La dimensionación de las bombas de riego por goteo requiere conocer el caudal de las zonas que funcionan juntas y la presión suficiente para mantener la presión de entrada especificada del sistema de goteo después de las pérdidas por elevación y tuberías. Comience con los datos de caudal y presión del fabricante del emisor o de la línea de goteo, no con una regla general de presión o la potencia máxima anunciada de la bomba. Aumente las pérdidas por filtración, regulación y otros equipos al caudal de diseño, luego verifique la carga propuesta en relación con la curva de la bomba y la fuente de agua. Esta guía explica los parámetros, un ejemplo de planificación transparente y los controles necesarios para mantener las zonas de funcionamiento tanto grandes como pequeñas dentro de un rango aceptable.
Comience por el emisor y trabaje hacia arriba.
El equipo de riego determina la necesidad de suministro. Registre el modelo de la línea de riego, el espaciamiento de los emisores, el caudal nominal, el rango de presión permitido, la longitud lateral y el perfil de elevación. Los productos que compensan la presión y los que no la compensan pueden comportarse de manera diferente, por lo que no debe asumir que cada emisor suministra la misma cantidad de agua a cada presión. Use los datos específicos del producto y el diseño aprobado para el campo.
La extensión de Penn State Guía de riego por goteo para la producción de vegetales explica la importancia del flujo del emisor, el espaciamiento, la filtración y la regulación de la presión. Apoya el inicio con los requisitos de la parte de riego. Los ejemplos publicados no son especificaciones para cada cinta o tubo en el mercado; la documentación de la parte seleccionada sigue siendo necesaria.
Se debe separar la demanda de agua de los cultivos de la demanda hidráulica instantánea. La planificación de los cultivos determina la cantidad de agua que debe suministrarse a lo largo del tiempo. La bomba debe suministrar el caudal y la presión requeridos por la disposición de la zona de riego. Un volumen diario por sí solo no identifica la demanda de la bomba hasta que se conozcan el horario de riego y las horas de funcionamiento utilizables.
Calcular el flujo de cada combinación de zonas permitida
Para emisores con un caudal nominal, multiplique el número de emisores en funcionamiento por ese caudal y convierta las unidades de forma coherente. Alternativamente, utilice el caudal documentado de la cinta de goteo por unidad de longitud y la longitud instalada activa. Estas son dos convenciones de datos distintas; no multiplique el número de emisores por una calificación por longitud. Incluya cualquier demanda continua adicional que sea genuinamente simultánea.
Si las válvulas operan una zona a la vez, calcule cada zona por separado e identifique el rango. Si varias zonas pueden funcionar juntas, calcule las combinaciones permitidas. Un diseño basado en la zona individual más grande puede ser insuficiente cuando dos zonas más pequeñas funcionan juntas. Por el contrario, agregar cada zona puede sobrecargar el sistema cuando la secuencia de control nunca permite esa combinación.
Considere la limpieza y el lavado de filtros como modos de operación específicos. Determine si estos se producen durante el riego o de forma independiente y consulte los requisitos del equipo. No agregue un porcentaje arbitrario y asuma que todos los modos de limpieza están contemplados. La secuencia de control debe garantizar que los supuestos hidráulicos se apliquen durante el funcionamiento real.
Traducir la presión requerida en la cabeza de la bomba
Describe la ruta desde la referencia de entrada de la bomba hasta el punto de suministro más exigente. Para una bomba de agua, la altura requerida se debe sumar a la elevación, la presión de suministro necesaria, las condiciones de entrada y las pérdidas en ese recorrido. Incluye la tubería principal, los accesorios, las válvulas, los filtros y el equipo de regulación de presión utilizando los datos del caudal de funcionamiento previsto.
Universidad Estatal de Washington Calculadora de requisitos de bombeo del sistema proporciona un marco para expresar las necesidades de bombeo en términos de altura de bombeo. Para agua en condiciones de riego habituales, una barra equivale aproximadamente a 10,2 metros de altura de bombeo. Mantenga las unidades de presión y altura constantes e identifique claramente los puntos de referencia.
