Instalação Experimental

Na área experimental foi montado um sistema de irrigação composto de uma motobomba centrífuga com rotor fechado marca KSB, modelo C-2000 com motor monofásico 110-220 V/ 60 Hz, controlador de irrigação, marca Galcon, modelo Galconit 8 que opera com transformador de 220V e opera 4 válvulas elétricas com solenóide de 25,4 mm de diâmetro com tensão de operação 24 Vac, gotejadores da marca NETAFIM, Modelo Streamline 80, 1 sistema de aquisição de dados (datalogger), 4 transdutores diferenciais de pressão, 4 reguladores de pressão, 5 hidrômetros digitais tipo turbina, da marca GPI, modelo 01N12LM, com faixa de vazão de 10 a 100 l/min com uma precisão de 5% ,4 manômetros de Bourdon, sistema de injeção de fertilizantes constituído de 2 bombas dosadoras tipo pistão, da marca DOSATRON, sistema de filtragem composto de 4 filtros, sendo 2 filtros de disco de 130 microns, diâmetro de uma polegada, ambos da marca Amiad

e outros dois de manta sintética não tecida. As propriedades da manta sintética não tecida estão apresentadas na tabela 6.

Tabela 6 Característica da manta

Permeabilidade normal (cm/s) 0.5

Permissividade (s-1) 1.6

Abertura dos poros (mm) 0.150

Gramatura (g/m2) 380

Espessura (mm) 3.8

Os corpos dos quatro filtros eram idênticos e feito de plástico, somente o elemento filtrante diferente. O esquema detalhado do experimento é apresentado na figura 4.

A citação de marcas comerciais não significa sua recomendação ou quaisquer tipos de favorecimento.

Uma visão geral do experimento é apresentado na figura 5. Da motobomba, a água era conduzida às linhas de sub-ramais de 32 mm, por meio de uma linha mestre de 32 mm. Um hidrômetro digital, foi instalado na linha mestre para monitorar a vazão total do sistema. Utilizou-se uma bomba dosadora tipo pistão para realizar a fertirrigação nas 4 parcelas do experimento.

Figura 5 - Visão geral do experimento no campo experimental da FEAGRI

Na entrada de cada sub-ramal ou parcelas foram instalados hidrômetros digitais iguais ao da linha mestre, para auxiliar no monitoramente das vazões das parcelas experimentais, 1 filtro, tomadas de pressão antes e depois dos filtros para o monitoramento das perdas de cargas, 1 regulador de pressão, da marca Senninger, com pressão de saída de 69 Kpa, para garantir pressão igual na entrada de cada parcela de gotejadores e 1 manômetro tipo Bourdon na entrada para checar se todas as parcelas estavam com a mesma pressão de entrada. Foi realizada a calibração dos manômetros tipo Bourdon, para se obter uma maior precisão nas suas leituras. O procedimento para a calibração consta em anexo.

A figura 6 mostra uma visão geral de entrada de cada parcela experimental com os respectivos acessórios citados.

Figura 6 - Entrada de cada parcela experimental.

A variação da pressão devido à retenção de impurezas nos filtros foram monitoradas por meio de transdutores diferenciais de pressão da marca MOTOROLA, modelo MPX 5100 cuja faixa de funcionamento é de 0 a 100 Kpa (figura 7). Em todos os sensores foi feito uma calibração e os procedimento desta estão em anexo. Foi utilizado ainda um sistema de aquisição de dados marca CAMPBELL SCIENTIFIC, INC modelo CR10X PROMPT SHEET (figura 8).

A perda de carga localizada nos filtros foi medida automaticamente através do sistema de aquisição de dados. Foram instalados pontos para tomada de pressão imediatamente antes e após os filtros de disco com e sem cloração e manta sintética não tecida com e sem cloração. Nestes foram conectadas mangueiras que foram ligadas, na outra extremidade, a transdutores diferenciais de pressão. Estes transformam medidas diferenciais de pressão em sinais elétricos de voltagem variável em função da magnitude do sinal de entrada, ou seja, da grandeza do diferencial de pressão. Estes sinais elétricos são armazenados em um Data Logger que, em função da programação realizada, já os

transforma em unidade de pressão. Desta forma, a perda de carga é registrada com grande regularidade e confiabilidade.

O sistema de aquisição de dados obtém leituras referentes à perda de carga medida por meio dos transdutores de pressão a cada 6 segundos. Portanto, em um minuto são realizadas 10 medidas, das quais é obtido um valor médio. O Datalogger armazena esta leitura média a cada minuto.

Decorrido os 30 dias de ensaio de cada fase, todos os dados foram reunidos em uma mesma planilha e trabalhados. Como a quantidade de dados era muito grande, obtiveram-se valores médios de perda de carga localizada para cada 10 minutos de irrigação, diminuindo- se desta forma, o número total de pontos em dez vezes. Cada parcela de irrigação conta com uma vazão de 10 L/minuto, que corresponde a 600 L/h. Desta forma, por hora são filtrados 600L de água, ou ainda 0,6 m3. Em todo o período de 30 dias, com dois turnos de rega diários, os quais têm duração de 2 horas, totalizam-se 72,0 m3 de água filtrada por cada elemento filtrante. A variação da perda de carga localizada nos filtros foi plotada em função do volume de água filtrada pelos elementos filtrantes e não pelo tempo, por ser uma grandeza mais fácil de ser comparada, já que diferentes sistemas de irrigação, por suas particularidades, possuem diferentes vazões.

Figura 8 - Foto ilustrando sistema de aquisição de dados

Cada parcela apresenta 6 linhas laterais de gotejadores, espaçadas entre si de 5 cm e com comprimento de 6 metros (figura 9). O controle do tempo de irrigação, horário e dias de funcionamento de cada parcela, acionamento da bomba, fertirrigação e cloracão eram feitos através de válvulas elétricas que eram acionadas pelo controlador automático Galconit e uma contacdora. (figura 10).

Figura 9 - Laterais com gotejadores

Figura 10 - Controlador automático de irrigação e contacdora

4.2) Gotejadores

Os gotejadores utilizados na pesquisa eram do tipo labirinto, da marca NETAFIM, Modelo Streamline 80, que são inseridos dentro da tubulação de polietileno de espessura de parede de 0,20 mm e diâmetro interno de 16 mm. A Figura 11 ilustra um esquema do gotejador em detalhe.

Figura 11 Esquema do Gotejador

Avelino (1999) realizou ensaios em laboratório para a caracterização hidráulica do gotejador do tubo de emissão Streamline 80. O efeito do processo construtivo do gotejador que foi expresso pelo coeficiente de variação de fabricação, foi obtido, através de valores de pressão de 82,7 a 55,2 kPa. O valor médio obtido foi de 2,4 %. Segundo SOLOMON (1979) este valor médio indica que o gotejador pode ser classificado como de excelente qualidade, e de acordo com ABREU et al. (1987) os

gotejadores seriam classificados como bons. Ainda de acordo com Avelino (1999)

esse gotejador possui um regime de escoamento turbulento, determinado pelo expoente x igual a 0,457 da equação 14, onde o valor de K é 0,131. Para a validação

da equação encontrou-se um coeficiente de determinação r2 igual a 0,9767.

457 , 0 131 , 0 H q= × (5) Onde: q = vazão do emissor (L/h);

4.3) Bomba Injetora