IMPLEMENTACIO D’UN SISTEMA DE FERTIRRIGACIOdeeea.urv.cat/public/PROPOSTES/pub/pdf/447pub.pdf ·...

IMPLEMENTACIO D’UN SISTEMA DE FERTIRRIGACIO

MODUL 1

AUTOR: Edgar Sabaté González DIRECTOR: Joaquin Cruz Pérez DATA: Juny / 2007

INDEX GENERAL

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Índex General

MODUL 1 1 Memòria Descriptiva pag. 1 2 Memòria de Càlcul pag.80 3 Plànols pag. 136

4 Plec de Condicions pag. 142 5 Pressupost pag. 150 MODUL 2 6 Estudis amb Entitat Pròpia pag. 164 7 Annexes pag. 171

INDEX

MODUL 1

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Índex Mòdul 1

1 Memòria Descriptiva 1.1 Objecte pag. 1 1.2 Abast i Àmbit D’Aplicació pag. 1 1.3 Antecedents pag. 1 1.4 Normes i Referències pag. 3

1.4.1 Normativa pag. 3 1.4.2 Referències pag. 4

1.4.2.1 Pàgines Web pag. 4 1.4.2.2 Catàlegs pag. 4 1.4.2.3 Bibliografia pag. 4 1.4.2.4 Softwares Utilitzats pag. 4

1.5 Definicions I Abreviatures pag. 4 1.6 Requisits i Disseny pag. 5 1.7 Anàlisi de Solucions pag. 7

1.7.1 Càlcul de les Necessitats Hídriques del Cultiu pag. 7 1.7.1.1 Mètode del Balanç d’Aigua pag. 7 1.7.1.2 Instruments de Control pag. 8 1.7.1.2.1 Tensiòmetres pag. 8 1.7.1.2.2 Càmera de Pressió pag. 9 1.7.1.2.3 Termòmetre d’Infrarojos pag. 9 1.7.2 Sistema de Fertirrigació pag. 9 1.7.2.1 El Sistema de Filtrat pag. 9 1.7.2.1.1 Filtres de Malla pag. 11 1.7.2.1.2 Filtres d’Anelles pag. 12 1.7.2.1.3 Filtres Hidrociclònics de Malles pag. 14 1.7.2.1.4 Filtres Hidrociclònics d’Anelles pag. 14 1.7.2.1.5 Filtres Autonetejants Automàtics pag. 14 1.7.2.2 El Sistema d’Injecció d’Adobs pag. 14 1.7.2.2.1 Filtres de Malla pag. 14 1.7.2.2.2 Injectors de Tipus Ventura pag. 15 1.7.2.2.3 Bombes d’Injecció Elèctriques pag. 16 1.7.2.2.4 Injecció Hidràulica pag. 16 1.7.2.3 Dipòsits per Emmagatzemar Adobs pag. 17 1.7.2.4 Agitadors i Bombes de Bufat pag. 18 1.7.3 Automatització pag. 18 1.7.3.1 Automatització per Temps pag. 18 1.7.3.2 Automatització per Volums pag. 19 1.7.3.3 Automatització per Ordenador pag. 20

1.8 Resultats Finals pag. 20 1.8.1 Programació de Regs en Plantacions d’Olivera pag. 20 1.8.1.1 Introducció pag. 20 1.8.1.1.1 Problemàtica del Reg amb Quantitats

Deficitàries d’Aigua pag. 20 1.8.1.1.2 Cicle Anual de l’Olivera i Sensibilitat al Déficit Hídric pag. 21 1.8.1.2 Evapotranspiració del Cultiu pag. 23 1.8.1.2.1 Evapotranspiració de Referència 1.8.1.2.2 El Coeficient de Cultiu pag. 24 1.8.1.3 Fonament de la Programació de Regs en Olivera Mètode del Balanç d’Aigua pag. 25


1.8.1.4 El Programa de Reg del nostre Oliverar pag. 26 1.8.2 Fertirrigació en Plantacions d’Oliverar pag. 27 1.8.2.1 Els Nutrients pag. 27 1.8.2.2 La Fertilització en l’Olivera de Reg pag. 28 1.8.2.2.1 Introducció pag. 28 1.8.2.2.2 Consideracions sobre la Pràctica de la Fertilització en un Oliverar amb Reg Localitzat pag. 29 1.8.2.2.3 Programació de la Fertirrigació en Oliverar pag. 29 1.8.2.2.4 Aplicació dels Fertilitzants pag. 30 1.8.2.3 La Fertirrigació i els Fertilitzants per a la Fertirrigació pag. 31 1.8.2.3.1 Concepte de Fertirrigació pag. 31 1.8.2.3.2 Elecció dels Fertilitzants a Utilitzar pag. 32 1.8.2.4 El Sistema de Fertirrigació pag. 32 1.8.2.4.1 Dipòsit d’Adob pag. 32 1.8.2.4.2 Bomba d’Injecció d’Adobs pag. 33 1.8.2.4.3 Els Filtres en el Conducte Principal pag. 34 1.8.2.4.4 L’Agitador pag. 36 1.8.3 Automatització del Sistema pag. 37 1.8.3.1 Solució Adoptada pag. 37 1.8.3.2 Avantatges pag. 37 1.8.3.3 Control pag. 38

1.8.3.3.1 El Control de la Distribució de l’Aigua i els Adobs pag. 39

1.8.3.3.1.1 Electrovàlvules de la Xarxa de Distribució de l’Aigua de Reg pag. 39 1.8.3.3.1.2 Electrovàlvula del Dipòsit d’Adob pag. 41

1.8.3.3.2 El Control del Nivell d’Aigua al Pou i a la Bassa pag. 42 1.8.3.3.2.1 Detector de Nivell del Pou pag. 42 1.8.3.3.2.2 Detectors de Nivell de la Bassa pag. 43

1.8.3.3.3 El Control del Nivell d’Adob en el Dipòsit pag. 45 1.8.3.3.3.1 Detector de Nivell del Dipòsit pag. 45

1.8.3.3.4 El Control de la Pressió pag. 46 1.8.3.3.4.1 Pressòstats Diferencials pag. 47 1.8.3.3.4.2 Pressòstats pag. 49

1.8.3.3.5 El Control del Cabal pag. 54 1.8.3.3.6 Bomba Centrífuga de Circulació pag. 56

1.8.3.4 L’Autòmat pag. 57 1.8.3.4.1 Tria del Tipus d’Autòmat pag. 57 1.8.3.4.2 El Micro PLC S7 – 226 AC/DC/Relé pag. 58

1.8.3.4.2.1 Arquitectura pag. 58 1.8.3.4.2.2 Mòduls d’Ampliació EM223 pag. 59 1.8.3.4.2.3 Entrades i Sortides: Configuració pag. 60 1.8.3.4.2.4 Software pag. 64 1.8.3.5 El Programa de Control (GRAFCET) pag. 68 1.8.3.5.1 Implementació pag. 68 1.8.3.5.1.1 Autòmat en Mode d’Execució de Programa pag. 68


1.8.3.5.1.2 Estructura del Programa d’Execució Cíclic pag. 69

1.8.3.5.2 Descripció pag. 70 1.8.3.5.2.1 Sistema de Control General pag. 70

1.8.3.5.2.2 Subsistema de Control de la Bomba del Pou pag. 71 1.8.3.5.2.3 Subsistema de Control de la

Instal·lació de Fertirrigació pag. 72 1.8.3.6 El Panell d’Operador pag. 77 1.8.4 Instal·lació Elèctrica pag. 78

1.9 Planificació pag. 79 1.10 Ordre Prioritari entre Documents pag. 79

2 Memòria de Càlcul

2.1 Càlculs Agronòmics pag. 80 2.1.1 Càlcul del Coeficient de Cultiu (Kc) pag. 80 2.1.2 Càlcul de l’Evapotranspiració del Cultiu (ETc) pag. 86 2.1.3 Càlcul de les Necessitats d’Aigua de Reg pag. 87 2.1.4 Càlcul del Temps d’Aplicació del Reg pag. 89

2.2 Càlculs Hidràulics pag. 90 2.2.1 Càlcul dels Filtres de Malla en el Conducte Principal pag. 90 2.2.2 Càlcul del Cabal d’Injecció de la Bomba Dosificadora pag. 90 2.2.3 Càlcul de les Pèrdues de Càrrega pag. 91 2.2.4 Alçada Manomètrica de l’Aigua a la Sortida del Pou pag. 92 2.2.5 Càlcul del Nombre d’Impulsos de Comptador de Cabal pag. 93

2.3 GRAFCET pag. 94 2.3.1 GRAFCET’s Parcials pag. 94 2.3.1.1 Sistema de Control General pag. 94 2.3.1.1.1 G0: Marxa / Paro Generals pag. 94 2.3.1.2 Subsistema de Control de la Bomba del Pou pag. 95 2.3.1.2.1 G8: Control del Nivell d’Aigua al Pou pag. 95 2.3.1.2.2 Control de la Pressió en el Conducte d’elevació pag. 95

2.3.1.2.2.1 G9: Control de la Pressió Mínima pag. 95 2.3.1.2.2.2 G10: Control de la Pressió Màxima pag. 95

2.3.1.2.3 G11: Control del Nivell d’Aigua / Emplenat de la Bassa pag. 96 2.3.1.2.4 G12: Paro / Marxa del Subsistema de Control de la Bomba del Pou pag. 97 2.3.1.3 Subsistema de Control de la Instal·lació de Fertirrigació pag. 98 2.3.1.3.1 G1: Control del Reg pag. 98 2.3.1.3.2 G4: Paro / Marxa del Subsistema de la Instal·lació de Fertirrigació pag. 101 2.3.1.3.3 Control de la Injecció pag. 102 2.3.1.3.3.1 G5: Control del Nivell d’Adobs pag. 102 2.3.1.3.3.2 G6: Control del Remenat d’Adobs pag. 103 2.3.1.3.3.3 G7: Control de la Bomba d’Injecció pag. 104 2.3.1.3.4 Control de la Pressió a la Sortida de la Bomba d’Injecció pag.104


2.3.1.3.4.1 G13: Control de la Pressió Mínima pag. 104 2.3.1.3.4.2 G14: Control de la Pressió Màxima pag. 104 2.3.1.3.5 G15: Alarma per Bassa Buida i Subsistema de Control de la Bomba del Pou Aturat pag. 105 2.3.1.3.6 G16: Control de la Pressió Diferencial / Rentat Automàtic dels Filtres pag. 106 2.3.1.3.7 Control del Cabal pag. 107 2.3.1.3.7.1 Impulsos dels Comptadors de Cabal pag. 107 2.3.1.3.7.2 Control del Cabal de cada Unitat Reg pag. 110 2.3.2 Ordre de Jerarquia entre els GRAFCET’s Parcials pag. 118 2.3.3 Llistat de Referències pag. 119 2.3.3.1 Entrades (Digitals) pag. 119 2.3.3.2 Sortides (Digitals) pag. 120 2.3.3.3 Variables pag. 123 2.3.3.4 Constants pag. 124

2.4 Càlculs Elèctrics: Quadre general de comandament i Protecció pag. 125 3 Plànols

3.1 Situació i Emplaçament pag. 136 3.2 Planta de la Finca: Distribució i Control pag. 137

3.3 Planta Capçal de Reg: Distribució i Control pag. 138 3.4 Planta Pou i Bassa: Distribució i Control pag. 139 3.5 Esquema de Comandament del PLC pag. 140 3.6 Esquema Elèctric de Potència pag. 141

4 Plec de Condicions 4.1 Condicions Generals pag. 142 4.1.1 Introducció pag. 142 4.1.2 Reglaments i Normes pag. 142 4.1.3 Materials pag. 142 4.1.4 Execució del Projecte pag. 143 4.1.5 Interpretació i Desenvolupament pag. 143 4.1.6 Treballs Complementaris pag. 144 4.1.7 Modificacions pag. 144 4.1.8 Realització Defectuosa pag. 144 4.1.9 Mitjans Auxiliars pag. 144 4.1.10 Recepció del Projecte pag. 145 4.1.11 Responsabilitats pag. 145 4.1.12 Fiança pag. 145 4.2 Condicions Facultatives pag. 146 4.2.1 Normes a Seguir pag. 146 4.2.2 Personal pag. 146

4.2.3 Reconeixements i Assajos Previs pag. 146 4.2.4 Assajos pag. 147 4.2.5 Assajos d’Aparellatge pag. 147


4.3 Condicions Econòmiques pag. 147 4.3.1 Preus pag. 147 4.3.2 Abonament del Projecte pag. 148 4.3.3 Revisió de Preus pag. 148 4.3.4 Penalitzacions pag. 148 4.3.5 Contracte pag. 148 4.3.6 Rescissió del Contracte pag. 149 4.3.7 Liquidació en cas de Rescissió del Contracte pag. 149

5 Pressupost 5.1 Amidaments pag. 150 5.1.1 Sistema de Fertirrigació pag. 150 5.1.1.1 Bombes i Motors pag. 150 5.1.1.2 Electrovàlvules i Accessoris pag. 150 5.1.1.3 Filtres i Accessoris pag. 150 5.1.1.4 Dipòsit d’Adob pag. 150 5.1.1.5 Tubs i Accessoris pag. 150 5.1.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica pag. 151 5.1.2.1 Autòmat Programable i Accessoris pag. 151 5.1.2.2 Sensors i Accessoris pag. 151 5.1.2.3 Panell d’Operador pag. 151 5.1.2.4 Proteccions Elèctriques i Dispositius de Control Elèctric pag. 152 5.1.2.5 Cable pag. 152 5.1.2.5.1 Cable de Potència pag. 152 5.1.2.5.2 Cable de Senyal pag. 152 5.1.3 Mà d’Obra pag. 153 5.1.3.1 Sistema de Fertirrigació pag. 153 5.1.3.2 Automatització i Instal.lació Elèctrica pag. 153 5.2 Quadre de Preus Elementals pag. 154 5.2.1 Sistema de Fertirrigació pag. 154 5.2.1.1 Bombes i Motors pag. 154 5.2.1.2 Electrovàlvules i Accessoris pag. 154 5.2.1.3 Filtres i Accessoris pag. 154 5.2.1.4 Dipòsit d’Adob pag. 154 5.2.1.5 Tubs i Accessoris pag. 154 5.2.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica pag. 155 5.2.2.1 Autòmat Programable i Accessoris pag. 155 5.2.2.2 Sensors i Accessoris pag. 155 5.2.2.3 Panell d’Operador pag. 155 5.2.2.4 Proteccions Elèctriques i Dispositius de Control Elèctric pag. 156 5.2.2.5 Cable pag. 156 5.2.2.5.1 Cable de Potència pag. 156 5.2.2.5.2 Cable de Senyal pag. 156 5.2.3 Mà d’Obra pag. 157 5.2.3.1 Sistema de Fertirrigació pag. 157 5.2.3.2 Automatització i Instal.lació Elèctrica pag. 157


5.3 Aplicació de Preus pag. 158 5.3.1 Sistema de Fertirrigació pag. 158 5.3.1.1 Bombes i Motors pag. 158 5.3.1.2 Electrovàlvules i Accessoris pag. 158 5.3.1.3 Filtres i Accessoris pag. 158 5.3.1.4 Dipòsit d’Adob pag. 159 5.3.1.5 Tubs i Accessoris pag. 159 5.3.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica pag. 159 5.3.2.1 Autòmat Programable i Accessoris pag. 159 5.3.2.2 Sensors i Accessoris pag. 160 5.3.2.3 Panell d’Operador pag. 160 5.3.2.4 Proteccions Elèctriques i Dispositius de Control Elèctric pag. 161 5.3.2.5 Cable pag. 161 5.3.2.5.1 Cable de Potència pag. 161 5.3.2.5.2 Cable de Senyal pag. 161 5.3.3 Mà d’Obra pag. 162 5.3.3.1 Sistema de Fertirrigació pag. 162 5.3.3.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica pag. 162 5.3 Resum del Pressupost pag. 163

1. MEMORIA DESCRIPTIVA

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Memòria Descriptiva

1

1.1 Objecte El present projecte tècnic pretén implementar un sistema de fertirrigació en una plantació d’oliveres situada al municipi de Blancafort (Conca de Barberà), amb l’objectiu d’augmentar-ne la productivitat. La finca rústica en la qual es troba la plantació disposa d’unes característiques determinades i d’una instal·lació pròpia de reg per degoteig. 1.2 Abast i Àmbit d’aplicació La realització del projecte avarca:

• El càlcul dels programes de reg i fertilització que s’hauran d’aplicar. Aquests vindran determinats per les necessitats hídriques i nutricionals de la plantació, i també pel seu cicle anual.

• La implementació física del sistema de fertirrigació, el qual suposarà la

introducció en la instal·lació d’aquells dispositius que siguin necessaris per a tal fi ( filtres, dipòsits d’adob, bombes d’injecció, etc.), tot tenint amb compte que la finca ja disposa d’un sistema de reg per degoteig.

• L’automatització íntegra de la instal·lació, que suposarà el control en quant a

distribució, quantitat i freqüència de l’aigua i els fertilitzants que es subministren al cultiu. Per tal de dur a terme dita automatització també serà necessària la introducció de nous elements de control (pressòstats, pressòstats diferencials, sondes de nivell, etc.), i alhora la substitució d’alguns vigents (vàlvules, etc.), doncs la instal·lació funcionava fins ara de forma manual.

1.3 Antecedents El projecte es redacta per encàrrec del Sr. Lluís Castro Mir, propietari de la finca, que d’acord amb un pla de modernització vol adaptar la seva plantació d’oliveres a una tecnologia que permeti optimitzar-ne la rendibilitat i que alhora s’adeqüi als condicionants agronòmics i socials actuals. L’esmentada finca compta amb un total de 8,9675 ha, de les quals només se’n troben conreades 5,7600 ha. El marc de plantació del cultiu és de 10 x 10. La plantació es troba dividida en 16 subunitats de reg de 3600 m² cadascuna d’elles. Cada 2 subunitats de reg formen una unitat de reg, havent-n’hi un total de 8 en la finca, i cada 4 unitats de reg formen 1 sector de reg. Cada unitat de reg va controlada per una vàlvula, i cada subunitat de reg va equipada amb una vàlvula de bola i un regulador de pressió.


2

La finca disposa d’un pou de 46,5 metres de profunditat. En ell s’hi troba instal·lada una bomba que eleva l’aigua fins a una bassa de 3000 m³( 30 m de llarg × 25 m d’ample × 3 m de profunditat ) situada al costat de la caseta de reg. Es tracta d’una bomba submergible multicel·lular d’acer inoxidable, que dóna una cabal de 8 m³/h a una alçada nominal de 51 m. Les característiques elèctriques del motor que acciona la bomba són les següents:

§ Potència nominal : 2,2 KW § Freqüència d’alimentació: 50 Hz § Tensió nominal: 3 × 400 V § Intensitat nominal: 5,50 A § Cos f : 0,82 § Velocitat nominal: 2860 rpm

A la sortida de la bassa hi ha una bomba de circulació que envia l’aigua de la bassa cap a la caseta de reg, on es tractada per una bateria de filtres de sorra, per ser distribuïda posteriorment cap a la xarxa de reg. Es tracta d’una bomba centrifuga multicel·lular, que dóna un cabal de 5 m³/h a una alçada nominal de 23 m (per a 7 m³/h l’alçada nominal és de 15 m). Les Dades elèctriques del motor d’aquesta bomba són:

§ Potencia nominal: 965 W § Freqüència xarxa: 50 Hz § Tensió nominal: 3 × 400 V

De la caseta de reg en surt el conducte principal, el qual deriva posteriorment en els conductes secundaris, que condueixen l’aigua cap a les diferents unitats de reg de la plantació. Dels conductes secundaris en deriven els conductes terciaris que alimenten cada subunitat de reg. De cada conducte terciari en surten els conductes laterals, un per cada fila d’oliveres (6 en total), encarregats de conduir l’aigua reg fins a les oliveres, la qual surt a l’exterior a través dels degoters ( 6 per arbre). Els degoters són del tipus autocompensant i emeten un cabal de 4 l/h. El diàmetre del seu conducte intern és d’1 mm. Veure plànol nº2 per entendre millor la distribució de la xarxa de reg. El conducte primari, els secundaris i els terciaris són de PVC, presentant diferents diàmetres en funció del cabal que han de conduir, i estan soterrats per tal de no interferir en les labors agrícoles de recol·lecció. Pel que fa als conductes laterals, aquests son de PE i es troben al descobert, disposats en paral·lel i arran de les files d’oliveres de cada subunitat de reg. El reg de la finca es realitza per sectors, és a dir, primer es rega un sector i després l’altre. Amb el sector 1 s’hi corresponen les vàlvules de control 12, 13, 14 i 15, i amb el sector 2 s’hi corresponen les vàlvules 16, 17, 18 i 19. La distribució de l’aigua es realitza de forma totalment manual; el propietari és qui engega i para les bombes, i és també qui obre i tanca les vàlvules necessàries per a regar un determinat sector. Per a la neteja dels filtres de sorra s’ha de combinar l’obertura i el tancament, també manual, d’una sèrie de vàlvules situades instal·lades per a tal fi en el capçal de reg (veure plànol nº3).


3

Tot i que el propietari va instal·lar el sistema de reg per degoteig pensant en cobrir les necessitats hídriques de la plantació en anys d’intensa sequera, i per tal que no en baixes dràsticament la producció, recentment, a través de consells tècnics, ha considerat la possibilitat d’implementar un sistema de fertirrigació per tal de subministrar l’adob mitjançant l’aigua de reg, i aprofitar així la instal·lació vigent per a una doble funció: el reg i l’abonat. D’aquesta forma es veuria deslligat de la tasca d’haver de realitzar la fertilització de forma tradicional, és a dir manualment. Si a més a més de la implementació del sistema de fertirrigació, s’automatitzés el conjunt de la instal·lació, també es veuria deslligat del fet d’haver d’obrir i tancar manualment les bombes i les vàlvules del sistema. Cal destacar el fet que la implementació d’un sistema de fertirrigació automàtic no tan sols comportaria un important estalvi en mà d’obra. Mitjançant l’ús de la tècnica de la fertirrigació es pot incrementar la rendibilitat de l’explotació, o si més no, assegurar la satisfacció de les necessitats hídriques especialment en anys de sequera, mantenint d’aquesta forma unes productivitats regulars al llarg dels anys. Per a això però, és necessària l’elaboració d’uns programes de reg i fertilització adequats.

1.4 Normes i Referències 1.4.1 Normativa La normativa utilitzada en el projecte serà la següent:

Directives europees 76/464/EEC 98/15/EEC.

Real decret 842/2002 del 02/08/2002 Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió amb totes les modificacions i dispositius complementaris.

Normes UNE les quals siguin d’aplicació al projecte.

Real Decret 375/88 del 01/02/88 D.P.T.O.P (Generalitat de Catalunya) D.O.G.C 28/12/88 sobre el control de qualitat a la edificació i les ordes del 25/01/89 i 13/09/89 de desenvolupaments posteriors D.O.G.C del 24/01/89 i del 11/10/89.

Prevenció de riscos laborals, directiva europea 92/85/CEE, 94/33/CEE i 91/383/CEE.

Real Decreto 485/1997 del 14 d’abril, sobre “Disposicions mínimes en matèria de senyalització de seguretat i salut en el treball”.


4

1.4.2 Referències 1.4.2.1 Pàgines web

www.grundfoss.dk/web/homees.nsf www.rockwellautomation.es www.racodis.es www.zenneres.com www.es.endress.com www.filsa.es www.danfoss.com www.grupocodes.com www.icc.es www.gencat.net/servmet

1.4.2.2 Catàlegs

Astralpool “Riego Agrícola, Riego Jardineria y Bricorriego” – Catálogo 2006/2007 Hidro Tarraco “Riego, Fuentes y Piscinas” – Catálogo 2006/2007

1.4.2.3 Bibliografia

Cultivo del Olivo con Riego Localizado (Ediciones MUNDI –PRENSA) Fertirrigación: Cultivos hortícolas, frutales y ornamentales (Carlos Cadahía, ediciones MUNDI – PRENSA)

Fertirrigacion (Alonso Dominguez Vivancos, ediciones MUNDI – PRENSA) Automatització Industrial Amb Grafcet (Edicions UPC) Sistema de Automatización S7 – 200: manual de sistema ( SIEMENS) Apunts d’Automatització Industrial ( ETSEI, URV) 1.4.2.4 Softwares Utilitzats

Demelec (Instal·lació Elèctrica) 1.5 Definicions i Abreviatures No s’aplica.


5

1.6 Requisits i Disseny Quant a la implementació del sistema de fertirrigació, el propietari de la finca requereix:

• l’elecció dels dispositius necessaris per a la implementació del sistema en funció de la seva eficiència i el seu cost d’adquisició.

• l’elaboració d’un programa de fertirrigació( programa de reg + programa de fertilització) que s’adeqüi a les necessitats hídriques i nutricionals de la plantació d’oliveres.

Quant a l’automatització en concret, creu que hauria de comprendre:

• l’arrencada i parada dels motors de bombeig. • la neteja dels filtres.

• el canvi de sector de reg.

• la posada en marxa dels possibles agitadors i injectors d’adob.

• dispositius de control, mesura, seguretat i emergència

Un cop establerts els requisits de partida per part del propietari, ens disposem a avaluar aquells elements o dispositius que creiem necessaris per a la implementació i posterior automatització del sistema. Per tal d’implementar el sistema de fertirrigació necessitarem:

• 1 bateria de filtres d’anelles o malles per al filtrat del l’aigua després de la injecció d’adobs, i com a complement dels filtres de sorra ja existents.

• almenys 1 dipòsit d’adob per a contenir solucions fertilitzants N-P-K, amb l’opció

d’incloure’n un altre per a micronutrients, en funció del programa de fertilització fixat.

• 1 sistema d’injecció d’adobs, ja sigui una bomba d’injecció hidràulica, un tanc

d’abonat, una bomba d’injecció elèctrica, etc. (algun dels sistemes existents en el mercat)


6

De cara a l’automatització del sistema serà necessari:

• 1 element de control central de tot el sistema (P.L.C.).

• 2 pressòstats per al control dels límits de pressió en el conducte d’elevació de l’aigua del pou.

• 2 pressòstats per al control dels límits de pressió a la sortida de la bomba centrífuga de circulació.

• 1 pressòstat diferencial per al control de la caiguda de pressió en les bateria de

filtres de sorra.

• 1 pressòstat diferencial per al control de la caiguda de pressió en les bateria de filtres de malla o anelles que es preveu instal·lar.

• 4 detectors de nivell:

- 1 detector per al control del nivell mínim en els dipòsit d’adob que s’instal·larà. - 2 detectors per al control del nivell d’aigua a la bassa ( un per al nivell

màxim, i l’altre per al nivell mínim). - 1 detector per al control del nivell mínim d’aigua en el pou.

• 21 electrovàlvules per al control de:

- Distribució de l’aigua per les diferents unitats de reg. - Sortida d’adob del dipòsit que contindrà la solució nutritiva amb la qual es

vol abonar el cultiu.

- Neteja automàtica dels sistemes de filtrat

Algunes d’aquestes electrovàlvules substituiran les vàlvules d’accionament manual que existeixen actualment en la instal·lació.

• 8 comptadors de cabal amb sistema de transmissió d’impulsos, per al control de

fugues en la xarxa de distribució del reg.

• 4 contactors per al control del paro/marxa dels diferents motors que integraran el sistema:

- Motor de la bomba d’elevació. - Motor de la bomba de circulació.

- Motor de la bomba d’injecció elèctrica.


7

- Motor de l’agitador elèctric que remenarà la mescla d’adobs continguda en el dipòsit.

1.7 Anàlisi de Solucions 1.7.1 Càlcul de les necessitats Hídriques del Cultiu A l’hora de calcular les necessitats hídriques del cultiu per tal de determinar-ne el programa de reg, es pot escollir entre diversos mètodes, els quals es comentaran a continuació. 1.7.1.1 Mètode del Balanç d’Aigua Desenvolupat per la FAO, aquest mètode expressa les necessitats dels cultius com l’alçada d’aigua necessària per tal de compensar les pèrdues d’aigua que es produeixen per evapotranspiració. Aquestes necessitats d’aigua vindran compensades per l’aportació d’aigua de reg i/o les precipitacions. Per a la determinació de l’evapotranspiració del cultiu (ETC), en primer lloc, es sol calcular l’evapotranspiració de referència (ETo) de la zona, i en segon lloc, el coeficient de cultiu (Kc) de la plantació. El Valor de ETC ve determinat pel producte de ETo i Kc. Per a la determinació d’ETo es poden utilitzar diverses formules empíriques ( Penman – Monteith, Hargreaves), en funció de que es disposi de les dades agroclimàtiques que requereix cadascun d’ells (temperatura, radiació solar neta, vent, humitat, etcètera). També s’utilitza cada vegada més, com alternativa, el mètode de l’evaporímetre Es tracta en aquest cas d’un tanc circular de 1,207 m de diàmetre i 25,4 cm d’alçada amb aigua que es manté a uns 5 -7 cm de la vora. En aquesta tanc es mesura l’evaporació de la làmina d’aigua, que d’alguna forma integra els efectes dels diferents paràmetres climàtics de la zona d’ubicació: radiació solar, vent, temperatura, humitat relativa, etc. La ETo s’obté aplicant a l’evaporació mitja (Eo) un coeficient que depèn de les característiques del tanc, situació, etc (Kp). Els mètode del balanç d’aigua permet establir un programa de reg en funció de les condicions climàtiques mitges d’una zona concreta i per a un determinat cultiu. Sens dubte, aquest programa constitueix una previsió absolutament necessària per tal d’augmentar el rendiment de l’aigua utilitzada. No obstant, la evolució real de les condicions climàtiques, així com la del cultiu, no s’ajusten exactament a aquestes previsions i per tant, els programes previstos haurien de modificar-se sobre la marxa, per tal d’adequar-se a les necessitats reals dels cultius. Això pot realitzar-se bé actualitzant freqüentment els càlculs previs introduint les variacions observades, o be utilitzant instruments de control que permetin seguir la situació hídrica del cultiu directa o indirectament .