Si la bomba recibe agua de un pozo, utilice el nivel de bombeo en lugar del nivel estático para determinar la elevación correspondiente. Si la bomba aumenta la presión de una fuente de suministro ya existente, utilice las condiciones de entrada medidas mientras se suministra el caudal requerido. Una medición de la presión sin flujo puede ocultar un rendimiento inadecuado del suministro. Estas dos modalidades requieren registros de entrada distintos.
Un regulador de presión puede necesitar una presión de entrada superior a la presión de salida deseada y puede tener un rango de flujo operativo limitado. Obtenga los requisitos para el dispositivo seleccionado. Agregar la presión de goteo deseada por sí sola no proporciona necesariamente presión de avance suficiente para la regulación, especialmente con un filtro cargado o en zonas situadas a gran altura.
Un ejemplo hipotético de flujo de emisor y cabeza
Supongamos que una zona tiene 4.000 emisores, cada uno con un caudal de diseño de 2 litros por hora según su documentación seleccionada. Su total es de 8.000 litros por hora, o 8 metros cúbicos por hora. Si se permiten que dos zonas idénticas funcionen juntas, el caudal combinado especificado es de 16 metros cúbicos por hora. Estos valores inventados ilustran únicamente la aritmética; no se trata de recomendaciones para un cultivo o producto en particular.
Para un ejemplo separado de cabeza en el flujo de diseño calculado, se supone que la fuente de suministro es de código abierto, que se encuentra a 6 metros de altura más alta y que requiere una presión de suministro de 12 metros de altura, además de 9 metros de ruta y pérdida de equipo documentada. El total de planificación es de 27 metros de cabeza adicional. Una entrada bajo presión cambiaría el equilibrio. No se debe añadir la presión de entrada como otra pérdida requerida; tenga en cuenta la energía ya disponible en la referencia de entrada.
La estimación de pérdida debe coincidir con la combinación operativa. En un caudal diferente, las pérdidas en tuberías y equipos cambian. Sería incorrecto calcular el caudal en las dos zonas y luego reutilizar las pérdidas medidas en una de ellas sin comprobarlas. De la misma manera, la zona de caudal mínimo requiere una revisión independiente para verificar la presión excesiva, la regulación y el rango de funcionamiento permitido de la bomba.
Escriba una lista de verificación antes de solicitar una bomba
| Entrada | Registro para proporcionar | ¿Por qué afecta la selección? |
|---|---|---|
| Datos de emisor o cinta | Modelo, conveniencia de la clasificación de caudal y rango de presión de entrada permitido | Define el servicio de descarga que debe soportar la bomba |
| Zonas de funcionamiento | Longitud activa o número de emisores y combinaciones permitidas | Establece la demanda mínima, máxima e intermedia |
| Condiciones de la fuente | Nivel de agua operativo o presión de entrada de flujo y suministro disponible | Define la energía disponible y la retirada sostenible |
| Ruta | Altitud, longitud de tuberías, diámetros internos y accesorios | Permite comprobar las pérdidas y el punto de entrega más exigente |
| Tratamiento y controles | Requisitos de filtro, regulador y válvula para cada caudal relevante | Evita pérdidas evitables o modos de funcionamiento inadecuados |
| Exámenes de aceptación | Lugares específicos para la medición del flujo y la presión | Permitamos que la empresa de puesta en servicio verifique el servicio de riego prometido |
Proporcione los datos reales del componente cuando estén disponibles y indique las suposiciones en aquellos casos en los que no lo estén. El proveedor debería devolver una selección de potencias revisable, y no simplemente recomendar una potencia en caballos de fuerza. Solucione las entradas que faltan antes de aceptar una cotización final.
Compruebe la bomba en todo su rango de funcionamiento
Localice el caudal requerido y ajuste la curva de la bomba según sea necesario. La cabeza máxima suele describir una condición operativa diferente a la del caudal máximo. No se pueden combinar ambos valores si se producen simultáneamente. Compruebe que la bomba puede funcionar a la velocidad requerida con un motor adecuado y dentro del rango permitido por el fabricante.
Revisen la zona más pequeña así como la combinación más grande. Una bomba seleccionada únicamente para la demanda máxima puede suministrar una presión excesiva o funcionar mal cuando la demanda disminuye. Dependiendo del diseño, la zonificación, el control de velocidad adecuado, la programación o otros arreglos aprobados pueden ser apropiados. Cada uno requiere su propio análisis de control y protección, en lugar de una instrucción genérica para reducir la descarga.
