Escuela Politécnica Superior de Jaén

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Escu el a P ol ité cn ica Sup er ior d e Jaé n

Escuela Politécnica Superior de Jaén

Trabajo Fin de Grado

BOMBEO MEDIANTE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA PARA

RIEGO DE OLIVAR

Alumno: Francisco Manuel Trillo de la Paz

Tutor: Prof. D. Francisco Baena Villodres Dpto: Ingeniería Electrónica y Automática

Septiembre, 2019

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Manuel Trillo Bombeo mediante sistema solar

1 Escuela Politécnica Superior de Jaén

ÍNDICE GENERAL

I. MEMORIA JUSTIFICATIVA ... 3

II. MEMORIA DESCRIPTIVA ... 6

III. MEMORIA CONSTRUCTIVA ... 29

IV. ESTUDIO AGRONÓMICO ... 34

V. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS ... 44

VI. ESTUDIO BÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD ... 51

VII. PLANOS ... 71

VIII. PLIEGO DE CONDICIONES ... 79

IX. PRESUPUESTO ... 91

X. BIBLIOGRAFÍA ... 99

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ÍNDICE DE IMÁGENES

Imagen 1: Rango de aplicación optima de la bomba – Curvas de rendimiento ... 9

Imagen 2: Corte de la bomba. ... 10

Imagen 3: Curva I/V para distintas irradación solar e temperatura ... 11

Imagen 4: Esquema interno del variador ... 12

Imagen 5:Cuadro de protección (Realizada por el autor) ... 13

Imagen 6: cuadro general (Realizada por el autor) ... 13

Imagen 7: Disyuntor ... 14

Imagen 8: Fusible ... 14

Imagen 9::Irradiación solar en función de la hora en un día que no está nublado ... 45

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Características de la bomba.(Realizado por autor) ... 9

Tabla 2: Dimensiones de la bomba. ... 10

Tabla 3: Características de paneles solares. ... 11

Tabla 4: características del variador ... 12

Tabla 5: Características diferencial ... 14

Tabla 6: Caracteristicas cableado ... 15

Tabla 7: Secciones. ... 15

Tabla 8: instalación fotovoltaica ... 27

Tabla 9: instalación convencional ... 27

Tabla 10: Instalación combustible fósil ... 28

Tabla 11: Coordenadas ... 31

Tabla 12: Coordenadas (Realizado por autor) ... 36

Tabla 13: Datos Catastrales (Realizado por autor) ... 36

Tabla 14: Caracteristicas tecnicas (Realizado por autor) ... 36

Tabla 15: Instalación de riego (Realizado por autor) ... 37

Tabla 16:Perdidas de carga (Realizado por autor) ... 37

Tabla 17: Resumen perdidas de carga (Realizado por autor) ... 37

Tabla 18: Cobertura de un 60%, provincia de Jaén ... 38

Tabla 19: Tabla resumen (Realizado por autor) ... 39

Tabla 20: Tabla resumen estudio agronómico (Realizado por autor) ... 41

Tabla 21: Radiación según angulo kWh/m2 (Realizado por autor) ... 45

Tabla 22: Resumen necesidades hídricas (Realizado por autor) ... 46

Tabla 23: Tabla resumen horas de regadío según inclinación (Realizado por el autor) ... 46

Tabla 24: Características de instalación (Realizado por el autor) ... 47

Tabla 25: Datos para potencia de la bomba (Realizado por el autor) ... 47

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I. MEMORIA JUSTIFICATIVA

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I. MEMORIA JUSTIFICATIVA ... 3 Objetivo del proyecto. ... 5

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Objetivo del proyecto.

El objetivo de este proyecto es el diseño de un sistema de bombeo con placas solares para una finca de olivar ubicada en el término municipal de Bailen.

Mediante este proyecto que es considerado TFG pretendemos reflejar los conocimientos adquiridos en el Grado cursado, Ingeniería Electrónica Industrial, pero también queremos dar un enfoque real a lo que se tendría que realizar para desarrollar un proyecto de dichas características en la vida real.

Para este proyecto he contado con la tutorización del profesor FRANCISCO BAENA VILLODRES del departamento INGENIERIA ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA de la universidad de Jaén.

El proyecto en sí, está realizado sobre una finca que tiene un sondeo en propiedad, se hará un estudio agronómico para conocer las necesidades hídricas del cultivo de estudio.

A través de este estudio sabremos las necesidades hídricas necesarias para nuestro olivar, con estos valores se diseñará un sistema de bombeo para poder abastecer nuestro cultivo.

Además, se proyectará una estructura metálica donde se ubicarán las placas solares, también se realizará la instalación eléctrica y cableado del sistema.

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II. MEMORIA DESCRIPTIVA

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II. MEMORIA DESCRIPTIVA ... 6

Antecedentes ... 8

Situación geográfica y accesibilidad ... 8

Descripción del proyecto y sus características ... 8

3.1 Sondeo y perforación ... 8

3.2 Motobomba ... 8

3.3 Paneles solares ... 11

3.4 Variador de frecuencia ... 12

3.5 Instalación eléctrica ... 13

Normativa ... 16

Cumplimiento del Código Técnico de la Edificación (CTE). ... 17

5.1 Seguridad estructural (DB-SE). ... 17

5.2 Seguridad de utilización y accesibilidad (DB-SUA). ... 18

5.3 Seguridad en caso de incendio (DB-SI). ... 18

5.4 Salubridad (DB-HS). ... 18

5.5 Ahorro energético (DB-HE). ... 18

5.6 Protección frente al ruido (DB-HR)... 19

Cumplimiento del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. ... 19

6.1 Dispositivos de protección. ... 19

6.2 Caídas de tensión máximas reglamentarias. ... 20

6.3 Instalaciones de puesta a tierra. ... 20

6.4 Protección contra contactos directos e indirectos. ... 23

6.5 Receptores. Motores. ... 24

Informe ambiental... 25

7.1 Afecciones al medio ambiente. ... 25

7.2 Afecciones a vías pecuarias. ... 25

7.3 Afecciones a entornos protegidos... 25

7.4 Gestión de residuos de la construcción y demolición. ... 25

Justificación de las soluciones adoptadas ... 26

8.1 Valoración de posibles opciones ... 26

8.2 Comparativa económica ... 27

8.3 Conclusión solución adoptada ... 28

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Antecedentes

A petición de Juan Trillo Martínez, con domicilio en calle Don Bosco, Nº14, 2ºA, Úbeda (23400), se realiza un Proyecto Básico y de Ejecución por parte de D. Manuel Trillo de la Paz, Ingeniero Electrónico industrial, Nº colegiado 39863.

El presente proyecto está destinado al cálculo y diseño de una estructura para soporte de 18 placas solares de 280 Wp para alimentar una bomba de 3cv, instalada en un pozo con licencia en la finca propiedad del peticionario, situados en el término municipal de Bailén en el paraje Cañada Bailen.

Situación geográfica y accesibilidad

La finca se encuentra en el término municipal de Bailén, en el paraje denominado Cañada Baeza.

Para acceder a la finca se toma el Camino Cañada Bailen desde la calle Lue 13 y a 1.4 km se encuentra el desvío hacia la Carretera de Alcaparrosa, continuando 1.6 km la finca se encuentra a mano derecha.

En el documento “Planos” se puede observar con más detalle la situación de la finca.