8

Actualment resulta relativament fàcil accedir a dades climàtiques amb la freqüència necessària i inclús disposar d’estacions agroclimàtiques pròpies, cas aconsellable en zones de condicions molt particulars. En el càlcul del programa de reg per al nostre oliverar utilitzem, com es pot comprovar més endavant en l’apartat de Resultats Finals, el mètode del balanç d’aigua, principalment per motius econòmics ( el seu cost d’aplicació és 0) i pràctics ( l’automatització es veurà deslligada de la tasca d’haver de comprovar periòdicament l’estat dels instruments de control que permeten seguir la situació hídrica del cultiu), i tenint amb compte que l’oliverar, tradicionalment un cultiu de secà, no requereix d’un control extremadament precís en el seu programa de reg. 1.7.1.2 Instruments de control Avui en dia existeixen instruments que permeten establir un raonable control de la humitat del sol i també de la planta: sonda de neutrons, tensiòmetres, termòmetres de infrarojos, etc. que s’utilitzen normalment en centres d’investigació. No obstant, ells tensiòmetres i la càmera de pressió, entre d’altres, són un mitja pràctic de mantenir un control adequat al nivell de l’explotació agrícola, és a dir, directament per l’agricultor. 1.7.1.2.1 Tensiòmetres La instal·lació dels tensiòmetres, dispositius senzills que mesuren la humitat del sòl, a diferents profunditats, permet deduir el contingut d’humitat en el perfil del sòl, així com el flux d’aigua. La seva utilització en els regs localitzats és molt recomanable donada l’alta freqüència dels mateixos. Consisteix en un tub que porta en un extrem una càpsula ceràmica porosa i en l’altre un manòmetre de buit. El tensiòmetre s’omple d’aigua i s’introdueix en el sòl a la profunditat desitjada. La càpsula ceràmica permet que s’estableixi un equilibri entre l’aigua del tub i l’aigua del sòl de tal manera que la situació de la humitat del sòl es reflexa en la mesura del manòmetre.


9

Generalment es col·loquen almenys dos tensiòmetres a diferent profunditat per cada punt a controlar. El menys profund ha de representar la profunditat que normalment assoleix el cultiu. Això permet conèixer l’evolució de la humitat en profunditat en el perfil del sòl. Per altra banda el tensiòmetre a major profunditat pot donar indicació de les pèrdues. En sistemes de fertirrigació la situació idònia per als tensiòmetres es col·locar el primer més superficial a uns 20 – 40 cm de l’emissor i el segon en profunditat més allunyat La lectura dels tensiòmetres ha de realitzar-se a diari. Les anotacions successives indiquen les tendències de les tensions, el qual permet seguir l’evolució de la humitat del sòl i per tant, permeten establir un control satisfactori del reg. La situació i el nombre de bateries a col·locar dependrà dels diferents tipus de sòls i de la topografia de la parcel·la. En condicions uniformes pot ésser suficient una sola bateria d’aparells. 1.7.1.2.2 Càmera de Pressió La càmera de pressió mesura l’estat hídric de la planta per mitjà de l’avaluació de la tensió de sàvia, determinada per la pressió que es necessita per extraure una gota de sàvia en un tall de pecíol d’una fulla de característiques, posició i moment normalitzats. La pressió obtinguda per l’aparell indica l’estat hídric essent tant o més alta quan major és la disponibilitat d’aigua i millor l’estat de la planta. 1.7.1.2.3 Termòmetre d’Infrarojos El termòmetre d’infrarojos és un aparell que realitza un mesura mitja de la temperatura foliar. Aquest és, sens dubte, un índex de l’estat hídric de la planta que depèn del règim de la transpiració, ja que aquesta té un efecte refrigerant i per tant, estabilitzador de la temperatura. Per això, qualsevol dèficit en l’absorció d’aigua per la planta provoca una reducció de la transpiració amb el consegüent augment de la temperatura. Naturalment, la temperatura varia amb els factors externs pel qual la mesura ha de realitzar-se en condicions normalitzades ( dies solejats, alçada fixa, vàries orientacions). A la inversa que el cas anterior, quant major és la temperatura pitjor és l’estat hídric de la planta. 1.7.2 Sistema de Fertirrigació 1.7.2.1 El Sistema de filtrat Les obturacions dels emissors són un dels principals inconvenients que presenten les xarxes de reg per degoteig. Entre les mesures disponibles per evitar dites obturacions s’ha de distingir entre el tractament químic i la filtració de l’aigua de reg per tal d’eliminar tot tipus de partícules sòlides en suspensió ( sorres, llims, argiles, algues, partícules provinents del fertilitzants injectats, etc.). El tractament químic s’utilitza quan es desitja eliminar els microorganismes (algues, bactèries, etc.), pel qual es procedeix a la cloració de l’aigua de reg, o per tal de prevenir precipitats, cas en el qual es du a terme l’acidificació de l’aigua.


10

Pel que fa a la filtració de l’aigua de reg, com que la instal·lació ja disposa d’uns filtres de sorra, especialment indicats en la filtració de llims i partícules orgàniques, que tracten l’aigua provinent de la bassa, en aquest apartat ens centrarem en les diferents possibilitats que hi ha en la filtració de les partícules no desitjades que puguin provenir dels fertilitzants. Aquesta filtració es realitza a través d’uns filtres que s’instal·len en el conducte principal, a continuació dels filtres de sorra i després de la injecció d’adob a la xarxa. Aquests darrers filtres són, alhora, un complement del filtres de sorra existents, podent filtrar aquelles partícules sòlides que aquests no hagin estat capaços de retenir. Per comprendre millor la disposició dels diferents tipus de filtre en la instal·lació, a continuació es mostra un esquema de dispositiu general per a fertirrigació:

Veure també plànol nº3.


11

1.7.2.1.1 Filtres de Malla Els filtres de malla retenen tot tipus de sòlids en suspensió. Les impureses de l’aigua es retenen a la superfície d’unes malles dotades amb uns orificis de reduïdes dimensions. Aquests filtres són de forma cilíndrica, amb una carcassa construïda en PVC o de xapa d’acer o fosa, o inclús en acer inoxidable. Es fabriquen i es protegeixen de forma que no puguin ser atacats pels fertilitzants i/o les sals dissoltes en aigua.. En l’interior s’hi troba un cartutx de malla filtrant construït d’acer inoxidable, poliamida, polièster, nailon, etc. sobre un suport de PVC convenientment foradat per tal de permetre el pas de l’aigua.

El filtrat es realitza al travessar l’aigua la superfície filtrant formada per malles cilíndriques, quedant retingudes, en la superfície, la partícules el gruix de les quals es major que els orificis d’aquestes malles. Quant major sigui el diàmetre dels orificis de la malla, menor serà la superfície efectiva de filtració. Els filtres de malla no són adequats per a retenir partícules molt petites o partícules col·loïdals.


12

Els filtres de malla poden filtrar cabals molt diversos, els fabricants ens informaran de la capacitat de filtrat de cada model, el qual permetrà elegir el que millor s’adapti a les nostres necessitats. La pèrdua de càrrega en un filtre net és variable, entre 0,1 – 0,5 Kg/cm², encara que els valors entre 0,1 i 0,3 són els més freqüents, depenent per a un determinat model del cabal filtrat. Els filtres s’han de netejar quan la diferència de pressió entre la entrada i sortida de l’aigua sigui major que 0,4 Kg/cm², prenent com a referència la pèrdua de càrrega que es produeix en condicions normals de treball amb el filtre totalment net. Si deixéssim que el filtre s’embrutés més (diferències de pressió superiors a 0,5 Kg/cm²) llavors seria molt difícil de netejar, doncs s’incrustarien les impureses en la malla. La neteja d’aquest tipus de filtres normalment es realitza de forma manual amb la freqüència que l’experiència aconselli en cada cas i tenint amb compte les pèrdues de càrrega observades entre la sortida i l’entrada al filtre, existint la possibilitat d’automatitzar les neteges rutinàries. Per a la seva neteja s’ha de desmuntar el filtre i sotmetre’l a un corrent d’aigua a pressió. Si és realitza per contrarentat, llavors s’ha d’obrir la part inferior per tal que aquesta pugui arrossegar les impureses. En els filtres de malla amb rentat automàtic es produeix una inversió del flux d’aigua, de tal forma que al invertir el sentit del recorregut normal de l’aigua a través del filtre, aquest corrent arrossega en el seu recorregut la major part de la major part de la brutícia acumulada en la superfície de la malla. La malla filtrant s’haurà d’elegir en funció de la mida del conducte intern dels degoters, és a dir, que quant més estret sigui aquest conducte, més petit ha d’ésser la mida dels orificis de la malla. La mida dels orificis de la malla es mesura per el número de mesh (número d’orificis en una polzada lineal), tenint amb compte que a major número de mesh menor és la mida dels orificis. En general es recomana que els orificis no siguin majors que la dècima part de la mida del conducte de l’emissor. Per a l’elecció del filtre s’ha de saber que el flux d’aigua ha de ser de l’ordre de 24-36 m³ per minut i per cada metre quadrat de superfície filtrant. El fabricant ens ha d’informar sobre la superfície filtrant (àrea efectiva del seu filtre), que és el percentatge de la superfície total del filtre que realment filtra.. Si no es coneix aquesta dada utilitzar com superfície filtrant efectiva el 30% de la superfície total. 1.7.2.1.2 Filtres de d’Anelles La seva funció és també la d’atrapar tot tipus de sòlids en suspensió continguts en l’aigua de reg. Els filtres d’anelles o de discs tenen la mateixa aplicació que els filtres de malles, s’utilitzen indistintament els uns o els altres com a complement del filtrat de sorra. En aquests tipus de filtres els elements de filtrat estan fets a base de multitud d’anelles planes i fines, construïdes en polipropilè. Aquestes anelles tenen la superfície ranurada , i en la seva posició de treball estan les unes sobre les altres , unides entre si i atapeïdes, formant un cos compacte i cilíndric, constituint un conjunt filtrant de gran superfície que reté partícules sòlides, no orgàniques, en suspensió. Els encreuaments entre les ranures de cada parell de discs adjacents formen passos d’aigua, la mida dels quals varia segons el tipus d’anelles utilitzades.


13

Els passos d’aigua en un mateix tipus d’anelles són màxims on la ranura d’una anella coincideix amb l’estria de l’altre disc, i mínims on l’estria coincideix amb l’espai entre dos ranures. Aquest pas és el que defineix el grau de filtració de les anelles. L’àrea de les anelles i la superfície dels orificis influeix en la qualitat del filtrat, igual que en els filtres de malla. Aquests filtres son capaços de retenir grans quantitats de brutícia, depenent el filtrat del número de ranures de les anelles. Degut a la qualitat de filtrat que proporcionen, estan desplaçant els filtres de malles en moltes ocasions. Els filtres d’anelles es connecten en línia, sols o en paral·lel, travessant l’aigua tot el cos de filtrat des de fora fins a dins, quedant retingudes les partícules de major mida entre els orificis de les seves anelles. Aquests filtres poden treballar amb pressions de fins 10 atmosferes, tenen una capacitat de filtració variable, segons el fabricant i el model. La pèrdua de càrrega d’un filtre net a d’ésser com a màxim de 0,2 kg/cm² per a una densitat de malla que sol oscil·lar entre els 50 i 200 mesh. Per a la seva neteja manual es desmunten afluixant la carcassa exterior que envolta les anelles, separant posteriorment aquestes i netejant-les amb aigua a pressió. Es possible aconseguir que la seva neteja es realitzi de forma automàtica, i en aquest cas no es necessari desmuntar-los ni interrompre el reg durant la seva autoneteja, ni reduir la pressió i cabal d’aigua. Es necessari netejar els filtres quan la pèrdua de càrrega es superior a 0,4 kg/cm² respecte la caiguda de pressió característica del filtre net. Les anelles de filtrat estàndard solen tenir mides d’orifici de 75 mesh (anelles de color verd), 120 mesh (color vermell) o 150 mesh (color groc). La capacitat de filtrat d’un filtre d’anelles depèn del número de ranures que continguin les anelles, així com també de la mida d’aquestes ranures. El tipus d’anelles a col·locar en el filtre també depèn del diàmetre de sortida de l’aigua en els emissors, de forma que s’adopta també en aquest cas el criteri de que el pas d’aigua del filtre no sigui superior a la dècima part de la mida del conducte de l’emissor.


14

1.7.2.1.3 Filtres Hidrociclòlnics de Malles Són filtres de malla que porten una placa en l’entrada d’aigua al cartutx filtrant que fa girar tangencialment l’aigua amb un efecte semblant a l’hidrocicló. Els sòlids, llims i materials en suspensió són arrossegats fins a un dipòsit de sortida que els recull i els condueix a l’exterior per al seu abocament. 1.7.2.1.4 Filtres Hidrociclòlnics d’Anelles Recentment ha aparegut al mercat aquest tipus de filtre dotat d’una hèlix, ubicada en la base del cartutx, que disposa d’unes aletes deflectores que amb un angle d’inclinació determinat aconsegueixen un moviment rotacional de l’aigua. Aquest moviment helicoïdal genera una gran força centrífuga sobre les partícules que porta l’aigua en suspensió, que les projecta fins les parets interiors de la carcassa. Aquesta centrifugació de l’aigua abans de passar a ésser filtrada per les anelles provoca que les partícules en suspensió es separin desplaçant-se fins al fons de la carcassa per on poden ésser eliminades a través d’un col·lector de desguàs de les impureses. 1.7.2.1.5 Filtres Autonetejants Automàtics Es tracta de filtres que posseeixen mecanismes electromecànics que comanden vàlvules elèctriques i/o hidràuliques que posen en marxa la neteja quan es detecta una certa diferència de pressió entre la entrada i la sortida de la instal·lació de filtrat , diferència que no ha d’ésser mai superior a 0,5 Kg/cm². Existeixen filtres autonetejants de:

• malles • anelles

amb els seus avantatges i els seus inconvenients, depenent aquests del tipus d’aigua que s’ha de filtrar. Tots aquests equips bàsicament inclouen un mecanisme d’inversió de flux i aprofiten la pròpia pressió de l’aigua en la xarxa per tal d’expulsar la brutícia cap a un circuit de drenatge. En ambdós casos es pot aconseguir un filtrat continu, sense necessitat de parar la instal·lació en produir-se el contrarentat. Per a això però, seria recomanable, encara que no absolutament necessari, que s’incloguin almenys dos filtres, en aquest cas amb capacitat suficient cadascun d’ells com per a filtrar la totalitat del cabal. 1.7.2.2 El Sistema d’Injecció d’Adobs 1.7.2.2.1 Tancs de Fertilització Aquest tipus de dispositiu per a la injecció d’adobs sòlids es troba actualment molt en desús. En essència es tracta de dipòsits que estan connectats en paral·lel a la canonada de reg. El fertilitzant s’incorpora a la xarxa de reg per diferència de pressió entre la sortida i l’entrada del tanc fertilitzant gràcies a una vàlvula de regulació instal·lada a la canonada principal de la xarxa de reg, entre les derivacions d’entrada i sortida al tanc. Aquest sistema d’injecció de fertilitzant presenta el problema de la seva dificultat per a automatitzar el procés. El material en que solen estar construïts aquests tancs sol ser plàstic o metall (acer inoxidable), i existeixen diferents sistemes d’injecció. El més habitual és aquell en el que la concentració va disminuint a mesura que es va injectant fertilitzant al sistema.


15

(1)Vàlvula de comporta, (2)Vàlvula de comporta i/o electrovàlvula, (3)Vàlvula de esfera 1.7.2.2.2 Injectors de Tipus Venturi Bàsicament consisteixen en un tub connectat en paral·lel a la canonada principal, amb un estrenyiment on es produeix una succió que fa que el fertilitzant passi des del tanc fins a la xarxa de reg. Com el tancs de fertilitzant, no necessiten energia per funcionar, però generen una gran pèrdua de càrrega de l’ordre de 0,7 a 1,0 Kg/cm². Gràcies a l’efecte Venturi, produït per un augment de la velocitat en l’estrenyiment del tub, es produeix una pressió negativa (succió) de la solució fertilitzant continguda en un tanc, pel qual a continuació s’injecta la solució nutritiva a la xarxa de reg. El cabal de fertilitzant que injectem a la xarxa depèn del cabal que circula per la conducció. Mai s’ha de deixar esgotar el dispositiu de fertilitzant ja que es produiria una succió d’aire que podria provocar problemes a la instal·lació si no s’hi ha instal·lat ventoses que permetin expulsar l’aire injectat. Aquest tipus d’injector també, com el tanc fertilitzant, es troba bastant en desús en l’actualitat.


16

Cal destacar que es tracta de sistema d’injecció més econòmic. 1.7.2.2.3 Bombes d’Injecció Elèctriques Aquestes bombes d’injecció estan accionades per un motor elèctric. Existeixen al mercat injectors que poden ser de pistó o bé de membrana, en ambdós casos la injecció de fertilitzant es realitza a polsos, estant construït el mecanisme injector en materials molt resistents a la corrosió química. Existeix una àmplia gamma de models, amb cabals d’injecció que abracen un ampli rang. Les pressions d’impulsió solen ser elevades, suficients com per injectar la solució nutritiva en una xarxa en la qual circula l’aigua a una determinada pressió. Els models més usuals solen treballar entre 3 i 10 Kg/cm² ( alguns fabricants arriben inclús fins els 15 Kg/cm²), pel qual en el circuit d’injecció s’ha de muntar amb conductes fabricats en material resistent a la corrosió i capaços de suportar grans pressions, el que es fa extensiu a tots els components del circuit d’injecció: vàlvules, vàlvules de retenció, ventoses, etc. L’esquema d’instal·lació d’aquest tipus de bombes d’injecció en un capçal de fertirrigació es mostra en la figura següent:

Es tracta del sistema més precís i més car; però no s’altera el funcionament del sistema al no consumir energia hidràulica. 1.7.2.2.4 Injecció Hidràulica Aquest tipus d’injector utilitza l’aigua a pressió de la xarxa per a la injecció del fertilitzant a la canonada de reg,sense que en aquest cas es produeixi cap tipus de pèrdua de càrrega a la xarxa de distribució de l’aigua. La carrera del pistó és fixa, pel qual la modificació del cabal injectat es produeix degut al nombre d’embolades per minut, que dependrà de la pressió amb la que l’aigua circula per la xarxa de reg. En el seu funcionament, aquest injector consumeix una certa quantitat d’aigua (unes dos vegades el volum de l’adob líquid injectat), aigua que s’envia a la xarxa de drenatge d’aigües brutes del sistema de filtrat. Amb els habituals models disponibles en el mercat es pot treballar amb una pressió a la xarxa de fins a 10 Kg/cm². Per les seves prestacions i absència de problemes cada dia son més utilitzats en oliverars.


17

L’esquema d’instal·lació d’aquest tipus de bombes es mostra a continuació:

1.7.2.3 Dipòsits per Emmagatzemar Adobs Si ens disposem a dissoldre adobs sòlids s’han d’instal·lar dipòsits cilíndrics amb una boca ample i equipats amb tapa, construïts en polietilè o polièster reforçat amb fibra de vidre, i tractats amb resina anticorrosió. S’ha de disposar de dipòsits per a emmagatzemar les solucions fertilitzants, bé siguin les solucions mare preparades en la pròpia explotació, dissolvent els diferents adobs sòlids o solubles, o adobs líquids comercials subministrats per algun fabricant. Els dipòsits mes adequats són els de polietilè verge, havent d’exigir al fabricant que el PE tingui filtre solar si aquests han d’ésser col·locats a la intempèrie, i que el gruix de la paret del dipòsit sigui el suficientment gruixuda per tal de suportar l’empenta del fertilitzant dins del dipòsit; s’ha de tenir amb compte que les solucions fertilitzants presenten densitats entre 1,2 i 1,6 Kg/l, molt superior a la de l’aigua, pel qual per motius de seguretat el gruix de la paret ha d’ésser suficient per tal de permetre emmagatzemar líquids amb una densitat de 1,8 t/m³. Si s’utilitzessin dipòsit de polièster reforçats amb filtre de vidre, aquests han d’estar protegits mitjançant un tractament amb resina especial anticorrosió (Derakane o Atlas 382) de suficient gruix o millor encara, tot el dipòsit fabricat utilitzant aquest tipus de resina. No hem d’oblidar que els fertilitzants són bastant àcids i molt agressius, i que els anteriors requeriments s’han de complir si volem garantir un mínim de seguretat en la instal·lació. També existeixen dipòsits d’acer inoxidable, però el seu alt preu fa que no es justifiqui la seva utilització en la gran majoria d’ocasions.


18

1.7.2.4 Agitadors i Bombes de Bufat Quan es programem la fertirrigació utilitzant adobs sòlids solubles, la funció dels agitadors mecànics i de les bombes de bufat és facilitar la dissolució dels adobs i homogeneïtzar les mescles de productes, pel qual en aquest cas es imprescindible la seva instal·lació. El model a utilitzar depèn de les dimensions i volum del tanc, de manera que s’asseguri una adequada agitació. Els agitadors mecànics es composen dels següents elements:

• Motor elèctric d’eix vertical amb potència entre 0,5 i 1,5 cv segons la mida de l’explotació.

• Eix vertical fabricat en acer inoxidable, en l’extrem del qual s’hi troben les hèlices que, amb el seu gir, mouen l’aigua i faciliten la dissolució dels fertilitzants i homogeneïtzen les mescles de productes.

• Element d’unió al dipòsit, que permeten situar l’agitador en el lloc més apropiat, existint models de brida (ancoratge fix) i de pinça (ancoratge mòbil).

Les bombes de bufat són dispositius amb accionament elèctric que introdueixen aire a pressió en el tanc de fertilitzant a través d’una canonada de PVC que acaba en un distribuïdor del qual surten varies canonades perforades, formant una espècie de pop, situat així al fons del dipòsit la sortida d’aira a pressió. Aquestes bombes tenen una capacitat de bufat entre 20 i 30 litres d’aire per segon, amb potències entre 1 i 1,5 cv respectivament. Normalment el temps màxim de funcionament i de parada d’aquestes bombes es de 14 minuts i 30 segons respectivament. 1.7.3 Automatització Es tracta de fixar el criteri que s’haurà de seguir a l’hora d’automatitzar el sistema de fertirrigació. Es consideren tres possibles mètodes. 1.7.3.1 Automatització per Temps És una forma molt senzilla d’automatitzar el reg, que es basa en determinar el temps que ha de durar el reg tenint amb compte la dosi necessària per olivera, el nombre d’emissors per arbre i el cabal que subministra cada emissor. Quan ha transcorregut el temps que hem calculat (programa de reg) necessari per tal de subministrar la dosi d’aigua prèviament determinada, es tallarà automàticament el subministrament d’aigua. Per a realitzar aquest tipus d’automatització és necessari comptar amb electrovàlvules i un programador. El programador, que disposa d’un rellotge per a comptabilitzar el temps que està funcionant el sistema, envia un senyal elèctric a l’electrovàlvula quan a transcorregut el temps calculat de reg, i aquesta s’encarrega de tancar el pas d’aigua.. El programador, si es necessari, es pot encarregar de posar en marxa el sistema de reg, inclús quan s’utilitzen motors diesel.


19

L’automatització per temps no garanteix que l’aportació de la dosi d’aigua sigui la determinada per al cultiu, sinó que garanteix que s’està regant durant un temps preestablert. Si les condicions de pressió, cabal dels emissors, etc. es mantenen, possiblement s’estigui a prop de la dosi que preteníem aplicar, però si aquestes condicions varien al llarg del temps, també variarà la dosi aplicada. En aquest tipus d’automatització un bon disseny de la instal·lació i la qualitat dels emissors i el fet de que aquests siguin realment autocompensants en un rang suficientment ampli de pressions garanteix l’èxit de l’automatització. 1.7.3.2 Automatització per Volums Amb aquesta forma d’automatització el pas d’aigua es talla quan ja ha passat el volum d’aigua que s’ha fixat per al reg. Es requereixen vàlvules d’accionament automàtic (hidràuliques, volumètriques i electrovàlvules) i en alguns casos un programador de reg. Depenent del tipus d’elements que s’utilitzin es poden aconseguir varis nivells d’automatització Nivell 1 Cada unitat de reg porta associada una vàlvula volumètrica que inicialment està tancada i en la que s’ha seleccionat la quantitat d’aigua que es desitja que passi cap a cada unitat. La primera vàlvula s’obre manualment i es tanca automàticament quan s’arriba al volum desitjat. A continuació s’obre de forma manual la segona vàlvula volumètrica, que igualment es tanca automàticament al passar el volum d’aigua predeterminat. Si comptem amb més unitats de reg es procedirà de la mateixa manera. Amb l’ajuda d’un pressòstat es pot automatitzar la parada del bombeig quan es produeix un augment de pressió en la xarxa de reg degut al tancament de la vàlvula volumètrica, el qual es produeix en el moment en que s’ha aplicat el volum d’aigua seleccionat. Nivell 2 De la mateixa manera que en el nivell 1, cada unitat de reg te a la capçalera una vàlvula volumètrica, però la primera està connectada a la segona, aquesta a la tercera i així consecutivament. En totes elles s’haurà seleccionat prèviament la quantitat d’aigua de reg que es desitja aplicar a cada unitat. La primera vàlvula s’obre manualment, i quan passa la quantitat d’aigua desitjada es tanca automàticament, i envia un senyal hidràulic a través d’un tub de connexió entre elles a la segona vàlvula, que s’obre i comença a deixar passar l’aigua. Aquesta actuarà de forma semblant i després de tancar-se obrirà la tercera vàlvula i així successivament.


20

Si les unitats de reg són molt grans, és necessari disposar de vàlvules volumètriques de gran diàmetre, que generalment són molt cares. En aquests casos és freqüent realitzar el conegut reg per satèl·lit, en el qual cada unitat de reg té una vàlvula volumètrica que deixa passar aigua a una sola subunitat, però que esta connectada a vàlvules hidràuliques disposades al principi de la resta de subunitats de la unitat. Així, les volumètriques podran ser més petites i barates, amb el qual s’aconsegueix reduir el cost de l’automatització. Només cal accionar manualment la volumètrica de la primera unitat i automàticament es connectaran les seves vàlvules hidràuliques associades. Quan la vàlvula volumètrica es tanca, es tanquen les vàlvules hidràuliques associades i es transmet el senyal a la vàlvula volumètrica de la següent unitat i continua el procés Nivell 3 És el sistema d’automatització més avançat, utilitzant vàlvules i programadors, denominat programació electrònica per volums. L’element que controla totes les tasques o operacions que s’han de realitzar en cada instant és el programador de reg, enviant els senyals oportuns als elements de control i mesura. Són també necessaris els comptadors d’aigua amb transmissió de dades, és a dir, envien al programador informació sobre la quantitat d’aigua que passa per aquell lloc de la xarxa de reg, i les electrovàlvules obren o tanquen el pas de l’aigua després de rebre el senyal del programador. 1.7.3.3 Automatització per Ordinador Utilitzant un ordinador es pot arribar a un grau total d’automatització de la instal·lació de reg, des de la neteja de filtres, fertirrigació, programació automàtica del reg segons la demanda estimada en temps real en el propi cultiu, ajust de paràmetres químics de l’aigua, etc. L’automatització requereix la instal·lació de sensors que mesuren el paràmetres climàtics ( estimació de la ETo), els quals determinen el contingut d’aigua al sol, comptadors i manòmetres digitals que envien informació puntual i precisa a l’ordinador, sensors de pH i conductivitat de l’aigua de reg, i equip de correcció instantània dels paràmetres mesurats. Donat l’alt cost d’aquests equips, aquest tipus d’automatització és molt útil quan es precís realitzar regs freqüents amb un control molt estricte del volum de reg i la dosi d’abonat, el qual només permeten els cultius amb un alt valor econòmic. 1.8 Resultats Finals 1.8.1 Programació de Regs en Plantacions d’Olivera 1.8.1.1 Introducció 1.8.1.1.1 Problemàtica del Reg amb Quantitats Deficitàries D’aigua L’olivera és una espècie resistent a l’estrès causat pel dèficit hídric i adaptada al clima mediterrani, caracteritzat aquest pels hiverns freds i plujosos i els estius molt secs i calorosos.


21

L’olivera presenta unes produccions acceptables en situacions d’escassa disponibilitat d’aigua(cultiu de secà). No obstant això, quan es cultiva amb aportacions d’aigua de reg, suficients com per evitar el dèficit hídric en els moments més crítics del seu cicle, s’obté un potencial productiu òptim. Les necessitats hídriques de l’olivera són molt variables, depenent fonamentalment de:

• les condicions climàtiques • del tipus de plantació: ¬ marc de plantació ¬ volum de copa dels arbres

1.8.1.1.2 Cicle Anual de l’Olivera i Sensibilitat al Dèficit Hídric 1.8.1.1.2.1 Calendari Mig dels Cicles Vegetatiu i Reproductiu Per poder iniciar-nos en la programació del reg i la fertilització de l’olivera, en primer lloc és necessari conèixer perfectament el cicle anual i els processos de producció d’aquest arbre, amb la fi de considerar la seva sensibilitat estacional al dèficit hídric y nutricional en el processos que es succeiran en cada moment del cicle. La producció de l’olivera depèn de l’evolució dels processos vegetatius i reproductors que tenen lloc al llarg d’un cicle bianual. Hem de tenir amb compte que la producció de l’any actual es localitza en les brots o creixements vegetatius produïts durant l’any anterior. El calendari mig dels cicles vegetatiu i reproductiu de l’olivera es presenten esquemàticament en la següent figura:


22

1.8.1.1.2.2 Sensibilitat Estacional de l’Olivera al Dèficit Hídric Al final de l’apartat s’inclou una taula on es mostren, de forma resumida, els possibles efectes del dèficit hídric en els processos de creixement i producció de l’olivera. 1.8.1.1.2.2.1 Període des de la Brotada de les Gemmes fins la Floració Durant la fase compresa entre el començament del creixement de les inflorescències i fins la floració és important que no existeixi dèficit hídric, per que:

• aquest afectaria la qualitat de les flors(avortament ovàric), i en conseqüència el número de fruïts quallats per l’arbre, el qual afectaria negativament la producció del present any.

