamente en un patrón húmedo de 360 grados. La intensidad de aplicación en el suelo es muy baja, con un efecto comparable al de la lluvia ligera. Esto ayuda a mantener las capacidades de infiltración del suelo. Los aspersores de impacto aplican agua con un chorro concentrado, lo que puede causar graves alteraciones del suelo, compactación de la superficie y escorrentía. Generalmente necesitan de 60 a 120 segundos para cubrir su círculo mojado.
Cuánto Puede Ahorrar
El ahorro de energía varía según el sistema de riego específico, las horas de operación, el caudal y la presión de operación. Aún así, los agricultores pueden esperar ver ahorros de energía de alrededor del 50 por ciento al cambiar a aspersores de baja presión.
Por ejemplo, un sistema de 2,8 bar con un caudal de 40 m³ / hora que funciona con una eficiencia de bomba del 80 por ciento durante 1000 horas por año a 85 centavos por kW hora, costaría alrededor de $ 2,931 por año. Cambiar a un sistema de 0,7 bares reduciría ese costo a $ 732 por año. Eso es un ahorro de $ 2,199.
Por Qué Necesita Aspersores de Baja Presión
Los aspersores diseñados para presiones de operación más altas no deben usarse a presiones más bajas.
Los aspersores se fabrican para operar dentro de un rango específico de caudal y presión. En estas condiciones, mantienen su patrón de distribución, radio de lanzamiento y tamaño de gota. Un aspersor de impacto funcionando con una presión entre 0,70 a 1 bar tendrá el patrón de distribución distorsionado y dará como resultado una eficiencia aún menor. También lo hará distribuir agua en gotas excesivamente grandes que pueden causar escorrentía o sellado del suelo.
Los agricultores deben asegurarse de que sus nuevos aspersores estén diseñados específicamente para funcionar a baja presión antes de reducir las presiones y los tamaños de las bombas. Los criterios para baja presión pueden variar de un fabricante a otro. Sin embargo, la mayoría de los fabricantes están de acuerdo en que cualquier cosa superior a 2 bar es un aspersor de rango medio a alto.
Cómo Ayudan los Reguladores de Presión
La presión del agua correcta es clave para lograr una uniformidad de distribución óptima y un caudal adecuado a través de los aspersores instalados a lo largo de una línea de pivote. Los cultivos necesitan la cantidad correcta de agua en el momento adecuado, y los reguladores de presión ayudan a que esto suceda.
La regulación de la presión es particularmente importante en los sistemas de baja presión, donde una ligera variación de presión puede tener un impacto significativo en la tasa de aplicación. Por ejemplo, una variación de presión de 0,14 bar en un aspersdor diseñado para funcionar a 0,69 bar es equivalente a una variación de presión del 20 por ciento. Esto altera el caudal en un 10 por ciento.
Hay múltiples factores que pueden causar variaciones de presión. Algunas de las razones más comunes para las fluctuaciones de presión son los cambios de elevación en un campo, la pérdida de presión a través de los accesorios de la tubería, la activación de cañones finales y el abre y cierra de varias zonas y válvulas de riego. Debido a que cada sistema de riego experimentará algunas fluctuaciones de presión, necesita reguladores de presión para garantizar que su sistema de riego funcione de la manera en que está diseñado. Los reguladores de presión ayudarán a controlar estas fluctuaciones y asegurarán la uniformidad de distribución de los aspersores al mantener una presión de salida constante.