Las coordenadas UTM del centro de la construcción, son:

Lat: 38º 4’ 37’’N - Long: 3º 44’ 31’’W

Descripción del proyecto y sus características

Se proyecta una estructura metálica con la finalidad de soportar una cubierta de 18 placas solares que alimentarán a un sistema de bombeo sumergido en un pozo de 110 metros.

La construcción se llevará a cabo en la parcela número 465 del polígono 15 del término municipal de Bailén propiedad de Juan Trillo Martínez.

3.1 Sondeo y perforación

Disponemos de un pozo en propiedad que está aprobado por confederación para poder explotarlo para nuestra necesidad hídrica, las características de nuestro sondeo serán:

- Profundidad del pozo: 110 m

- Profundidad de instalación de la bomba 100 m - Perforación: 220 mm

- Entubado PVC: 180 mm - Nivel del Agua estático: 50 m - Nivel del agua dinámico: 80 m

- Aforo en nivel dinámico: 3.6 l/s (12.96 m3/h) - Destino: riego del olivar.

3.2 Motobomba

Se ha decido instalar una bomba de la marca Caprari ya que es una empresa de nivel internacional de bombas y electrobombas centrifugas, además de poder dar soluciones avanzadas para la

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9 gestión del ciclo integral del agua. Su calidad-precio son de las mejores del mercado. (Caprari, 2019)

Características de la Bomba (obtenidas de Hoja de características):

Modelo Tipo Potencia Caudal Profundidad Intensidad de trabajo

Voltaje Potencia nominal

E4XED30/32+

MCK43-8V

SUBMERSIBLE

ELECTRIC PUMP 3 cv 4,4

m3/h

118 m 6,3 A 400 V 2,2 kW

Tabla 1: Características de la bomba.(Realizado por autor)

Imagen 1: Rango de aplicación optima de la bomba – Curvas de rendimiento

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10

Imagen 2: Corte de la bomba.

Tabla 2: Dimensiones de la bomba.

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3.3 Paneles solares

Para la instalación fotovoltaicas se ha decidido usar las placas de la marca Americasolar, en este caso será el modelo AS-6P30 policristalino de 280W. (America Solar, 2019)

Características (obtenidos de hoja de características):

Tabla 3: Características de paneles solares.

Imagen 3: Curva I/V para distintas irradación solar e temperatura

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3.4 Variador de frecuencia

El término variador y variador de frecuencia variable están relacionados y en cierta medida, son intercambiables. Un variador de motor electrónico para un motor de C.A. puede controlar la velocidad del motor mediante la variación de la frecuencia de la alimentación enviada al motor.

Para nuestra instalación vamos a un variador de frecuencia de la marca VMCIberia modelo IG5A- 022, aquí podemos observar las características técnicas (Vector Motor Control, 2019)(obtenida de sus hojas de cacteristicas):

Tabla 4: características del variador

Imagen 4: Esquema interno del variador

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3.5 Instalación eléctrica

Cuadro de protección

Tendremos un cuadro de protección en la estructura de nuestras placas solares, donde esta nuestro diferenciar de protección.

Cuadro ya montado en estructura:

Imagen 5:Cuadro de protección (Realizada por el autor)

Cuadro general de maniobra y protección

Montaremos un cuadro general de maniobra y protección, donde dentro estará toda nuestra instalación eléctrica. Este cuadro está situado justo donde está el pozo, ya que se dispone de una pequeña caseta ya construida.

Dentro del cuadro se puede encontrar: Diferenciales, disyuntor, variador/inversor, portafusibles e cableado necesario para unirlo todo, además del interruptor general de maniobra.

Ejemplo aproximado del cuadro:

Imagen 6: cuadro general (Realizada por el autor)

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14 Diferencial de 300mA

La instalación tendrá dos diferenciales de 300mA que uno protegerá el circuito de CC y el otro el circuito de CA, serán de la marca SCHNEIDER, modelo A9R84425.

Información adicional:

Tabla 5: Características diferencial

Disyuntor

Se instalará un disyuntor para proteger nuestra bomba, por si tenemos un exceso de corriente eléctrica o una sobrecarga. Se va a utilizar también de la marca SCHNEIDER DISYUNTOR MAGNETOTERMICO 6-10A ref. GV2ME14

Imagen 7: Disyuntor

Portafusibles y fusibles

Se instalará una línea de portafusibles con fusibles de 10 A x 38 mm, el portafusibles será de la marca SCHNEIDER BASE PORTAFUSIBLE STI 10X38 1P 500V ref. 15636 y fusibles de la marca TEKKA modelo 10x38mm 10 A 500V.

Imagen 8: Fusible

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15 Cableado

Se instalará los cables libres de halógenos RZ1-K (AS) CPR, cumplen con los criterios de clasificación de productos de la construcción según Reglamento CPR 305/2011 y la norma EN 50575, siendo los indicados para instalaciones fijas, protegidas o no, donde en caso de incendio se requiera una baja emisión de humos y gases corrosivos.

Son adecuados para instalaciones interiores y exteriores, su gran flexibilidad los hace muy apropiados en instalaciones complejas y de gran dificultad.

Los cables RZ1-K (AS) 0,6/1kV se fabrican con cubierta de color verde según la norma UNE 21123.

Los cables RZ1-K (AS) 0,6/1kV pueden fabricarse en otros colores según la norma IEC 60502.

En el apartado de cálculos justificativos se explica porque se ha escogido el cable RZ1-K (AS) 0,6/1kV 1x6 mm2 para toda la instalación. (Cables SRTC, 2019)

Característica técnica:

Tabla 6: Características cableado

Dimensiones del cable:

Tabla 7: Secciones.

Estructura metálica

La estructura consta de dos pórticos de dos pilares a un agua.

A continuación, se describe no exhaustivamente las características de la estructura:

• Dimensión de la cubierta: 30 m2

• Pendiente de la cubierta: 22º

• Distancia entre pilares del pórtico: 4 m

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• Distancia entre pórticos: 4 m

• Altura del pilar menor: 3 m

• Altura del pilar mayor: 4.7 m

• Separación entre correas: 1.66 m

• Altura de atado entre pilares: 3 m

• Dimensiones zapatas: 1.2 x 1.4 x 0.5 m

En la parte de Memoria constructiva será explicada más detalladamente.

Normativa

Serán de aplicación general las contenidas en las siguientes normativas:

 Real decreto 42/2.002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (R.E.B.T.), corregido por el Real Decreto 560/2.010, de 7 de mayo, por el que se modifican diversas normas reglamentarias en materia de seguridad industrial para adecuarlas a la ley 17/2.009, de 23 de Noviembre, sobre el libre acceso a las actividades de servicios y su ejercicio, y a la ley 25/2.009, de 22 de Diciembre, de modificación de diversas leyes para su adaptación a la Ley sobre el libre acceso a las actividades de servicio y su ejercicio y corrección de errores publicada en el BOE nº 149 de fecha 19 de Junio de 2.010 y corrección de errores publicada en el BOE nº 207 de fecha 26 de Agosto de 2.010). (Reglamento Electrotecnico de Baja tension (R.E.B.T), 2002)

 Ley 54/2003, de 12 de diciembre, de prevención de Riesgos Laborales. (BOE 269 de 10 de noviembre de 1.995)

 De Ley 7/2.007 de 9 de Julio de 2.007 de Gestión Integral de Calidad Ambiental (GICA).

 REAL DECRETO 1.215/1.997, de 18 de Julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo Real Decreto 314/2.006 de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación (C.T.E) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias. (B.O.E 28 de marzo de 2.006). (Código Técnico de la Edificacion (CTE), 2006)

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Cumplimiento del Código Técnico de la Edificación (CTE).