• en aquesta època té lloc el màxim creixement dels brots, pel qual un bon estat hídric dels arbres permetria: ¬ aconseguir una superfície foliar suficient com per proporcionar els assimilats necessaris per omplir els fruits(augment del mida de les olives). ¬ proporcionar el creixements vegetatius suficients, els quals seran els portadors de la collita de l’any vinent.

1.8.1.1.2.2.2 Creixement del Fruit fins l’Enduriment de l’Os A l’inici del creixement del fruit, i durant les primeres fases de desenvolupament i fins l’enduriment de l’os, es produeix una primera caiguda fisiològica de fruits. Per reduir aquesta caiguda, que en moltes ocasions podria arribar a reduir irreversiblement el número de fruits per olivera, i especialment per assegurar un nivell adequat de reserves de l’arbre, és important que aquest romangui en el millor estat hídric i nutritiu possible. A nivell de fruit com individu, el dèficit hídric en aquest període disminueix la mida de l’oliva en recol·lecció. 1.8.1.1.2.2.3 Enduriment de l’Os fins el començament de la Maduració A l’estiu, i a partir de l’enduriment de l’os, es podria permetre un cert dèficit hídric, però procurant que no arribi un nivell que redueixi el creixement de l’oliva de forma irreversible. A nivell de fruit com individu , el dèficit hídric en aquest període disminueix la mida de l’oliva. En els països mediterranis les tardors solen ser plujoses, encara que de vegades es retarden. Quan en aquesta època l’aportació d’aigua(pluja + reg) és suficient es produeix un intens creixement del fruit i finalment una correcta maduració de les olives. Es tracta d’un a època en la que l’oliva es extremadament sensible al dèficit hídric, pel qual l’estrès hídric reduiria la collita i es produiria igualment una reducció del rendiment gras de les olives, afectant negativament, i quasi de forma segura, la producció de l’any següent.


23

PROCES PERÍODE EFECTE DEL DEFICIT HIDRIC Creixement vegetatiu Tot l’any Reducció del creixement i del número de flors

a l’any següent Desenvolupament de gemmes Florals

Març – Abril Reducció del número de flors Avortament ovàric

Floració Maig Redueix fecundació

Quallat de fruits Maig – Juny Augmenta l’alternança

Creixement inicial del fruit Juny – Juliol Disminueix la mida del fruit

Creixement posterior del fruit Agost – Collita Disminueix la mida del fruit

Acumulació d’oli Juliol – Novembre Disminueix el contingut d’oli per fruit

1.8.1.2 Evapotranspiració del Cultiu L’aigua perduda per les plantes en transpiració és el cost que aquestes han de pagar per produir la biomassa(arrels, fusta, fulles i fruits). Aquesta aigua ha d’ésser reposada als teixits mitjançant la extracció del sòl pel sistema radical del cultiu. Per assolir la màxima producció el contingut de l’aigua en el sòl ha de permetre que el cultiu pugui extraure la quantitat d’aigua que li demanda l’atmosfera. Aquesta quantitat d’aigua, transpiració(T), unida a la que es perd per evaporació des de la superfície del sòl i des dels goters(E), constitueix el que es coneix com evapotranspiració màxima del cultiu(ETc): ETc = E + T la qual ha d’ésser satisfeta mitjançant la pluja i/o el reg per tal que la producció del cultiu no es redueixi com a conseqüència del dèficit hídric.


24

Per al càlcul de les necessitats d’aigua de reg en un oliverar adult, es pot utilitzar una expressió en la que ETc es calcula com el producte de dos termes: ETc = ETo × Kc expressió en la que ETo es la evapotranspiració de referència; Kc és el coeficient de cultiu, en aquest cas el de l’oliverar. 1.8.1.2.1 Evapotranspiració de Referència La ETo, denominada evapotranspiració de referència, quantifica la demanda evaporativa de l’atmosfera i es correspon amb la evapotranspiració d’una praderia de gramínies que cobreix totalment el sòl i que mitjançant sega mecànica es manté amb una alçada compresa entre 10 i 15 cm., que creix sense limitacions d’aigua i nutrients en el sòl i sense la incidència de plagues i/o malalties. 1.8.1.2.2 El Coeficient de Cultiu Per a una determinada demanda evaporativa (ETo), la quantitat d’aigua perduda per evapotranspiració en un oliverar és la suma de tres processos:

a) la transpiració de l’olivera, que depèn de la seva mida i de l’època de l’any.

b) la evaporació des de la superfície del sòl, que depèn de la energia disponible i del seu contingut d’humitat.

c) la evaporació que, en reg localitzat, es produeix des de la superfície del sòl humitejada pels emissors, i que depèn del seu nivell d’exposició al sòl, de la mida dels bulbs i de la freqüència dels regs.

Tota aquests factors estan inclosos en el que es denomina coeficient de cultiu, pel qual aquest coeficient és extraordinàriament variable al llarg dels mesos de l’any per a diferents combinacions de marc de plantació, mida dels olivers, freqüència de pluges i sistema de reg, que podem trobar en qualsevol plantació comercial. La metodologia per al càlcul de la ETc de l’oliverar fracciona el coeficient de cultiu en tres components, que es corresponen amb cadascun dels tres processos descrits anteriorment: Kc = Kt + Ks + Kg [3] on: Kt és el coeficient de transpiració. Ks és el coeficient d’evaporació des de la superfície del sòl. Kg és el coeficient d’evaporació des dels bulbs de degoteig. 1.8.1.2.2.1 Transpiració de l’Oliverar Transpiració de l’olivera: T = Kt × ETo


25

1.8.1.2.2.2 Evaporació des de la Superfície del Sòl Es un procés que s’esdevé en diferents fases successives. En una primera, just després de realitzar-se un reg o produir-se una precipitació, hi ha aigua disponible a la superfície del sòl i la evaporació està limitada únicament per la energia disponible a nivell de la superfície del sòl. Un cop s’assequen el primers centímetres del sòl comença una altra fase en la que el principal factor limitant de la evaporació és el transport d’aigua des de capes més o menys profundes fins la superfície del sol. La evaporació mitja sota una coberta d’olivera depèn, per tant de la fracció de sol coberta per la copa , de la demanda evaporativa i de la freqüència amb que mullem el sòl. Evaporació d’aigua de pluja des de la superfície del sòl: Es = Ks × ETo 1.8.1.2.2.3 Evaporació des de la Superfície del Sòl Humitejada pels Degoters La evaporació des del bulb dels degoters és el tercer component de la ET d’un oliverar i pot arribar a assolir un valor important(no menyspreable) quan la fracció de sòl humitejada pels emissors és gran, com és el nostre cas, en que disposem de 6 degoters per olivera. El seu valor depèn de molts factors(mida de les oliveres, demanda evaporativa, tipus de sòl, disposició dels degoters i freqüència de regs) pel qual el seu càlcul és complicat.

Evaporació d’aigua de reg des dels bulbs humits: Eg = Kg × ETo 1.8.1.3 Fonament de la Programació de Regs en Olivera.

Mètode del Balanç d’Aigua. L’objectiu del reg és evitar que el contingut d’aigua del sòl baixi per sota del nivell llindar per davall del qual el cultiu pateix dèficit hídric, situació en la que la producció es reduiria. Per tal d’assolir l’objectiu de la màxima producció les tècniques de programació de reg permeten determinar:

• Quan és necessari regar • Quina dosi d’aigua s’ha d’aplicar en cadascun dels regs

El mètode FAO del balanç d’aigua és el més estès per a programar regs, i consisteix en calcular les necessitats de reg d’un cultiu en un determinat període de temps, com la diferència entre les entrades i les sortides d’aigua al sistema ( parcel·la). La equació del balanç d’aigua es pot escriure com: RN = ETc – PE on RN, PE i ETc són , respectivament, les quantitats de reg net, la precipitació efectiva i la evapotranspiració màxima del cultiu durant el període de temps considerat, quantitats expressades en mm. Aquesta quantitat d’aigua que teòricament s’ha d’aportar s’ha de rectificar dividint-la per l’eficiència d’aplicació del sistema de reg, que en instal·lacions de reg per degoteig ben dissenyades pot assolir valors entre 0,9 i 0,95. Llavors:

Reg brut (a aplicar) = Reg net (calculat) / Eficiència d’aplicació del sistema


26

L’aigua de pluja es pot perdre per escorrentia superficial o per percolació profunda, i només una fracció de la mateixa, denominada precipitació efectiva (PE), queda emmagatzemada en el sòl a disposició del cultiu. La PE és funció de la intensitat de la pluja i de les característiques del sòl que afecten la seva velocitat d’infiltració. Per a la seva avaluació s’utilitzen les recomanacions de Bureau of Reclamation (USA) que, en funció de les dades de precipitació total mensual (P), proposa l’emprament de les següents expressions: Si P < 250 mm/mes PE = P × [(125 – 0,2 × P) / 125] [8] Si P > 250 mm/mes PE = 125 + 0,1 × P expressions en les que P i PE es donen en mm/mes Es menyspreen les pluges d’escassa quantia ( inferiors a 25 mm/mes) que es produeixen durant els mesos d’estiu (juny-agost), les quals es perdrien per evaporació directa a l’atmosfera sense que el cultiu pugui arribar a utilitzar-les. 1.8.1.4 El Programa de Reg del Nostre Oliverar Com es pot comprovar en la taula de l’apartat 1.8.1.1.2.2 d’aquesta memòria, els efectes del dèficit hídric són diversos i depenen fonamentalment del moment fenològic en el qual es troba l’olivera. Aquests sempre es tradueixen en una menor productivitat del cultiu en qüestió. Per evitar-los és necessari compensar les pèrdues per evapotranspiració mitjançant l’aportació d’aigua de reg i/o precipitació. Tot i que es pot dir que l’olivera és sensible al dèficit hídric al llarg de tot el seu cicle de cultiu, existeixen èpoques durant les quals els efectes d’aquest són menyspreables. Si observem la figura de l’apartat 1.8.1.1.2.1 d’aquesta memòria veurem que el creixement vegetatiu de la primavera és quantitativament el més important, i dura aproximadament fins a meitats de juny. Un segon cicle de creixement, de menor importància quantitativa, és el que té lloc entre setembre i meitats d’octubre. Pel que fa al cicle reproductiu, aquest s’inicia al març i es perllonga fins al novembre. Segons les observacions realitzades en el paràgraf anterior tan sols seria necessari aportar aigua de reg des del març fins al novembre, doncs és en aquests mesos durant el quals la producció es pot veure afectada pel dèficit hídric. No obstant això també hem de tenir amb compte la pluviometria de la zona on es troba situat el nostre cultiu, ja que aquesta pot compensar en gran mesura les pèrdues per evapotranspiració. Si consultem les dades de la precipitació total mensual en l’apartat 1.1.3 de la memòria de càlcul, veurem que durant els mesos d’octubre i novembre aquesta és relativament alta, 71 i 64,9 mm respectivament ( es tracta dels mesos amb major volum de precipitació), amb el qual preveiem que no seria necessari regar durant aquests mesos; durant la resta de mesos el valor de la precipitació total mensual disminueix considerablement, tan sols en el mesos d’abril i maig assoleix els 49 i 51 mm respectivament, però les temperatures en augment durant aquest mesos fan preveure que les pluges seran insuficients per compensar el valor de l’evapotranspiració del cultiu.


27

A partir de les consideracions realitzades decidim que el reg del nostre oliverar s’iniciarà el mes de març i finalitzarà a l’octubre. Es preveu regar-lo cada dia. El motiu pel qual s’inclou l’octubre dins la campanya de reg és pel fet que el programa de fertilització s’estén des de l’abril fins l’octubre, com veurem més endavant, i al tractar-se d’un programa de fertirrigació és imprescindible l’aportació d’aigua de reg, ja que els adobs es distribueixen conjuntament amb aquesta. Pel que fa a les necessitats d’aigua de reg, aquestes són les següents:

Mes M A Mg Jn Jl Ag S O Reg (l/ol.dia) 77,89 45,26 102,11 280 271,58 261,05 106,32 X

Com podem veure la demanda més alta d’aigua es produeix durant l’estiu, això es degut, en primer lloc, a les altes temperatures que es donen durant aquesta estació, cosa que fa que el valor de l’evapotranspiració pugi considerablement, i en segon terme, a l’escàs volum de precipitació que te lloc durant aquests mesos. En funció de les necessitats de reg abans exposades, i sabent que es disposa de 6 degoters per olivera cadascun del quals emet un cabal continu de 4 l/h, tenim que el temps d’aplicació del reg ( Ta) són:

Mes M A Mg Jn Jl Ag S O Ta (h) 3,25 1,89 4,25 11,67 11,32 10,88 4,43 X

Els temps d’aplicació més alts, com és lògic, es corresponen amb els mesos amb més necessitat d’aigua de reg. El Juny és el mes amb un temps d’aplicació major, amb 11,67 h. Tot i tractar-se d’un valor bastant elevat, ens permetrà regar la parcel·la en dos sectors, tal i com es feia fins ara, amb el qual no ens veurem obligats a redimensionar la instal·lació de reg per degoteig vigent; si el temps hagués superat les 12 h ens hauríem vist obligats a regar la parcel·la en un sol sector, i en conseqüència a redimensionar tot el sistema de reg. Durant el més d’octubre, tot i que no seria necessari ja que el dèficit hídric en aquest més és negatiu, per tal de garantir l’aportació de fertilitzants, molt important donat el moment fenològic de l’arbre, aplicarem un reg en volum d’aigua igual al de setembre ( 106,32 l/ol.dia = 4,43 h) . 1.8.2 Fertirrigació en Plantacions d’Olivera 1.8.2.1 Els Nutrients i l’Olivera L’abonat, en la seva concepció tradicional, és una pràctica de cultiu que té per objecte:

• restituir al sol els nutrients que la planta extreu, • enriquir aquest quan la concentració d’un o varis elements és insuficient com per

assegurar la correcta alimentació del cultiu

En fertirrigació el concepte pot ésser molt diferent, es concep la fertilització com l’aportació continuada al sòl d’una solució nutritiva de la que el cultiu pugui extraure tots els nutrients necessaris que assegurin una adequada productivitat, així com una regularitat interanual en les produccions.


28

Els diferents elements necessaris per al desenvolupament de les plantes es poden englobar en tres grups: Meganutrients [carboni (C), oxigen (O), e hidrogen (H)]: nutrients que en la fotosíntesi les plantes fixen a partir de l’aigua que extrauen del sòl i del CO2 atmosfèric. Constitueixen el 95% del pes sec de la planta. Macronutrients: nitrogen (N), fòsfor (P), potassi (K), magnesi (Mg), calci (Ca), sofre (S). Micronutrients: ferro (Fe), manganès (Mn), zinc (Zn), Coure (Cu), Bor(B), Molibdè (Mo). Una planta es troba en condicions òptimes de nutrició quan tots els seus elements necessaris es troben en equilibri, de manera que si un o varis d’aquests es troben en deficiència o en excés ocasionen un desequilibri que acaba interferint amb la utilització i disponibilitat d’altres nutrients, encara que aquests es trobin amb quantitats suficients. 1.8.2.2 La Fertilització en l’Olivera de Reg 1.8.2.2.1 Introducció L’objectiu de l’abonat es obtenir:

• un augment de la producció del cultiu i • millora de la qualitat del fruit.

No obstant, la productivitat és el resultat de la interacció d’una sèrie de factors:

• els dependents de la pròpia planta, • els ambientals, • els de cultiu.

Per tant, per tal que la fertilització sigui eficaç no ha d’existir un altre factor que limiti la producció per sota dels requeriments nutricionals. La disponibilitat de l’aigua al llarg del cicle de cultiu és el principal factor limitant de la producció de l’olivera. Per efectuar una abonat racional es essencial:

• el coneixement de les necessitats nutritives de la planta. • el coneixement dels moments en els que es produeixen aquestes necessitats.


29

A l’hora de planificar la fertilització es convenient considerar una sèrie de factors importants per tal de determinar la dosis d’abonat :

• les característiques agronòmiques del sòl, amb la fi d’avaluar: ¬ la riquesa en elements assimilables i ¬ aquelles característiques que poden limitar o desafavorir el desenvolupament del cultiu.

• un anàlisis de l’aigua de reg, amb l’objectiu de conèixer:

¬ el contingut en elements nutritius, ¬ la presència d’ions tòxics per a la planta, i ¬ la presència d’ions que puguin arribar a produir precipitats que puguin obstruir els emissors.

• un anàlisis foliar, amb l’objectiu d’aconseguir informació sobre l’estat nutritiu de la plantació i la resposta al programa de fertilització que estem aplicant.

1.8.2.2.2 Consideracions sobre la Pràctica de la Fertilització en un Oliverar amb Reg

Localitzat En un oliverar de regadiu amb una instal·lació de reg localitzat l’aplicació dels nutrients dissolts en aigua de reg (fertirrigació) sembla la forma més lògica d’aplicar els fertilitzants, tenint amb compte els indubtables avantatges que a més a més aquesta pràctica proporciona, fonamentalment l’estalvi de mà d’obra, així com també l’assimilació més eficient dels nutrients per la planta. Recents estudis semblen demostrar la conveniència d’aplicar la solució nutritiva durant la totalitat del temps de reg. Això sens dubte millora l’eficiència de l’abonat. Tenint amb compte que normalment es rega amb solucions nutritives molt àcides, l’aportació continuada d’aquest tipus de solucions durant la totalitat del temps de reg permetrà mantenir el bulb a un pH quelcom més baix, el que probablement augmentarà la quantitat de nutrients absorbits per la planta, a més a més d’evitar l’obturació dels degoters i la formació d’incrustacions en canonada. Tot i haver estat demostrada aquesta conveniència d’aplicar el fertilitzant durant tot el temps del reg, nosaltres autrarem la injecció d’adob 5 minuts abans que finalitzi el reg , per tal de rentar el productes químics i evitar la seva precipitació( tècnics en aquest camp ens ho han recomanat així)

1.8.2.2.3 Programació de la Fertirrigació en Oliverar Els passos a seguir són els següents:

1. Avaluar les aportacions de fertilitzants en funció de la capacitat productiva de la plantació.

2. Estudiar les anàlisis del sòl. En el cas de sòls molt argilosos o amb un contingut

molt alt en carbonat càlcic s’han de considerar que poden produir-se interaccions sòl - solució nutritiva que aconsellen augmentar les quantitats de nutrient a aportar per assegurar la correcta nutrició del cultiu.


30

3. Estudiar les anàlisis de l’aigua de reg, ja que aquesta pot aportar, en ocasions, una

part important de les exigències nutritives (N, Ca, Mg, K). Per altra banda l’aigua pot necessitar l’aportació de correctors de pH per evitar obturacions dels emissors.

4. Conèixer l’estat nutritiu de la plantació (anàlisi foliar), amb la finalitat de corregir

a l’alça o a la baixa l’aportació de fertilitzants respecte a les necessitats teòriques.

5. En base als punts anteriors calcular finalment les necessitats totals de N,P,K i Mg a aportar anualment i la seva distribució mensual fraccionada al llarg de la campanya de reg ( Programa de Fertilització)

6. Elegir els fertilitzants més apropiats per a fertirrigació ( fertilitzants solubles

simples o solucions líquides complexes àcides), per cobrir les necessitats de la plantació a abonar.

Com es pot comprovar aquests passos requereixen d’un estudi a fons de les característiques del sòl de la plantació, l’aigua de reg i l’estat nutritiu de la planta. Com que nosaltres no disposem dels coneixements necessaris per a realitzar aquests estudis, entenem que aquesta feina hauria de recaure sobre un especialista en aquest camp (enginyer agrònom,...), per aquest motiu tan sols indiquem al propietari de la finca els passos que s’haurien de seguir, deixant a la seva elecció el com o a qui s’haurà d’encarregar aquesta tasca. Nosaltres ens limitarem a implementar i automatitzar el sistema de fertirrigació (dipòsits d’adob, bombes d’injecció, filtres,...) sense entrar a calcular les necessitats totals d’adob per part del cultiu.

1.8.2.2.4 Aplicació dels Fertilitzants Un cop coneguda la quantitat de fertilitzants a injectar mensualment, així com el volum d’aigua de reg a aplicar al llarg de cada mes, podem calcular el volum de solució nutritiva a injectar per cada metre cúbic d’aigua que circula per la canonada principal de distribució en el punt d’injecció. Amb aquesta dada, junt amb el cabal d’aigua que circula per dita canonada podrem escollir la bomba d’injecció més adequada a les nostres necessitats, entre l’amplia gamma existent en el mercat, i finalment calibrar l’injector de manera que injecti la quantitat desitjada al llarg del cicle de reg i durant la totalitat del temps de reg. Al dosificar s’ha de tenir amb compte la densitat de cadascun del fertilitzants ( dada que proporcionarà el fabricant) per transformar les xifres d’injecció, indicades en grams, en litres o centímetre cúbic de fertilitzant per cada metre cúbic d’aigua. Donat que nosaltres no coneixem la quantitat de fertilitzants a injectar mensualment, no podrem calcular el volum de solució nutritiva a injectar per cada metre cúbic d’aigua que circula per la canonada principal. Aquest, tal i com s’ha descrit en el paràgraf anterior, seria el procediment normal a seguir. Nosaltres, però, optarem per escollir una bomba d’injecció elèctrica, i fixant un cabal d’injecció (l/m³) determinat, suposarem que el fabricant d’adobs realitzarà una formulació a la carta que ens permetrà disposar de la solució requerida en cada moment ( cada mes), en funció de la capacitat o volum d’injecció de la bomba i de la demanda nutricional de l’oliverar.


31

1.8.2.3 La Fertirrigació i els Fertilitzants per a la Fertirrigació 1.8.2.3.1 Concepte de Fertirrigació Fertirrigació és la tècnica que permet l’aplicació dels nutrients que precisa el cultiu junt amb l’aigua de reg, sent l’aigua el vehicle que fa arribar els fertilitzants fins les arrels de la planta, sent aconsellable la seva aportació durant la totalitat del temps de reg. La condició indispensable per a que aquesta tècnica sigui eficaç es disposar d’un sistema de reg que permeti aplicar l’aigua amb suficient uniformitat, el qual permetrà igualment aplicar a tots els arbres la mateixa dosi de fertilitzant, i cobrir així les seves necessitats òptimes. Els avantatges que ens proporciona l’aplicació dels fertilitzants junt amb l’aigua de reg són els següents:

• assimilació molt eficaç dels nutrients (aplicació del fertilitzant en la zona de màxima activitat radicular),

• interacció positiva aigua / nutrients, • estalvi de ma d’obra en l’aportació, • probable estalvi de fertilitzants al ser aquest sistema més eficient, • possibilitat d’abonar en el moment mes adequat per al cultiu, • control rigorós de dosis i uniformitat de distribució, • evita l’empobriment del bulb, zona en la que si no es fertirriga es produeix un fort

rentat de nutrients, així com grans extraccions, • possibilita l’aplicació de micronutrients necessaris per al cultiu, en cas que sigui

necessari, • ràpida correcció dels estats carència dels arbres, • si a més a més s’aporten solucions fertilitzants àcides es podria baixar el pH de la

solució del sòl en el bulb humitejat pels degoters, i amb això s’aconseguiria millorar l’assimilació d’alguns nutrients.

Però aquesta tècnica presenta també una sèrie d’inconvenients:

• augment de la salinitat de l’aigua de reg, • augment de la salinitat de sòl afectat pel reg ( bulb), • obturació dels degoters, • formació de precipitats de fertilitzants • mala dissolució d’alguns nutrients en l’aigua, • reaccions indesitjables entre productes mesclats (fertilitzants i sals dissoltes en

l’aigua de reg), • incompatibilitat entre productes fertilitzants.


32

1.8.2.3.2 Elecció dels Fertilitzants a Utilitzar Existeixen dues opcions: Opció 1: Utilitzar adobs sòlids solubles i fer la mescla en tanc per a preparar la solució nutritiva mare, immediatament abans de ser injectada a la xarxa de reg. Opció 2: Una segona possibilitat de materialitzar el programa de fertirrigació es utilitzar fertilitzants líquids àcids, que venen ja preparats de fabrica llestos per a ser injectats a la xarxa de reg, el qual permet la automatització de l’operació amb l’ajuda d’un programador i una bomba d’injecció. A més a més presenten l’avantatge de que la seva manipulació és molt més fàcil, evitant els problemes que planteja en la finca la dissolució en aigua dels adobs sòlids solubles per a la preparació de les solucions mare, que sempre acaba, a curt o a llarg termini, per ocasionar accidents, vessats involuntaris, obturacions, deterioració dels materials, etc. Molts fabricants proporcionen formulacions a la carta, el qual permet disposar de la solució requerida en cada moment. Per a la nostra aplicació, com és lògic, optarem per l’opció 2, doncs a part dels avantatges que brinda, és la més idònia de cara a l’automatització del sistema, que és l’objectiu final que perseguim. 1.8.2.4 El Sistema de Fertirrigació En aquest apartat s’inclou una descripció i funcionament dels diferents elements o dispositius que constituiran en nostre sistema de fertirrigació. El sistema de fertirrigació s’instal·larà a l’interior de la caseta de reg, a continuació dels filtres de sorra i abans que el conducte principal parteixi en direcció a la xarxa de distribució de l’aigua, en el que comunament es coneix com el capçal de reg( zona de tractament de l’aigua de reg: filtrat, abonat, etc.) Els diferents elements que integren el sistema, per ordre d’aparició, seran els següents: NOTA: Per conèixer amb detall les característiques dels elements que es presenten a continuació, així com també les dades tècniques, consultar la informació adjunta en els annexes 1.8.2.4.1 Dipòsit d’Adob En els dispositius generals per a fertirrigació es solen utilitzar tres tancs per a fertilitzants, un per a N-P-K, un segon tanc per al Ca(no es compatible amb fertilitzants NPK), i el tercer tanc per als microelements. En el nostre cas s’instal·larà un sol dipòsit per a contenir les solucions N-P-K. Al trobar-nos en una zona on el sòl és bàsicament calcari, es considera innecessari incloure un tanc per a solucions càlciques, doncs es suposa que les aportacions de Ca per part del sòl seran suficients. Per altra banda l’aportació de micronutrients, segons l’experiència dels tècnics de CODES, empresa especialitzada en la conducció, regulació i control d’aigües agrícoles, és molt infreqüent, i a la vegada prescindible, en el cultiu de l’oliverar, ja que la carència d’aquests elements no influeix substancialment en la seva productivitat.


33

A la sortida del dipòsit s’hi haurà d’instal·lar una electrovàlvula per al control de la sortida d’adob. El dipòsit utilitzat és de polietilè, per a adobs líquids, i presenta una capacitat de 1000 l. La seva part superior està reforçada per tal de poder sustentar un agitador. El seu cost ronda els 200 euros. 1.8.2.4.2 Bomba d’Injecció d’Adobs Per a la injecció d’adobs utilitzarem una bomba dosificadora elèctrica de pistó , especialment indicada per a la injecció de productes químics i fertilitzants. Tot i tractar-se del sistema d’injecció mes car, juntament amb el de la bomba d’injecció hidràulica, enfront als tancs d’abonat i els injectors tipus venturi, és tracta també del més eficient; la injecció es realitza d’una forma continua i exacta. Les dificultats que presenten els tancs d’abonat per a ser automatitzats, juntament amb el fet de que actualment es troben bastant en desús, i les pèrdues de càrrega originades pels injectors de tipus venturi, ens han fet descartar aquests dos mètodes enfront les bombes d’injecció elèctrica i hidràulica. Pel que fa a la bomba hidràulica, aquesta ofereix pràcticament les mateixes prestacions que la bomba elèctrica, i econòmicament ronden el mateix preu. S’ha optat per la darrera bàsicament per dos motius: d’una banda perquè l’ús d’una bomba hidràulica ens hagués obligat a realitzar canvis en el circuit hidràulic, recordem que en aquest cas l’injector utilitza l’aigua a pressió de la xarxa per a la injecció del fertilitzant, i d’altra banda pel fet que la bomba elèctrica és més idònia de cara a l’automatització del sistema, ja que s’activa a través d’un motor elèctric, el qual accionarem mitjançant un ordre des de l’element central de control. La bomba escollida per al nostre sistema està protegida per una carcassa d’alumini amb protecció epoxy-antiàcid. El capçal és d’acer inoxidable AISI 316. El cabal d’injecció és ajustable mitjançant un cargol micromètric 0 – 20 mm (10 % al 100 %). Les característiques elèctriques del motor de la bomba són:

§ Potència nominal del motor: 0,25 Kw § Velocitat: 1400 r.p.m. § Alimentació: 400 vac trifàsic § Freqüència d’alimentació: 50 Hz

Existeixen diversos models per al mateix tipus de bomba, cadascun dels quals presenta un rang distint pel cabal d’injecció. En el nostre cas, en que el cabal d’injecció pot oscil·lar entre els 7 l/h (P = 1/1000) i els 70 l/h (P =1/100), en funció de la proporció d’injecció (P) que decidim utilitzar (apartat 1.2.3 de la memòria de càlcul), el model de bomba que més s’ajusta a aquests valors mínim i màxim és el 1P0073, amb un cabal màxim d’injecció de 73 l/h.


34

Nosaltres fixarem el cabal d’injecció en 14 l/h( 18,96 % de la capacitat total d’injecció de la bomba). Tenint amb compte que cabal teòric d’aigua que circula pel conducte principal és de 7.000 l/h, això vol dir que s’injectarà l’adob en una proporció constant de 1/500( 1 l de solució fertilitzant per cada 500 l d’aigua de reg)

La bomba té un cost d’adquisició al voltant dels 700 euros. Tant el tanc d’abonat com l’injector de tipus venturi són sistemes substancialment més econòmics.

