FACTORES QUE HACEN AL CUIDADO DEL GASTO EN  LA ENERGIA USADA EN EL  RIEGO

 
Introduccion
Regar  implica mover agua desde un sitio a otro.
Ese movimiento, hasta que llega a las plantas,  utiliza  energia, entregada por electricidad o  gasoil. (usaremos   como medio de comparacion el litro de gasoil)
Este es uno de los mayores costos que enfrenta  un productor agropecuario cuando riega.
Esa optimizacipn se realiza con el cuidado de  cada uno de  los detalles que forman gasto, por eso enumeraremos los aspectos a cuidar.
 
Riegos con una red de  suministro de  agua superficial
Estos sistemas se componen de diques que se  construyen con  la inversion publica, llegando hasta cabeceras de lotes regables con acequias o canales.
El costo del uso del agua es el pago de un canon anual que se fija en forma politica y no es relevante en la economia del productor, ni es  proporcional al volumen de agua consumido.
Por eso adoptan metodos de bajo rendimiento, con valores medios inferiores a  50 %
Aun en los modernos sistemas de surco discontinuo la practica ha llevado a rendimientos promedios a los largo del año tales que descartan este sistema donde el agua tiene un costo apreciable.
Por ello no los consideramos en el resto del analisis.
 

 

Perforacion
En el caso de agua extraida de una perforación tendremos el gasto de energia no modificable que corresponde a la altura a  elevar entre el nivel de agua en reposo y la superficie del suelo  normalmente llamado profundidad de la freática.
Ademas tenemos el gasto resultante de la depresión del nivel del agua que se produce al extraerla.
Esta energía es proporcional casi en forma lineal al caudal y tampoco la podemos modificar.
El primer factor a considerar corresponde a  la perdida de presión en los filtros colocados.
Son aspectos técnicos que si no son correctamente dimensionados producen gastos de energía adicionales por subdimensionamiento, o inversiones innecesarias en caso de sobredimensionamiento.
 

Para ejemplificar una incorrecta eleccion puede producir una depresión adicional de 10 m/m3/h que con un caudal de 80 = m3/h  producen un gasto adicional en energía de 0.11 litros de gasoil por mm de riego y hectarea.
 
Bomba
Las bombas se diseñan para un caudal y presión específica, y la incorrecta elección se paga en derroche de energía.  
Ejemplificando, con el error comun de elegir una bomba mas grande "por las dudas"  por ejemplo pasando de una bomba 50-315  a una 65-315 disminuimos el rendimiento de 81 % a 65 %  de tal manera que el gasto en energía se incrementa en   0.18 litros de gasoil por milimetro y hectarea.

Motor
El motor diesel usado para entregar la energía tendrá distinto consumo específico segun el régimen  adoptado.
El régimen de menos consumo ser el  de máximo torque, en el ejemplo del cual presentamos el gr=E1fico, 1800 rpm con un  consumo de 169.12 gr/HP/h en tanto que si elegimos el regimen de 2250 rpm el  consumo será 170.96 gr/HP/h, lo que sigmifica un incremento en el consumo  de  0.013 litros de gasoil por milímetro y hectarea.

 
Conducción
La eleccion debe hacerse en base al costo del  dinero que posee el regante y con este factor elegir el diametro y material que  menor costo le representa entre los 5 a 10 años de realizar la explotación bajo riego.
Para ejemplificar con ejemplos: para llevar 60 = m3/h por=500 m tenemos las siguientes variantes con sus costos:
Caño de aluminio Ø102 mm costo $ 10.10 por metro y gasto en energía  0.81 litros de gasoil por hora
Caño de aluminio Ø127 mm costo $ 14.50 por metro y gasto  en energia 0.39 litros de gasoil por hora
En caso de trabajar en riegos con dos opciones, = 1000 y=4000 horas por año, al cabo de cinco años habremos gastado en cada opciones la inversión inicial mas el valor actual neto del gasoil:
Opción de 1000 horas de trabajo al año con caño de Ø102mm 5050+4,17x1500x0.81x0.33=6721 $
Opción de 1000 horas de trabajo al año con caño de Ø127mm 7250+4,17x1500x0.39x0.33=8055 $
Opción de 4000 horas de trabajo al año con caño de Ø102mm 5050+4,17x4000x0.81x0.33=9508 $
Opción de 4000 horas de trabajo al año con caño de Ø127mm 7250+4,17x4000x0.39x0.33=9397 $
Ejemplos con los que vemos que la decisión debe ser distintas si piensa regar 1000 o 4000 horas por año.
 