En la elaboración de este proyecto se han cumplido las prescripciones técnicas de acuerdo a la normativa expuesta en el CTE.

6.1 Seguridad estructural (DB-SE).

Se han establecido las limitaciones de uso del edificio en su conjunto y de cada una de las partes en las que se divida la estructura.

• Periodo de servicio previsto: 50 años Exigencia Básica SE1: Resistencia y estabilidad

La resistencia y la estabilidad son las adecuadas para que no se generen riesgos indebidos ni durante la fase de construcción ni para el uso previsto de los edificios.

Un evento extraordinario no producirá consecuencias desproporcionadas respecto a la causa original.

Exigencia Básica SE2: Aptitud al servicio

El comportamiento de la estructura será tal que no se produzcan deformaciones inadmisibles, conforme al uso previsto de la misma. El comportamiento dinámico se limita a nivel de probabilidad aceptable para evitar que se produzcan degradaciones o anomalías estructurales.

Se limita, por tanto, la deformación de la estructura para hacerla compatible con la rigidez de los elementos constructivos.

Seguridad estructural. Acciones en la edificación.

Se muestran a continuación las acciones con las que se procede a la comprobación estructural:

• Acciones permanentes:

- Peso Propio Acciones variables:

- Sobrecarga de uso - Viento

- Nieve

• Acciones accidentales:

- Sismo

Seguridad estructural. Cimentación.

Para el dimensionamiento de la cimentación se tiene en cuenta las Teorías de los Estados Límites Últimos (apartado 3.2.1 DB-SE) y los Estado Límites de Servicio (apartado 3.2.2 del DB-SE), además de la aplicación de la instrucción de hormigón estructural (EHE-08)

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18 Por lo que se minimizan las posibilidades de colapso del terreno, el fallo estructural de la cimentación y se determinan unos requisitos impuestos a las deformaciones del terreno por razones estéticas y de servicio.

Seguridad estructural. Madera.

No se proyecta ningún tipo de material que se registre en este capítulo.

6.2 Seguridad de utilización y accesibilidad (DB-SUA).

El objetivo del requisito básico Seguridad de utilización consiste en reducir a límites aceptables el riesgo de que los usuarios de un edificio sufran daños inmediatos durante el uso previsto de los edificios como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, mantendrán y utilizarán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes.

Al tratarse de una construcción abierta en todo su perímetro, estar situado en zona rural y tener una altura libre mínima de 3 metros, se considera que este Documento Básico NO es de aplicación.

6.3 Seguridad en caso de incendio (DB-SI).

Este Documento Básico (DB) tiene por objeto establecer reglas y procedimientos que permiten cumplir las exigencias básicas de seguridad en caso de incendio. La correcta aplicación del conjunto de los DB supone que se satisface el requisito básico "Seguridad en caso de incendio".

Estructura metálica:

Debido a que se trata de una construcción con carga de fuego insignificante, estar abierta en todo su perímetro y estar situada en zona rural, se considera que este Documento Básico NO es de aplicación.

6.4 Salubridad (DB-HS).

Este Documento Básico (DB) tiene por objeto establecer reglas y procedimientos que permiten cumplir las exigencias básicas de salubridad. La correcta aplicación del conjunto del DB supone que se satisface el requisito básico de “Salubridad”.

No está previsto la ejecución de obras de instalaciones y la construcción NO se encuentra dentro de los criterios de aplicación.

6.5 Ahorro energético (DB-HE).

Este Documento Básico tiene por objeto establecer reglas y procedimientos que permiten cumplir el requisito básico de ahorro de energía. La correcta aplicación del conjunto del DB supone que se satisface el requisito básico de “Ahorro de Energía”.

Al tratarse de una construcción abierta en todo su perímetro y tener una superficie construida de menos de 50 m2, se considera que este Documento Básico NO es de aplicación.

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6.6 Protección frente al ruido (DB-HR).

El objetivo del requisito básico “Protección frente al ruido” consiste en limitar, dentro de los edificios y en condiciones normales de utilización, el riesgo de molestias o enfermedades que el ruido pueda producir a los usuarios como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento. El Documento Básico “DB HR Protección frente al ruido”

especifica parámetros objetivos y sistemas de verificación cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de protección frente al ruido.

Al no encontrarse esta construcción dentro del ámbito de aplicación del Documento Básico, NO se contempla.

Cumplimiento del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión.

La instalación eléctrica ha sido diseñada de acuerdo al Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, con el fin de garantizar la seguridad de las personas, así como los bienes materiales.

7.1 Dispositivos de protección.

Protección contra sobreintensidades.

Todo circuito estará protegido contra los efectos de las sobreintensidades, según la ITC-BT-22, que puedan presentarse en el mismo, para lo cual la interrupción de este circuito se realizará en un tiempo conveniente o estará dimensionado para las sobreintensidades previsibles.

Las sobreintensidades pueden estar motivadas por:

• Sobrecargas debidas a los aparatos de utilización o defectos de aislamiento de gran impedancia.

• Cortocircuitos.

• Descargas eléctricas atmosféricas Protección contra sobrecargas.

El límite de intensidad de corriente admisible en un conductor ha de quedar en todo caso garantizada por el dispositivo de protección utilizado. Este dispositivo podrá estar constituido por un interruptor automático de corte omnipolar con curva térmica de corte, o por cortacircuitos fusibles calibrados de características de funcionamiento adecuadas.

Protección contra cortocircuitos.

En el origen de todo circuito se establecerá un dispositivo de protección contra cortocircuitos cuya capacidad de corte estará de acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en el punto de su conexión. Se admite, no obstante, que cuando se trate de circuitos derivados de uno principal, cada uno de estos circuitos derivados disponga de protección contra sobrecargas, mientras que un solo dispositivo general pueda asegurar la protección contra cortocircuitos para todos los circuitos derivados. Se admiten como dispositivos de protección

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20 contra cortocircuitos los fusibles calibrados de características de funcionamiento adecuadas y los interruptores automáticos con sistema de corte omnipolar.

7.2 Caídas de tensión máximas reglamentarias.

Para los cálculos eléctricos se ha tenido en cuenta la ITC-BT-19, que indica las intensidades máximas admisibles y la caída de tensión máxima admisible será: que será del 1% para CC y del 3

% para CA.

7.3 Instalaciones de puesta a tierra.

Las puestas a tierra tienen el objetivo de limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados. La conexión a tierra es la unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección alguna, de una parte, del circuito eléctrico o de una parte conductora no perteneciente al mismo mediante una toma de tierra con un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo.

Uniones a tierra.

La elección e instalación de los materiales que aseguren la puesta a tierra deben se tales que:

• El valor de la resistencia a tierra este conforme con las normas de protección y de funcionamiento de la instalación y se mantenga de esta manera a lo largo del tiempo.

• Las corrientes de defecto a tierra y las corrientes de fuga puedan circular sin peligro, particularmente desde el punto de vista de solicitaciones térmicas, mecánicas y eléctricas.

• La solidez o la protección mecánica quede asegurada con independencia de las condiciones estimadas de influencias externas.

• Contemplen los posibles riesgos debidos a electrólisis que pudieran afectar a otras partes metálicas.

Tomas de tierra.

Para la toma de tierra se pueden utilizar electrodos formados por:

• Barras y tubos.

• Pletinas y conductores desnudos.

• Placas.