• Funcionament: la injecció d’adob a la xarxa La injecció de fertilitzant s’iniciarà en començar el reg i finalitzarà 5 minuts abans que aquest acabi. La bomba d’injecció sempre s’activarà 60 s després que ho hagi fet la bomba centrífuga de circulació, ja sigui en iniciar-se el reg del sector 1, a diari, o en ser reactivat el sistema després d’una parada. Aquest temps d’espera permetrà que el flux d’aigua s’estabilitzi en l’interior dels conductes, i evitarà que s’injecti solució fertilitzant estant el conducte principal buit. Abans d’activar la bomba d’injecció, haurem d’obrir l’electrovàlvula de sortida del dipòsit d’adob, per tal d’evitar que la bomba treballi al buit. Pel mateix motiu l’electrovàlvula sempre es tancarà després que s’hagi desactivat la bomba d’injecció. En produir-se la neteja dels filtres la injecció també es pararà, i començarà de nou quan aquesta hagi finalitzat, en el supòsit que no es produeixi una alarma perquè els filtres estan embussats i s’hagi de parar el sistema. Per a la posada en marxa i l’aturada de la bomba d’injecció s’utilitzarà un contactor elèctric de la sèrie 100 – M, de la casa ROCKWELL AUTOMATION, amb una potència màxima de maniobra del motor de 4 KW, i un corrent màxim de 10 A. La tensió de comandament dels contactor serà de 230 V (50 Hz) 1.8.2.4.3 Els Filtres en el Conducte Principal Per al filtrat de l’aigua en el conducte principal, a continuació dels filtres de sorra i després de la injecció d’adob a la xarxa, s’utilitzaran uns filtres de malla fabricats en plàstic dissenyats especialment per al seu ús en agricultura. La utilització d’aquest tipus de filtres enfront de les altres possibilitats estudiades en l’anàlisi de solucions es justifica per diferents motius. Els filtres autonetejants automàtics s’han descartat des d’un principi pel fet que aquests s’empren en aplicacions on es treballa amb grans quantitats d’aigua, del l’ordre dels 70 m³/h, i per alta banda exigeixen un cost d’inversió inicial molt alt, al voltant dels 3.000 euros, pel qual resulten inviables. Quant als filtres amb hidrociclons, aquests estan indicats per a instal·lacions on l’aigua conté quantitats importants quantitats de sòlids, llims i materials en suspensió. Com que aquest no és el nostre cas, i a més a més ja disposem d’un filtres de sorra que prefiltren l’aigua provinent de la bassa, hem descartat també la seva utilització. Per altra banda el seu cost d’adquisició és relativament alt, ronda els 500 euros. Finalment només ens quedava per triar entre els filtres de malles o els d’anelles. L’elecció dels filtres de malla enfront dels d’anelles ha vingut motivada per la recomanació dels tècnics de CODES, empresa


35

dedicada a la conducció, regulació i control d’aigües agrícoles, els quals ens han aconsellat utilitzar aquests tipus de filtre per la seva versatilitat, tot i que podríem utilitzar també uns filtres d’anelles. El preu d’ambdós no divergeix massa, ronda els 20 euros la unitat. Pel que fa al material de fabricació dels filtres, existeixen filtres de malla construïts en materials més consistents( metàl·lics), però aquests es solen utilitzar aplicacions amb cabals majors, de l’ordre dels 20 m³/h. Tal i com s’ha determinat en la memòria de càlcul ( apartat 1.2.2), serà necessari utilitzar uns filtres amb una malla que presenti una superfície filtrant de com a mínim 0,016 m², i amb un grau de filtració de 150 mesh. Per aquesta raó s’empraran 2 filtres de d’ 1 “, dotats amb una malla que presenta una superfície filtrant de 170 cm² i un grau de filtració de 150 mesh( malla de color vermell), i capaços de filtrar, cadascun d’ells, un cabal màxim de 9 m³/h. Es disposaran en paral·lel de manera que l’aigua provinent del conducte principal es distribueixi en parts iguals entre els dos filtres. La seva instal·lació es durà a terme de manera que invertint el sentit de l’aigua mitjançant una combinació d’electrovàlvules s’aconsegueixi la neteja dels mateixos. (Veure detall de la instal·lació dels filtres en el plànol nº3) La neteja dels filtres s’haurà d’iniciar quan la pèrdua de carrega en aquests superi els 0,4 kg/cm² respecte la caiguda de pressió característica del filtre net. Per tal de saber quan la pèrdua de carrega supera aquests 0,4 Kg/cm², serà necessari instal·lar un pressòstat diferencial entre la entrada i la sortida dels filtres. El cost d’adquisició dels filtres adquirits ronda els 70 euros la unitat.

• Funcionament

a) Filtrat

Les electrovàlvules EV.6, EV7 i EV10 es troben en posició ON, o sigui obertes, i les electrovàlvules EV.8 i EV.9 es troben en posició OFF, o sigui tancades. D’aquesta manera l’aigua es distribuirà a través de les electrovàlvules EV.6 i EV.7 cap als filtres de malla nº1 i nº2 en sentit normal, es filtrarà i tornarà a un ramal comú que la conduirà cap als sectors a través de l’electrovàlvula EV.10.

b) Neteja Quan el pressòstat diferencial situat entre l’entrada i la sortida dels filtres doni senyal indicant que la pèrdua de càrrega en aquests es superior als 0,4 Kg/cm², llavors l’element central de control (autòmat) , en rebre’l, iniciarà el procés de neteja automàtic obrint i tancant les electrovàlvules corresponents per a tal fi. El procés de neteja ha de durar 30 s per a cada filtre( temps d’aplicació recomanat pels tècnics de CODES).


36

- Filtre de malla nº1

Les electrovàlvules EV.7, EV.8 i EV.10 es troben en posició OFF, i les electrovàlvules EV.6, EV.9 i EV.11 en posició ON. Així el total del cabal provinent de la bassa es distribueix a través del filtre nº2, però com que el pas a través de l’electrovàlvula EV.10 es troba tancat, ha de tornar a través del filtre nº1, en sentit invers al normal, arrossegant d’aquesta manera les partícules que es troben en la cara interior de la malla cap a l’electrovàlvula EV.9, sense deixar-ne cap a l’altre cara, ja que l’aigua circulant ha estat filtrada prèviament pel filtre nº2. Aquest aigua es desaiguarà a través de l’electrovàlvula EV.11 cap a la bassa situada al costat de la caseta de reg.

- Filtre de malla nº2 Les electrovàlvules EV.6, EV.9 i EV.10 es troben en posició OFF, i les electrovàlvules EV.7, EV.8 i EV.11 en posició ON. El funcionament és simètric a l’anterior. L’aigua provinent de la bassa es distribueix únicament a través del filtre nº1, però com que el pas a través de l’electrovàlvula EV.10 es troba tancat, ha de tornar a través del filtre nº2, en sentit invers al normal, arrossegant d’aquesta manera les partícules que es troben en la cara interior de la malla cap a l’electrovàlvula EV.8, sense deixar-ne tampoc cap a l’altre cara, ja que l’aigua que el neteja ha estat filtrada pel filtre nº1. Aquesta aigua, com abans, es desaiguarà a la bassa situada al costat de la caseta de reg a través de l’electrovàlvula EV.11. 1.8.2.4.4 L’ Agitador Per a la homogeneïtzació de la solució continguda en els dipòsit d’adob s’ha optat per la utilització d’un agitador elèctric. Es podria haver utilitzat també una bomba de bufat, però el fet que el dipòsit d’adob estigui preparat per a la sustentació d’un agitador, ens ha fet decantar de cara a la solució escollida. L’agitador escollit presenta un eix vertical amb una longitud de 1.200 mm, i unes hèlices amb un diàmetre de 125 mm. Les característiques del motor que fa girar les hèlices són:

§ Potència nominal: 1 CV(0,75 KW) § Velocitat: 1500 r.p.m. § Alimentació: 3 × 400 V

El cost d’adquisició d’aquest agitador ronda els 400 euros. Per a l’activació i desactivació de l’agitador elèctric s’utilitzarà un contactor de la sèrie 100 – M de la casa ROCKWELL AUTOMATION , amb una potencia màxima de maniobra del motor de 4 KW, i un corrent màxim de 10 A. La tensió de comandament del contactor serà de 230 V (50 Hz).

• Funcionament L’ agitador elèctric pot funcionar de forma continua o intermitent, en funció del tipus de solució que hagi de homogeneïtzar( adobs sòlids solubles o adobs líquids). En qualsevol


37

cas el seu funcionament sempre s’ha d’iniciar un temps abans de que comenci la injecció d’adobs. En el nostre cas, que treballem amb adobs líquids, l’agitació s’iniciarà 5 min abans que comenci la injecció. Un cop s’estigui fertirrigant, els agitadors passaran a funcionar de forma intermitent, s’activaran cada 5 minuts durant un període de temps d’1 minut (5 min. en OFF i 1 min. en ON), i així successivament fins que finalitzi la injecció d’adob ( aquests temps de funcionament han estat recomanats pels tècnics de CODES). 1.8.3 Automatització del Sistema 1.8.3.1 Solució Adoptada La solució adoptada és una barreja de les tres alternatives plantejades en l’anàlisi de solucions ( automatització per temps, per volums, o per ordinador), doncs programarem la fertirrigació per temps, tallant el subministrament d’aigua en finalitzar el temps calculat , ja que es tracta d’una programació senzilla i econòmica, però alhora dotarem el sistema amb alguns dispositius electrònics: detectors de nivell, pressòstats, etc., per tal d’evitar una sèrie de situacions desfavorables, com podrien ser la falta d’aigua en la bassa o el pou, o de fertilitzant en els dipòsit d’adob, casos en que les bombes haurien de treballar al buit, o l’augment desmesurat de pressió en el conducte principal, produït per un embús en els filtres, etc. Com és lògic, per tal de controlar totes aquestes situacions, no en tindrem prou amb un simple programador. Necessitarem un element central de control dels sistema, que a part de gestionar la fertirrigació per temps( obertura i tancament de les electrovàlvules), sigui capaç de processar els senyals enviats pels diferents dispositius electrònics i actuar en conseqüència sobre la instal·lació (parar el bombeig, etc.). Aquest element central de control serà un P.L.C. 1.8.3.2 Avantatges Cal destacar els nombrosos avantatges que ofereix l’automatització d’un sistema d’aquestes característiques, enfront la seva utilització manual. A continuació s’enumeren aquest seguit de característiques:

1. Tot i que en principi no es millora la qualitat del reg, a la pràctica s’acaba exercint un millor control sobre la freqüència i la dosi d’aquest.

2. Estalvia treball manual i permet més flexibilitat en la programació de les

labors agrícoles.

3. Permet programar moltes operacions complementaries al reg, com poden ésser la fertirrigació, la neteja dels filtres, el remenat d’adob, etc. .

4. Controla i avisa davant de situacions desfavorables com poden ser bombes

treballant al buit, excés de pressió en el conducte principal, etc. Aquestes serien més difícils de detectar si el reg fos manual.

5. Facilita el registre de dades.


38

1.8.3.3 Control Per al control del sistema de forma automàtica, serà necessari disposar d’una sèrie de dispositius en la instal·lació. Es tracta dels sensors i els actuadors, que permetran al P.L.C gestionar el sistema de fertirrigació. Llista de sensors:

- Detector de nivell per flotador per al control del nivell d’aigua al pou.

- Pressòstats (2) per al control de la pressió a la sortida de la bomba submergible d’elevació, en el conducte d’elevació de l’aigua des del pou fins a la bassa.

- Detectors de nivell per flotador (2) per al control del nivell, màxim i

mínim, d’aigua en la bassa. - Pressòstats (2) per al control de la pressió a la sortida de la bomba de

circulació, en el conducte que condueix l’aigua cap al capçal de reg.

- Pressòstats diferencials (2) per al control de la caiguda de pressió en els filtres.

- Detector de nivell per vibració per al control del nivell d’adob en els

dipòsits.

- Comptadors de cabal de raig múltiple amb sistema de transmissió d’impulsos (8) per al control de fugues en la xarxa de distribució.

Llista d’actuadors:

- 4 contactors per al control de l’arrencada i parada de:

§ Motor de la bomba submergible instal·lada en el pou.

§ Motor de la bomba centrifuga de circulació instal·lada a la sortida de la bassa.

§ Motor de l’agitador elèctric instal·lat en els tanc.

§ Motor de la bomba elèctrica d’injecció.

- 11 electrovàlvules de 1” per al control de:

§ Neteja automàtica dels filtres de sorra. § Neteja automàtica dels filtres de malla.

§ Sortida, cap a la bassa, de l’aigua bruta procedent de la neteja dels

filtres.


39

- 8 electrovàlvules de ¾” , una per cada unitat de reg.. - 1 electrovàlvula de 1/8 “ per al control de la sortida d’adob del dipòsit.

El P.L.C. estarà governat per un programa de control que nosaltres implementarem i li introduirem. Aquest programa s’executarà constantment, de forma cíclica. Abans d’executar-lo, l’autòmat guardarà en memòria l’estat de totes les seves entrades, és a dir , dels sensors del sistema (pressòstats, detectors de nivell, etc.), i en funció de les ordres del programa de control, en executar-lo, actuarà d’una o altra forma sobre les seves sortides, és a dir, els actuadors (electrovàlvules, contactors de comandament dels motors) A continuació es descriu el control i les característiques dels diferents dispositius de camp (sensoris i actuadors) que utilitzem. Per a conèixer amb detall les característiques tècniques dels dispositius que es presenten a continuació, consultar els annexes. 1.8.3.3.1 El Control de la Distribució de l’Aigua i els Adobs 1.8.3.3.1.1 Electrovàlvules de la Xarxa de Distribució de l’Aigua de Reg Les vàlvules manuals instal·lades actualment en la xarxa de distribució, les quals s’encarreguen de controlar el pas de l’aigua cap a les diferents unitats de reg de la plantació, seran substituïdes per electrovàlvules servocomandades de 2/2 vies, amb el cos de llautó i el pilot d’acer inoxidable, i amb grau de protecció IP 65. Cadascuna de les electrovàlvules utilitzades presentarà el mateix diàmetre de pas que la vàlvula manual a la qual substitueix; es podran utilitzar els mateixos accessoris d’acoblament als conductes. Només serà necessària l’adquisició de juntes per a les electrovàlvules que s’utilitzaran per a la neteja automàtica de la bateria de filtres de malla, els quals s’instal·laran de nou. En aquest sentit, serà necessari també realitzar les modificacions pertinents en el conducte principal a l’interior del capçal de reg (derivacions per a la neteja automàtica, conducte de drenatge, etc...: veure plànol nº 3) Per a al capçal de reg, on el cabal a conduir és major, de l’ordre dels 7 m³/h, s’utilitzaran electrovàlvules amb connexió de rosca de 3/4 “ i Kv = 183 l/min (electrovàlvules per al control automàtic de la neteja dels filtres). En el sistema de distribució de l’aigua per la xarxa de reg, on el cabal és menor, s’utilitzaran electrovàlvules amb connexió de rosca de 3/8 “ i Kv = 55 l/min (electrovàlvules de les unitats de reg). Totes les vàlvules que s’empraran són de la casa RACODIS. Els models utilitzats seran: B206DBY (3/4 “) i B204DBZ (3/8 “). Les electrovàlvules escollides, NC, s’accionaran per mitjà d’unes bobines amb les següents característiques elèctriques:

§ Alimentació: 230 V AC § Freqüència d’alimentació: 50 Hz § Potència nominal: 10 VA (servei) 16 VA (punta)


40

• Funcionament: Distribució de l’Aigua de Reg.

Les vàlvules estaran normalment tancades (solenoides desactivats). En iniciar-se el reg, a diari, i avanç d’activar la bomba de circulació, l’autòmat, mitjançant un senyal elèctric, activarà les solenoides de les electrovàlvules corresponents al sector de reg 1, per tal que aquestes s’obrin i permetin el pas de l’aigua cap a les diferents unitats de reg que conformen el sector, i les mantindrà obertes fins que finalitzi Ta (temps d’aplicació del reg), moment en que les tancarà, és a dir deixarà d’enviar-hi senyal, i activarà les electrovàlvules corresponents al sector de reg 2. Quan s’hagi complert novament Ta, llavors l’autòmat aturarà la injecció d’adobs i esperarà durant 5 minuts (recordem que la injecció ha de finalitzar 5 minuts abans que el reg). Passats aquests 5 minuts aturarà la bomba de circulació i tancarà les electrovàlvules del sector de reg 2, per aquest ordre, i esperarà a reiniciar el reg fins al dia següent. Si en el moment de finalitzar el reg diari s’estan rentant els filtres, llavors l’autòmat esperarà que aquests s’acabin de netejar, i després aturarà la injecció. Com abans, 5 minuts més tard finalitzarà el reg (tancament de les electrovàlvules del sector 2 i aturada de la bomba de circulació de l’aigua). Si mentre s’està fertirrigant arriba alguna alarma per la qual s’ha d’aturar el sistema de fertirrigació ( alarma per filtres embussats, excés o defecte de pressió a la sortida de la bomba de circulació, fallada d’una electrovàlvula, etc.), llavors l’autòmat aturarà la bomba de circulació i tancarà les electrovàlvules del sector que s’estigui regant (prèviament haurà aturat també el sistema d’injecció). Quan a través de MB (polsador de marxa del sistema de fertirrigació) l’operari reactivi el funcionament del sistema, que pot ésser el mateix dia de la parada o no, llavors l’autòmat, en funció de si ens trobem en el temps d’aplicació del reg del sector 1 o 2, obrirà les electrovàlvules pertinents i engegarà novament la bomba de circulació ( 60s després s’iniciarà la injecció) NOTA: El control del sistema de fertirrigació és independent del control del sistema de bombeig del pou. Podríem parlar de dos subsistemes que poden funcionar independentment l’un de l’altre, tal i com veurem més endavant en el programa de control.


41

1.8.3.3.1.2 Electrovàlvula del Dipòsit d’Adob Per al control de la sortida d’adob del dipòsit ens caldrà utilitzar unes electrovàlvula especial per a dosificació de líquids agressius, com són els fertilitzants a aplicar en la fertirrigació, generalment àcids. S’utilitzarà una vàlvula d’accionament directe de 2/2 vies, model EV210B, de la casa DANFOSS, amb connexió de rosca de 1/8 “, construïda en acer inoxidable, i amb Kv = 0,08 m³/h.

Tensió de bobina desconnectada (tancada): Quan es desconnecta la tensió, la armadura (2) amb plat de vàlvula (3) fa pressió contra l’orifici de la vàlvula (4) mitjançant la molla de tancament (1) i la pressió del fluid. La vàlvula romandrà tancada mentre la tensió de la bobina estigui desconnectada. Tensió de bobina connectada (oberta): Quan s’aplica tensió a la bobina (5), l’armadura (2) amb plat de vàlvula (3) s’eleva deixant obert l’orifici de la vàlvula (4). La vàlvula és ara oberta per al pas del fluid i romandrà oberta mentre hi hagi tensió a la bobina. La bobina que s’utilitzarà per a accionar l’electrovàlvula serà model BB, també de la casa DANFOSS , amb alimentació 230 V AC, i una potència nominal de 10W.

• Funcionament: distribució dels adobs Quan s’hagi d’iniciar la fertirrigació, 60 s després de l’activació de la bomba de circulació i l’obertura de les electrovàlvules de la xarxa de distribució (veure apartat 1.8.2.4.2 d’aquesta mateixa memòria) , el P.L.C. aplicarà tensió a les bobina, per tal que aquesta obri la vàlvula de sortida de l’adob, i després activarà la bomba d’injecció . 5 minuts abans de que finalitzi el reg, el P.L.C desconnectarà la tensió per tal que les vàlvula es tanqui. Prèviament haurà tancat la bomba d’injecció d’adobs. Quan es netegin els filtres, l’autòmat pararà la injecció, aturarà la bomba d’injecció i tancarà la vàlvula de sortida d’adob, per aquest ordre, i no tornarà a restablir-la fins que la neteja hagi acabat ( obertura de la vàlvula + activació de la bomba).


42

Si mentre s’està fertirrigant s’activa el detector de nivell que indica que el dipòsit d’adob està buit, llavors l’autòmat pararà la injecció, i no tornarà a reiniciar-la fins que el detector canviï novament d’estat Si mentre s’està fertirrigant es produeix alguna alarma que obliga a deturar el sistema de fertirrigació, llavors l’autòmat, abans de parar la bomba de circulació i tancar les electrovàlvules del sector que s’estigui regant, aturarà la injecció, i no tornarà a reiniciar-la fins 60 s després de la reobertura de les electrovàlvules de la xarxa i la reactivació de la bomba de circulació, després que l’operari de la finca reactivi el sistema per mitja del polsador MB. 1.8.3.3.2 El Control del Nivell d’aigua al Pou i a la Bassa 1.8.3.3.2.1 Detector de Nivell del Pou En el cas que el nivell d’aigua al pou sigui tant baix que la bomba hagi de treballar al buit, llavors aquesta s’haurà de parar. Es una protecció que exigeix el motor de la bomba S’utilitzarà un interruptor de nivell de flotador tipus T-28, de la casa FILSA, especialment dissenyat per a ser introduït a través de petits orificis en cisternes, fosses sèptiques, pous, etc. Pot ser utilitzat per a la detecció de nivell mínim, màxim, regulació automàtica de bombes, alarmes i moltes altres aplicacions. Nosaltres l’utilitzarem, tal i com hem dit abans, per a la detecció del nivell mínim d’aigua per sota del qual l’equip submergible hauria de treballar al buit. Per a muntatges verticals, com és el nostre cas, se li ha d’aplicar un contrapès mitjançant el qual es pot ajustar l’alçada del nivell.


43

Els contactes presenten una tensió màxima d’alimentació de 250 Vac, 4 A (no inductiva) El seu esquema de funcionament és el següent: a) Nivell insuficient b) Detecció de líquid

• Funcionament: Control del nivell d’aigua al pou Quan l’interruptor del detector LSLP(veure plànol nº4)doni senyal, significarà que el nivell d’aigua en el pou es mínim, i llavors l’autòmat aturarà la bomba submergible d’elevació per tal d’evitar que aquesta treballi al buit. També emetrà un senyal d’alarma per a indicar a l’usuari/operari de la finca el motiu de la parada de la bomba (Alarma per pou buit). Per tal de tornar a posar en funcionament la bomba serà necessari prémer el polsador de marxa del sistema de bombeig del pou (MC). Si en prémer el polsador el pou encara és buit (LSLP = 1), l’autòmat no permetrà que la bomba es posi en funcionament. Per a la posada en marxa i l’aturada automàtiques del motor de la bomba del pou, s’utilitzarà un contactor elèctric de la sèrie 100 – M, de la casa ROCKWELL AUTOMATION, amb una potència màxima de maniobra del motor de 4 KW, i un corrent màxim de 10 A. La tensió de comandament dels contactors és de 230 V (50 Hz). 1.8.3.3.2.2 Detectors de Nivell de la Bassa Per al control del nivell d’aigua en la bassa serà necessari instal·lar un parell de detectors de nivell, un per a nivell màxim i l’altre per a nivell mínim. D’aquesta forma podrem controlar que el paro i la marxa de la bomba submergible del pou, activant-la quan el nivell d’aigua en la bassa es trobi en el mínim, per tal d’omplir la bassa, i parant-la quan el nivell d’aigua es trobi en el màxim, per tal que la bassa no es sobreïxi. S’instal·laran dos interruptors automàtics de flotador, model TM, de la casa FILSA, constituïts per un interruptor i un contrapès allotjat hermèticament en l’interior de una coberta de polipropilè, de la que surt un cable amb tres conductors amb doble aïllament de PVC. El contrapès està situat excèntricament per a mantenir l’interruptor en la posició adequada.


44

El detector de nivell mínim s’instal·larà per tal que la bomba submergible s’activi quan la bassa es trobi a un 1/4 de la seva capacitat total, deixant un cert marge de treball a la bomba de circulació, de forma que aquesta no hagi de treballar al buit. Per la seva banda, el detector de nivell màxim s’instal·larà per tal que la bomba del pou s’aturi quan la bassa es trobi a 5/6 de la seva capacitat total, de forma que quedi 1/6 de capacitat per allotjar l’aigua provinent de la neteja dels filtres. (veure plànol nº4) El principi de funcionament d’aquests detectors és molt senzill. Quan el nivell del líquid arriba a l’alçada de l’interruptor, aquest canvia de posició un cert angle, amb el qual el mercuri o el microruptor (depenent del tipus) es desplaça i obre o tanca el circuit elèctric corresponent.

Negre: Connexió al PLC Blau: Connexió a Terra Marró: Connexió a 24 V DC Les característiques elèctriques de l’interruptor són les següents:

§ Tensió màxima: 250 Vac § Intensitat màxima: 15 A(1/2 CV)

• Funcionament: Control del Nivell d’Aigua en la Bassa Quan el detector LSLB (veure plànol nº4) doni senyal, significarà que el nivell d’aigua en la bassa es mínim, i llavors l’autòmat posarà en marxa la bomba submergible, i no donarà l’ordre d’aturar-la fins que el detector LSHP, normalment doni senyal.


45

En el cas que la bassa estigui buida (LSLB = 1), s’estigui fertirrigant, i la bomba submergible s’hagi parat com a conseqüència d’una alarma, o bé perquè l’usuari n’ha ordenat l’aturada a través del polsador de paro PC, llavors l’autòmat aturarà el sistema de fertirrigació, per tal d’evitar que la bomba de circulació hagi de treballar al buit, i emetrà un senyal d’alarma indicant que la bassa està buida ( alarma per bassa buida). Per tal de que l’usuari pugui reactivar el sistema de fertirrigació serà condició necessària que si el detector de la bassa indica nivell mínim (LSLB = 0), llavors la bomba del pou no estigui parada com a conseqüència d’alguna alarma (alarma per pou buit o alarma per excés o defecte de pressió a la sortida de la bomba submergible, en el conducte d’elevació). El volum d’aigua perdut durant el temps que el sistema de fertirrigació roman parat no serà reposat al reg. 1.8.3.3.3 El Control del Nivell d’Adob en els Dipòsit

1.8.3.3.3.1 Detector de Nivell del Dipòsit d’Adob Per tal d’evitar que tant la bomba elèctrica d’injecció com l’agitador d’adob treballi al buit, serà necessari instal·lar un detector de nivell mínim en el dipòsit d’adob del sistema. S’instal·larà un detector de nivell per vibració especialment dissenyat per a la detecció de nivell en tancs d’emmagatzematge, dipòsits amb agitadors, i canonades. Es tracta del detector, model FTL 260, de la família Liquiphant de la casa ENDRESS+HAUSER.

El principi de funcionament d’aquest detector es basa en un sensor en forma de diapasó (E) que es fa vibrar a la seva freqüència de ressonància. El contacte amb el líquid modifica aquesta freqüència. El canvi de freqüència es detectat i el sistema acciona un commutador electrònic.


46

Aquests detector poden funcionar en mode de seguretat mínim o màxim: la sortida canvia d’estat quan s’arriba al límit, es produeix un fallo o en cas de tall de corrent.

La connexió elèctrica es pot realitzar en corrent altern o continu, essent aquest darrer el més indicat quan el detector s’hagi d’acoblar directament a un P.L.C, com és el nostre cas. L’alimentació pot variar entre els 10 i els 55 V, amb un consum màxim de 15 mA

• Funcionament: Control del Nivell d’Adob en els Dipòsits Quan l’interruptor del detector LSLF(veure plànol nº3), normalment obert (NO: ‘0’ lògic), es tanqui (LSLF =1) , significarà que el nivell d’adob en el dipòsit és mínim, i llavors l’autòmat aturarà la bomba d’injecció, per tal d’evitar que aquesta treballi al buit, i emetrà un senyal d’alarma per a indicar a l’usuari/operari de la finca que el dipòsit es buit (alarma per dipòsit buit). Fins que no detecti que el senyal de sortida del detector canvia novament d’estat (LSLF = 0), el qual significarà que el propietari/operari ha reomplert el dipòsit/s amb la solució nutritiva corresponent, no tornarà a activar la bomba d’injecció. La quantitat de solució no injectada durant el temps en que la bomba resta parada no serà restituïda al cultiu. 1.8.3.3.4 El Control de la Pressió El control de la pressió és fonamental en una instal·lació de reg, i la seva regulació va estretament lligada amb el control de la velocitat del motor de la bomba. En el nostre cas però, el control de la pressió no implicarà la regulació de la velocitat de les bombes, ja que aquestes, tant la d’elevació com la de circulació, treballen a un nombre constant de r.p.m. Nosaltres ens limitarem a controlar la pressió a la sortida de les bombes d’elevació i circulació, per tal de verificar que no es produeix un excés o un defecte de pressió. Per a tal fi instal·larem dos pressòstats (element de protecció) a la sortida de cadascuna de les bombes, un per a la detecció d’un possible excés de pressió, i l’altre per a la detecció d’un possible defecte de pressió. En el cas de la bomba del pou, els pressòstats s’instal·laran a la sortida del conducte d’elevació a l’exterior del pou. Un excés de pressió en aquest punt, podria significar que el conducte d’elevació ha quedat obstruït en la seva desembocadura a la bassa, i si no es parés la bomba, aquesta podria cremar-se. Per contra, un defecte de pressió podria significar que la bomba no funciona, o bé que no ho fa correctament, o bé


47

que el conducte d’elevació ha quedat obstruït en algun punt entre la bomba i els pressòstats. En aquest cas, si no és pares la bomba, podria succeir que l’aigua no arribés a la bassa, pensant nosaltres que si que ho fa. En el cas de la bomba de circulació, un excés de pressió, podria significar que els filtres es troben embussats, o bé que s’ha produït una fallada d’alguna electrovàlvula, i si no és parés la bomba a temps, aquesta podria cremar-se. Normalment el sistema s’hauria de parar abans que el pressòstat pogués detectar un excés de pressió, mitjançant la detecció d’un embús en els filtres a través dels pressòstats diferencials instal·lats en aquests (apartat 1.8.3.3.4.1 d’aquesta mateixa memòria), o mitjançant la detecció de la fallada d’alguna electrovàlvula a través dels comptadors de cabal instal·lats després de cada electrovàlvula de la xarxa de distribució (apartat 1.8.3.3.5 d’aquesta mateixa memòria), però de totes maneres és necessari la instal·lació del pressòstat per si algun d’aquests controls falla, com a mesura de protecció de la bomba. Pel que fa al defecte de pressió, aquest podria significa que la bomba no funciona, o bé que no ho fa correctament, o bé que s’ha produït alguna fuga en la xarxa de distribució de l’aigua, i en aquest cas també s’hauria de parar la bomba, perquè com en el cas de la bomba del pou, podria ser que l’aigua no arribés a destí creient nosaltres que si que ho fa. Per altra banda també controlarem, mitjançant l’ús de pressòstats diferencials, la caiguda de pressió en cadascuna de les bateries de filtres situades en el capçal de reg. Aquest control es pot justificar per dos motius: per una banda perquè hem de controlar que la caiguda de pressió en cadascuna de les bateries no superi els 6 m, ja que si aquesta superés els 4 m , llavors l’aigua tampoc no arribaria fins als conductes laterals amb la pressió mínima necessària (condició de disseny de la instal·lació), i per altra banda perquè d’aquesta forma podem realitzar la neteja de cadascuna de les bateries de forma automàtica (quan els pressòstats donen senyal, llavors l’autòmat força la neteja dels filtres) La ubicació dels pressòstats i dels pressòstats diferencials instal·lats es por observar en els plànols nº3 i nº4 1.8.3.3.4.1 Pressòstats Diferencials Un pressòstat diferencial és un commutador controlat per pressió que connecta i desconnecta el corrent en funció del diferencial de pressió entre els elements de manxa antagònics i el valor ajustat en la escala. Els pressòstats diferencials escollits per a la nostra aplicació són el model RT 262 A de la casa DANFOSS, amb un rang de regulació de 0,1 a 1.5 bar, una diferencial mecànica de 0.1 bar, i una pressió màxima de funcionament de 11 bar. L’esquema de funcionament dels seus contactes és el següent:

1. Connexió al PLC 2. Connexió a 24 V DC 4. Connexió a Terra


48

Si la pressió diferencial disminueix per sota del valor ajustat, els contactes 2 -1 es tanquen i els contactes 1 – 4 s’obren. Els contactes 2 -1 s’obren de nou i els contactes 1 – 4 es tanquen quan la pressió diferencial ha pujat fins al valor de rang ajustat més el diferencial de contacte fix.

