COMPONENTES DE UN SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO

Un equipo de riego presurizado básicamente consiste en:

1) FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

Superficial: presa, lago, río o manantial, conducida a través de un canal

de riego.

Subterránea: extraída de un poso tubular a tajo abierto.

La alta frecuencia de riego en estos sistemas exige en aguas superficiales, el uso de reservorios que permiten la regulación y disponibilidad permanente de agua, además de la sedimentación de las impurezas que podrían obstruir los goteros.

Existen varios tipos de reservorios siendo los más comunes aquellos recubiertos con una membrana impermeable, se utiliza membrana de polietileno resistente a la acción de los rayos ultravioleta y de un espesor

BIBLIOTECA

que varía entre 500 micrones y 1 mm. Las juntas deben quedar bien soldadas a fin de evitar fugas y perdidas por infiltración. Además del reservorio es necesario contar con algún sistema de tratamiento de agua, en caso la fuente de agua lo requiera.

2) CABEZAL DE RIEGO

Comprende los equipos de bombeo (de ser necesario), filtros y el equipo de fertiirrigación.

EQUIPO DE BOMBEO

Cuando la topografía se dispone de la carga requerida, se puede utilizar esta carga de posición para proporcionar la presión que el sistema requiere, pero esto no es frecuente por lo que normalmente se requiere de una motobomba que nos dé una presión de trabajo para poder operar el sistema.

Un equipo de bombeo está constituido por una o más bombas cuyo tamaño y potencia depende de la superficie a regar. El dimensionamiento de la bomba debe ser tal que la presión requerida sea suficiente para vencer las diferencias de cota y las pérdidas de carga de todo el sistema.

Las más usadas son del tipo centrífuga de eje vertical BTV u horizontal, impulsadas por motores estacionarios a explosión o eléctricos. La dimensión del equipo de bombeo dependerá del caudal y presión de operación requerida para el funcionamiento del sistema, es decir que para elegir el equipo de bombeo que vamos a usar primero debemos tener ya definidos el caudal y presión que necesitará nuestro sistema.

BIBLIOTECA

Se dispone de gran variedad de bombas en la actualidad para los requerimientos de diversos sistemas, sin embargo, en algunas ocasiones se requiere de más de una bomba, en tales casos se pueden instalar las bombas en serie (si lo que se desea es mayor presión) o en paralelo (si los que se busca es aumentar el caudal).

SISTEMA DE FILTRADO

En todo equipo de riego por goteo es indispensable un sistema de filtrado, con el fin de eliminar todos los sólidos que puedan obstruir el flujo de agua en los goteros, ya que el problema principal en un equipo es la obstrucción parcial o total de los emisores causada generalmente por la incrustación de materiales de naturaleza orgánica o inorgánica.

El número, tamaño y tipo de los filtros depende de la calidad del agua (en cuanto a impureza) y del gasto del agua por filtrar.

Filtros de malla

Están formados por un cartucho en cuyo interior van cilindros concéntricos de mallas, se usan para retener partículas más finas, generalmente inorgánicas, y moderadas cantidades de contaminantes orgánicos (no usar con aguas con altos contenidos de materiales orgánicos).

El tamaño del orificio se define por el número de aberturas por pulgada lineal (25,4 mm) lo cual se denomina “mesh”. Para riego por goteo se recomienda una malla de 140-150 mesh (110-106 micrones).

BIBLIOTECA

Filtros de grava.

Son tanques metálicos o de plástico que contienen arena o grava tamizadas de un determinado tamaño.

El proceso de filtrado se da por la circulación del agua entre los poros que quedan entre las partículas de grava o arena, en los que se dan tres procesos: tamizado, sedimentación, cohesión y adhesión (materia orgánica); impiden que insectos, restos de plantas, algas, materia orgánica y partículas de tamaño significativo, pasen al resto del sistema; también pueden filtrar partículas de arcilla y arenas finas, pero deben ser complementados con un filtro de malla o de anillos aguas abajo.

Las pérdidas de carga son de 2 a 5 mca cuando están limpios y de 5 a 7 mca cuando están sucios.

