Conceção e planeamento para uma rega eficiente
Para instalar um sistema de irrigação de forma adequada e com garantias, é necessário um projeto e um planeamento que incluam a seleção, o dimensionamento e a localização de todos os elementos que permitirão realizar a irrigação com os níveis de uniformidade na aplicação da água e grau de autonomia necessários.
As características da área de rega (dimensão, geometria e topografia), as vantagens do design e o nível de investimento Os parâmetros desejados condicionam a distribuição espacial dos valores de pressão de alimentação na área de rega, o que, juntamente com o tipo de emissor selecionado, determina a uniformidade na aplicação da água no campo (distribuição espacial dos valores de caudal na área de rega).
Do ponto de vista agronómico, considera-se que todo o material vegetal pertencente a um mesmo setor de rega tem o mesmo potencial genético e está sujeito às mesmas condições edafoclimáticas; por conseguinte, é necessário, para obter uma resposta uniforme da cultura, ter em conta os critérios de conceção hidráulica que permitam fornecer os mesmos volumes de água e nutrientes a todas as plantas pertencentes a cada um dos setores de rega.
Papel do cabeçote de rega e da filtração
O aspersor desempenha um papel fundamental no abastecimento das necessidades hídricas necessárias para cada setor de rega. Para tal, é necessário dispor de uma fonte de abastecimento que forneça os caudais e as pressões necessários, tendo em conta os equipamentos de filtração e os restantes componentes do cabeçal de rega. A filtração desempenha um papel crucial na retenção das partículas presentes na água, evitando obstruções nos tubos e garantindo um abastecimento adequado.
Uma das principais funções do cabeçote de rega consiste no fornecimento dos requisitos hidráulicos (caudal e pressão) exigidos por cada um dos setores de rega; para tal, a fonte de abastecimento (equipamento de bombagem, rede de distribuição pressurizada ou conduta por gravidade) tem de satisfazer os requisitos hidráulicos exigidos pela instalação no terreno, acrescidos dos consumos previstos (caudal e pressão sob a forma de diferencial) pelo equipamento de filtração e pelos restantes componentes que integram o cabeçal de rega.
O único aumento do diferencial de pressão que ocorre num cabeçal de rega e que não depende diretamente das variações na procura hidráulica do sistema exigida pela instalação no terreno é aquele resultante do entupimento do elemento filtrante. Isto deve-se à retenção de grande parte das partículas que a água transporta em suspensão, impedindo assim a sua entrada no interior dos tubos de transporte e distribuição da água até aos pontos de consumo, os emissores.
Durante a irrigação, a pressão de trabalho na rede de campo tem um valor resultante que corresponde à diferença entre a pressão fornecida pelo equipamento de bombagem e as perdas que ocorrem no cabeçal de irrigação; uma vez que este segundo parâmetro é variável, podem ocorrer situações durante a irrigação em que se atinjam valores de funcionamento fora do intervalo estabelecido na fase de conceção.
Condições de funcionamento fora dos valores projetados provocam uma perda de uniformidade e, consequentemente, um desenvolvimento pouco homogéneo da cultura, o que se traduz, em última análise, numa diminuição da produção e num aumento do prazo de amortização do capital investido no sistema de rega.
Manutenção para um funcionamento ideal
As instalações de irrigação localizada devem funcionar de acordo com os parâmetros de conceção, não só na fase inicial e na entrada em funcionamento do sistema, mas também ao longo de toda a sua vida útil; para tal, é necessário realizar as trabalhos de manutenção que garantem o bom funcionamento. A manutenção de uma instalação é necessária para que a vida útil dos componentes que a constituem seja a mais longa possível e para que a uniformidade da aplicação da água e a eficácia do sistema não diminuam com o passar do tempo.
Uma boa manutenção implica a realização das tarefas necessárias com a intensidade e frequência necessárias para garantir o bom funcionamento de todos os componentes da instalação antes e durante a época de rega.
Vantagens dos sistemas de filtração automáticos
Os sistemas de filtragem automáticos apresentam um comportamento previsível no que diz respeito ao intervalo de diferencial de pressão gerado. O limite inferior do intervalo é determinado pela perda de carga gerada no equipamento de filtragem devido ao caudal de circulação exigido pela instalação no terreno quando os elementos filtrantes estão totalmente limpos (este dado é fornecido pelos fabricantes) e o extremo superior do intervalo corresponde ao valor do diferencial de pressão selecionado para a ativação do ciclo de autolimpeza do equipamento (normalmente utiliza-se um valor de 0,5 bar ou próximo deste). Todas as situações previsíveis podem ser tidas em conta na fase de conceção e, por conseguinte, garante-se que a pressão de alimentação da instalação no terreno não será, em momento algum, comprometida pelo equipamento de filtração autónomo.
Limitações dos sistemas de filtração manuais
Os sistemas de filtração manuais não dispõem da total autonomia característica dos sistemas de filtração automáticos. Os valores mínimo e máximo do intervalo das diferenças de pressão geradas durante o processo de filtração dependem de fatores que são difíceis de controlar desde a fase de conceção.
- O valor do diferencial de pressão na extremidade inferior é determinado pela soma da perda de carga gerada no equipamento de filtragem pelo caudal em circulação quando os elementos filtrantes estão totalmente limpos, mais a perda de carga resultante da falta de eficácia com que a limpeza manual é realizada, que depende da qualificação, da disponibilidade de tempo e dos meios de que dispõe o pessoal de operação.