El disc d’ajust (5) és accessible al ésser retirada la coberta frontal. La pressió diferencial s’ajusta fent girar el disc amb un tornavís al mateix temps que s’observa l’escala del rang (9). En el nostre cas necessitem que els pressòstats diferencials es disparin quan la pèrdua de càrrega en els filtres, tant en els de sorra com en els de malla, sigui de 0,4 bar respecte la pèrdua de càrrega normal, la qual es de 0,2 bar tant en els filtres de sorra com en els d’arena. Donat que es necessita un senyal per a pressió diferencial creixent, el valor d’ajust serà de 0,6 – 0,1 bar = 0.5 bar.

• Funcionament: Control de la Pèrdua de Càrrega en els Filtres Quan un pressòstat, qualsevulla dels dos ( PDSH1 ? filtres de sorra, PDSH2 ? filtres de malla: veure plànol nº3) es dispari, significarà que la bateria de filtres que controla està bruta ( pèrdua de càrrega en els filtres superior a 6 m), i llavors el P.L.C iniciarà el procés automàtic de neteja de la bateria en qüestió, obrint i tancant les electrovàlvules corresponents per a tal fi. En apartat 1.8.2.4.3 d’aquesta mateixa memòria podem veure com funciona el procés de neteja dels filtres de malla. Per a la neteja dels filtres de sorra es seguirà el mateix procediment que per a la neteja dels filtres de malla, només canviarà el número de vàlvula a obrir o tancar ( EV.6 ? EV.1; EV.7 ? EV.2 ; EV.8 ? EV.3 ; EV.9 ? EV.4 ; EV.10 ? EV.5). En ambdós casos la neteja durarà 30 s. Durant la neteja dels filtres s’interromprà la fertirrigació, però el cabal perdut no serà reposat.


49

En el cas que el pressòstat disparat continuï donant senyal després que s’hagi realitzat la neteja, llavors voldrà dir que existeix un embús en la bateria. En tal cas l’autòmat pararà automàticament el sistema de fertirrigació, i emetrà un senyal d’alarma indicant a l’operari el motiu de la parada (alarma per filtres de sorra/malla embussats) 1.8.3.3.4.2 Pressòstats Un pressòstat és un dispositiu electromecànic que incorpora un commutador inversor unipolar controlat per pressió, on la posició del contacte depèn de la pressió en la connexió d’entrada del dispositiu i el valor ajustat en l’escala d’aquest. Tots els pressòstats que utilitzarem son pressòstats tipus RT de la casa DANFOSS. La càrrega dels contactes d’aquests és de:

§ Corrent altern AC – 1 : 10 A, 400V AC – 3: 4 A, 400V AC – 15: 3 A, 400V

§ Corrent continu DC – 13: 12 W, 230 V 1.8.3.3.4.2.1 Pressòstat per al Control del Defecte de Pressió a la sortida del Pou Per al control d’un possible defecte de pressió a la sortida del pou utilitzarem un pressòstat model RT 113. Es tracta d’un pressòstat per a pressió decreixent, amb rang de regulació de 0 a 0,3 bar, un diferencial mecànic ajustable de 0,01 a 0,05 bar, i una pressió màxima de funcionament de 0,4 bar. L’esquema de funcionament dels seus contactes és el següent:

1. Connexió al PLC 2. Connexió a 24 V DC 4. Connexió a Terra Quan la pressió cau al valor ajustat en el rang, els contactes 1 – 2 es tanquen i els contactes 1 – 4 s’obren. Els contactes tornen la seva posició original quan la pressió puja de nou fins al valor ajustat en el rang més el diferencial.


50

El rang s’ajusta utilitzant el comandament d’ajust (5), al mateix temps que s’observa l’escala (9). El diferencial (19) s’ha d’ajustar d’acord amb el diagrama següent:

Segons els càlculs efectuats en l’apartat 1.2.4 de la memòria de càlcul, l’alçada manomètrica nominal a la sortida del pou (Hp), en condicions normals, és de 2,26 m. Per tant, hauríem d’ajustar el pressòstat per tal que es disparés quan l’alçada de l’aigua disminuís per sota d’aquest valor. Ara bé, per tal d’evitar que el pressòstat es dispari com a conseqüència de petites inestabilitats, nosaltres l’ajustarem per tal que es dispari quan l’alçada de l’aigua baixi per sota d’1 m. Per a tal fi haurem d’ajustar la pressió de disparo de 0,1 bar en la escala de rang . El diferencial l’ajustarem a 0,01 bar, que es el mínim, doncs ens interessa que els contactes 1 – 4 és tanquin el més aviat possible un cop la l’alçada de l’aigua pugi per sobre de 1 m. Ajustant-lo a 0,01 bar, els contactes 1 – 4 es tancaran quan l’alçada de l’aigua superi els 1,1 m. D’acord amb la figura anterior, per tal que el diferencial sigui de 0,01 bar, el disc d’ajust del diferencial ha d’ésser ajustat en 1.


51

• Funcionament Quan el pressòstat PSLBE (veure plànol nº3) es dispari (PSLBE = 1), voldrà dir que l’alçada manomètrica a la sortida del pou a baixat per sota de 1 m, i que per tant ha sorgit algun problema amb la bomba d’elevació de l’aigua; aquesta no funciona o no ho fa correctament, o bé que existeix un embús en el conducte d’elevació que impedeix la circulació en condicions normals de l’aigua. L’autòmat, en rebre el senyal del pressòstat, aturarà immediatament la bomba submergible d’elevació, i emetrà un senyal d’alarma alertant a l’usuari/operari de la situació (alarma per defecte de pressió després la bomba del pou). Per tal de tornar a activar la bomba del pou serà precís polsar MC (polsador de reactivació de la bomba del pou) Un cop l’operari hagi solucionat el problema i es torni a activar la bomba, el pressòstat es rearmarà automàticament quan l’alçada manomètrica a la sortida del pou pugi per sobre de 1.1 m. Com que l’alçada nominal en aquest punt és de 2,26 m, si la instal·lació funciona correctament no hi haurà d’haver cap problema en que el pressòstat es rearmi. 1.8.3.3.4.2.2 Pressòstat per al Control de l’excés de Pressió a la sortida del Pou En aquest cas utilitzarem un pressòstat model RT 112W. Es tracta d’un pressòstat per a pressió creixent, amb rang de regulació de 0.1 a 1.1 bar, un diferencial mecànic fix de 0,07 bar, i una pressió màxima de funcionament de 7 bar. L’esquema de funcionament dels seus contactes és el següent:

1. Connexió al PLC 2. Connexió a Terra 4. Connexió a 24 V DC Quan la pressió sobrepassa el valor ajustat en el rang, els contactes 1 – 4 es tanquen i els contactes 1 – 2 s’obren. Els contactes tornen la seva posició original quan la pressió disminueix fins al valor de rang menys el diferencial. El rang, com en el RT 113, s’ajusta utilitzant el comandament d’ajust, al mateix temps que s’observa l’escala . El diferencial en aquest cas és fix (0,07 bar), i per tant no s’ha d’ajustar.


52

L’alçada manomètrica nominal de l’aigua a la sortida del pou (Hp), en condicions normals, és de 2,26 m. Teòricament, hauríem d’ajustar el pressòstat per tal que és disparés quan la pressió sobrepassés aquest valor, però com en cas del defecte de pressió (apartat anterior) , per tal d’evitar que aquest es dispari com a conseqüència de petites inestabilitats, nosaltres l’ajustarem per a que doni senyal quan l’alçada de l’aigua superi els 3,5 m. Per sobre d’aquest valor considerarem que s’ha produït un excés de pressió i s’haurà d’aturar la bomba d’elevació del pou. Per a tal fi haurem d’ajustar la pressió de disparo de 3,5 bar en la escala de rang. El rearmament automàtic del pressòstat es realitzarà quan el valor de la pressió disminueixi per sota dels 3.5 bar menys el diferencial (0,07 bar).

• Funcionament Quan el pressòstat PSHBE (veure plànol nº3) es dispari (PSLBE = 1), voldrà dir que l’alçada manomètrica a la sortida del pou a pujat per sobre dels 3,5 m, i que per tant ha quedat embussada la sortida del conducte d’elevació a la bassa. L’autòmat, en rebre el senyal del pressòstat, aturarà immediatament la bomba submergible d’elevació, i emetrà un senyal d’alarma alertant a l’usuari/operari de la situació (alarma per excés de pressió després de la bomba del pou). Per tal de tornar a activar la bomba del pou serà precís polsar MC (polsador de reactivació de la bomba del pou) El pressòstat es rearmarà automàticament en aturar-se el sistema de bombeig del pou. 1.8.3.3.4.2.3 Pressòstat per al Control del Defecte de Pressió a la sortida de la Bomba

de Circulació Per al control d’un possible defecte de pressió a la sortida de la bomba de circulació utilitzarem un pressòstat model RT 110. Es tracta d’un pressòstat per a pressió decreixent ,amb un rang de regulació de 0,2 a 3 bar, un diferencial mecànic ajustable de 0,08 a 0,25 bar, i una pressió màxima de funcionament de 7 bar. L’esquema de funcionament dels seus contactes és el següent és el mateix que el del model RT 113. El rang i el diferencial mecànic s’ajusten de la mateixa forma també. L’alçada manomètrica nominal de l’aigua que impulsa la bomba és de 22 m. En aquest cas, com que el pressòstat es punxa a continuació de la bomba de circulació, a escassos metres d’aquesta, es considera que les pèrdues de càrrega en el conducte de distribució són menyspreables. Nosaltres ajustarem el pressòstat per a que aquest es dispari quan l’alçada baixi per sota dels 20 m, per tal d’evitar, com en el cas del pressòstat de la bomba d’elevació, que aquest es dispari com a conseqüència lleugeres inestabilitats. Per a tal fi haurem d’ajustar la pressió de disparo de 2 bar en la escala de rang . El diferencial, com abans també, l’ajustarem al mínim, 0,08 bar en aquest cas. Els motius són els mateixos. Ajustant-lo a 0,08 bar, els contactes 1 – 4 es tancaran quan l’alçada de l’aigua superi els 20,8 m. Per tal que el diferencial sigui de 0,08 bar, el disc d’ajust del diferencial ha d’ésser ajustat en 1.


53

• Funcionament Quan el pressòstat PSLBC (veure plànol nº3) es dispari (PSLBC = 1), voldrà dir que l’alçada manomètrica de l’aigua a la sortida de la bomba de circulació ha baixat per sota de 20 m, i que per tant ha sorgit algun problema amb la bomba d’elevació de l’aigua; aquesta no funciona o no ho fa correctament, o bé que existeix una fuga en algun punt de la xarxa de distribució de l’aigua. L’autòmat, en rebre el senyal del pressòstat, aturarà immediatament el sistema de fertirrigació, al complet, ja que sense aigua res té sentit, i emetrà un senyal d’alarma alertant a l’usuari/operari de la situació (alarma per defecte de pressió després de la bomba de circulació). Per tal de tornar a activar el sistema de fertirrigació serà precís que l’usuari premi el polsador MB ( polsador de reactivació del sistema de fertirrigació). El volum d’aigua que es perdi durant el temps en que el sistema de fertirrigació romangui parat, no serà reposat al reg. Un cop l’operari hagi solucionat el problema i es torni a activar el sistema de fertirrigació, el pressòstat es rearmarà automàticament quan l’alçada manomètrica a la sortida del pou pugi per sobre de 20,8 m. Com que l’alçada nominal en aquest punt és de 22 m, si la instal·lació funciona correctament no hi haurà d’haver cap problema en que el pressòstat es rearmi.

1.8.3.3.4.2.4 Pressòstat per al Control l’excés de Pressió a la sortida de la Bomba de

Circulació S’utilitzarà un pressòstat RT 35W. Es tracta d’un pressòstat per a pressió creixent ,amb un rang de regulació de 0 a 2.5 bar, un diferencial mecànic fix de 0,1 bar, i una pressió màxima de funcionament de 7 bar. L’esquema de funcionament dels seus contactes és el següent és el mateix que el del model RT 112W. El rang s’ajusta d’igual forma també. Ajustarem el pressòstat per a que aquest es dispari quan l’alçada pugi per sobre dels 24 m. Per a tal fi haurem d’ajustar la pressió de disparo de 2,4 bar en la escala de rang. El rearmament automàtic del pressòstat es realitzarà quan el valor de la pressió disminueixi per sota dels 2,4 bar menys el diferencial (0,1 bar).

• Funcionament Quan el pressòstat PSHBC (veure plànol nº3) es dispari (PSHBC = 1), voldrà dir que l’alçada manomètrica de l’aigua a la sortida de la bomba de circulació ha pujat per sobre dels 24 m, i que per tant s’ha produït un embús en els filtres, o el fallo d’alguna electrovàlvula, que no ha estat detectat pels altres elements de control del sistema (pressòstats diferencials, comptadors de cabal). L’autòmat, en rebre el senyal del pressòstat, aturarà immediatament el sistema de fertirrigació, i emetrà un senyal d’alarma alertant a l’usuari/operari de la situació (alarma per excés de pressió després de la bomba de circulació).


54

Per tal de tornar a activar el sistema de fertirrigació serà precís que l’usuari premi el polsador MB ( polsador de reactivació del sistema de fertirrigació). El volum d’aigua que es perdi durant el temps en que el sistema de fertirrigació romangui parat, no serà reposat al reg. El pressòstat es rearmarà automàticament en aturar-se el sistema de fertirrigació. 1.8.3.3.5 El Control del Cabal El control del cabal ens servirà per a detectar l’aparició de fugues en els conductes de la instal·lació , o la fallada d’alguna de les electrovàlvules de la xarxa de distribució de l’aigua per les diferents unitats de reg. Per a tal fi s’instal·larà un comptador de cabal a continuació de cadascuna d’aquestes electrovàlvules. En total s’instal·laran 8 comptadors de cabal (veure plànol nº2). S’utilitzaran comptadors del model MTKI-N, de la casa ZENNER, amb les següents característiques tècniques:

§ Classificació: classe B § Diàmetre de pas: 3/4 “ § Qn: 2,5 m³/h § Qmin: 30 l/h § PN: 16

Es tracta de comptadors de raig múltiple d’esfera extra seca, equipats en sèrie amb un emissor d’impulsos amb valors: 2.5, 5.0, 10.0, 25.0, 50.0, 100.0, 250.0, 500.0, 1000.0 l/impuls. Aquest emissor d’impulsos pot ser substituït en qualssevol moment en el cas que presenti algun defecte. Inclou un contacte Reed amb la seva corresponent resistència protectora. Està dotat d’una tapa amb protecció magnètica feta de làmina d’acer, que te per objectiu eliminar la influència de camps magnètics exteriors. D’aquesta forma el comptador es manté dins del seu rang de precisió de mesura de classe B en el cas de qualsevol intent de influir-lo externament.


55

Tots els comptadors s’escolliran amb un emissor d’impulsos de valor 10,0 l/impuls. El diagrama del circuit elèctric és:

A la sortida de cada comptador de cabal serà necessari instal·lar-hi una vàlvula antiretorn, la funció de la qual, tal i com indica el seu nom, serà evitar que l’aigua circuli en sentit contrari al sentit normal de circulació. Aquestes hauran de tenir el mateix diàmetre de pas que el comptador en el qual s’instal·lin. En total seran necessàries 8 vàlvules de ¾ “. S’utilitzaran vàlvules antiretorn del model MW, de la mateixa casa ZENNER.

• Funcionament El P.L.C anirà comprovant periòdicament, cada de 3 minuts, el nombre d’impulsos rebuts de cada comptador. Segons els càlculs realitzats en l’apartat 1.2.5 de la memòria de càlcul, en aquest període de temps haurà de rebre com a mínim 8 impulsos de cada comptador de cabal. Si el nombre d’impulsos rebuts d’algun dels comptadors està per sota dels 8 impulsos, però no és 0, llavors significarà que existeix una fuga en els conductes de la xarxa de distribució. En aquesta situació, l’autòmat aturarà el sistema, i emetrà un senyal d’alarma per alertar a l’usuari/operari de que hi ha una fuga, indicant-li també a partir de quin comptador s’ha detectat la fuga, per tal que ell pugui orientar-se a l’hora de localitzar-la per repara-la. Si el nombre d’impulsos rebuts d’algun comptador és 0, llavors voldrà dir que s’ha produït una fallada en l’electrovàlvula que el precedeix. En aquest cas l’autòmat també pararà el sistema de fertirrigació, i com és lògic, també emetrà un senyal d’alarma per tal d’alertar a l’usuari/operari de la situació, indicant a partir de quin comptador s’ha detectat el fallo. Com en el cas de la parada per un excés o defecte de pressió després de la bomba de circulació, per tal de reactivar el sistema de fertirrigació serà precís prémer el polsador MB. El volum d’aigua perdut durant el temps en que el sistema de fertirrigació romangui parat, no serà reposat al reg.


56

1.8.3.3.6 Bomba de Centrifuga de Circulació Arribat a aquest punt de la memòria, cal fer un petit incís sobre la bomba de circulació del sistema: La bomba de circulació instal·lada a la sortida de la bassa, la qual subministra a la xarxa l’aigua de reg, va ésser dimensionada en el seu moment en base a la configuració de la instal·lació, sense tenir amb compte els nous dispositius hidràulics que nosaltres afegirem. Ara, amb la inclusió dels filtres de malla, els comptadors de cabal, i la substitució de les vàlvules manuals per vàlvules hidràuliques de control automàtic, s’originaran unes noves pèrdues de carrega que caldrà sumar a les ja existents, i compensar per tal l’aigua arribi amb pressió necessària fins als conductes laterals o portadegoters. En l’apartat 1.2.1 de la memòria de càlcul s’ha estimat que les pèrdua de carrega introduïda pels nous dispositius serà de 0,7 Kg/cm² (= 7 m.c.a). És per aquest motiu que serà necessari substituir l’actual bomba de circulació per una de nova que ens doni el mateix cabal per a una alçada manomètrica( H) superior, almenys, en 7 m.c.a. La bomba escollida és el model CH 4-60 de la casa GRUNDFOS. Es tracta d’una bomba centrífuga multicel·lular d’acer inoxidable, capaç de subministrar un cabal nominal de 5 m³/h a una alçada nominal de 34 m (per a 7m³/h, l’alçada manomètrica és de 22 m). Les dades elèctriques del motor de la bomba són les següents:

§ Potencia nominal: 1510 W § Freqüència xarxa: 50 Hz § Tensió nominal: 3 × 400 V § Intensitat nominal: 2,5 A

Per a la posada en marxa i l’aturada del motor de la bomba de circulació es farà servir també un contactor de la sèrie 100 – M , amb una potencia màxima de maniobra del motor de 4 KW, i un corrent màxim de 10 A. La tensió de comandament dels contactors és de 230 V (50 Hz)


57

1.8.3.4 L’Autòmat 1.8.3.4.1 Tria del tipus d’autòmat L’element de control del sistema ha d’estar preparat per a complir els següents requisits:

- L’equip d’automatització s’ha d’instal·lar dins de la caseta de reg. - Ha de disposar d’entrades digitals (sensors)

- Ha de disposar de sortides digitals (actuadors)

- Ha d’incorporar un RTC (programa reg mensual)

- Ha de tenir capacitat de càlcul amb longituds de paraula.

- Ha de disposar de suficient capacitat de memòria com per a poder

emmagatzemar el programa de control que si li haurà de transferir.

- Ha d’ésser senzill d’us i programació Tenint amb compte els requisits anteriors, i sospesant la relació qualitat – preu – servei prestada per les diferents opcions disponibles en el mercat, s’ha optat per la utilització del Micro – PLC S7 – 200, de la gamma baixa de SIEMENS. El seu disseny compacte, el baix cost d’adquisició, i l’ampli joc d’operacions de que disposa, més el fet que compleix els requisits exposats, fan que aquest Micro - PLC sigui idoni per al control automàtic del nostre sistema. La gamma S7 – 200 compren diverses CPU’s. La diferència entre aquestes CPU’s radica bàsicament en: el nombre d’E/S físiques, el nombre de mòduls d’ampliació, i en la capacitat de la memòria. Així tenim que:


58

Donades les característiques de la nostra aplicació, nosaltres utilitzarem una CPU 226 AC/DC/Relé. Com que amb les E/S pròpies de la CPU (24 entrades / 16 sortides digitals) no en tindrem prou per cobrir la demanda de E/S del nostre sistema, haurem d’utilitzar 2 mòduls d’ampliació EM 223 de 16 entrades digitals/16 sortides digitals cadascun d’ells. 1.8.3.4.2 El Micro PLC S7 – 226 AC/DC/Relé 1.8.3.4.2.1 Arquitectura La CPU S7 – 226 AC/DC/Relé és un equip autònom compacte que incorpora una unitat central de processament (CPU) amb 8 Kbytes de memòria de programa i 5 Kbytes de memòria de dades, una font d’alimentació per a sensors DC 24 V, així com 24 entrades de 24 DC a 4mA , i 16 sortides digitals, directament a relé, de 5 a 10 V DC o de 5 a 250 V AC ( I = 2mA).

• La CPU executa el programa i emmagatzema les dades per a la tasca d’automatització o el procés.

• El sistema es controla mitjançant entrades i sortides digitals (E/S). Les entrades

vigilen els senyals dels dispositius de camp ( p. ex. Sensors i interruptors), mentre que les sortides supervisen les bombes, motors o altres aparells del procés.

• La font d’alimentació subministra corrent a la CPU i als mòduls d’ampliació

connectats.

• El(els) port(s) de comunicació permet(en) connectar la CPU a una unitat de programació o a altres dispositius que intervinguin en el procés.

• El díodes lluminosos indiquen el mode d’operació de la CPU (RUN o STOP),

l’estat de les entrades i sortides físiques, així com les possibles fallades del sistema que s’hagin detectat.

• Utilitzant els mòduls d’ampliació es poden afegir entrades i sortides (E/S)

addicionals a la CPU.

• El rendiment de la comunicació es pot incrementar utilitzant mòduls d’ampliació.


59

• La CPU disposa d’un rellotge de temps real incorporat

• Un cartutx addicional endollable EEPROM en sèrie (opcional) serveix per emmagatzemar programes de la CPU i transferir programes d’una CPU a una altra.

• Un cartutx endollable de pila (opcional) permet ampliar la memòria RAM.

La instal·lació de la CPU pot ésser tant en corrent altern com en corrent continu. En el nostre cas, en que totes les sortides del sistema de control treballen a 230V AC, connectarem la CPU i els seus mòduls d’ampliació directament a través de la línia L1 de la xarxa elèctrica, utilitzant un interruptor unipolar per tal de tallar l’alimentació quan sigui necessari. Per a l’alimentació dels sensors de camp (entrades), s’utilitzarà la font d’alimentació incorporada en la CPU, de 24 V DC. 1.8.3.4.2.2 Mòduls d’Ampliació EM223, 16 E x DC 24 V/16 S de Relé El nostres sistema presenta un total de 24 entrades digitals, a 24V DC, i 46 sortides, també digitals, a 230V AC. Per a les 24 entrades en tindrem prou amb la CPU, doncs aquesta presenta precisament una capacitat de 24 entrades digitals físiques, però per tal de cobrir la demanda de sortides serà necessari utilitzar dos mòduls d’ampliació EM 223 Relé, amb 16 entrades de 24 DC a 4mA (no s’utilitzaran), i 16 sortides digitals, directament a relé, de 5 a 10 V DC o de 5 a 250 V AC ( I = 2mA). Aquests mòduls, com em comentat en l’apartat anterior, aniran connectats, com la CPU, a la línia L1 de la xarxa de distribució elèctrica a través d’un interruptor unipolar per tal de tallar l’alimentació quan sigui necessari, i un dispositiu de sobrecorrent per tal de protegir l’alimentació i les sortides. La figura següent mostra un mòdul d’ampliació connectat a la CPU S7 – 200:


60

1.8.3.4.2.3 Entrades i Sortides: Configuració 1.8.3.4.2.3.1 Direccionament Les entrades i sortides integrades a la CPU tenen direccions fixes. Per afegir a la CPU entrades i sortides addicionals, es poden connectar mòduls d’ampliació a la dreta de la CPU, tal i com hem vist en la figura de l’apartat anterior, formant una cadena de E/S. Les direccions de les E/S de cada mòdul venen determinades per el tipus de E/S i per la posició del mòdul en la cadena, respecte a l’anterior mòdul d’entrades o de sortides del mateix tipus. Per exemple, un mòdul de sortides no afecta a les direccions d’un mòdul d’entrades i viceversa. Igualment, els mòduls analògics no afecten al direccionament dels mòduls digitals i viceversa. Els mòduls d’ampliació digitals reserven sempre un espai de la imatge del procés en increments de 8 bits ( 1 byte). Si un mòdul no disposa de un punt físic per a cada bit de cada byte reservat, es perden aquests bits no utilitzats i no es poden assignar als mòduls següents en la cadena de E/S. La figura següent mostra un exemple de com la configuració del hardware afecta a la numeració de les entrades i sortides d’una CPU 224.

Per a conèixer la configuració del hardware del nostre sistema ( CPU 226 + mòduls EM 223 Relé), així com la numeració de les entrades i sortides del mateix, consultar el plànol nº5. 1.8.3.4.2.3.2 Utilitzar Filtres d’Entrada per a Suprimir Interferències Les CPU’s S7-226 permeten seleccionar un filtre d’entrada que defineix un temps de retard (comprès entre 0,2 ms i 12,8 ms) per a totes les entrades digitals integrades. Cada indicació de temps de retard s’aplica a grups de 4 entrades. Aquest retard permet filtrar en el cablejat d’entrada les interferències que podrien produir canvis accidentals dels estats de les sortides ( parada del sistema de fertirrigació o del sistema de bombeig del pou com a conseqüència del disparo accidental d’algun dels pressòstats que en controla la pressió a la sortida, inici del rentat automàtic dels filtres com a conseqüència del disparo accidental d’algun dels pressòstats diferencials, etc.)


61

El filtre d’entrada forma part de les dades de configuració de la CPU que es carreguen i s’emmagatzemen en la memòria de la mateixa. Per a configurar els temps de retard del filtre d’entrada, s’ha d’escollir el comandament de menú Ver > Bloque de sistema i fer clic en la fitxa “ Filtros de entrada”, tal i com es mostra en la figura següent:

1.8.3.4.2.3.3 Capturar impulsos LA CPU S7-226 ofereixen una funció de captura d’impulsos per a 14 del total de 24 entrades digitals de que disposa. Aquesta funció permet capturar impulsos alts i baixos de tan curta durada que no s’enregistrarien en tots els casos, quan la CPU llegeix les entrades digitals a l’inici del cicle. Com que no coneixem el temps de durada dels impulsos que emeten els comptadors de cabal instal·lats en la xarxa de reg, aquesta funció ens seria de gran utilitat en el cas que aquests impulsos fossin molt curts. La funció de captura d’impulsos es pot habilitar individualment per a cada una de les entrades digitals integrades. Si s’ha habilitat la captura d’impulsos en una entrada i es produeix un canvi d’estat de la mateixa, aquest canvi s’indicarà, conservant-se fins que la entrada s’actualitzi a l’inici del següent cicle. D’aquesta forma, un impuls de curta durada es capturarà i es conservarà fins que la CPU llegeixi les entrades, garantint així que l’impuls no passi desapercebut .


62

La figura següent mostra el funcionament bàsic de la CPU amb i sense captura d’impulsos

Cal tenir en compte que quan s’utilitzi la funció de captura d’impulsos, el temps del filtre d’entrada s’haurà d’ajustar de manera que aquest filtre no elimini l’impuls. (La funció de captura d’impulsos s’executa a la entrada després d’haver passat aquesta per el filtre).