El Guía de dimensionamiento del refuerzo de riego aborda el balance energético más amplio desde la entrada hasta la entrega. Este artículo añade los datos de conteo de emisores específicos para cada punto de entrada, la secuenciación de zonas y las entradas de regulación. Para una instalación bien alimentada, Guía de selección de sistemas de riego de pozos profundos aborda la fuente y el funcionamiento sumergible por separado.
Combine el producto propuesto con el agua y los controles
El Página de producto de BorraPumps para el refuerzo y el regulador Puede ayudar a resolver una consulta sobre un sistema de presión de agua limpia. Confirme el rango de funcionamiento exacto del conjunto, los materiales, los controles y la idoneidad para el uso en agricultura. Su fotografía no indica la compatibilidad del emisor, la filtración requerida ni un sistema de fertirrigación aprobado.
Describa la calidad del agua, el riesgo de sedimentos y cualquier inyección química. La filtración en el tramo aguas abajo puede proteger a los emisores, pero no necesariamente protege a la bomba aguas arriba de una fuente de agua inadecuada. Obtenga las condiciones permitidas para el tipo de bomba seleccionado. Verifique cualquier dispositivo de protección contra la contaminación requerido con el diseñador y la autoridad responsables.
Para la planificación de la instalación y la entrega, utilice el Lista de verificación para la puesta en marcha del sistema de riego. Mantenga los registros de selección, instalación y aceptación juntos para que un operador posterior pueda distinguir un diseño de riego modificado de un fallo de la bomba. Una nueva zona o una cinta diferente pueden cambiar la demanda incluso cuando la bomba no ha cambiado.
Verifique la entrega real después de la instalación
Medir el caudal y las presiones en los puntos acordados con zonas representativas activas. Incluir las combinaciones más difíciles, no solo una zona fácil cerca de la bomba. Registrar las condiciones de entrada, el estado del filtro y el rendimiento del regulador junto con las lecturas. Un manómetro en la propia bomba no puede demostrar que las líneas de riego distantes reciban el servicio requerido.
Compare los resultados con el diseño y los límites de los componentes seleccionados. Investigue cualquier fallo en la entrega, control inestable o presión excesiva antes de la operación habitual. El personal cualificado debe realizar ajustes eléctricos e intervenciones de mantenimiento intrusivas siguiendo procedimientos de aislamiento aprobados. No compense un problema inexplicable de presión cambiando repetidamente las configuraciones de control sin realizar mediciones.
El siguiente vídeo de Practical Engineering explica la relación entre la presión y el caudal. Es una información útil para comprender el cálculo de la presión nominal y la curva de la bomba, pero no proporciona valores de presión específicos para los emisores.
Consulte la explicación sobre la presión y el flujo.
Preguntas frecuentes
¿Qué presión debería proporcionar cada bomba de riego por goteo?
No existe una configuración universal. Utilice los requisitos de los componentes de la bomba de chorro seleccionados, y luego tenga en cuenta la regulación, la elevación y las pérdidas en el caudal de diseño.
¿Cómo calculo el flujo del emisor?
Multiplique el número de emisores operativos por el caudal de diseño documentado por emisor. Si la cinta está indicada por longitud, utilice la longitud activa y ese valor en lugar de ello.
¿Debería sumarse todos los valores de todas las zonas?
Solo se deben añadir zonas que estén autorizadas para funcionar simultáneamente. Además, revisa cada combinación operativa más pequeña en cuanto al control de la presión y los límites de funcionamiento de la bomba.
¿Es suficiente la potencia del motor para elegir una bomba?
No. Especificar el caudal y la presión, verificar la curva de la bomba y el rango de funcionamiento, y confirmar el motor, la fuente de alimentación, los controles y la compatibilidad con el agua.
¿Qué debería demostrar la puesta en marcha?
Debe verificar el flujo y las presiones especificadas en zonas representativas, en condiciones de fuente, mediante filtración y regulación, incluidos los modos de operación con flujo exigente y de bajo flujo.