• Anillos o mallas metálicas constituidas por los elementos anteriores o sus combinaciones.

• Armaduras de hormigón enterradas; con excepción de las armaduras pretensadas.

• Otras estructuras enterradas que se demuestre que son apropiadas.

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21 Los conductores de cobre utilizados como electrodos serán de construcción y resistencia eléctrica según la clase 2 de la norma UNE 21.022. El tipo y la profundidad de enterramiento de las tomas de tierra deben ser tales que la posible pérdida de humedad del suelo, la presencia del hielo u otros efectos climáticos, no aumenten la resistencia de la toma de tierra por encima del valor previsto. La profundidad nunca será inferior a 0,50 m.

Los materiales utilizados y la realización de las tomas de tierra deben ser tales que no se vea afectada la resistencia mecánica y eléctrica por efecto de la corrosión de forma que comprometa las características del diseño de la instalación

Conductores de tierra

La sección de los conductores de tierra, cuando trabajamos en secciones inferiores a 16mm2, serán las mismas que las de conductores de línea.

Durante la ejecución de las uniones entre conductores de tierra y electrodos deben extremarse las precauciones para que resulten eléctricamente correctas.

Bornes de puesta a tierra.

En toda instalación de puesta a tierra debe preverse un borne principal de tierra, al cual deben unirse los conductores siguientes:

• Los conductores de tierra

• Los conductores de protección

• Los conductores de unión equipotencial principal

• Los conductores de puesta a tierra funcional, si son necesarios

Debe preverse sobre los conductores de tierra y en lugar accesible, un dispositivo que permita medir la resistencia de la toma de tierra correspondiente.

Conductores de protección.

Los conductores de protección sirven para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar la protección contra contactos indirectos.

En el circuito de conexión a tierra, los conductores de protección unirán las masas al conductor de tierra.

Si la aplicación de la tabla conduce a valores no normalizados, se han de utilizar conductores que tengan la sección normalizada superior más próxima. Los conductores de protección que no forman parte de la canalización de alimentación serán de cobre con una sección, al menos de:

• 2,5 mm2, si los conductores de protección disponen de una protección mecánica.

• 4 mm2, si los conductores de protección no disponen de una protección mecánica.

Cuando el conductor de protección sea común a varios circuitos, la sección de ese conductor debe dimensionarse en función de la mayor sección de los conductores de fase. Como conductores de protección pueden utilizarse:

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• Conductores en los cables multiconductores.

• Conductores aislados o desnudos que posean una envolvente común con los conductores activos.

• Conductores separados desnudos o aislados.

Cuando la instalación conste de partes de envolventes de conjuntos montadas en fábrica o de canalizaciones prefabricadas con envolvente metálica, estas envolventes pueden ser utilizadas como conductores de protección si satisfacen, simultáneamente, las tres condiciones siguientes:

• Su continuidad eléctrica debe ser tal que no resulte afectada por deterioros mecánicos, químicos o electroquímicos.

• Su conductibilidad debe ser, como mínimo, igual a la que resulta por la aplicación del presente apartado.

• Deben permitir la conexión de otros conductores de protección en toda derivación predeterminada.

Los conductores de protección deben estar convenientemente protegidos contra deterioros mecánicos, químicos y electroquímicos, además de, contra los esfuerzos electrodinámicos.

Las conexiones deben ser accesibles para la verificación y ensayos, excepto en el caso de las efectuadas en cajas selladas con material de relleno o en cajas no desmontables con juntas estancas.

Ningún aparato deberá ser intercalado en el conductor de protección, aunque para los ensayos podrán utilizarse conexiones desmontables mediante útiles adecuados.

Las masas de los equipos a unir con los conductores de protección no deben ser conectadas en serie en un circuito de protección, con excepción de las envolventes montadas en fábrica o canalizaciones prefabricadas mencionadas anteriormente.

Resistencia de las tomas de tierra.

El electrodo se dimensionará de forma que su resistencia de tierra, en cualquier circunstancia previsible, no sea superior al valor especificado para ella, en cada caso.

El valor de resistencia de tierra será tal que cualquier masa no pueda dar lugar a tensiones de contacto superiores a:

• 24V en local o emplazamiento conductor

• 50V en los demás casos

Si las condiciones de la instalación son tales que pueden dar lugar a tensiones de contacto superiores a los valores señalados anteriormente, se asegurará la rápida eliminación de la falta mediante dispositivos de corte adecuados a la corriente de servicio.

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23 La resistencia de un electrodo depende de sus dimensiones, de su forma y de la resistividad del terreno en el que se establece. Esta resistividad varía frecuentemente de un punto a otro del terreno, y varía también con la profundidad.

Revisión de las tomas de tierra.

Por la importancia que ofrece desde el punto de vista de la seguridad, cualquier instalación de toma de tierra, deberá ser obligatoriamente comprobada por el Director de la Obra o Instalador Autorizado en el momento de dar de alta la instalación para su puesta en marcha o en funcionamiento. Personal técnicamente competente efectuará la comprobación de la instalación de puesta a tierra, al menos anualmente, en la época en la que el terreno esté más seco. Para ello, se medirá la resistencia de tierra, y se repararán con carácter urgente los defectos que se encuentren. En los lugares en que el terreno no sea favorable a la buena conservación de los electrodos, éstos y los conductores de enlace entre ellos hasta el punto de puesta a tierra, se pondrán al descubierto para su examen, al menos una vez cada cinco años.

7.4 Protección contra contactos directos e indirectos.

Se asegurará la protección de las personas y animales domésticos contra los choques eléctricos aplicando medidas apropiadas, para la protección contra los contactos directos y contra los contactos indirectos.

Protección contra contactos directos.

Se protegerá a las personas contra los peligros que pueden derivarse de un contacto con las partes activas de los materiales eléctricos.

Protección por aislamiento de las partes activas

Las partes activas deberán estar recubiertas de un aislamiento que no pueda ser eliminado más que destruyéndolo, según ITC-BT-24.

Las pinturas, barnices, lacas y productos similares no se considerarán que constituyan un aislamiento suficiente en el marco de la protección contra los contactos directos.

Protección por medio de barreras o envolventes

Las barreras o envolventes deben fijarse de manera segura y ser de una robustez y durabilidad suficientes para mantener los grados de protección exigidos, con una separación suficiente de las partes activas en las condiciones normales de servicio, teniendo en cuenta las influencias externas. Cuando sea necesario suprimir las barreras, abrir las envolventes o quitar partes de éstas, esto no debe ser posible más que:

• Con la ayuda de una llave o de una herramienta.

• Después de quitar la tensión de las partes activas protegidas por estas barreras o envolventes, no pudiendo ser restablecida la tensión hasta después de volver a colocar las barreras o las envolventes.

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24 Protección por medio de obstáculos

Se obstaculizará los contactos fortuitos con las partes activas, pero no los contactos voluntarios por una tentativa deliberada de salvar el obstáculo. La aplicación de los obstáculos se limita a locales de servicio eléctrico, solo accesible a personal autorizado. Los obstáculos impedirán:

• Un acercamiento físico no intencionado a las partes activas.

• Los contactos no intencionados con las partes activas en el caso de intervenciones en equipos bajo tensión durante el servicio.

Protección complementaria por dispositivos de corriente diferencial-residual

Se complementarán las anteriores medidas de protección contra los contactos directos mediante el empleo de dispositivos de corriente diferencial-residual, cuyo valor de corriente diferencial asignada de funcionamiento sea inferior o igual a 300 mA. Se reconoce como medida de protección complementaria en caso de fallo de otra medida de protección contra los contactos directos o en caso de imprudencia de los usuarios.