Per altra banda també cal tenir amb compte que si durant un cicle es presentés més d’un impuls, es llegiria tan sols el primer impuls. Això no es produirà en el nostre sistema de control però, doncs els impulsos arriben en intervals de 30s aproximadament, tal i com s’ha calculat en l’apartat 1.2.5 de la memòria de càlcul. En cas que es produís perquè els impulsos arribessin en intervals molt curts, llavors es recomana utilitzar la interrupció de E/S.


63

Per accedir a la finestra on es configura la captura d’impulsos, s’ha d’escollir l comandament de menú Ver > Bloque de sistema i fer clic en la fitxa “Bits de captura d’impulsos”, tal i com es mostra en la figura següent:

1.8.3.4.2.3.4 Configurar l’Estat del Senyal de les Sortides La CPU S7-226 permet escollir si les sortides digitals han d’adoptar valors coneguts quan canviï a mode STOP, o bé congelar les sortides en el seu últim estat abans del canvi. La taula de sortides forma part de les dades de configuració de la CPU que es carreguen i s’emmagatzemen en la memòria de la mateixa. Per accedir al quadre de diàleg on es configuren els estats de senyal de les sortides, s’ha d’escollir el comandament de menú Ver > Bloque de sistema i fer clic a la fitxa “Asignar salidas”, tal i com es mostra a continuació:


64

1.8.3.4.2.4 Software La CPU S7-226 AC/DC/Relé ofereix nombrosos tipus d’operacions que permeten solucionar una gran varietat de tasques d’automatització. El software de programació STEP 7-Micro/WIN 32 permet escollir entre diferents editors per a crear programes de control utilitzant dites operacions:

- Editor AWL: llista d’instruccions - Editor KUP: Esquema de contactes - Editor FUP: Diagrama de funcions

Per a la introducció del programa de control a l’autòmat serà necessari un PC i un cable de comunicació, tal i com es mostra en la figura següent:

1.8.3.4.2.4.1 Operacions de Temporització La CPU S7-226 disposa d’un total de 256 temporitzadors (T0...T255), mitjançant els quals és possible implementar funcions controlades per temps. El joc d’operacions de S7-200 ofereix tres tipus de temporitzadors, tal i com s’indica a continuació.

• Temporitzador de retard a la connexió (TON) per a temporitzar un sol interval.

• Temporitzador de retard a la connexió memoritzat (TONR) per a

acumular varis intervals temporitzats.

• Temporitzador de retard a la desconnexió (TOF) per a ampliar el temps després d’un canvi a fals.


65

La taula següent mostra les accions del diferents temporitzadors:

Els tres tipus de temporitzador: TON, TONR i TOFF es poden utilitzar amb diferents tipus de resolució: 1ms, 10ms i 100ms. La resolució ve determinada per el número de temporitzador, tal i com es mostra en la taula següent:

El valor actual del comptatge del temporitzador és el resultat del valor de comptatge multiplicat per la base de temps. Per exemple, el valor de comptatge 50 en un temporitzador de 10 ms equival a 500 ms. Per a la implementació dels temps de retard de la nostra aplicació utilitzarem temporitzadors amb retard a la connexió amb una resolució de 100 ms. D’aquesta forma, si volem implementar un temps de retard d’1 s, per exemple, haurem de carregar el temporitzador amb un valor de comptatge de 10.


66

1.8.3.4.2.4.2 Operacions de Comptatge La CPU S7-226 també disposa de 256 comptadors interns (C0.....C255). Existeixen tres tipus d’operacions que es poden realitzar sobre aquests comptadors:

• Comptar endavant (CTU): comença a comptar fins arribar al valor màxim quan es produeix un flanc positiu en la entrada de comptatge cap endavant del comptador. Si el valor actual del comptador es major o igual al valor de preselecció del comptador, llavors s’activa el bit de comptatge.

• Comptar endarrere (CTD): comença a comptar cap endarrere des de el

valor de preselecció quan es produeix un flanc positiu en la entrada de comptatge cap endarrere del comptador. Si el valor actual és igual a 0, llavors s’activa el bit de comptatge.

• Comptar endavant/endarrere (CTUD): comença a comptar cap endavant

quan es produeix un flanc positiu a l’entrada de comptatge cap endavant del comptador. Pel contrari, comença a comptar cap endarrere quan es produeix un flanc positiu en la entrada de comptatge cap endarrere. Si el valor actual es major o igual al valor de preselecció, llavors s’activa el bit de comptatge

Nosaltres utilitzarem un total de 8 comptadors interns, un per cada transmissor d’impulsos, i operarem sobre ells mitjançant l’operació CTU, de forma que el comptador incrementi el seu valor en 1 cada cop que rebi un impuls del transmissor en la seva entrada de comptatge cap endarrere. Els comptadors es carregaran amb un valor de preselecció igual a 8. Si el bit de comptatge no s’ha activat transcorreguts 3 minuts de l’aplicació de l’operació CTU sobre el comptador, llavors voldrà dir que la instal·lació no funciona correctament (consultar apartat 1.2.5 de la memòria de càlcul).


67

1.8.3.4.2.4.3 Operacions de Rellotge La CPU S7-226 disposa d’un rellotge en temps real amb una precisió de 2 minuts per més a 25 ºC, i de 7 minuts per mes de 0 a 55 ºC. La operació READ_RTC ens permetrà llegir l’hora i la data actuals del rellotge i carregar ambdues en un búfer de 8 bytes (que comença en la direcció T) La figura següent mostra el format del búfer de temps (T)

El rellotge de temps real de la CPU S7-226 utilitza només els dos dígits menys significatius per a representar l’any. Tots els valors de data i hora es troben codificats en BCD, segons el format que es mostra a continuació:


68

1.8.3.5 El Programa de control (GRAFCET) 1.8.3.5.1 Implementació 1.8.3.5.1.1 Autòmat en Mode d’Execució de Programa

• Lectura entrades / Lectura sortides / Commutador en RUN ? / Retorn: Tasques realitzades automàticament pel propi PLC.

• “RUN” / Mòdul d’execució inicial (OB21) /Mode d’execució cíclic (OB1):

Tasques a definir pel programador.


69

1.8.3.5.1.2 Estructura del Programa d’Execució Cíclic

Per veure l’estructura dels diferents grafcets que conformen el mòdul d’execució cíclic del programa de control, consultar l’apartat 3 de la memòria de càlcul.


70

Primer es tracta la evolució de cadascun dels diferents GRFCETS i per últim les operacions.


71

1.8.3.5.2 Descripció 1.8.3.5.2.1 Sistema de Control General

• GRAFCET 0 : Marxa/Paro Generals Es tracta del GRAFCET de control de la marxa i el paro generals del sistema. Quan l’operari premi el polsador de marxa (M), el sistema entrarà en funcionament (s’activa la llum de senyalització HL1 per indicar-ho). Quan l’operari premi el polsador de paro general (P), llavors el sistema s’aturarà (s’activa el llum de senyalització HL2 per indicar-ho). En aturar-se el sistema, es força la etapa inicial de tots els GRAFCET’s parcials del programa de control, i es restegen totes les variables internes i sortides, per tal de dur el sistema de control al seu estat incial, a excepció de reactivació_SF, que es una marca que ens serveix per reactivar el subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació un cop es premi novament M. 1.8.3.5.2.2 Subsistema de Control de la Bomba del Pou

• GRAFCET 8: Control del Nivell d’Aigua al Pou Quan el detector de nivell mínim instal·lat en el pou (LSL_P) dona senyal, llavors s’activa el llum de senyalització HL8, indicant alarma per falta d’aigua en el pou. HL8 es desactivarà quan el detector deixi de donar senyal.

• GRAFCET 9: Control de la Pressió Mínima en el Conducte d’Elevació Si el commutador del pressòstat de baixa pressió (PSL_BE) canvia d’estat i la marca be_on val ‘1’, llavors s’activa el llum de senyalització HL9, indicant alarma per defecte de pressió en el conducte principal, i en el següent cicle de programa s’atura el subsistema de control de la bomba del pou. HL9 es desactivarà quan es surti de la parada del subsistema, és a dir, quan l’operari premi el polsador MC.

• GRAFCET 10: Control de la Pressió Màxima en el Conducte d’Elevació Si el commutador del pressòstat d’alta pressió (PSH_BE) canvia d’estat i la marca be_on val ‘1’, llavors el llum de senyalització HL10, indicant alarma per excés de pressió en el conducte principal, i en el següent cicle de programa s’atura el subsistema de control de la bomba del pou. HL10 es desactivarà quan es surti de la parada del subsistema, és a dir, quan l’operari premi el polsador MC.

• GRAFCET 11: Control del Nivell d’Aigua / Emplenat de la Bassa Quan el detector de nivell mínim de la bassa (LSL_B) dóna senyal, es posa en marxa la bomba del pou. 15 s després de la posada en marxa, s’activa una marca (be_on) que indica que ja es pot realitzar el control de la pressió en el conducte d’elevació. Aquest temps d’espera s’implementa per tal que quan es realitzi el control de la pressió, aquesta ja sigui estable en l’interior del conducte.


72

La bomba del pou s’atura quan el detector de nivell màxim de la bassa (LSH_B) dóna senyal.

• GRAFCET 12 : Marxa/Paro del Subsistema de Control de la Bomba del Pou Mentre no es premi el polsador de paro general (P), el polsador de paro del subsistema de control de la bomba del pou (PC), o no es produeixi cap alarma que en forci el paro ( alarma per excés de pressió en el conducte d’elevació: X101, alarma per defecte de pressió en el conducte d’elevació: X91 , o alarma per pou buit i bomba en funcionament: X81*be_on), es considera que aquest es troba en ON, i així ho indica el llum de senyalització HL5, tot i que la bomba no estigui engegada. Quan l’operari prem PC, o es produeix alguna alarma que obliga a aturar el subsistema de control, llavors aquest es para, es força l’etapa inicial de tots els GRAFCET’s parcials corresponents al subsistema (G9, G10 i G11), a excepció del GRAFCET que es correspon amb control del nivell d’aigua al pou (G8), ja que aquest funciona independentment de quin sigui l’estat del subsistema (ON/OFF), i es restegen totes les variables internes i sortides corresponents al subsistema, per tal de dur el control d’aquest al seu estat inicial. En produir-se el paro s’apaga el llum de senyalització HL5 i s’encén HL6 ( indica que el subsistema es troba en paro). NOTA: El subsistema de control de la bomba del pou es posa automàticament en ON quan l’operari prem el polsador de marxa general del sistema (M), després d’un paro general o al activar el sistema de control general per primer cop. Després d’un paro( PC + X101+ X91 + X81*be_on), serà necessari que l’operari premi el polsador de marxa del subsistema (MC) per tal de tornar-lo a activar 1.8.3.5.2.3 Subsistema de Control de la Instal.lació de Fertirrigació

• GRAFCET 1: Control del Reg L’autòmat captura, en cada cicle de programa, el valor del mes, l’hora i els minuts actuals (M, h, m). Si el mes capturat és troba dins la campanya de reg (Març – Octubre) i difereix del mes llegit en el cicle de programa anterior, llavors actualitza el valor dels registres on es guarda el valor de l’hora d’inici de reg (h_IR, m_IR), l’hora de canvi de sector de reg (h_CS, m_CS), i l’hora de la fi del reg (h_FR, m_FR), amb el valor contingut en els registres que guarden, en funció del més de la campanya de reg, el valor de l’hora d’inici de reg (h_IRX, m_IRX), l’hora de canvi de sector de reg (h_CSX, m_CSX), i l’hora de la fi del reg (h_FRX, m_FRX). Si el mes i l’hora capturats (M, h, m) coincideixen amb l’hora d’inici de reg del mes en el qual ens trobem (h_IR, m_IR), llavors l’autòmat activarà la bomba de circulació i obrirà les electrovàlvules corresponents al sector de reg nº1. 60 s després de la posada en marxa del reg s’activarà la variable sf_on (marca), que indica que ja es pot iniciar el control sobre les variables de camp de la instal·lació de fertirrigació. Aquest temps d’espera s’implementa per dos motius: en primer lloc per tal d’esperar que el flux d’aigua s’estabilitzi en l’interior de la xarxa de reg abans de començar a realitzar el control sobre les variables de camp (pressió, cabal, etc..), i en segon lloc per evitar tornar evitar en la mateixa condició en el següent cicle de programa.


73

Si el mes i l’hora capturats (M, h, m) coincideixen amb l’hora en que s’ha de produir canvi de sector de reg del mes em qual ens trobem(h_CS, m_IR), llavors l’autòmat tancarà les vàlvules del sector 1 i obrirà les corresponents al sector de reg nº2. Si el mes i l’hora capturats (M,h,m) coincideixen amb l’hora de la fi del reg del mes en el qual ens trobem (h_FR, m_FR), llavors l’autòmat, en primer lloc, comprova si s’està realitzant la neteja d’alguna de les bateries de filtres, i si és així, s’espera a que finalitzi la neteja. Un cop finalitzada la neteja s’activa una marca que indica que s’ha d’aturar la injecció (fi_injecció). 5 min després de l’activació d’aquesta marca, s’aturarà la bomba de circulació i es tancaran les electrovàlvules corresponents al sector de reg nº2. Si durant el reg és produeix alguna parada del subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació perquè l’operari prem PB, o bé perquè es produeix alguna alarma en el subsistema que obliga a aturar-lo (alarma per excés/defecte de pressió a la sortida de la bomba de circulació, alarma per la detecció d’alguna fuga o la fallada d’una electrovàlvula, etc...), o bé també perquè es prem el polsador de paro general P, llavors, en tornar-se a activar el subsistema (reactivació_sf = 1), quan l’operari premi M o MB, en funció del paro que s’hagi produït, el reg només es reactivarà en cas que en trobem dins del període de reg.

• GRAFCET 4: Paro/Marxa del Subsistema de Control de la Instal·lació de Fertirrigació Mentre no es premi el polsador de paro general (P), el polsador de paro del subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació (PB), o no es produeixi cap alarma que en forci el paro ( alarma per defecte de pressió a la sortida d’elevació: X131, alarma per excés de pressió en el conducte d’elevació: X141 , alarma per bassa buida i subsistema de control de la bomba del pou en paro: X151, alarma per filtres de sorra embussats: X164, alarma per filtres de malla embussats: X168, alarma per la fallada d’alguna electrovàlvula de la xarxa de distribució: X253 ÷ X323, alarma per la detecció d’una fuga en la instal·lació hidràulica: X254 ÷ X324), es considera que aquest es troba en ON, i així ho indica el llum de senyalització HL3, tot i que no s’estigui fertirrigant. Quan l’operari prem PB, o es produeix alguna alarma que obliga a aturar el subsistema de control, llavors aquest es para, es força l’etapa inicial de tots els GRAFCETS parcials corresponents al subsistema (G1, G6, G7, G13 ÷ G32), a excepció del GRAFCET que es correspon amb el control del nivell d’adob en el dipòsit (G5), ja que aquest funciona independentment de quin sigui l’estat del subsistema (ON/OFF), i es ressetegen totes les variables internes i sortides corresponents al subsistema, excepte reactivació_SF, que passa de ‘0’ a ‘1’. En produir-se el paro s’apaga el llum de senyalització HL3 i s’encén HL4 (indica que el subsistema es troba en paro). NOTA: El subsistema de control de la bomba del pou es posa automàticament en ON quan l’operari prem el polsador de marxa general del sistema (M), després d’un paro general (P) o al activar el sistema de control general per primer cop. Després d’un paro del subsistema( PB + X131+ X141 + X151 + X164 + X168 + X253 ÷ X323 + X254 ÷ X324), serà necessari que l’operari premi el polsador de marxa del subsistema (MB) per tal de tornar-lo a activar.


74

• GRAFCET 5: Control de la Injecció Quan el detector de nivell mínim instal·lat en el dipòsit (LSLF) dóna senyal, llavors s’activa el llum de senyalització HL7, indicant alarma per falta d’adob en el dipòsit. HL7 es desactivarà quan el detector deixi de dónar senyal.

• GRAFCET 6: Control del Remenat d’Adobs Un cop a s’ha iniciat el reg, quan la marca sf_on val ‘1’, llavors, si el dipòsit d’adobs no és buit, comença el remenat de l’adob (s’activa la sortida de l’autòmat corresponent a l’agitador elèctric: MOT_AGT). 5 minuts després de que hagi començat el remenat s’activa una marca (injecció) que indica a la bomba d’injecció que ja pot arrencar. A partir d’aquest moment el remenat d’adob comença a funcionar de forma intermitent ( 1 minut en OFF i 5 minuts en ON). El remenat es prolonga fins 5 minuts abans de la fi del reg, quan a través de la marca fi_injecció se li indica que s’aturi. En aturar-se, la marca injecció es posa a 0, indicant-li a la bomba d’injecció que s’ha d’aturar. Si mentre s’està remenant, el dipòsit d’adobs es queda buit, llavors el remenat s’atura, i no es torna a iniciar fins que el dipòsit es “ple” (LSLF = 0). Després d’un paro general o del subsistema, s’haurà d’esperar a que la marca sf_on sigui activa per tornar a iniciar el remenat.

• GRAFCET 7: Control de la Bomba d’Injecció Si la marca injecció val ‘1’, i no s’està produint la neteja automàtica d’alguna de les bateries de filtres del capçal, llavors s’obre la vàlvula de sortida del dipòsit d’adob i s’activa la bomba d’injecció. Si mentre s’està injectant, s’inicia la neteja d’alguna de les bateries de filtres, o la marca injecció passa a valer ‘0’, perquè el dipòsit d’adobs és buit o perquè ha arribat la fi del reg, llavors s’atura la bomba d’injecció i es tanca la vàlvula de sortida del dipòsit d’adobs. Al produir-se un paro general, o un paro del subsistema, com que es força la etapa inicial del GRAFCET parcial de control (X70), llavors la bomba d’injecció i la vàlvula de sortida del dipòsit d’adobs es tanquen (aquestes només romanen actives quan l’etapa X71 és activa).

• GRAFCET 13: Control de la Pressió Mínima a la Sortida de la Bomba de Circulació

Si el commutador del pressòstat de baixa pressió (PSL_BC) canvia d’estat i sf_on val ‘1’, llavors s’activa el llum de senyalització HL11, indicant alarma per defecte de pressió en el conducte principal, i en el següent cicle de programa s’atura el subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació. HL11 es desactivarà quan es surti de la parada del subsistema, és a dir, quan l’operari premi el polsador MB.


75

• GRAFCET 14: Control de la Pressió Màxima a la Sortida de la Bomba de Circulació

Si el commutador del pressòstat de baixa pressió (PSH_BC) canvia d’estat i sf_on val ‘1’, llavors s’activa el llum de senyalització HL12, indicant alarma per defecte de pressió en el conducte principal, i en el següent cicle de programa s’atura el subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació. HL12 es desactivarà quan es surti de la parada del subsistema, és a dir, quan l’operari premi el polsador MB.

• GRAFCET 15: Alarma per Bassa Buida i Subsistema de control de la bomba del pou aturat

Si el detector de nivell mínim de la bassa dona senyal (contacte tancat), sf_on val ‘1’,i el subsistema de control de la bomba del pou es troba aturat, llavors s’activa el llum de senyalització HL13, indicant alarma per bassa buida i subsistema de control de la bomba del pou aturat, i en el següent cicle de programa s’atura el subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació ( per evitar que la bomba de circulació treballi al buit). HL13 es desactivarà quan es surti de la parada del subsistema, és a dir, quan l’operari premi el polsador MB.

• GRAFCET 16: Control de la Pressió Diferencial/ Rentat Automàtic dels Filtres Si el commutador d’algun dels dos pressòstats diferencials (PDSH_FS / PDSH_FM) canvia d’estat i sf_on val ‘1’, llavors s’inicia la neteja automàtica dels filtres ( si els dos pressòstats canvien d’estat alhora, es prioritza la neteja de la bateria dels filtres de sorra enfront la bateria dels filtres de malla). Primer es neteja el filtre nº1 durant 30 s, i després el filtre nº2, també durant 30 s. En finalitzar la neteja s’espera un temps de 5 segons a que el flux d’aigua torni a estabilitzar-se en l’interior dels conductes, i després es comprova si el pressòstat diferencial continua donant senyal. En el cas que continuí donant senyal s’activarà el llum de senyalització HL14 / HL15, indicant que la bateria de filtres de sorra / malla es troba embussada, i en el següent cicle de programa s’aturarà el subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació. HL14 / HL15 es desactivarà quan es surti de la parada del subsistema, és a dir, quan l’operari premi el polsador MB.

• GRAFCET’s 17 ÷ 24: Control dels impulsos dels Comptadors de Cabal Cada cop que l’autòmat rep un flanc ascendent d’algun dels transmissor d’impulsos, s’incrementa en 1 el valor del comptador intern assignat al transmissor del comptador de cabal.

• GRAFCET’s 25 ÷ 32: Control del cabal en les unitats de reg Un cop arriba el primer impuls, i si no s’està efectuant la neteja de cap de les bateries de filtres, s’inicialitza a 0 el comptador intern encarregat de comptabilitzar el nombre d’impulsos del transmissor.


76

Passats 3 minuts des de la inicialització del comptador, es compara el seu valor per tal de comprovar el número d’impulsos rebuts. Si el nombre d’impulsos rebuts es 0, llavors significarà que hi ha hagut una fallada en la electrovàlvula que controla el pas de l’aigua cap a la unitat de reg on esta instal·lada el comptador. Si es dóna aquest cas, s’encendran dos llums de senyalització, en primer lloc HL16, per a indicar que s’ha produït la fallada d’una electrovàlvula de la xarxa de distribució, i un segon llum per a indicar en quina electrovàlvula s’ha produït la fallada:

§ HL18 ? EV12 § HL19 ? EV13

§ HL20 ? EV14

§ HL21 ? EV15

§ HL22 ? EV16

§ HL23 ? EV17

§ HL24 ? EV18

§ HL25 ? EV19

Si el nombre d’impulsos rebuts es major que 0 però menor que 8, llavors significarà que existeix una fuga en algun punt de la xarxa de distribució. En aquest cas també s’encendran dos llums de senyalització, en primer lloc HL17, per a indicar que s’ha detectat una fuga, i un segon llum per a indicar a partir de quin comptador de cabal s’ha detectat:

§ HL18 ? C1 § HL19 ? C2

§ HL20 ? C3

§ HL21 ? C4

§ HL22 ? C5

§ HL23 ? C6

§ HL24 ? C7

§ HL25 ? C8


77

1.8.3.6 El Panell d’Operador Per a la interfície home-màquina es disposarà d’un panell d’operador, situat a la paret, al costat de l’armari de l’autòmat, a través del qual l’operari podrà posar en marxa o parar el sistema de control, segons convingui. En el panell també es visualitzaran les diferents alarmes que es puguin donar en el sistema .

Per a posar el sistema de control en marxa l’operari de la instal·lació haurà de prémer el polsador de marxa general M. Automàticament, els subsistemes de control de la bomba del pou i de la instal·lació de fertirrigació també es posaran en marxa, encara que no es comencí a fertirrigar, o que no sigui necessari posar la bomba del pou en marxa. Per tant, al polsar M, s’encendran els llums de senyalització HL1, HL3 i HL5. En produir-se una alarma, s’aturarà algun dels dos subsistemes de control, en funció l’origen de l’alarma, i llavors l’operari, un cop hagi solucionat el problema pel qual s’ha produït l’alarma, haurà de prémer el polsador de marxa del subsistema que es troba en paro per tal de tornar-lo a posar en marxa.


78

Exemple 1: Imaginem que el sistema de control funciona normalment després que l’operari hagi premut el polsador de marxa general (M): HL1, HL3 i HL5 es trobés encesos, i la resta de llums de senyalització del panell estan apagades. En un determinat instant es produeix una alarma per defecte de pressió en el conducte d’elevació, llavors el subsistema de control de la bomba es para i s’encén HL9, indicant alarma per defecte de pressió en el conducte d’elevació. Per altra banda també s’apaga HL5 ( llum de senyalització que indica que el subsistema de control de la bomba del pou es troba en funcionament), i s’encén HL6 (llum de senyalització que indica que el subsistema de control de la bomba del pou ha entrat en paro). Un cop l’operari hagi solucionat el problema pel qual s’ha produït l’alarma, haurà de prémer el polsador de marxa del subsistema de control de la bomba del pou ( MC) per tal que aquest torni a funcionar normalment. En el moment que el premi, s’apagaran HL9 i HL6, i es tornarà a encendre HL5. Cal tenir present que també es pot forçar un paro manual del sistema de control general, o dels dos subsistemes de control. Per tornar a posar en marxa el sistema de control general, o algun dels dos subsistemes, en funció del paro que s’hagi premut, serà precís polsar el polsador de marxa corresponent.

Exemple 2:

Imaginem que el sistema de control funciona normalment. En un determinat instant es prem el polsador de paro general (P). En prémer el polsador s’apagaran els llums de senyalització de funcionament HL1, HL3 i HL5, i s’encendra el llum de senyalització de paro general HL2. Quan l’operari premi el polsador de marxa general (M) novament, tornaran a encendre’s HL1, HL3 i HL5, i s’apagarà HL2.

Exemple 3: Imaginem que el sistema de control funciona normalment. En un determinat instant es prem el polsador de paro del subsistema de control de la instal·lació de fertirrigació (PB), En prémer el polsador s’apagarà el llum de senyalització de funcionament HL3 (HL1 i HL3 seguiran encesos, ja que el subsistema de control de la bomba del pou seguirà funcionant pel seu compte), i s’encendra el llum de senyalització de paro del subsistema de fertirrigació: HL4. Quan l’operari premi MB, llavors es tornarà a encendre HL3, i s’apagarà HL4. NOTA: No s’ha implementat un sistema de control manual perquè el propietari de la finca no ho ha cregut necessari. 1.8.4 Instal.lació Elèctrica Remetre’s a als càlculs efectuats en l’apartat 2.4 de la memòria de càlcul, l’esquema elèctric del plànol nº6, i la normativa a aplicar sobre instal·lacions elèctriques esmentada en l’apartat 1.4.1 d’aquesta mateixa memòria.


79

1.9 Planificació

Treballs / Setmanes 1 2 3 4 5 6 7 Modificacions: 1. Substitució de la bomba de circulació 2. Substitució vàlvules manuals 3. modificació del conducte principal i instal·lació dels filtres de malla

Instal·lació del sistema d’injecció: 1. Dipòsit d’adob 2. Bomba dosificadora / Instal·lació sensors.

Muntatge quadre elèctric, PLC + mòduls, i panell d’operador / Programació PLC

Cablejat de senyal i potència / Programació PLC

Programació PLC Proves prèvies Posta en marxa 1.10 Ordre Prioritari entre Documents En cas de discrepància entre dades seguir el següent ordre de prioritat:

1. Memòria. 2. Plànols. 3. Plec de Condicions. 4. Pressupost.

Tarragona, a 30 de Maig de 2007

Edgar Sabaté González Enginyer Tècnic en Electrònica Industrial Núm. Col·legiat: 25041707

2. MEMORIA DE CALCUL

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Memòria de Càlcul

80

2.1 Càlculs Agronòmics 2.1.1 Càlcul del Coeficient de Cultiu (Kc)

a) Dades d’entrada a.1. Del Cultiu

¬ Densitat de plantació: dp = 100 oliveres / ha ¬ Diàmetre de copa: D = 5,85 m ¬ Alçada de la copa: H = 3,90 (m) Per avaluar el diàmetre mig D i l’alçada mitja H de les oliveres de la plantació d’oliverar que ens disposem a regar s’han pres, a l’atzar, un nombre suficient d’oliveres representatives de la plantació, i arbre per arbre s’han mesurat en el camp dos diàmetres perpendiculars entre si i la altura màxima de la copa, tal i com es detalla en la figura següent:

A partir dels diàmetres mesurats s’ha calculat el diàmetre mig per olivera, i a partir d’aquesta dada s’ha calculat el diàmetre mig de la plantació (D). El mateix procediment s’ha dut a terme per l’alçada dels arbres, calculant l’alçada mitja H de la plantació.


