O bombeamento de água para irrigação é talvez o maior consumidor de energia na fazenda. Isso tornou-se uma grande preocupação para os agricultores afetados pelo rápido aumento nos preços da energia. Com a imprevisibilidade das chuvas e o aumento das temperaturas, a irrigação eficiente passou a ser vital para atender à crescente necessidade de mais alimentos e fibras. Todos esses fatores combinados levaram muitos agricultores a adotar novas tecnologias de irrigação destinadas a reduzir o uso de energia. Assim, eles converteram os sistemas de irrigação de alta pressão em modelos de eficiência energética com aspersores de baixa pressão e reguladores de pressão.
Como os aspersores de baixa pressão economizam energia
Muitos sistemas de irrigação pressurizada ainda fazem uso de aspersores de impacto que entregam enormes quantidades de água com pressões entre 2 a 4 bar (30 a 60 psi). Para isso é necessário que as bombas empurrem grandes volumes de água pela tubulação a velocidades rápidas para manter o padrão de umidade.
Os sistemas mais eficientes utilizam de aspersores de baixa pressão projetados para operar a cerca de 1 a 2 bar (10 a 25 psi). Esses aspersores reduzem a demanda no bombeamento sem reduzir muito a vazão, para as plantações continuarem recebendo quantidades saudáveis de água. Permitem também que os agricultores reduzam o tamanho da bomba ou ajustem os rotores para reduzir as exigências relacionadas à potência.
Ainda mais importante, os aspersores de baixa pressão podem reduzir ainda mais a necessidade de energia, aumentando a eficiência da irrigação.
Os aspersores de impacto de alta pressão jogam água no ar em fluxos concentrados. O braço de impacto interrompe o fluxo produzindo pequenas gotículas, destinadas a preencher o padrão de umidade, mas que são facilmente transportadas pelo vento e podem evaporar rapidamente. Em contraste, os aspersores de baixa pressão tendem a produzir gotículas maiores, que são mais resistentes a ventos fortes e correm menos risco de sofrer evaporação.
Sistemas bem projetados e de baixa pressão podem atingir uniformidade de distribuição de até 95%. Com menor perda de água, os aspersores podem fazer a rega por intervalos mais curtos. Algumas opções de baixa pressão, tais como os aspersores Wobbler®, aplicam água imediatamente em um padrão de 360 graus de umidade. A intensidade da aplicação no solo é muito baixa, com um efeito que se compara ao de uma chuva leve. Isso ajuda a manter a capacidade de infiltração do solo. Os aspersores de impacto aplicam água com fluxo concentrado, o que pode causar problemas graves no solo, compactação da superfície e escoamento. Eles costumam levar de 60 a 120 segundos para cobrir o perímetro a ser irrigado.
Quanto você pode economizar
A economia de energia varia dependendo do sistema de irrigação específico, horário de operação, vazão e pressão operacional. Ainda assim, os agricultores podem conseguir uma economia de energia de cerca de 50% com a troca para os aspersores de baixa pressão.
Por exemplo, um sistema de 2,8 bar (40 psi) com vazão de 40 m³/hora com a bomba, operando a 80% de eficiência por 1.000 horas por ano a 76 centavos de dólar por kW hora, custaria cerca de € 2.602 por ano. A troca por um sistema de 0,7 bar reduziria esse custo para € 650 por ano. Ou seja, uma economia de € 1.952.
Por que você precisa de aspersores de baixa pressão
Os aspersores projetados para pressões operacionais mais elevadas não devem ser utilizados com pressões mais baixas.
Os aspersores são fabricados para operar dentro de uma faixa específica de vazão e pressão. Nessas condições, eles mantêm o padrão de distribuição, o raio de projeção e o tamanho das gotas. A operação de aspersores de impacto com apenas 0.70 a 1 bar distorcerão o padrão de distribuição do aspersor e resultarão em ainda mais eficiência. Fará também com que distribuam água em gotículas excessivamente grandes, que podem causar escoamento ou impermeabilização do solo.
Os agricultores devem ter certeza de que seus novos aspersores foram projetados especificamente para operação em baixa pressão antes de reduzirem as pressões e os tamanhos das bombas. Os critérios para baixa pressão podem variar entre os fabricantes. No entanto, a maioria dos fabricantes concorda que todo aspersor acima de 2 bar é de médio a alto alcance.
Como os reguladores de pressão podem ajudar
A pressão correta da água é fundamental para alcançar a uniformidade de distribuição ideal e a vazão adequada através dos emissores ao longo da linha de pivôs. As plantações precisam da quantidade certa de água no momento certo, e os reguladores de pressão ajudam a garantir isso.
A regulagem da pressão é especialmente importante em sistemas de baixa pressão, onde uma ligeira variação de pressão pode afetar muito a taxa de aplicação. Por exemplo, uma variação de pressão de 0,14 bar (2 psi) em um aspersor projetado para operar a 0,69 bar (10 psi) é equivalente a uma variação de pressão de 20%. Isto altera a vazão em 10%.
Há vários fatores que podem causar desvios de pressão. Alguns dos motivos mais comuns das oscilações de pressão são as mudanças na elevação do campo, perda de pressão por meio de conexões na tubulação, ativação de canhões finais e a ação de ligar e desligar vários setores e válvulas de irrigação. Como todo sistema de irrigação sofre algumas flutuações de pressão, é necessário ter reguladores de pressão para garantir que o seu sistema de irrigação opere da maneira projetada. Os reguladores de pressão ajudarão a controlar essas flutuações e garantirão a uniformidade da distribuição dos aspersores, mantendo a constância da pressão de saída.