Protección contra contactos indirectos.

El corte automático de la alimentación después de la aparición de un fallo está destinado a impedir que una tensión de contacto de valor suficiente, se mantenga durante un tiempo tal que puede dar como resultado un riesgo.

Existirá una adecuada coordinación entre el esquema de conexiones a tierra de la instalación utilizado de entre los descritos en la ITC-BT-08 y las características de los dispositivos de protección.

7.5 Receptores. Motores.

Tendrán limitada la intensidad de arranque, tal como indica la ITC-BT-47.

Los conductores que alimentan a un solo motor estarán dimensionados para una intensidad del 125% de la intensidad a plena carga del motor. En cambio, si los conductores alimentan a varios motores estarán dimensionados para una intensidad no inferior a la suma del 125% de la intensidad a plena carga del motor de mayor potencia, más la intensidad a plena carga de los demás motores.

Los motores deberán estar protegidos contra cortocircuitos y contra sobrecargas en todas sus fases, debiendo esta última protección ser de tal naturaleza que cubra, en los motores trifásicos, el riesgo de la falta de tensión en una de sus fases. En el caso de los motores con arrancador estrella-triangulo se asegurará la protección para ambas conexiones.

Los motores de potencia superior a 0,75 kW, según la ITC-BT-47, estarán provistos de reóstatos de arranque o dispositivos equivalentes que no permitan que la relación de corriente entre el periodo de arranque y el de marcha normal que corresponde a su plena carga, según las características del motor que debe indicar su placa.

(26)

25

Informe ambiental

8.1 Afecciones al medio ambiente.

La actuación que se pretende llevar a cabo está exenta de actuaciones preventivas y de control ambiental tomando como base legal la Ley de Gestión Integral de la Calidad Ambiental en la Comunidad Autónoma de Andalucía, en su anexo I. (BOE, Ley 7/2007, 2007)

Se considera que el desarrollo de la presente obra no presenta afecciones al medio ambiente que deban ser evaluadas, siendo las actividades a desarrollar, compatibles con el medio ambiente.

8.2 Afecciones a vías pecuarias.

La construcción no afecta a ningún tipo de vía, cañada real, cordel o vereda ya sean públicas o privadas.

8.3 Afecciones a entornos protegidos.

Tanto en la zona de construcción, como en el entorno (500 metros), no existen zonas naturales protegidas que puedan verse afectadas.

8.4 Gestión de residuos de la construcción y demolición.

De acuerdo con el R.D. 105/2008, se presenta el Plan de Gestión de Residuos de Construcción y Demolición, conforme a lo dispuesto en el artículo 3.

Identificación de los residuos a generar

Se definen e identifican a continuación las categorías de residuos de construcción y demolición:

• R.C.D. de Nivel 1.- Residuos generados por las obras de infraestructura, siendo resultado de los excedentes de excavación de los movimientos de tierra generados en el transcurso de dichas obras. Se trata, por tanto, de las tierras y materiales pétreos, no contaminados, procedentes de obras de excavación.

• R.C.D. de Nivel 2.- Residuos generados principalmente en las actividades propias del sector de la construcción, de la demolición, de la reparación y la implantación de servicios. Son residuos no peligrosos, que no experimentan transformaciones físicas, químicas o biológicas significativas.

Estimación de la cantidad de residuos generados en la obra.

Los residuos generados serán tan solo los marcados en la Lista Europea de Residuos (LER). No se considerarán incluidos en el cómputo general aquellos materiales que no superen 1 m³ del total, no sean considerados peligrosos o requieran un tratamiento especial. La estimación de pesos y volúmenes de los residuos se realiza a partir del dato de la superficie construida total, siendo en este caso 50 m2.

• Dado que la estructura se construirá en taller, esta no generará residuos en obra.

• No se generarán escombros de fábrica ya que no se usará este tipo de material.

(27)

26

• Los residuos eléctricos generados no superarán 1 ^m³.

Previsión de reutilización en la misma obra o en emplazamientos externos

La tierra procedente de la excavación y el movimiento de tierra será reutilizada en la misma obra.

Previsión de valorización “in situ” de los residuos generados

No hay previsión de reutilización en la misma obra o en emplazamientos externos.

Limpieza de las obras.

Es obligación mantener limpias las obras y sus alrededores tanto de escombros como de materiales sobrantes, retirar las instalaciones provisionales que no sean necesarias, así como ejecutar todos los trabajos y adoptar las medidas que sean apropiadas para que la obra presente buen aspecto.

Justificación de las soluciones adoptadas

Vamos a exponer porque se ha decidido hacer una instalación fotovoltaica en vez de otro tipo de proyecto, como puede ser una instalación convencional o de combustión fusil.

Además, un dato importante de nuestro proyecto es que no disponemos de una balsa de agua, ya que, este tipo de construcciones se proyectan por los siguientes casos:

- El primer caso es por la necesidad de agua en ciertos momentos del año, en nuestro caso no va a ser así ya que nuestro pozo dispone de agua durante todo el año, además de que tenemos más metros cúbicos de agua de los que necesitamos, esto está expuesto en el apartado estudio agronómico.

- El segundo caso se debe a que estas balsas se llenan por la noche ya que el precio de la electricidad para el bombeo es menor. Como nosotros disponemos de una instalación de placas solares esto caso es inviable.

9.1 Valoración de posibles opciones

Instalación fotovoltaica

La energía fotovoltaica es una tecnología del área de las energías muy importante por diversas razones que vamos a exponer en este punto. Además, al ser una tecnología de energía solar, presenta numerosos beneficios ambientales.

Pocas tecnologías de generación de energía tienen tan mínimo impacto sobre el medio ambiente como la energía fotovoltaica. La energía fotovoltaica no produce contaminación de aire o residuos peligrosos. No requiere combustibles líquidos o gaseosos que tengan que ser transportados o usar su combustión. Debido a que su fuente de energía - luz del sol - es gratis, los sistemas fotovoltaicos garantizan el acceso a la energía eléctrica.

Sus principales ventajas:

- Es una fuente de energía limpia, renovable, infinita y silenciosa.

- No utiliza combustibles ni genera residuos.

(28)

27 - Las demandas de mantenimiento mínimas.

- Los paneles pueden colocarse sobre tejados, cubiertas industriales… sin ocupar demasiado espacio útil y sin impacto arquitectónico.

- Su instalación no es complicada.

- Es una tecnología que cada vez es más asequible económicamente Instalación convencional

Una instalación convencional seria realizar una instalación eléctrica conectada a la red, este tipo de instalación tenemos el problema de que debemos de llevar la electricidad al sitio donde tengamos nuestra finca, con el coste adicional de puede llevar a la instalación de la línea.

Instalación combustible fósil

También podíamos elegir una instalación de combustible fósil, pero con diferencia esta es la menos recomendada. Ya que es con diferencia la que más contamina y la que lleva un mayor mantenimiento. Además de tener que hace un gran desembolso para la compra del

combustible, y este tiene sus días contados.

Esta opción no es para nada rentable, se expondrá en el siguiente punto.

9.2 Comparativa económica

Se realiza una comparación técnico-económica para los casos anteriores.