81

a.2. Del clima S’han recopilat les següents dades climàtiques:

¬ Evapotranspiració de referència: ETo (mm/d) Per avaluar el valor de ETo s’ha aplicat l’expressió de Hargreaves, especialment indicada per a oliverars situats en regions d’interior, com és el nostre cas: ETo = 0,0023 × Ra × (Tm + 17,8) × v(Tmax – Tmin) [2] en la que ETo és la evapotranspiració de referència, en mm/dia; Tmax, Tmin i Tm són respectivament les temperatures mitges(ºC) de les màximes, les mínimes i les mitges durant el període de temps considerat, 1 mes en el nostre cas; Ra és la radiació extraterrestre, expressada en mm/dia, paràmetre que per a diferents latituds està tabulada per als diferents mesos de l’any, tal i com es mostra a continuació:

Ra Latitud G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D

30ºN 8,8 10,7 13,1 15,2 16,5 17,0 16,8 15,7 13,9 11,6 9,5 8,3 32ºN 8,3 10,2 12,8 15,0 16,5 17,0 16,8 15,6 13,6 11,2 9,0 7,8 34ºN 7,9 9,8 12,4 14,8 16,5 17,1 16,8 15,5 13,4 10,8 8,5 7,2 36ºN 7,4 9,4 12,1 14,7 16,4 17,2 16,7 15,4 13,1 10,6 8,0 6,6 38ºN 6,8 9,0 11,8 14,5 16,4 17,2 16,7 15,3 12,8 10,0 7,5 6,1 40ºN 6,4 8,6 11,4 14,3 16,4 17,3 16,7 15,2 12,5 9,6 7,0 5,7 42ºN 5,9 8,1 11,0 14,0 16,2 17,3 16,7 15,0 12,2 9,1 6,5 5,2 44ºN 5,3 7,6 10,6 13,7 16,1 17,2 16,6 14,7 11,9 8,7 6,0 4,7

Els valors de Tmax, Tmin i Tm han estat extrets de la pàgina web del servei meteorològic de la Generalitat de Catalunya (http://www.gencat.net/servmet/), que disposa d’una estació meteorològica a la localitat de Blancafort, localitat on es troba situat el nostre cultiu d’oliveres. S’han agafat els valors mensuals compresos entre el anys 2001 i 2005, tal i com es mostra en les següents taules:

Tm (ºC) Any G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D 2001 6,6 6,9 12,7 12,8 16,6 21,9 22,7 24,5 18,1 16,4 7,4 2,2 2002 5,4 8,0 10,6 12,1 15,2 21,5 22,8 21,3 18,7 14,9 10,7 7,8 2003 5,2 5,3 10,0 12,5 16,8 24,0 24,6 25,7 18,9 13,3 9,8 6,3 2004 7,5 5,1 7,8 11 14,7 21 21,7 23,2 19,8 15,8 7,5 6,2 2005 3,6 4,1 8,4 12,4 17,4 22,1 24,0 22,0 18,7 15,3 8,6 3,4

Tmax (ºC)

Any G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D 2001 12,4 14,2 20,0 20,3 25,0 30,4 30,9 33,0 26,2 24,4 12,8 9,1 2002 11,6 15 17,5 19,6 22,0 29,4 31,1 29,3 27,0 22,1 16,1 12,0 2003 10,9 10,7 19,3 20,5 25,2 33,4 33,0 35,1 26,9 19,1 15,9 12,3 2004 13 12,8 15,2 17,9 22,5 29,7 29,4 30,3 27,2 22,9 14,4 11,1 2005 10,3 10,9 16,0 19,5 24,8 30,1 31,5 29,3 25,9 21,1 13,0 8,5


82

Tmin (ºC) Any G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D 2001 1,9 1,2 6,0 5,8 9,3 13,5 15,3 17,1 11,2 10,3 2,9 -3,0 2002 0,7 1,8 4,8 5,5 8,7 13,4 15,7 14,8 11,9 8,8 5,5 4,1 2003 0,6 0,9 2,9 5,8 9,6 15,5 16,6 16,9 12,7 8,7 5,1 2,0 2004 2,9 -0,5 1,7 5 8 12,9 14,7 16,7 13,8 9,6 2,5 2,0 2005 -1,4 -1,9 2,0 5,3 10,2 14,3 17,5 15,9 12,4 10,3 4,5 -0,7

Els valors de ETo obtinguts segons la expressió de Hargreaves a partir dels valors anteriors es mostren en la taula que ve a continuació:

ETo (mm/dia) Any G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D 2001 1,07 1,66 2,89 3,75 5,08 6,49 6,14 5,82 3,90 2,69 1,19 0,83 2002 1,04 1,75 2,56 3,62 4,48 6,25 6,12 5,14 3,98 2,50 1,39 0,98 2003 1 1,35 2,85 3,74 5,09 7,04 6,6 6,40 3,88 2,10 1,36 1,05 2004 1,09 1,56 2,38 3,33 4,61 6,33 5,82 5,22 3,86 2,56 1,30 0,98 2005 0,99 1,46 2,48 3,66 5,01 6,31 6,01 5,03 3,76 2,28 1,15 0,87 Mitja 1,04 1,55 2,63 3,62 4,86 6,48 6,14 5,52 3,88 2,42 1,28 0,94

En l’ultima fila de la taula s’han inclòs el valors mitjos de ETo corresponents a cada mes. ¬ Nombre mensual de dies de pluja: n (dies/mes). Aquestes dada també ha estat extreta de la pàgina web del servei meteorològic de la Generalitat de Catalunya. Els seus valors es mostren tabulats a continuació :

n (dies) Any G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D 2001 14 5 6 2 14 2 8 5 7 14 10 9 2002 15 6 9 11 10 4 2 7 9 12 12 11 2003 9 12 8 8 10 5 3 3 13 15 18 16 2004 8 17 8 14 12 5 7 4 12 11 9 11 2005 7 6 6 2 7 7 0 9 14 18 11 7 Mitja 10 9 7 7 10 4 4 5 11 14 12 10

Com en el cas de ETo, en l’ultima fila de la taula s’inclouen els valors mitjos de n corresponents a cada mes.


83

a.3. Del sistema de reg

¬ Nombre de degoters per arbre: ng = 6 degoters/olivera ¬ Diàmetre mig del sòl humitejat per cada goter: Dg (m) Existeixen unes xifres teòriques mitges que quantifiquen la variació de la superfície de sòl mullada pels degoters en funció de la textura del sòl i el cabal que emeten els degoters utilitzats pel sistema de reg, tal i com es mostra en la taula de la pagina següent:

Diàmetre del bulb a 30 cm de profunditat (cm)

Superfície mullada a 30 cm de profunditat (m²)

Textura del sòl Degoter 4 l/h Degoter 8 l/h Degoter 4 l/h Degoter 8 l/h Arenós 75 100 0,44 0,78

Arenós–Franc 85 120 0,57 1,13 Franc–Arenós 95 130 0,70 1,33

Franc 110 140 0,95 1,86 Franc–llimós 120 150 1,13 1,77

Franc–argilenc 130 160 1,33 2,01 Argilen–llimós 135 170 1,43 2,25

Argilenc 145 180 1,65 2,54 Tenint amb compte que el sòl del nostre oliverar presenta una textura franca, i que els degoters emprats pel sistema de reg emeten un cabal de 4 l/h, establirem un diàmetre mig per al bulb de 110 cm; Dg = 1,1 m. ¬ Interval entre regs: i = 1 dia

b) Càlculs entremitjos

b.1. Volum de copa per olivera: Vo(m³ / olivera) = ? / 6 × D² × H = 69,88 m³/olivera b.2. Volum de copa per unitat de superfície de sòl: Vu (m³/ m²) = Vo × dp / 10.000 = 0,699 m³/m² b.3. Fracció de sòl coberta per la copa de l’olivera: CS (fracció) = ?D² / 4 × dp / 10.000 = 0,269 b.4. Densitat d’àrea foliar (m² de fulla / m³ de copa):

LAD (m²/ m³) = 2 – (Vo – 20) / 100 = 1,501 m²/m³

b.5. Coeficient d’extinció de la radiació:


84

Kr = 0,52 + 0,00079 × dp – 0.76 × exp(-1.25 × LAD) = 0,483 b.6. Fracció de radiació interceptada per la copa de les oliveres: Qd = 1 – exp(-Kr × Vu) = 0,286

b.7. Freqüència mensual de precipitacions: F = n / nº dies mes

G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D

N 10 9 7 7 10 4 4 5 11 14 12 10 nº dies mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

F 0,35 0,32 0,23 0,23 0,32 0,13 0,13 0,16 0,37 0,45 0,4 0,32

b.8. Fracció de sol humitejada pels degoters: Donat que en la nostra instal·lació de reg els degoters estan “punxats” en el conducte de distribució cada cert numero de metres i que formen bulbs humits aïllats entre si, el valor de fw ve donat per l’expressió:

¬ Durant la campanya de regs fw = ? × Dg² / 4 × ng × dp / 10.000 = 0,057

on Dg és el diàmetre mig dels bulbs en la superfície del sòl, superfície des de la que s’evapora aigua de reg; ng és el número de degoters instal·lat per olivera; i dp és la densitat de plantació

¬ Fora de la campanya de regs fw = 0

c) Determinació del coeficient de cultiu (Kc)

La metodologia per al càlcul de Kc estableix el valor d’aquest com la suma de tres coeficients diferents, de forma que:

Kc = Kt + Ks + Kg on:

Kt és el coeficient de transpiració. Ks és el coeficient d’evaporació des de la superfície del sòl. Kg és el coeficient d’evaporació des dels bulbs de degoteig.


85

c.1. Càlcul del coeficient de transpiració: Testi ( 2003) ha desenvolupat un model complex de transpiració de l’oliverar , que ha estat verificat amb èxit per a situacions molt diverses, i a partir del qual s’ha parametritzat un model simple que calcula el coeficient de transpiració (Kt) com:

Kt = Qd × F1 × F2

on: F1 i F2 són dos paràmetres d’ajust que depenen, respectivament, de la densitat de la plantació i de l’època de l’any, i Qd és la fracció de radiació solar interceptada per la copa de les oliveres.

• F1 = 0,72 per a densitats de plantació (dp) inferiors a 250 arbres/ha o • F1 = 0,66 per a densitats de plantació superiors a 250 arbres/ha.

F2 pren els valors mensuals que es mostren a continuació:


F2 0,7 0,75 0,8 0,9 1,05 1,25 1,25 1,2 1,1 1,2 1,1 0,7

Els valors obtinguts per a Kt són els següents:

G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D Qd 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 F1 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 F2 0,7 0,75 0,8 0,9 1,05 1,25 1,25 1,2 1,1 1,2 1,1 0,7 Kt 0,14 0,15 0,16 0,19 0,22 0,26 0,26 0,25 0,23 0,25 0,23 0,14

c.2. Càlcul dels coeficient d’evaporació des de la superfície del sòl: A partir dels treballs publicats per Bonachela i col. (1999) i Bonachela i col ( 2001) s’ha parametritzat un model resum que permet calcular el coeficient d’evaporació ( Ks) d’aigua des del sòl com:

Ks = [0,28 – 0,18 × CS – 0,03 × ETo + 3,8 × F × (1 – F ) / ETo] × (1 – fw) on CS és la fracció de sòl coberta per la copa de les oliveres, en tant per u; ETo és la evapotranspiració de referència, en mm/dia; F és la freqüència de pluges del mes considerat = número de dies de pluja del mes / número de dies del mes; i fw és la fracció de sòl humitejada pels degoters, en tant per u. Aplicant el model anterior, obtenim els següents valors per a Ks :


SC 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 0,269 ETo 1,04 1,55 2,63 3,62 4,86 6,48 6,14 5,52 3,88 2,42 1,28 0,94

F 0,35 0,32 0,23 0,23 0,32 0,13 0,13 0,16 0,37 0,45 0,4 0,32 Fw 0 0 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0 0 Ks 1,03 0,72 0,39 0,29 0,24 0,10 0,11 0,15 0,32 0,52 0,91 1,08


86

Com que la campanya de regs va des del març fins l’octubre, el valor de fw durant els mesos de gener, febrer, novembre i desembre és igual a 0. c.3. Càlcul dels coeficient d’evaporació des de la superfície del sòl humitejada pels goters: A partir d’un model iteratiu complex desenvolupat per Bonachela i col (2001) s’ha obtingut un model resum que calcula el coeficient d’evaporació des dels bulbs humits (Kg) utilitzant l’expressió següent:

Kg = (1,4 × exp(-1,6 × Qd) + (4,0 × v(i – 1 ) / ETo) × fw / i

on Qd és la fracció de radiació interceptada per la copa de les oliveres; i és l’interval entre regs, en dies; ETo és la evapotranspiració de referència, en mm/d; i fw és la fracció de sòl humitejat pels degoters, en tant per u. Aplicant l’expressió anterior, obtenim els següents valors per a Kg:


ETo 1,04 1,55 2,63 3,62 4,86 6,48 6,14 5,52 3,88 2,42 1,28 0,94 Qd 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 0,286 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Fw 0 0 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0,057 0 0 Kg 0 0 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0 0

c.4. Càlcul dels coeficient de cultiu: Un cop calculats els valors per a Kt, Ks i Kg, passem a avaluar Kc:


Kt 0,14 0,15 0,16 0,19 0,22 0,26 0,26 0,25 0,23 0,25 0,23 0,14 Ks 1,03 0,72 0,39 0,29 0,24 0,10 0,11 0,15 0,32 0,52 0,91 1,08 Kg 0 0 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0 0 Kc 1,17 0,87 0,60 0,53 0,51 0,41 0,42 0,45 0,60 0,82 1,14 1,22

2.1.2 Càlcul de l’Evapotranspiració del Cultiu (ETc) Per al càlcul de ETc s’utilitza la següent expressió: ETc = ETo × Kc expressió en la que ETo es la evapotranspiració de referència, Kc és el coeficient de cultiu. Ambdós paràmetres han estat calculats en l’apartat previ ( apartat 1.1.1)


87

A través d’aquesta expressió, obtenim els següents valors per a ETo:

G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D ETo(mm/dia) 1,04 1,55 2,63 3,62 4,86 6,48 6,14 5,52 3,88 2,42 1,28 0,94

Kc 1,17 0,87 0,60 0,53 0,51 0,41 0,42 0,45 0,60 0,82 1,14 1,22 ETc(mm/dia) 1,22 1,35 1,58 1,92 2,48 2,66 2,58 2,48 2,33 1,98 1,46 1,15 nº dies mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 ETc(mm) 37,8 37,8 49 57,6 76,9 79,8 80 76,9 69,9 61,4 43,8 35,7

Llavors el nostre oliverar i com a resultat dels càlculs realitzats té una evapotranspiració anual (suma de les ETc mensuals) de 706,6 mm ( ETc = 706,6 mm/any) 2.1.3 Càlcul de les Necessitats d’Aigua de Reg Per a la determinació de les necessitats d’aigua de reg s’utilitza l’equació del balanç d’aigua: RN = ETc – PE on RN, PE i ETc són , respectivament, les quantitats de reg net, la precipitació efectiva i la evapotranspiració màxima del cultiu durant el període de temps considerat, quantitats expressades en mm. Primer de tot calcularem la pluviometria efectiva (PE). Donat que en qualsevol cas les precipitacions són inferiors a 250 mm/mes, utilitzarem la següent l’expressió: PE = P × [(125 – 0,2 × P) / 125] on P és la precipitació total mensual, en mm. Com podem comprovar en l’expressió, per determinar PE és necessari conèixer les dades de precipitació total mensual (P). Aquestes les podem trobar a la pàgina web del servei de meteorologia de la Generalitat de Catalunya. Agafem les dades mensuals de P compreses entre els anys 2001 i 2005, per posteriorment realitzar-ne una mitja, tal i com es mostra en la següent taula:

P (mm) Any G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D 2001 9,9 15,0 12,0 59,8 45,2 4,4 52,6 4,6 36,0 40,8 74,6 14,6 2002 32,4 8,8 25,8 82,4 26,0 40,8 3,0 18,8 24,2 59,8 42,6 20,6 2003 14,6 98,6 35,2 23,4 78,8 6,8 8,2 55,8 56,6 146,6 67,8 25,6 2004 4,8 56,2 49,4 70 51,2 14,4 38,8 15,6 22,8 30,0 2,8 52,2 2005 1,6 13,4 13,6 7,3 54,2 8,5 1,4 27,0 72,9 77,9 136,6 9,7 Mitja 12,7 38,4 27,2 48,6 51,1 15 20,8 24,4 42,5 71 64,9 24,5

En l’ultima fila s’inclouen els valors mitjos mensuals de P


88

Un cop obtinguda la mitja de P per als diferents mesos de l’any, estem en disposició de calcular PE. Apliquem l’expressió anterior i obtenim els següents valors per a PE: G F M A Mg Jn Jl Ag S O N D

P(mm) 12,7 38,4 27,2 48,6 51,1 15 20,8 24,4 42,5 71 64,9 24,5 PE(mm) 12,4 36 26 44,8 46,9 0 0 0 39,6 63 58,1 23,6

nº dies mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 PE(mm/dia) 0,40 1,29 0,84 1,49 1,51 0 0 0 1,32 2,03 1,94 0,76

Llavors el nostre oliverar i com a resultat dels càlculs realitzats té una precipitació total anual (suma de les PE mensuals) de 350,4 mm (P = 350,4 mm/any). Durant els mesos d’estiu el valor de PE és igual a 0, per què com que la precipitació total en aquests mesos és inferior a 25 mm/mes, es considera que aquesta es perd per evaporació directa. Sabem que la ETc anual puja a 706,6 mm. Per altra banda també sabem que la precipitació efectiva anual (PE) puja a 350,4 mm. La diferència entre ambdós valors s’hauria de cobrir amb el reg: Reg (net)= ETc – PE = 706,6 -350,4 = 356,2 mm/any <> 3562 m³/ha. any Passem ara a calcular les necessitats diàries de reg (net):

Mes ETc mm/dia

PE mm/dia

ETc – PE mm/dia

RN l/ol.dia

M 1,58 0,84 0,74 74 A 1,92 1,49 0,43 43

Mg 2,48 1,51 0,97 97 Jn 2,66 0 2,66 266 Jl 2,58 0 2,58 258

Ag 2,48 0 2,48 248 S 2,33 1,32 1,01 101 O 1,98 2,03 -0,05 X

Donat que la campanya de reg s’estén des del març fins l’octubre, durant els mesos de l’any restants ( gener, febrer, novembre i desembre) no es contempla l’aportació d’aigua de reg. En el mes d’octubre el valor de PE és superior al de ETc, pel qual l’aportació d’aigua de reg hauria d’ésser nul·la. Amb tot, com que la campanya de fertirrigació comença el març i es prolonga fins l’octubre, també durant aquest darrer més serà necessari aportar un mínim d’aigua de reg per tal de garantir la fertirrigació.


89

Finalment només en queda calcular les necessitats reals d’aigua, doncs les que hem calculat en la taula anterior són teòriques. Per obtenir les reals hauríem de dividir els valors de RN per l’eficiència d’aplicació del sistema ( = 0,95), de manera que: Reg brut ( a aplicar) = Reg net ( calculat) / Eficiència d’aplicació del sistema

Mes RN l/ol.dia

RB l/ol.dia

M 74 77,89 A 43 45,26

Mg 97 102,11 Jn 266 280 Jl 258 271,58

Ag 248 261,05 S 101 106,32 O X X

2.1.4 Càlcul del Temps d’Aplicació del Reg Per tal determinar el temps d’aplicació del reg (Ta) utilitzarem l’expressió següent: Ta (h)= RB / (ng × Qg) on RB és la quantitat d’aigua a aportar, en l/ol.dia, ng és el nombre de goters per olivera, i Qg és el cabal emès per cada goter, en l/h. Els resultats obtinguts són els següents:

Mes RB l/ol.dia ng Qg

l/h Ta (h)

M 77,89 6 4 3,25 A 45,26 6 4 1,89

Mg 102,11 6 4 4,25 Jn 280 6 4 11,67 Jl 271,58 6 4 11,32

Ag 261,05 6 4 10,88 S 106,32 6 4 4,43 O X 6 4 X


90

2.2 Càlculs Hidràulics 2.2.1 Càlcul dels Filtres de Malla del Conducte Principal Sabent que necessitem filtrar un cabal de 7.000 l/h (apartat 1.8.3.3.6 de la memòria descriptiva), i que el diàmetre del conducte interior del degoters és de 1 mm., i suposant que l’àrea efectiva de la malla és el 30% de l’àrea total, i que el flux d’aigua és de 24 m³/min per cada m² de superfície filtrant, la elecció del filtres ve determinada per: Orifici que ha de tenir la malla: 1 mm / 10 = 0.1 mm La relació entre el numero de mesh i la mida dels orificis de la malla és la següent:

Numero mesh Orifici (mm) 60 0,25 80 0,18 100 0,15 115 0,12 150 0,10 170 0,09 200 0,075 250 0,063

Segons la taula anterior la malla del filtres haurà de presentar un grau de filtració de 150 mesh . Q = 116,67 l/min = 0,117 m³/min S = 0,117 m³/min / 24 m³/m².min = 0,0048 m² Com que l’àrea efectiva és del 30 %, la superfície efectiva necessària (A) a instal·lar serà: A = S / 0,30 = 0,0048 / 0,30 = 0,016 m² 2.2.2 Càlcul del Cabal d’injecció de la Bomba Dosificadora. La fórmula que avalua el cabal d’injecció de la bomba dosificadora és:

Qi = Q × P On Qi és el cabal d’injecció de la bomba, Q és el cabal que circula pel conducte principal i P és la proporció d’injecció. Normalment les dilucions amb l’aigua de reg es realitzen entre les proporcions (P) 1/100 a 1/1000 ( litres de solució fertilitzant per litres d’aigua de reg)


91

Sabent cabal (Q) que circula pel conducte principal és de 7.000 l/h, obtenim els següent rang de valors per a Qi:

Qi_max = 7.000 l/h / 100 = 70 l/h Qi_min = 7.000 l/h /1000 = 7 l/h

2.2.3 Càlcul de les Pèrdues de Càrrega Es tracta de calcular les pèrdues de càrrega introduïdes al sistema com a conseqüència de la instal·lació dels filtres de malla, els comptadors de cabal de raig múltiple, i la substitució de les vàlvules manuals per vàlvules hidràuliques de control automàtic, amb la fi de poder determinar l’alçada manomètrica (H) de la nova bomba de circulació. Pel a les vàlvules hidràuliques de control automàtic, com que aquestes presenten el mateix DN ( 1 “) que les vàlvules manuals que ja hi havia instal·lades, suposarem que les pèrdues de càrrega produïdes per les unes i per les altres són les mateixes (Supòsit certificat pels tècnics d’AGEFRED, empresa dedicada la gestió tècnica de l’energia) En els filtres de malla, primer de tot haurem de tenir amb compte la pèrdua de carrega que aquests presenten quan són nets ( dada facilitada pel fabricant dels filtres): hc1 = 0,2 Kg/cm² A aquest valor l’hi haurem de sumar la pèrdua de càrrega o diferència de pressió que produeix que el pressòstat diferencial situat entre la entrada i la sortida dels filtres es dispari (filtres bruts):

hc2 = 0,4 Kg/cm² Això significa que en els pitjor dels casos tindrem una pèrdua de càrrega en els filtres de:

hc = hc1 + hc2 = 0,2 + 0,4 = 0,6 Kg/cm² . Pel que fa als comptadors de cabal, l’aigua haurà de travessar 1 comptador en tots els seus recorreguts cap a les diferents subunitats de reg. Es tracta del comptador que es troba instal·lat a continuació de les electrovàlvules que governen el pas de l’aigua cap a les diferents unitats de reg. La pèrdua de càrrega dels comptadors, en funció del seu Qn i del cabal que han de tractar realment, és la que es mostra en la següent gràfica:


92

Nosaltres utilitzem comptadors de Qn = 1,5. El cabal que en teoria ha de circular per cada cadascun dels conductes on s’hi troba instal·lat un comptador, és de 1750 l/h. Per tant, segons el gràfica anterior, podem concloure que la pèrdua de càrrega introduïda per cadascun dels comptadors serà de 0,1 Kg/cm², és a dir, 1 m.c.a.. Per tant tenim que: hc3 = 0,1 Kg/cm² On hc3 és la pèrdua de càrrega introduïda pel comptador de cabal. Per últim calculem la pèrdua de càrrega total introduïda pel diferents dispositius introduïts en els sistema. El seu valor serà: hcT = hc + hc3 = 0,6 + 0,1 = 0,7 Kg/cm² = 7 m.c.a. 2.2.4 Alçada Manomètrica de l’aigua a la sortida del pou. La canonada d’elevació de l’aigua del pou és de polietilè de baixa densitat (4 atm), amb D = 50 mm i d = 43,60 mm, on D és el diàmetre exterior de la canonada i d el diàmetre interior. Nosaltres punxarem el pressòstat per al control a 48 m de distancia de la bomba submergible. En teoria, en aquest punt, l’alçada en metres de l’aigua hauria d’ésser de 51 - 48 = 3 m d’aigua (les pèrdues de càrrega en el conducte d’elevació es consideren despreciables). Però per a conèixer l’alçada real, a aquest valor li haurem de restar el valor de la pèrdua de càrrega produïda per la canonada . Així doncs tindrem: Hp = Hn – 48 – hc On Hp es el valor de l’alçada nominal de l’aigua en el punt de mesura del pressòstat, Hn és l’alçada nominal de la bomba (=51 m), i hc és la pèrdua de càrrega en el conducte d’elevació Sabem que per a cabals de 8 m³/h, la pèrdua de càrrega en canonades de les característiques de la nostra (PE baixa densitat 4 atm) és del 1,8 % ( consultar àbac adjunt en final dels annexes). Això significa que en 48 m de canonada tindrem una pèrdua de càrrega de 48 × 1,8 / 100 = 0,86 m. Llavors, tenim que: Hp = 51 – 48 – 0,86 = 2,26 m


93

2.2.5 Càlcul del Nombre Impulsos del Comptador de Cabal. Es tracta de calcular el nombre d’impulsos que emetrà cada transmissor d’impulsos durant un període de temps determinat, per tal de poder controlar d’aquesta forma, el cabal que circula per cadascuna de les unitats de reg. Sabem que la bomba de circulació dóna un cabal de 7000 l/h. Cada sector de reg té assignat 4 unitats de reg. Amb aquestes dues dades podem conèixer el cabal que pertoca a cada unitat de reg: qur = Q / 4 = 7000 / 4 = 1750 l/h = 29,17 l/min Sabent que per cada unitat de reg circularà un cabal de 29,17 l/min, i sabent també que cada transmissor d’impulsos transmet un 1 impuls per cada 10 l, podem calcular el nombre d’impulsos per minut que emetrà cada transmissor: I = 2,9 impulsos/min Nosaltres avaluarem el nombre d’impulsos rebuts per part de l’autòmat cada 3 min. Si I = 2,9 impulsos/min, llavors significarà que en aquest interval de temps l’autòmat haurà de rebre almenys 3* 2,9 impulsos = 8 impulsos, podent rebre’n fins a un total de 9.


94

2.3 GRAFCET 2.3.1 GRAFCET’s Parcials 2.3.1.1 Sistema de Control General 2.3.1.1.1 G0: Marxa / Paro Generals


95

2.3.1.2 Subsistema de Control de la Bomba del Pou

2.3.1.2.1 G8: Control del Nivell d’Aigua al Pou

2.3.1.2.2 Control de la Pressió en el Conducte d’Elevació 2.3.1.2.2.1 G9: Control de la Pressió Mínima

2.3.1.2.2.2 G10: Control de la Pressió Màxima


96

2.3.1.2.3 G11: Control del Nivell d’Aigua / Emplenat de la Bassa


97

2.3.1.2.4 G12: Paro / Marxa del Subsistema de Control de la Bomba del Pou


98

2.3.1.3 Subsistema de Control de la Instal·lació de Fertirrigació

2.3.1.3.1 G1: Control del Reg


99


100


101

2.3.1.3.2 G4: Paro / Marxa del Subsistema de Control de la Instal·lació de Fertirrigació


102

2.3.1.3.3 Control de la Injecció 2.3.1.3.3.1 G5: Control del Nivell d’Adobs


103

2.3.1.3.3.2 G6: Control del Remenat d’Adob


104

2.3.1.3.3.3 G7: Control de la Bomba d’Injecció

2.3.1.3.4 Control de la Pressió a la Sortida de la Bomba de Circulació 2.3.1.3.4.1 G13: Control de la Pressió Mínima

2.3.1.3.4.2 G14: Control de la Pressió Màxima


105

2.3.1.3.5 G15: Alarma per Bassa Buida i Subsistema de control de la bomba del pou aturat


106

2.3.1.3.6 G16: Control de la Pressió Diferencial/ Rentat Automàtic dels Filtres


107

2.3.1.3.7 Control del Cabal 2.3.1.3.7.1 Comptatge dels impulsos dels Comptadors de Cabal 2.3.1.3.7.1.1 G17: Impulos del Comptador de Cabal 1

2.3.1.3.7.1.2 G18: Impulos del Comptador de Cabal 2


108





109





110

2.3.1.3.7.2 Control del Cabal en Cada Unitat de Reg 2.3.1.3.7.2.1 G25: Control del Cabal en Unitat de reg nº1


111

2.3.1.3.7.2.2 G26: Control del Cabal en Unitat de reg nº2


112



113



114



115



116



117



118

2.3.2 Ordre de Jerarquia entre els GRAFCET’s Parcials


119

2.3.3 Llistat de Referències 2.3.3.1 Entrades (Digitals)

NOM

DESCRIPCIO

TIPUS

SISTEMA DE CONTROL GENERAL

M Polsador de marxa general Contacte (NO) P Polsador de paro general Contacte (NO)

SISTEMA DE BOMBEIG DEL POU

MC Polsador de marxa per a la reactivació de la bomba del

pou Contacte (NO)

PC Polsador de paro de la bomba la bomba del pou Contacte (NO) LSL_P Detector del nivell mínim d’aigua en el pou Contacte (NO) PSL_BE Pressòstat per al control de la pressió màxima en el

conducte d’elevació Contacte (NO)

PSH_BE Pressòstat per al control de la pressió mínima en el conducte d’elevació

Contacte (NO)

LSL_B Detector del nivell mínim d’aigua en la bassa Contacte (NO) LSH_B Detector del nivell màxim d’aigua en la bassa Contacte (NO)

SISTEMA DE FERTIRRIGACIÓ

MB Polsador de marxa per a la reactivació del sistema de

fertirrigació Contacte (NO)

PB Polsador de paro del sistema de fertirrigació Contacte (NO) PSL_BC Pressòstat per al control de la pressió màxima a la

sortida de la bomba de circulació Contacte (NO)

PSH_BC Pressòstat per al control de la pressió mínima a la sortida de la bomba de circulació

Contacte (NO)

PDSH_FS Pressòstat diferencial per al control de la pèrdua de càrrega en els filtres de sorra

Contacte (NO)

PDSH_FM Pressòstat diferencial per al control de la pèrdua de càrrega en els filtres de malla

Contacte (NO)

LSLF Detector del nivell mínim de fertilitzant en el dipòsit d’adobs

Contacte (NO)

I_CX Transmissor d’impulsos del comptador de cabal X Contacte (NO)


120

2.3.3.2 Sortides (Digitals)

NOM

DESCRIPCIO

TIPUS

SISTEMA DE CONTROL GENERAL

HL1 Llamparà de senyalització: sistema de control a ON HL2 Llamparà de senyalització: sistema de control a OFF

SISTEMA DE BOMBEIG DEL POU

MOT_BE Sortida de control del paro/marxa de la bomba del pou Contactor HL5 Llamparà de senyalització: sistema de bombeig del pou

a ON

HL6 Llamparà de senyalització: sistema de bombeig del pou a OFF

HL8 Llamparà de senyalització: Nivell mínim d’aigua en el pou

HL9 Llamparà de senyalització: Defecte de pressió en el conducte d’elevació

HL10 Llamparà de senyalització: Excés de pressió en el conducte d’elevació

SISTEMA DE FERTIRRIGACIÓ

MOT_BC Sortida de control del paro/marxa de la bomba del pou Contactor EV1 Electrovàlvula per al control de l’entrada d’aigua al

filtre de sorra nº1 Solenoide

EV2 Electrovàlvula per al control de l’entrada d’aigua al filtre de sorra nº2

Solenoide

EV3 Electrovàlvula per al control de la sortida cap a la bassa de l’aigua bruta provinent del rentat del filtre de sorra nº1

Solenoide

EV4 Electrovàlvula per al control de la sortida cap a la bassa de l’aigua bruta provinent del rentat del filtre de sorra nº1

Solenoide

EV5 Electrovàlvula per al control del rentat automàtic dels filtres de sorra

Solenoide

MOT_BI Sortida de control del paro/marxa de la bomba d’injecció d’adobs

Contactor

MOT_AGT Sortida de control del paro/marxa de l’agitador d’adobs Contactor EVF Electrovàlvula per al control de la sortida d’adobs del

dipòsit Solenoide


121

EV6 Electrovàlvula per al control de l’entrada d’aigua al filtre de malla nº1

Solenoide

EV7 Electrovàlvula per al control de l’entrada d’aigua al filtre de malla nº2

Solenoide

EV8 Electrovàlvula per al control de la sortida cap a la bassa de l’aigua bruta provinent del rentat del filtre de malla nº1

Solenoide

EV9 Electrovàlvula per al control de la sortida cap a la bassa de l’aigua bruta provinent del rentat del filtre de malla nº2

Solenoide

EV10 Electrovàlvula per al control del rentat automàtic dels filtres de malla

Solenoide

EV11 Electrovàlvula per al control de la sortida cap a la bassa de l’aigua bruta provinent del rentat del filtres de malla

Solenoide

EV12 Electrovàlvula per al control de l’entrada d’aigua al sector de reg nº1

Solenoide


Solenoide


Solenoide


Solenoide


Solenoide


Solenoide


Solenoide


Solenoide

HL3 Llamparà de senyalització: sistema de fertirrigació a ON

HL4 Llamparà de senyalització: sistema de fertirrigació a OFF

HL11 Llamparà de senyalització: alarma per excés de pressió a la sortida de la bomba de circulació

HL12 Llamparà de senyalització: alarma per defecte de pressió a la sortida de la bomba de circulació

HL13 Llamparà de senyalització: alarma per bassa buida i sistema de bombeig parat

HL14 Llamparà de senyalització: alarma per filtres de malla embussats

HL15 Llamparà de senyalització: alarma per filtres de sorra embussats

HL16 Llamparà de senyalització: alarma per la detecció de la fallada d’alguna electrovàlvules situades a l’inici


122

HL17 Llamparà de senyalització: alarma per la detecció d’una fuga en la xarxa de distribució de l’aigua

HL18 Llamparà de senyalització: Fallada o fuga detectada a partir de EV12









123

2.3.3.3 Variables

NOM

DESCRIPCIO

TIPUS

be_on A 1 indica l’activació del sistema de bombeig del pou ( 15s després de l’activació de MOT_BE)

Bit

reactivació_SF Es posa a 1 en polsar el polsador de marxa del sistema de fertirrigació, després d’una parada d’aquest.