Filtros de anillas

Son similares a los filtros de malla, impiden el paso de partículas pequeñas, como limos y materia orgánica; tienen por elemento filtrante discos ranurados, superpuestos a presión uno sobre otro, el agua se filtra entre las ranuras de los discos, estos son de materiales sintéticos resistentes a la corrosión (polietileno de alta resistencia, polipropileno, etc.).

Tiene una pérdida de carga de 1 a 3 mca cuando están limpios y debe procederse a su limpieza con valores de 5 mca. La limpieza puede hacerse en forma manual o por retro-lavado.

Tabla N° 09: Uso de filtros según el origen del agua.

Fuente: INÍA, Chile.

BIBLIOTECA

Además de los filtros, que son uno de los principales componentes en un sistema de filtrado, existen otros componentes importantes en un diseño:

Válvula mariposa

Una válvula de mariposa es un dispositivo para interrumpir o regular el flujo de un fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la sección de paso mediante una placa, denominada «mariposa», que gira sobre un eje. Al disminuir el área de paso, aumenta la pérdida de carga local en la válvula, reduciendo el flujo.

Válvula Check

Las válvulas anti-retorno o Check, tienen por objetivo cerrar por completo el paso de un fluido en un sentido y dejar paso libre en el contrario. Son ampliamente utilizadas en tuberías conectadas a sistemas de bombeo para evitar golpes de ariete, principalmente en la línea de descarga de la bomba.

Válvulas de aire (ventosas)

Permite mantener un control adecuado del aire dentro de los sistemas de riego presurizados. Estas válvulas deben instalarse tanto en el cabezal de riego como en el resto del equipo de riego.

La importancia de la evacuación del aire del sistema radica en que cuando el agua entra a las tuberías se empuja el aire, concentrándose en los puntos más altos o en los finales de las tuberías. En dichos lugares el aire puede formar bolsones que originan graves problemas de pérdida de carga, o bien se pueden producir sobrepresiones que podrían causar la rotura de los tubos.

BIBLIOTECA

Válvula de alivio

Están diseñadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un límite preestablecido (presión de tarado). Su misión es evitar la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión.

Manómetro

Componente importante del sistema, ya que permite medir la presión en los puntos que se desee, tanto en el cabezal como en campo.

Hidrómetro

Es el componente encargado de medir y acumular el flujo y los volúmenes de agua que se aplican en el campo. Su uso es muy importante porque mide con gran exactitud el uso del agua de riego. Su instalación requiere de recorridos de 10 y 5 diámetros antes y después del hidrómetro. Opcionalmente puede emitir señales tipo “pulsos” que son enviados a los controladores de riego y que permite automatizar el riego por tiempo o volumen.

SISTEMA DE FERTILIZACION

La incorporación de fertilizantes y otros productos vía riego, se hace en el cabezal, normalmente antes del filtro de malla o en de la cabeza de las unidades de riego (cuando se riegan diferentes cultivos).

La fertiirrigación debe terminar, al menos 15 minutos antes de que el agua deje de salir por el último gotero (el que este más lejos), con el fin de lavar los productos químicos.

Los equipos de inyectores se pueden agrupar en dos grupos:

1) Fertilizadores diferenciales: Inyectan la solución fertilizante cuando

se genera un diferencial de presiones, lo cual provoca la succión del

BIBLIOTECA

líquido del depósito de fertilizante, dentro de estos tenemos a los tanques fertilizadores y los venturis.

Venturi

Son dispositivos sencillos que consisten en una pieza en forma de T con un mecanismo Venturi en su interior. Este mecanismo aprovecha el efecto vacío que se produce a medida que el agua fluye a través de un pasaje convergente que se ensancha gradualmente.

El Venturi funciona cuando existen diferencias entre la presión del agua entrante y la de la combinación del agua y fertilizante saliente al sistema de riego.

2) Inyectores: Son normalmente bombas que inyectan la solución

fertilizante, a presión pueden ser bombas hidráulicas o eléctricas.

Bomba De Inyección.

Es el equipo más preciso y el más caro, estas bombas son de desplazamiento positivo, siendo un embolo o una membrana, quienes, con movimiento de vaivén, inyectan la solución de fertilizantes. Son normalmente de dos tipos, eléctricas e hidráulicas, las primeras son bombas de reducidas dimensiones y potencia

Eléctricas: Son de accionamiento eléctrico, por tanto, no altera el

funcionamiento del sistema, ya que no consume energía hidráulica. Se regula normalmente, variando el recorrido del elemento impulsor.