Instalación fotovoltaica

Instalación fotovoltaica 9609€

Mantenimiento de los primeros 20 años* 1000€

Cuotas y pagos compañía eléctrica 0€

Coste total 10609€

Tabla 8: instalación fotovoltaica

*20 años es la durabilidad de nuestras placas solares, limpieza de placas solares al año 50€

Instalación convencional

Instalación convencional* 32000€

Mantenimiento de los primeros 20 años 500€

Cuotas y pagos compañía eléctrica ** 24600€

Coste de la electricidad en 20 años*** 3175€

Coste total 60275€

Tabla 9: instalación convencional

*Montaje y construcción de línea de alta tensión de 3km

** Termino de potencia contratada 1230€ * 20 años = 24600€

***864h regadío x 0.0853€/kWh *2,2kW * 20años = 3175€

(29)

28 Instalación combustible fósil

Instalación combustible fósil 5000€

Mantenimiento de los primeros 30 años* 5000€

Cuotas y pagos compañía eléctrica 0€

Consumo de combustible primeros 30 años 63000€

Coste total 70000€

Tabla 10: Instalación combustible fósil

*Mantenimiento de grupo electrógeno

9.3 Conclusión solución adoptada

Después de la comparación económica que claramente nos sale más rentable una instalación fotovoltaica compara con las dos posibles propuestas, tenemos claro que la energía solar es una de las tecnologías más importantes del presente y del futuro.

Tenemos presente que es importante por los siguientes aspectos:

- Ahorro energético

- Ahorro de mantenimiento

- Sistemas totalmente automatizados - Por el medio ambiente

(30)

III. MEMORIA CONSTRUCTIVA

(31)

30 III. MEMORIA CONSTRUCTIVA ... 29 Situación geológica ... 31 1.1 Estudio geotécnico ... 31 Parámetros de cálculo ... 31 2.1 Cálculo de la estructura ... 31 2.2 Cálculo de la cimentación... 31 2.3 Cargas ... 31 Estructura metálica ... 32 3.1 Características del acero ... 32 3.2 Cerramientos ... 32 3.3 Cubierta ... 32 3.4 Uniones ... 33 3.5 Pozos de cimentación. ... 33 3.6 Zapatas. ... 33

(32)

31

Situación geológica

La zona de estudio se encuentra dentro de la cuadrícula que corresponde a las coordenadas U.T.M. siguientes:

Huso UTM: 30

Coord. X: 434 921,96 Coord. Y: 4 214 642,48 Altura (m): 197,8

Tabla 11: Coordenadas

1.1 Estudio geotécnico

Teniendo en cuenta las catas de reconocimiento del terreno (50 cm por debajo de la cota inferior de cimentación) y dado que el sistema da lugar a cargas leves, se considera que el terreno es apto para llevar las obras descritas.

En cualquier caso, deben retirarse las capas del terreno que se crean deficientes. También, cabe considerar la necesidad de efectuar rellenos de hormigón si así lo requiere el terreno.

Parámetros de cálculo 2.1 Cálculo de la estructura

Se ha realizado el cálculo estructural según el método matricial de rigidez, el cual, se basa en estimar los componentes de las relaciones de rigidez para resolver las fuerzas o los desplazamientos. (Software, CYPE, s.f.)

Se establece la compatibilidad de deformaciones en todos los nudos, considerando 6 grados de libertad, y se crea la hipótesis de indeformabilidad del plano de cada planta, para simular el comportamiento rígido del forjado, impidiendo los desplazamientos relativos entre nudos del mismo.

2.2 Cálculo de la cimentación

La matriz de rigidez, junto con las hipótesis definidas como acciones sobre la cimentación (reacciones obtenidas), se resuelve por métodos frontales para obtener los desplazamientos y los esfuerzos en todos los elementos, con lo que se consigue que las rigideces de todos los ellos intervengan e interaccionen entre sí, quedando así justificada la seguridad estructural, capacidad portante y aptitud de servicio de los elementos de las cimentaciones.

2.3 Cargas

Se estudia según normativa, se realiza todas las posibles cargas para que la estructura pueda resistir, por lo que se buscar siempre la peor situación a cada barra. Es decir, se procede a una combinación de hipótesis con posibilidad de que estas se produzcan simultáneamente,

(33)

32 solicitando de una manera determinada a la estructura. Se exponen a continuación las cargas que soportará la estructura.

Acciones Variables (Q):

• Sobrecarga de viento y nieve Acciones permanentes (G):

• Peso de cerramiento (placas solares)

• Peso propio de la estructura Sismo:

• La estructura ha sido calculada teniendo en cuenta el riesgo de sismo existente en la zona.

Estructura metálica

La estructura metálica se ejecutará con perfiles metálicos laminados en caliente y cortados en taller:

• Pilares: perfil tubo rectangular 80x80x4 mm

• Pórticos: perfil IPN 120

• Vigas de atado: perfil tubo rectangular 60x60x3 mm

• Correas: perfil tubo rectangular 50x50x2 mm

• Inclinación de cubierta: 22º

3.1 Características del acero

Las características mecánicas para todos los aceros son:

• Límite elástico (Fy) = 275 N/mm2.

• Módulo de elasticidad (Ea) = 210.000 N/mm2.

• Módulo de rigidez (G)=81.000 N/mm2.

• Coeficiente de Poisson= 0,3.

• Coeficiente de dilatación lineal = 1,2·10-5ºC-1.

• Densidad = 7.850 Kg/m3.

3.2 Cerramientos

No se ejecutarán cerramientos laterales.

3.3 Cubierta

La cubierta estará formada por 18 paneles solares de 280 Wp.

(34)

33

3.4 Uniones

Todos los nudos se montarán soldados entre sí a lo largo de todo su contorno, por tanto, estos se considerarán rígidos, transmitiéndose todos los momentos generados en el pórtico debido a las cargas de viento y nieve a los pilares.

Las uniones de la estructura se realizarán mediante soldadura MAG con electrodo refractario de wolframio, realizando la soldadura en “ángulo” y “a tope”.

Las soldaduras cumplirán:

• Las características mecánicas de los materiales de aportación serán en todos los casos superiores a las del material base.

• Los cordones de las soldaduras en ángulo no podrán tener un espesor de garganta inferior a 3 mm ni superior al menor espesor de las piezas a unir.

• Los cordones de las soldaduras en ángulo cuyas longitudes sean menores de 40 mm o 6 veces el espesor de garganta, no se tendrán en cuenta para calcular la resistencia de la unión.

3.5 Pozos de cimentación.

Se ejecutarán pozos de cimentación como soporte de la estructura. Disponen de placas de anclaje para soldar la perfilaría.

Las placas de anclaje se unirán a la cimentación por medio de garras metálicas. Los pozos tendrán las siguientes medidas:

• Pozo cuadrado de 1.4 x 1.4 x 0.4 m

3.6 Zapatas.

Se ejecutarán zapatas aisladas en los pozos de cimentación. Estarán constituidas por una armadura de ferralla y hormigonadas “in situ”, ancladas a los pozos mediante redondos de acero.

La cimentación será HA-25/P/20/I, con malla electrosoldada de acero B-400 S.