 
Forma de aspersión
 
Cañón 
Es la forma de aspersión más sencilla.  Requiere mas  presión que las otras y es sensible a la deriva producida por el viento.
Necesita media y alta presión.  Es usual que para ahorrar energía se los haga trabajar con menos presión de la conveniente con lo que aumenta hasta medidas indeseables el diámetro de gota y la desuniformidad.
 
 
Barras con boquillas
Reemplazan la presi=F3n que requer=EDa el = ca=F1on para alejar el=20 chorro del equipo por una estructura de acero o aluminio y salidas=20 escalonadas.
Por las características de la aspersión aun sufren problemas de deriva pues se basan en la presión y el tamaño de gota para esparcirse en el espacio.
Con estos sistemas aumentando la inversión inicial comienza el ahorro de aspersión, respecto de un cañón en alrededor de 0.06=20 $/mm/Ha
 
Barras con aspersión en ultra baja presión
La conveniencia de ahorrar energía ha llevado al desarrollo de aspersores  que operan con una presión en la boquilla de 0,4 kg/cm2 
Esto es un ahorro adicional de 0.05 $/mm/Ha respecto el metodo anterior.
Al bajar las presiones de aplicación comienza = a ser muy importante la altura de aplicación y el espaciamiento entre aspersores  y la altura mínima sobre el cultivo.
 
 
Barras con aspersión en ultra baja presión
Como acercamiento al riego localizado y bajando la presión a 0.2 kg/cm2 en cultivos en hilera se usan bajadas desde la barra que descargan en el surco con reguladores de presión y boquillas que controlan el caudal para asegurar uniformidad.
 
Norma IRAM 8078
Esta en discusión pública, la norma IRAM 8078, elaborada para que los fabricantes realicen con el INTA ensayos a campo de equipos de riego.
La posesión de certificados que expresen consumos de energía asistir a los  usuarios de riego en cuanto las características y rendimientos de los equipos de riego ofrecidos.
 
Coeficientes para medir la aplicación del riego
No solamente se ahorra energ=EDa al aplicar el = riego sino=20 tambi=E9n en no regar en exceso en un sector.
Al regar tendremos siempre falta de uniformidad, escurrimiento y deriva.
Falta de uniformidad significa que si como promedio estamos colocando 100 mm a 50 Ha habrá un sector de 7 Ha que solo habrá recibido 70 mm o sea el 70 % del agua.
Escurrimiento significa que parte del agua aplicada que en correctas condiciones de aplicación la habría recibido el suelo, debido al tipo de suelo, velocidad de aplicación y pendientes ha escurrido hacia los bajos.
Esta falta de uniformidad comienza a tener importancia creciente cuando las aguas de riego poseen sales que exigen desde la lixiviación hasta la corrección química. A menos cantidad de agua aplicada menor correción química.
 
Resumen final
 
Recopilando los aspectos analizados presentamos un ejemplo con dos equipos, uno, con la Ingeniería y  Criterios que adopta  Regamatic  y un equipo comercial estandard armado sin precauciones.
 

Factor analizado

Equipo sin Ingeniería

Equipo con Ingeniería

Caudal

80 m3/h

80 m3/h

Aspersión

Ala con boquillas

Ala con ultra baja presión

Tipo de equipo

Enrrollador

 Diesel Hidráulico Automovil

Manguera

110-300

90-300

Perforación

Nivel estático 18 m

Depresión 11m3/h/m

Nivel dinámico 25.27 m

Depresió 21m3/h/m

Nivel dinamico 21.80 m

Bombeo

Cabezal angular 95 %

Bomba  71 %

Transmisi 5 HP

Sumergible 71 %

Generador 85 %

Booster  72 %

Rendimiento medio del bombeo

            61 %

             66 %

Motor diesel

2000 rpm 
169.48 gr/HP/h

2250 rpm 
170.95 gr/HP/h

Conducción

longitud 500 m

AluminioØ127mm

perdida 2,27 m/100m

Manguera Ø153

Pérdida 0,67 m/100m

Coeficiente de uniformidad

0.81

0.90

Perdida de presión en el equipo de riego

3.7 bar

1.84 bar

Tipo de aspersor

Boquilla

LDN Senninger

Presión en el aspersor

1,8 kg/cm2

0.6 kg/cm2

Presión total de bombeo

9.162 bar

4.955 bar

Consumo de gasoil en $ por mm uniforme y Ha 

0.408 $/mm/Ha

0.174 $/mm/Ha