Hidráulicas: Utilizan la presión del agua del sistema para accionar el

funcionamiento del mismo sistema de inyección, que debe tener un valor mínimo dependiendo del modelo, su funcionamiento estará afectado por posibles fluctuaciones de presión. Se regula variando la velocidad del

BIBLIOTECA

émbolo con mayor o menor caudal de entrada. La variación del caudal inyectando no es tan rápido y exacto como en las bombas eléctricas.

3) RED DE DISTRIBUCION

TUBERIA PRINCIPAL O MATRIZ

Es la tubería que conduce al agua desde el cabezal a las distintas unidades de riego, las tuberías más empleadas son de cloruro de polivinilo (PVC) y de polietileno.

SUB MATRIZ O PORTALATERAL

Tubería que conecta la tubería matriz con el sector de riego a través del cabezal de campo.

Cabezal de campo:

Son las válvulas que se instalan en el campo para suministrar el agua a las diferentes unidades de riego. Pueden ser simples (tipo esféricas) para operación manual o hidráulicas. En esta última la presión hidráulica acciona un diafragma que corta el flujo del agua. Se pueden accionar manualmente, en el lugar de instalación o a distancia con mandos hidráulicos o eléctricos

LATERALES DE RIEGO

Son las tuberías que se ubican dentro del cultivo a lo largo de la hilera de plantas. Normalmente son de 16 y 20 mm en función del caudal a distribuir y la longitud de riego.

EMISORES O GOTEROS

Dispositivos en los que se disipa la presión del agua y permiten salir un gasto constante en forma de gotas.

BIBLIOTECA

Existen una gran variedad de goteros de diferente forma y configuración para disipar la presión. Los más utilizados operan con caudales entre 1 y 4 litros/ hora. Los principales goteros que se usan en la actualidad son:

Goteros Autocompensados, luego de alcanzar una determinada presión,

los caudales se mantienen más o menos constantes, a presiones de operación mayores. Este tipo de goteros es recomendable para terrenos en pendiente o cuando se diseñan tuberías porta goteros muy largas

Goteros No Compensados, el caudal varía según sea la presión de

operación del sistema. Mientras mayor es la presión mayor será el caudal. Este tipo de goteros es recomendable generalmente para terrenos planos o cuando se diseñan tuberías porta goteros cortas.

Imagen N°01:Curva de descarga de goteros compensados y no compensados.

Las curvas planas son características de los goteros compensantes. Estos llevan un mecanismo (normalmente una membrana fabricada en silicona tratada) que regula el flujo de salida del agua entregando prácticamente el mismo caudal para una banda dada de presiones.

Por lo contrario, los goteros no compensantes, no disponen de este mecanismo de compensación de presiones y su caudal varía conforme varía la presión ofreciendo curvas arqueadas.

BIBLIOTECA

4) SISTEMA DE AUTOMATIZACION

Desde la automatización nula hasta la total, existe toda una gama de posibilidades intermedias. El nivel cero de automatización de una instalación de riego por goteo seria aquel en el que las válvulas fueran abiertas y cerradas a mano para controlar presiones y caudales. Aún en este caso, el riego por goteo supone un buen ahorro de mano de obra comparado con los demás sistemas.

Según los métodos utilizados para abrir y cerrar válvulas conseguiremos distintos tipos de automatización; como son:

a) Con mecanismos hidráulicos a base de válvulas hidráulicas y

volumétricas conectadas entre sí para conseguir riegos secuenciales.

b) Con mecanismos eléctricos, que van desde utilizar paneles

controladores de ciclos de riego y válvulas solenoides, hasta programadores con puesta en marcha por señales recibidas desde tensiómetros.

c) Con mecanismos mixtos eléctrico-hidráulicos. EI nivel adecuado

de automatización para una determinada explotación dependerá de una serie de circunstancias fisicas, de organización de trabajo y económicas. A título de ejemplo, podemos señalar, como factores a tener en cuenta, entre otros, el tamaño de la explotación, topografía de la finca, tipo y clases de cultivo, disponibilidad y coste de mano de obra, nivel técnico de la misma, etc.

BIBLIOTECA