Diseño de una estación de riego tecnificado utilizando energía solar, para el cultivo de paltas en el Valle de Chilina, Arequipa

Abstract

Este trabajo se prepara en la sección “Diseño de un sistema de riego por goteo” para un área de paltas de 1.07 ha, el cual posee 4 horas máximas de riego que se han calculado según los datos de las características del tipo de suelo que posee, en la ubicación señalada en el Valle Chilina – Arequipa. Posee una eficiencia de 90% que son logrados por el tipo de selección de los emisores que se encuentran localizados a 2 metros de distancia uno del otro, por el tipo de suelo que posee se tiene un 30% de agua aprovechable. Verificando todos los valores necesarios en el Diseño Agronómico del palto que posee solamente 1 ciclo por día, el cual se realiza en el tiempo de 4 horas con un caudal emisor de 26 lt / h que son lo suficiente para el cultivo de paltas que se tiene. Después de la realización del Diseño Agronómico se realiza el diseño físico de la parcela, obteniendo el número de módulos necesarios que serían para el diseño de 1.07 has (hectáreas), el cual es 1 modulo y una válvula de 3” (40 – 60 m^3/h). Continuando con el diseño, se verifica la tolerancia de presiones del Sistema de riego tecnificado por goteo, dentro de ello debe mantener una variación de un 10% al 20% en los caudales que posee, con los resultados obtenidos en el Software Aqua, con una clasificación media (4% - 7%) en el coeficiente de variación. El lugar de cultivo posee una mínima elevación a desnivel que por diseño tiene una longitud lateral de 50 metros, espacio entre emisores de 2 metros. Por el método de Darcy Weisbach (Diseño Lateral) se obtiene la cantidad de 25 emisores necesarios para el cultivo de paltas, puestos en una tubería de 49 metros, con una pérdida de carga de 3.27 m.c.a (metros de columna de agua). En el siguiente diseño de la tubería terciaria de 36 metros, lo cual tiene un caudal de 7.7 m^3/h en una parcela con un diámetro interior de tubería 55.4 milímetros, es de 11 bares según sus características. Con la tubería principal se llega seleccionar por diseño el mismo diámetro y material de PVC que la tubería terciaria. Ya obtenidos las dimensiones y características de los elementos del Sistema de riego, como son los emisores válvula de paso tuberías y diferentes perdidas de caudal se realiza el Cálculo Potencial necesario para bomba, se obtiene el requerimiento de una bomba – motor eléctrico de un 80% de eficiencia de 2.34 hp de fuerza en su carga mínima para el Sistema, por diseño y para funcionamiento se aumenta un 20%, bomba- motor eléctrico de 3Hp. Con los datos obtenidos en los diseños ya mencionadosse obtiene la relación de consumo de energías

xii eléctrica necesaria para su funcionamiento y el circuito eléctrico de paneles fotovoltaicos. Para realizar el diseño se utiliza “la norma alemana VDI 2221 y 2222”. Como resultado se obtiene el diseño del “Sistema de Riego Tecnificado por Goteo para el cultivo de paltas”, de fácil mantenimiento y a un costo accesible en el mercado. En las simulaciones se logra obtener mejoras en la producción del cultivo con un rendimiento de un 77% a más del Sistema de Riego.