- O valor do diferencial de pressão na extremidade superior é determinado, para cada tipo de meio filtrante, pelos seguintes fatores: tempo de funcionamento decorrido desde a última limpeza, eficácia do processo de limpeza, qualidade da água disponível e caudal de funcionamento atribuído por filtro ou por unidade de superfície filtrante (litros por hora por cada cm2).
O aumento do diferencial de pressão deve ser monitorizado, analisado e regularizado pela intervenção do pessoal de operação, a fim de evitar que se ultrapasse o valor máximo do diferencial de pressão previsto na fase de conceção. Isto implica que, em situações em que estas tarefas de inspeção e manutenção não sejam realizadas com a frequência necessária, se atinjam diferenciais de pressão superiores aos esperados, dando assim origem a situações que geram condições de trabalho e resultados diferentes dos esperados.
Principais diferenças entre a filtração automática e a manual
| Situação | Automáticos | Manuais |
| Limpeza do elemento filtranteAutonomia | Autónomo: ativação do processo de autolimpeza ao atingir o intervalo de tempo ou o valor do diferencial de pressão programados. Não depende da disponibilidade do pessoal de operação. | Manual, sem controlo preciso dos intervalos de tempo (frequência variável) nem dos valores do diferencial de pressão em que cada uma das limpezas é realizada (valores do diferencial de pressão variáveis em cada limpeza). Quando? Depende da disponibilidade do pessoal de operação. |
| Limpeza do elemento filtranteEficácia | Requisitos previstos na fase de conceção. Garantia do fornecimento dos requisitos hidráulicos (caudal e pressão) necessários para realizar uma limpeza eficaz do meio filtrante. | A eficácia da limpeza do meio filtrante depende da qualificação, da disponibilidade de tempo e dos meios de que dispõe o pessoal de operação. |
| Limpeza do elemento filtranteFrequência | A frequência das limpezas depende da qualidade da água disponível e dos critérios de dimensionamento utilizados na fase de conceção. | A frequência das limpezas depende da qualidade da água disponível, dos critérios de dimensionamento utilizados na fase de conceção e da eficácia alcançada em cada uma das limpezas realizadas pelo pessoal de operação. Maior frequência das limpezas. |
| Pressão diferencialAmplitude do intervalo | Valores dentro do intervalo previsto na fase de conceção. O valor mínimo do intervalo é determinado pelo valor do diferencial para o caudal em circulação com os filtros totalmente limpos e o valor máximo pelo valor definido para a ativação do processo de autolimpeza (normalmente 0,5 bar). | Crescente até que valor? O valor mínimo do intervalo depende, entre outros fatores, da eficácia com que é realizada a limpeza manual do elemento filtrante, e o valor máximo que pode ser atingido é determinado pelas características do equipamento de bombagem e pela frequência das inspeções. |
| Interação hidráulicaSistema de filtração montante | Interação hidráulica reduzida ou nula entre a fonte de abastecimento das necessidades hidráulicas e o equipamento de filtração, devido à amplitude reduzida do intervalo do diferencial máximo que pode ser atingido; sempre inferior a 0,5 bar. | A intensidade da interação hidráulica é condicionada pelas variações nos valores de caudal e pressão do equipamento de bombagem, face ao aumento da pressão diferencial gerada no equipamento de filtração. Existe a possibilidade de se atingirem valores críticos de pressão que comprometam a resistência e a vida útil de alguns componentes. |
| Interação hidráulicaEquipamento de filtração jusante | Satisfação das necessidades hidráulicas exigidas pela instalação no terreno, sem que o equipamento de filtração as comprometa. O valor máximo do diferencial de pressão gerado é previsto desde a fase de conceção e corresponde ao valor definido para a ativação do processo de autolimpeza. | Fornecimento das necessidades hidráulicas exigidas pela instalação no terreno, condicionadas pelos valores do diferencial de pressão existentes em cada momento. Valores elevados do diferencial de pressão reduzem significativamente os valores da pressão de alimentação da instalação no terreno. |
| Interação hidráulica Uniformidade período de rega | A uniformidade temporal da aplicação da água de rega não é condicionada pela amplitude reduzida do intervalo do diferencial máximo que pode ser atingido, que é sempre inferior a 0,5 bar. | A uniformidade temporal da aplicação da água de rega está comprometida e depende da realização das tarefas de limpeza do meio filtrante no momento certo. |
| FiltragemConsumo de energia | – Baixo consumo energético associado a valores reduzidos dos diferenciais de pressão média e absoluta. | – Maior consumo energético associado a valores elevados dos diferenciais de pressão média e absoluta. |
| Elemento filtranteVida útil | Não dependente. Probabilidade nula de ruptura do meio filtrante devido aos valores de diferença de pressão gerados e às condições de exposição durante o processo de limpeza autónoma. | Atenção. Diferenciais de pressão elevados podem danificar determinados tipos de meios filtrantes. As tarefas de limpeza manual do meio filtrante realizadas pelo pessoal de operação podem danificá-lo se não forem executadas de forma adequada. |
Em conclusão, a instalação de sistemas de filtragem para a irrigação agrícola é fundamental para garantir um abastecimento de água ótimo e uniforme. Os sistemas automáticos oferecem vantagens significativas em termos de previsibilidade e garantia da pressão de abastecimento, enquanto os sistemas manuais apresentam limitações que podem comprometer a eficiência da irrigação.
Na AZUD, dispomos de uma vasta gama de sistemas de filtragem automáticos e manuais, entre os quais se destacam:
- Equipamentos de filtração com tecnologia de discos e limpeza automática, tais como AZUD HELIX AUTOMÁTICO
- Equipamentos de filtração com tecnologia de discos e limpeza manual, tais como AZUD HELIX SYSTEM