(35)

IV. ESTUDIO AGRONÓMICO

(36)

35 IV. ESTUDIO AGRONÓMICO ... 34 Objeto ... 36 Antecedentes ... 36 Características de la explotación ... 36 3.1 Situación de la finca ... 36 3.2 Datos Catastrales y SigPac ... 36 3.3 Características técnicas ... 36 Instalación de riego ... 37 4.1 Caudal ... 37 4.2 Pérdidas de carga ... 37 4.3 Potencia ... 37 Necesidades hídricas del cultivo ... 38 5.1 Evapotranspiración de referencia ... 38 5.2 Evapotranspiración de cultivo ... 38 5.3 Necesidades hídricas netas ... 39 5.4 Necesidades netas de riego... 39 5.5 Volumen anual de agua ... 40 5.6 Caudal máximo mensual ... 40 5.7 Caudal máximo instantáneo ... 40 Conclusiones... 43

(37)

36

Objeto

Se acomete esta obra en la finca para dotar de agua para riego a 4.78 Has de olivar. El marco de plantación es de 10x10 metros.

Antecedentes

Se realiza este Informe para justificar técnicamente las dotaciones y volúmenes a derivar en función de la superficie dispuesta y del cultivo a regar en la finca “Cañada Baeza”, sita en el término municipal de Bailén con una superficie total de 4.78 Has propiedad de Juan Trillo Martinez, con DNI 26495549-M

Características de la explotación 3.1 Situación de la finca

Las coordenadas del sondeo son las que siguen:

Huso UTM: 30

Coord. X: 434 953,88 Coord. Y: 4 214 630,82 Altura (m): 307,22

Tabla 12: Coordenadas (Realizado por autor)

3.2 Datos Catastrales y SigPac

Ref. Catastral 23010A01600460

Polígono 15

Parcela 465

Tabla 13: Datos Catastrales (Realizado por autor)

3.3 Características técnicas

Superficie a regar 4.78 Has

Cultivo Olivar

Marco de plantación 10 m x 10 m Dotación de agua (CHG) 6940.8 m³/año

Sistema de riego Goteo

Grupo de bombeo Sumergido (3CV)

Tabla 14: Características técnicas (Realizado por autor)

(38)

37

Instalación de riego

A continuación, se diseña y justifica el sistema de riego, para ello se va a estudiar el sector más desfavorable con las siguientes características:

Sector 1

Nº Árboles 250

Sistema de riego Riego por goteo

Nº Goteros/Árbol 1

Caudal/Gotero 16 l/h

Tabla 15: Instalación de riego (Realizado por autor)

4.1 Caudal

El caudal total, teniendo en cuenta un 10% de seguridad, será:

𝑸 = 𝟐𝟓𝟎 á𝒓𝒃𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒙 𝟏 𝒈𝒐𝒕𝒆𝒓𝒐𝒔 𝒙 𝟏𝟔𝒍

𝒉𝒙 𝟏. 𝟏 = 𝟒𝟒𝟎𝟎𝒍

𝒉= 𝟒. 𝟒𝒎𝟑 𝒉

4.2 Pérdidas de carga

Las pérdidas de carga en tuberías serán:

Tubería Diámetro

(mm)

Longitud

(m) Presión nominal (ATM) Pérdidas de carga (m.c.a)

Impulsión Pozo 63 100 10 0,54

General 63 140 6 0,43

Secundaria 40 75 6 0,87

Tabla 16:Perdidas de carga (Realizado por autor)

Se han tenido en cuenta de la misma manera, para el cálculo hidráulico, las siguientes pérdidas:

Descripción Pérdidas de carga (m.c.a)

Nivel dinámico 80

Desnivel geográfico 6

Cabezal filtrado 10

Presión de servicio 15

Elementos singulares 5

Tabla 17: Resumen perdidas de carga (Realizado por autor)

Se obtiene un total de 118 m.c.a de pérdidas de carga.

4.3 Potencia

𝑷 =𝟒, 𝟒𝒎𝟑

𝒉 𝒙 𝟏𝟏𝟖 𝒎. 𝒄. 𝒂

𝟐. 𝟕 𝒙 𝟔𝟔 = 𝟐. 𝟗𝟏 𝑪𝑽 Se instalará una bomba con potencia comercial de 3 CV.

(39)

38

Necesidades hídricas del cultivo

Los cálculos se han estimado para una plantación adulta preparados para recolección mecánica con un diámetro de copa de 6.6 metros con estructura de vaso libre, de esta manera se asegura cubrir las etapas de déficit hídrico durante toda la vida del árbol.

5.1 Evapotranspiración de referencia

En primer lugar, se ha calculado la evapotranspiración de referencia ETo, mediante el método FAO Penman-Monteith: (Rosalia Rojas, 1996)

Para este cálculo se ha utilizado el Software “CROPWAT 8.0” de la FAO. Los datos climatológicos se han obtenido con “CLIMWAT 2.0 for CROPWAT” para la provincia de Jaén.

5.2 Evapotranspiración de cultivo

Una vez obtenidos los datos ETo, se calcula la evapotranspiración de cultivo ETc, atendiendo a la siguiente ecuación:

En el caso del olivo Pastor y Orgaz (1994) han dado los siguientes valores para el olivo con un 60%

de cobertura (Rosalia Rojas, 1996):

Tabla 18: Cobertura de un 60%, provincia de Jaén

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

0,5 0,5 0,65 0,6 0,55 0,5 0,45 0,45 0,55 0,6 0,65 50

(40)

39

5.3 Necesidades hídricas netas

Las necesidades hídricas netas se calculan multiplicando ETc por varios factores correctores (Sevilla, 2007):

𝑵𝒉𝒏 = 𝑬𝑻𝒄 𝒙 𝑲𝒍 𝒙 𝑲𝒓 𝒙 𝑲𝒂 Dónde; Nhn Necesidades hídricas netas.

Kl Efecto de localización.

Kr corrector por variación climatologica.

Ka coeficiente por adveccion.

Cálculo de Kl:

Para obtener este factor, se van a utilizar las siguientes fórmulas de autores diferentes, despreciando los valores extremos y calculando la media de los dos intermedios. (Sevilla, 2007)

Kl

1,34*A 0,458

0,1+A 0,442

A+0,5*(1-A) 0,671 A+0,15*(1-A) 0,440

Tabla 19: Tabla resumen (Realizado por autor)

𝑨 =(𝑷𝒊 𝒙 𝑫^𝟐 𝟒 ) 𝒂 𝒙 𝒃 Dónde; A Área Sombreada.

D Diámetro de copa.

a y b Marco de plantación.

Se obtiene un valor Kl de 0,450 Cálculo de Kr:

Se aplica este coeficiente para corregir los incrementos de temperatura y el descenso de precipitaciones que se estiman durante los próximos años. (Sevilla, 2007)

Se estima un valor Ka de 1.17.

Cálculo de Ka:

Ka vendrá dada en función de la naturaleza del cultivo, en este caso:

El coeficiente estimado Ka es 1.04.

5.4 Necesidades netas de riego

Por último, se calculan las necesidades netas de riego:

𝑵𝒏𝑹 = 𝑵𝒆𝒄𝒆𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆𝒔 𝒉í𝒅𝒓𝒊𝒄𝒂𝒔 𝒏𝒆𝒕𝒂𝒔 − 𝑷. 𝑬𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒂

(41)

40 Como se puede ver en la tabla adjunta, una vez realizados todos los cálculos, se ha obtenido un valor total NnR de 142.98 mm/año o, equivalentemente;

𝟏𝟒𝟐. 𝟗𝟖𝒎𝒎 = 𝟏𝟒𝟐. 𝟗𝟖 𝒍

𝒎𝟐 𝒙 𝒂ñ𝒐= 𝟏𝟒𝟐𝟗. 𝟖 𝒎𝟑 𝒉𝒂 𝒙 𝒂ñ𝒐

5.5 Volumen anual de agua

El volumen anual de agua es:

𝟒. 𝟕𝟖 𝒉𝒂𝒔 𝒙 𝟏𝟒𝟐𝟗. 𝟖 𝒎𝟑

𝒂ñ𝒐 𝒙 𝒉𝒂 = 𝟔𝟖𝟑𝟒. 𝟒𝟒 𝒎𝟑/𝒂ñ𝒐.

5.6 Caudal máximo mensual

El mes con mayor necesidad de riego es Julio con 38.07 mm/mes.

5.7 Caudal máximo instantáneo

El mayor consumo instantáneo se producirá durante un día del mes de Julio:

𝑪𝒂𝒖𝒅𝒂𝒍 𝒅í𝒂 𝑱𝒖𝒍𝒊𝒐 =𝟑𝟖. 𝟎𝟕𝒎𝒎 𝒎𝒆𝒔 𝟑𝟎𝒅í𝒂𝒔

𝒎𝒆𝒔

= 𝟏. 𝟐𝟕𝒎𝒎

𝒅í𝒂 = 𝟏. 𝟐𝟕 𝒍 𝒅𝒊𝒂 𝒙 𝒎𝟐

Teniendo en cuenta el marco de plantación (10m x 10m), se conoce el número de árboles por hectárea (100 árboles/ha), por lo que:

𝑪𝒂𝒖𝒅𝒂𝒍á𝒓𝒃𝒐𝒍

𝒅í𝒂 = 𝟏. 𝟐𝟕 𝒍

𝒅í𝒂 𝒙 𝒎𝟐 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝒎𝟐

𝒉𝒂 𝒙 𝟏 𝒉𝒂

𝟏𝟎𝟎 á𝒓𝒃𝒐𝒍𝒆𝒔= 𝟏𝟐𝟕 𝒍

á𝒓𝒃𝒐𝒍 𝒙 𝒅𝒊𝒂

(42)

41

Mes Kc Eto

(mm/dia) Etc (mm/día)

Precipitación Efectiva (mm/mes)

Precipitación Efectiva (mm/día)

N. Brutas Hídricas (mm/día)

Necesidades de riego (mm/día)

Necesidades de riego (mm/mes)

ENERO 0,5 0,85 0,425 62,2 2,073 0,239 -1,834 0

FEBRERO 0,5 1,37 0,685 67,5 2,250 0,385 -1,865 0,000

MARZO 0,65 2,07 1,3455 83,3 2,777 0,757 -2,019 0,000

ABRIL 0,6 2,88 1,728 59 1,967 0,972 -0,994 0,000

MAYO 0,55 3,76 2,068 20 0,667 1,164 0,497 14,914

JUNIO 0,5 4,94 2,47 13,7 0,457 1,390 0,933 28,001

JULIO 0,45 5,67 2,5515 5 0,167 1,436 1,269 38,077

AGOSTO 0,45 5,18 2,331 4 0,133 1,312 1,178 35,355

SEPTIEMBRE 0,55 3,73 2,0515 8 0,267 1,155 0,888 26,636

OCTUBRE 0,6 2,2 1,32 46,8 1,560 0,743 -0,817 0,000

NOVIEMBRE 0,65 1,25 0,8125 51,8 1,727 0,457 -1,269 0,000

DICIEMBRE 0,5 0,83 0,415 64,5 2,150 0,234 -1,916 0,000

TOTAL 142,984

Tabla 20: Tabla resumen estudio agronómico (Realizado por autor)

(43)

Conclusiones

A la vista de las consideraciones expuestas en este estudio agronómico y de los planos que se acompañan en su apartado correspondiente, el técnico que suscribe considera que queda justificado técnica y agronómicamente la dotación de 6834.44 ^m³^⁄_añode agua, siendo esta menor que la autorizada por Confederación Hidrográfica del Guadalquivir, para la finca “Cañada Bailén” propiedad de Juan Trillo Martínez.

Dada la necesidad de riego para la finca de estudio, se hace necesaria la instalación de un sistema de alimentación eléctrica para el grupo moto-bomba. Teniendo en cuenta la “Justificación de las soluciones adoptadas” se optará por instalar un sistema solar para la generación de energía.

(44)

V. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS

(45)

CALCULOS INSTALACIÓN

La irradiación solar sobre la superficie de la tierra presenta una característica esencial a tener en cuenta esta es que es necesario considerar los días o las horas en el que el cielo este nublado, de igual si se trata en los meses de verano o en los meses de invierno, esto está expresado en la siguiente gráfica

Imagen 9::Irradiación solar en función de la hora en un día que no está nublado

Para realizar nuestro calculo nos ayudamos de la herramienta de PVgis (https://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=es&map=europe), con las coordenadas de nuestro montaje de placas podemos montar la siguiente tabla:

H(24) H(26) H(28) H(30) H(22) H(22)

Jan 3750 3830 3910 3980 3480 3,48

Feb 4230 4290 4340 4390 4640 4,64

Mar 5650 5690 5720 5750 5770 5,77

Apr 5650 5650 5630 5620 6160 6,16

May 6500 6460 6410 6350 6880 6,88

Jun 6780 6710 6640 6560 7700 7,7

Jul 6820 6760 6700 6630 8030 8,03

Aug 6440 6420 6390 6360 7550 7,55

Sep 5740 5770 5790 5800 6330 6,33

Oct 4860 4920 4970 5020 5280 5,28

Nov 3580 3650 3710 3760 3960 3,96

Dec 3200 3270 3330 3390 3370 3,37

Tabla 21: Radiación según ángulo kWh/m2 (Realizado por autor)

Con la tabla anterior podemos proceder a elegir el ángulo óptimo para nuestra instalación, para ello nos vamos a apoyar en nuestro estudio agronómico, en la siguiente tabla vamos a poder observar las necesidades que se han obtenido para un año:

(46)

Necesidades riego DIA (mm/dia)

Litros día necesario

Gotero de 16L/h. Horas al día que necesitamos

Enero 0 -183,42 -11,46

Febrero 0 -186,45 -11,65

Marzo 0 -201,95 -12,62

Abril 0 -99,42 -6,21

Mayo 14,91 49,71 3,11

Junio 28,00 93,34 5,83

Julio 38,08 126,92 7,93

Agosto 35,35 117,85 7,37

Septiembre 26,64 88,79 5,55

Octubre 0 -81,71 -5,11

Noviembre 0 -126,94 -7,93

Diciembre 0 -191,64 -11,98

TOTAL 142,98

Tabla 22: Resumen necesidades hídricas (Realizado por autor)

En la tabla se observa que el más desfavorable para regar es julio, por lo tanto, necesitamos calculas nuestras necesidades para dicho mes, ya que cubriendo el peor mes de todos cubriremos las necesidades de los demás.

De todas formas, ha realizado un estudio para los meses de mayo hasta septiembre, que son los que necesitan regadío. Para ello se ha realizado un gráfico donde podemos ver con claridad la inclinación que necesitan nuestras placas solares (se realiza el estudio con 26º,30º,22º):

Tabla 23: Tabla resumen horas de regadío según inclinación (Realizado por el autor)

01 23 45 67 89

1 2 3 4 5

horas necesarias 3,10625 5,83125 7,93125 7,3625 5,55

26 6,5 6,78 6,82 6,44 5,74

30 6,41 6,64 6,7 6,39 5,79

22 6,88 7,7 8,03 7,55 6,33

Título del eje

Mayo - Septiembre

Tabla resumen

horas necesarias 26

30 22