Bit

sf_on A 1 indica l’activació del sistema de fertirrigació ( 60 s després de l’activació de MOT_BC)

Bit

sector1 A 1 indica que s’està fertirrigant el sector 1 Bit sector2 A 1 indica que s’està fertirrigant el sector 2 Bit fi_injecció A 1 indica que s’ha de parar el sistema d’injecció

( 5 minuts abans de la finalització del reg). Bit

Injecció A 1 indica que s’ha de parar el sistema d’injecció ( per la falta d’adob en el dipòsit, o bé perquè s’estan rentant els filtres)

Bit

Rentat A 1 indica que s’està rentant alguna de les bateries de filtres del capçal de reg

Bit

increment_impuls_CX A 1 indica que s’ha rebut un impuls del comptador de cabal X

Bit

M Registre on es guarda, en format BCD, el valor del mes actual ( capturat de l’RTC)

Byte

H Registre on es guarda, en format BCD, el valor de l’hora actual ( capturat de l’RTC)

Byte

M Registre on es guarda, en format BCD, el valor del minut actual ( capturat de l’RTC)

Byte

Mes Variable auxiliar per a l’actualització dels registres que guarden el temps d’aplicació del reg en funció del mes en el que ens trobem( h_IR, m_IR, h_CS, m_CS, h_FR, m_FR)

Byte

h_IR Registre on es guarda el valor de l’hora d’inici del reg (format BCD)

Byte

m_IR Registre on es guarda el valor del minut d’inici del reg (format BCD)

Byte

h_CS Registre on es guarda el valor de l’hora del canvi de sector de reg (format BCD)

Byte

m_CS Registre on es guarda el valor del minut del canvi de sector reg ( format BCD)

Byte

h_FR Registre on es guarda el valor de l’hora de la fi del reg (format BCD)

Byte

m_FR Registre on es guarda el valor del minut de la fi del reg (format BCD)

Byte


124

2.3.3.4 Constants

NOM

DESCRIPCIO

TIPUS

FORMAT

Març Conté el valor del mes de març Byte BCD Abril Conté el valor del mes d’abril Byte BCD Maig Conté el valor del mes de maig Byte BCD Juny Conté el valor del mes de juny Byte BCD Juliol Conté el valor del mes de juliol Byte BCD Agost Conté el valor del mes d’agost Byte BCD Setembre Conté el valor del mes de setembre Byte BCD Octubre Conté el valor del mes d’octubre Byte BCD h_IRM Conté l’hora d’inici del reg en el mes de març Byte BCD m_IRM Conté el minut d’inici del reg en el mes de març Byte BCD h_CSM Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes de març Byte BCD m_CSM Conté el minut del canvi de sector de reg en mes de març Byte BCD h_FRM Conté l’hora de la fi del reg en el mes de març Byte BCD m_FRM Conté el minut de la fi del reg en el mes de març Byte BCD h_IRA Conté l’hora d’inici del reg en el mes d’abril Byte BCD m_IRA Conté el minut d’inici del reg en el mes d’abril Byte BCD h_CSA Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes d’abril Byte BCD m_CSA Conté el minut del canvi de sector de reg en mes d’abril Byte BCD h_FRA Conté l’hora de la fi del reg en el mes d’abril Byte BCD m_FRA Conté el minut de la fi del reg en el mes d’abril Byte BCD h_IRMa Conté l’hora d’inici del reg en el mes de maig Byte BCD m_IRMa Conté el minut d’inici del reg en el mes de maig Byte BCD h_CSMa Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes de maig Byte BCD m_CSMa Conté el minut del canvi de sector de reg en mes de maig Byte BCD h_FRMa Conté l’hora de la fi del reg en el mes de maig Byte BCD m_FRMa Conté el minut de la fi del reg en el mes de maig Byte BCD h_IRJun Conté l’hora d’inici del reg en el mes de juny Byte BCD m_IRJun Conté el minut d’inici del reg en el mes de juny Byte BCD h_CSJun Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes de juny Byte BCD m_CSJun Conté el minut del canvi de sector de reg en mes de juny Byte BCD h_FRJun Conté l’hora de la fi del reg en el mes de juny Byte BCD m_FRJun Conté el minut de la fi del reg en el mes de juny Byte BCD h_IRJul Conté l’hora d’inici del reg en el mes de juliol Byte BCD m_IRJul Conté el minut d’inici del reg en el mes de juliol Byte BCD h_CSJul Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes de juliol Byte BCD m_CSJul Conté el minut del canvi de sector de reg en mes de juliol Byte BCD h_FRJul Conté l’hora de la fi del reg en el mes de juliol Byte BCD m_FRJul Conté el minut de la fi del reg en el mes de juliol Byte BCD


125

h_IRAg Conté l’hora d’inici del reg en el mes d’agost Byte BCD m_IRAg Conté el minut d’inici del reg en el mes de d’agost Byte BCD h_CSAg Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes d’agost Byte BCD m_CSAg Conté el minut del canvi de sector de reg en mes d’agost Byte BCD h_FRAg Conté l’hora de la fi del reg en el mes d’agost Byte BCD m_FRAg Conté el minut de la fi del reg en el mes d’agost Byte BCD h_IRS Conté l’hora d’inici del reg en el mes de setembre Byte BCD m_IRS Conté el minut d’inici del reg en el mes de setembre Byte BCD h_CSS Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes de

setembre Byte BCD

m_CSS Conté el minut del canvi de sector de reg en mes de setembre

Byte BCD

h_FRS Conté l’hora de la fi del reg en el mes de setembre Byte BCD m_FRS Conté el minut de la fi del reg en el mes de setembre Byte BCD h_IRO Conté l’hora d’inici del reg en el mes d’octubre Byte BCD m_IRO Conté el minut d’inici del reg en el mes d’octubre Byte BCD h_CSO Conté l’hora del canvi de sector de reg en mes d’octubre Byte BCD m_CSO Conté el minut del canvi de sector de reg en mes

d’octubre Byte BCD

h_FRO Conté l’hora de la fi del reg en el mes d’octubre Byte BCD m_FRO Conté el minut de la fi del reg en el mes d’octubre Byte BCD 2.4 Càlculs Elèctrics : Quadre General de Comandament i Protecció Fórmulas Emplearemos las siguientes: Sistema Trifásico

I = Pc / 1,732 x U x Cosϕ x R = amp (A) e = (L x Pc / k x U x n x S x R) + (L x Pc x Xu x Senϕ / 1000 x U x n x R x Cosϕ) = voltios (V)

Sistema Monofásico: I = Pc / U x Cosϕ x R = amp (A) e = (2 x L x Pc / k x U x n x S x R) + (2 x L x Pc x Xu x Senϕ / 1000 x U x n x R x Cosϕ) = voltios (V)

En donde: Pc = Potencia de Cálculo en Watios. L = Longitud de Cálculo en metros. e = Caída de tensión en Voltios. K = Conductividad. I = Intensidad en Amperios. U = Tensión de Servicio en Voltios (Trifásica ó Monofásica). S = Sección del conductor en mm². Cos ϕ = Coseno de fi. Factor de potencia. R = Rendimiento. (Para líneas motor). n = Nº de conductores por fase. Xu = Reactancia por unidad de longitud en mΩ/m.


126

Fórmula Conductividad Eléctrica K = 1/ρ ρ = ρ20[1+α (T-20)] T = T0 + [(Tmax-T0) (I/Imax)²] Siendo, K = Conductividad del conductor a la temperatura T. ρ = Resistividad del conductor a la temperatura T. ρ20 = Resistividad del conductor a 20ºC. Cu = 0.018 Al = 0.029 α = Coeficiente de temperatura: Cu = 0.00392 Al = 0.00403 T = Temperatura del conductor (ºC). T0 = Temperatura ambiente (ºC): Cables enterrados = 25ºC Cables al aire = 40ºC Tmax = Temperatura máxima admisible del conductor (ºC): XLPE, EPR = 90ºC PVC = 70ºC I = Intensidad prevista por el conductor (A). Imax = Intensidad máxima admisible del conductor (A). Fórmulas Cortocircuito * IpccI = Ct U / √3 Zt Siendo, IpccI: intensidad permanente de c.c. en inicio de línea en kA. Ct: Coeficiente de tensión. U: Tensión trifásica en V. Zt: Impedancia total en mohm, aguas arriba del punto de c.c. (sin incluir la línea o circuito en estudio). * IpccF = Ct UF / 2 Zt Siendo, IpccF: Intensidad permanente de c.c. en fin de línea en kA. Ct: Coeficiente de tensión. UF: Tensión monofásica en V. Zt: Impedancia total en mohm, incluyendo la propia de la línea o circuito (por tanto es igual a la impedancia en origen mas la propia del conductor o línea).


127

* La impedancia total hasta el punto de cortocircuito será: Zt = (Rt² + Xt²)½ Siendo, Rt: R1 + R2 + ................+ Rn (suma de las resistencias de las líneas aguas arriba hasta el punto de c.c.) Xt: X1 + X2 + .............. + Xn (suma de las reactancias de las líneas aguas arriba hasta el punto de c.c.) R = L · 1000 · CR / K · S · n (mohm) X = Xu · L / n (mohm) R: Resistencia de la línea en mohm. X: Reactancia de la línea en mohm. L: Longitud de la línea en m. CR: Coeficiente de resistividad. K: Conductividad del metal. S: Sección de la línea en mm². Xu: Reactancia de la línea, en mohm por metro. n: nº de conductores por fase. * tmcicc = Cc · S² / IpccF² Siendo, tmcicc: Tiempo máximo en sg que un conductor soporta una Ipcc. Cc= Constante que depende de la naturaleza del conductor y de su aislamiento. S: Sección de la línea en mm². IpccF: Intensidad permanente de c.c. en fin de línea en A. * tficc = cte. fusible / IpccF² Siendo, tficc: tiempo de fusión de un fusible para una determinada intensidad de cortocircuito. IpccF: Intensidad permanente de c.c. en fin de línea en A. * Lmax = 0,8 UF / 2 · IF5 · √(1,5 / K· S · n)² + (Xu / n · 1000)² Siendo, Lmax: Longitud máxima de conductor protegido a c.c. (m) (para protección por fusibles) UF: Tensión de fase (V) K: Conductividad S: Sección del conductor (mm²) Xu: Reactancia por unidad de longitud (mohm/m). En conductores aislados suele ser 0,1. n: nº de conductores por fase Ct= 0,8: Es el coeficiente de tensión. CR = 1,5: Es el coeficiente de resistencia. IF5 = Intensidad de fusión en amperios de fusibles en 5 sg.


128

* Curvas válidas.(Para protección de Interruptores automáticos dotados de Relé electromagnético). CURVA B IMAG = 5 In CURVA C IMAG = 10 In CURVA D Y MA IMAG = 20 In Fórmulas Embarrados Cálculo electrodinámico σmax = Ipcc² · L² / ( 60 · d · Wy · n) Siendo, σmax: Tensión máxima en las pletinas (kg/cm²) Ipcc: Intensidad permanente de c.c. (kA) L: Separación entre apoyos (cm) d: Separación entre pletinas (cm) n: nº de pletinas por fase Wy: Módulo resistente por pletina eje y-y (cm³) σadm: Tensión admisible material (kg/cm²) Comprobación por solicitación térmica en cortocircuito Icccs = Kc · S / ( 1000 · √tcc) Siendo, Ipcc: Intensidad permanente de c.c. (kA) Icccs: Intensidad de c.c. soportada por el conductor durante el tiempo de duración del c.c. (kA) S: Sección total de las pletinas (mm²) tcc: Tiempo de duración del cortocircuito (s) Kc: Constante del conductor: Cu = 164, Al = 107 DEMANDA DE POTENCIAS A continuación vamos a exponer y detallar la demanda de potencias de fuerza motriz y de alumbrado. Bomba Pou 2200 W Bomba Bassa 1510 W Agitador Elèctric 736 W Bomba Injecció 250 W Enllumenat 600 W Endolls 2000 W PLC 1000 W TOTAL.... 8296 W


129

Cálculo de la DERIVACION INDIVIDUAL - Tensión de servicio: 400 V. - Canalización: B-Unip.Tubos Superf.o Emp.Obra - Longitud: 30 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; - Potencia a instalar: 8296 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-47 y ITC-BT-44):

2200x1.25+6576=9326 W.(Coef. de Simult.: 1 )

I=9326/1,732x400x0.8=16.83 A. Se eligen conductores Unipolares 4x6+TTx6mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: RZ1-K(AS) - No propagador incendio y emisión humos y opacidad reducida - I.ad. a 40°C (Fc=1) 44 A. según ITC-BT-19 D. tubo: 50mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 47.31 e(parcial)=30x9326/50.18x400x6=2.32 V.=0.58 % e(total)=0.58% ADMIS (4.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Tetrapolar Int. 25 A. Cálculo de la Línea: Bomba Pou - Tensión de servicio: 400 V. - Canalización: Enterrados Bajo Tubo (R.Subt) - Longitud: 60 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; R: 1 - Potencia a instalar: 2200 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-47):

2200x1.25=2750 W.

I=2750/1,732x400x0.8x1=4.96 A. Se eligen conductores Unipolares 4x6+TTx6mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 0.6/1 kV I.ad. a 25°C (Fc=0.8) 50.4 A. según ITC-BT-07 D. tubo: 50mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 25.44 e(parcial)=60x2750/54.4x400x6x1=1.26 V.=0.32 % e(total)=0.9% ADMIS (6.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Tetrapolar Int. 10 A. Protección diferencial: Inter. Dif. Tetrapolar Int.: 40 A. Sens. Int.: 300 mA. Contactor: Contactor Tripolar In: 10 A.


130

Cálculo de la Línea: Bomba Bassa - Tensión de servicio: 400 V. - Canalización: Enterrados Bajo Tubo (R.Subt) - Longitud: 10 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; R: 1 - Potencia a instalar: 1510 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-47):

1510x1.25=1887.5 W.

I=1887.5/1,732x400x0.8x1=3.41 A. Se eligen conductores Unipolares 4x6+TTx6mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 0.6/1 kV I.ad. a 25°C (Fc=0.8) 50.4 A. según ITC-BT-07 D. tubo: 50mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 25.21 e(parcial)=10x1887.5/54.44x400x6x1=0.14 V.=0.04 % e(total)=0.62% ADMIS (6.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Tetrapolar Int. 10 A. Protección diferencial: Inter. Dif. Tetrapolar Int.: 40 A. Sens. Int.: 300 mA. Contactor: Contactor Tripolar In: 10 A. Cálculo de la Línea: - Tensión de servicio: 400 V. - Canalización: C-Unip.o Mult.sobre Pared - Longitud: 0.3 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; - Potencia a instalar: 986 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-47):

736x1.25+250=1170 W.(Coef. de Simult.: 1 )

I=1170/1,732x400x0.8=2.11 A. Se eligen conductores Unipolares 4x4mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 450/750 V I.ad. a 40°C (Fc=1) 27 A. según ITC-BT-19 Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 40.18 e(parcial)=0.3x1170/51.48x400x4=0 V.=0 % e(total)=0.58% ADMIS (4.5% MAX.) Protección diferencial: Inter. Dif. Tetrapolar Int.: 40 A. Sens. Int.: 300 mA.


131

Cálculo de la Línea: Agitador Elèctric - Tensión de servicio: 400 V. - Canalización: B-Unip.Tubos Superf.o Emp.Obra - Longitud: 10 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; R: 1 - Potencia a instalar: 736 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-47):

736x1.25=920 W.

I=920/1,732x400x0.8x1=1.66 A. Se eligen conductores Unipolares 4x2.5+TTx2.5mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 0.6/1 kV I.ad. a 40°C (Fc=1) 18.5 A. según ITC-BT-19 D. tubo: 20mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 40.24 e(parcial)=10x920/51.47x400x2.5x1=0.18 V.=0.04 % e(total)=0.63% ADMIS (6.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Tetrapolar Int. 10 A. Contactor: Contactor Tripolar In: 10 A. Cálculo de la Línea: Bomba Injecció - Tensión de servicio: 400 V. - Canalización: B-Unip.Tubos Superf.o Emp.Obra - Longitud: 12 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; R: 1 - Potencia a instalar: 250 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-47):

250x1.25=312.5 W.

I=312.5/1,732x400x0.8x1=0.56 A. Se eligen conductores Unipolares 4x2.5+TTx2.5mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 0.6/1 kV I.ad. a 40°C (Fc=1) 18.5 A. según ITC-BT-19 D. tubo: 20mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 40.03 e(parcial)=12x312.5/51.51x400x2.5x1=0.07 V.=0.02 % e(total)=0.6% ADMIS (6.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Tetrapolar Int. 10 A. Contactor:


132

Contactor Tripolar In: 10 A. Cálculo de la Línea: - Tensión de servicio: 400 V. - Canalización: C-Unip.o Mult.sobre Pared - Longitud: 0.3 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; - Potencia a instalar: 2600 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-44):

3080 W.(Coef. de Simult.: 1 )

I=3080/1,732x400x0.8=5.56 A. Se eligen conductores Unipolares 4x4mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 450/750 V I.ad. a 40°C (Fc=1) 27 A. según ITC-BT-19 Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 41.27 e(parcial)=0.3x3080/51.28x400x4=0.01 V.=0 % e(total)=0.58% ADMIS (4.5% MAX.) Protección diferencial: Inter. Dif. Tetrapolar Int.: 40 A. Sens. Int.: 30 mA. Cálculo de la Línea: Enllumenat - Tensión de servicio: 230 V. - Canalización: B-Unip.Tubos Superf.o Emp.Obra - Longitud: 15 m; Cos ϕ: 1; Xu(mΩ/m): 0; - Potencia a instalar: 600 W. - Potencia de cálculo: (Según ITC-BT-44):

600x1.8=1080 W.

I=1080/230x1=4.7 A. Se eligen conductores Unipolares 2x1.5+TTx1.5mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 450/750 V I.ad. a 40°C (Fc=1) 15 A. según ITC-BT-19 D. tubo: 16mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 42.94 e(parcial)=2x15x1080/50.97x230x1.5=1.84 V.=0.8 % e(total)=1.38% ADMIS (4.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Bipolar Int. 10 A.


133

Cálculo de la Línea: Endolls - Tensión de servicio: 230 V. - Canalización: B-Unip.Tubos Superf.o Emp.Obra - Longitud: 6 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; - Potencia a instalar: 2000 W. - Potencia de cálculo: 2000 W. I=2000/230x0.8=10.87 A. Se eligen conductores Unipolares 2x2.5+TTx2.5mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 450/750 V I.ad. a 40°C (Fc=1) 21 A. según ITC-BT-19 D. tubo: 20mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 48.04 e(parcial)=2x6x2000/50.05x230x2.5=0.83 V.=0.36 % e(total)=0.95% ADMIS (6.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Bipolar Int. 16 A. Cálculo de la Línea: PLC - Tensión de servicio: 230 V. - Canalización: C-Unip.o Mult.sobre Pared - Longitud: 2 m; Cos ϕ: 0.8; Xu(mΩ/m): 0; - Potencia a instalar: 1000 W. - Potencia de cálculo: 1000 W. I=1000/230x0.8=5.43 A. Se eligen conductores Bipolares 2x2.5+TTx2.5mm²Cu Aislamiento, Nivel Aislamiento: PVC, 450/750 V I.ad. a 40°C (Fc=1) 22 A. según ITC-BT-19 Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): 41.83 e(parcial)=2x2x1000/51.18x230x2.5=0.14 V.=0.06 % e(total)=0.64% ADMIS (6.5% MAX.) Prot. Térmica: I. Mag. Bipolar Int. 10 A. Protección diferencial: Inter. Dif. Bipolar Int.: 40 A. Sens. Int.: 30 mA.


134

CALCULO DE EMBARRADO CUADRO GENERAL DE MANDO Y PROTECCION Datos - Metal: Cu - Estado pletinas: desnudas - nº pletinas por fase: 1 - Separación entre pletinas, d(cm): 10 - Separación entre apoyos, L(cm): 25 - Tiempo duración c.c. (s): 0.5 Pletina adoptada - Sección (mm²): 24 - Ancho (mm): 12 - Espesor (mm): 2 - Wx, Ix, Wy, Iy (cm3,cm4) : 0.048, 0.0288, 0.008, 0.0008 - I. admisible del embarrado (A): 110 a) Cálculo electrodinámico σmax = Ipcc² · L² / ( 60 · d · Wy · n) =1.35² · 25² /(60 · 10 · 0.008 · 1) = 238.939 <= 1200 kg/cm² Cu b) Cálculo térmico, por intensidad admisible Ical = 16.83 A Iadm = 110 A c) Comprobación por solicitación térmica en cortocircuito Ipcc = 1.35 kA Icccs = Kc · S / ( 1000 · √tcc) = 164 · 24 · 1 / (1000 · √0.5) = 5.57 kA Los resultados obtenidos se reflejan en las siguientes tablas: Cuadro General de Mando y Protección Denominación P.Cálculo Dist.Cálc Sección I.Cálculo I.Adm.. C.T.Parc. C.T.Total (W) (m) (mm²) (A) (A) (%) (%) DERIVACION IND. 9326 30 4x6+TTx6Cu 16.83 44 0.58 0.58 Bomba Pou 2750 60 4x6+TTx6Cu 4.96 50.4 0.32 0.9 Bomba Bassa 1887.5 10 4x6+TTx6Cu 3.41 50.4 0.04 0.62 1170 0.3 4x4Cu 2.11 27 0 0.58 Agitador Elèctric 920 10 4x2.5+TTx2.5Cu 1.66 18.5 0.04 0.63 Bomba Injecció 312.5 12 4x2.5+TTx2.5Cu 0.56 18.5 0.02 0.6 3080 0.3 4x4Cu 5.56 27 0 0.58 Enllumenat 1080 15 2x1.5+TTx1.5Cu 4.7 15 0.8 1.38


135

Endolls 2000 6 2x2.5+TTx2.5Cu 10.87 21 0.36 0.95 PLC 1000 2 2x2.5+TTx2.5Cu 5.43 22 0.06 0.64

Cortocircuito Denominación Longitud Sección IpccI P de C IpccF tmcicc tficc Lmáx Curvas válidas (m) (mm²) (kA) (kA) (A) (sg) (sg) (m) DERIVACION IND. 30 4x6+TTx6Cu 6 6 677.32 1.43 25;B,C,D Bomba Pou 60 4x6+TTx6Cu 1.36 4.5 263.04 6.88 10;B,C,D Bomba Bassa 10 4x6+TTx6Cu 1.36 4.5 536.69 1.65 10;B,C,D 0.3 4x4Cu 1.36 669.43 0.47 Agitador Elèctric 10 4x2.5+TTx2.5Cu 1.34 4.5 412.7 0.49 10;B,C,D Bomba Injecció 12 4x2.5+TTx2.5Cu 1.34 4.5 383.27 0.56 10;B,C,D 0.3 4x4Cu 1.36 669.43 0.47 Enllumenat 15 2x1.5+TTx1.5Cu 1.34 4.5 261.84 0.43 10;B,C,D Endolls 6 2x2.5+TTx2.5Cu 1.34 4.5 487.54 0.35 16;B,C,D PLC 2 2x2.5+TTx2.5Cu 1.36 4.5 601.67 0.23 10;B,C,D

NOTA : Tots els càlculs exposats en aquest apartat han generats pel programa DEMELEC en realitzar l’esquema elèctric de potència de la instal.lació (veure plànol nº6) Tarragona, a 30 de Maig de 2007 Edgar Sabaté González Enginyer Tècnic en Electrònica Industrial Núm. Col·legiat: 25041707

3. PLANOLS

4. PLEC DE CONDICIONS

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Plec de Condicions

142

4.1 Condicions Generals

4.1.1 Introducció El present projecte implementa un sistema de fertirrigació en una plantació d’oliveres. Compren el càlcul de les necessitats hídriques del cultiu, la modificació, en la mesura en que és necessària, de sistema de reg per degoteig vigent, i l’automatització d’aquest mitjançant un autòmat programable o PLC. Donada la condició de “Final de carrera” del projecte, les consideracions de tipus contractual posseeixen un caràcter de suposició. El present plec de Condicions té per objecte definir al contractista l’ abast del treball i de la seva execució quantitativa. L’ abast del treball del Contractista inclou el disseny i preparació de tots els plànols, diagrames, llista de material, i requisits per l’ adquisició i instal·lació del treball.

4.1.2 Reglament i Normes

Totes les unitats d’ obra s’ executaran complint les prescripcions indicades als Reglaments de Seguretat i Normes Tècniques d’ obligat compliment per aquest tipus d’instal·lacions, tant d’ àmbit nacional, autonòmic, com municipal, així com totes les altres establertes al projecte. S’ adaptaran a mes, a les presents condicions particulars que complementaran les indicades pels Reglaments i Normes citades.

4.1.3 Materials

Tots els materials emprats seran de primera qualitat, compliran les especificacions i tindran les característiques indicades al projecte i a les normes tècniques generals. Tota especificació o característica de materials que figurin en un sol dels documents del Projecte, tot i que no figuri als altres, es igualment obligatòria. En cas d’ existir contradicció o omissió als documents del projecte, el contractista obtindrà l’ obligació de posar-ho de manifest al tècnic Director de l’ obra, qui decidirà sobre el particular. En cap cas podrà suplir la falta directament, sense l’ autorització expressa.

No es podran emprar materials que no hagin estat acceptats pel director Tècnic.


143

4.1.4 Execució del Projecte

• Començament

El contractista donarà començament al projecte en el plaç que hi figuri al contracte establert amb la Propietat o , en el seu defecte, als quinze dies de l’ adjudicació definitiva de l’ obra. El contractista esta obligat a notificar per escrit al Tècnic director la data d’ inici dels treballs.

• Pla d’Execució

L’ obra s’ executarà en el plaç que s’ estipuli al contracte subscrit amb la propietat o en el seu defecte en el que figuri a les condicions d’ aquest Plec. Quan el ritme de treball establert pel contractista, no sigui el normal, o be a petició d’ una de les parts, es podrà convenir una programació d’ inspeccions obligatòries d’ acord amb el pla d’ obra.

• Llibre d’Ordres

El contractista disposarà durant la realització del projecte d’ un Llibre d’ Ordres en que s’escriuran les que el Tècnic Director estimi donar-li a traves de l’ encarregat o persona responsable, sense perjudici de les que doni per ofici quan ho cregui necessari i que tindrà l’ obligació de signar l’ assabentat.

4.1.5 Interpretació i Desenvolupament El Director Tècnic és la persona a qui li correspon interpretar els documents del projecte. A ell se li ha de sotmetre qualsevol dubte, aclariment o contradicció que sorgeixi durant l’execució de l’ obra, sempre amb la suficient antelació en funció de la importància de l’assumpte. El contractista es fa responsable de qualsevol error de l’ execució motivat per la no consulta, i conseqüentment haurà de refer a costa seva els treballs que corresponguin a la correcta interpretació del projecte. El contractista ha de fer tot el necessari per la bona execució de l’ obra, encara que no s’ hagi expressat al projecte. El contractista ha de notificar per escrit o personalment al director d’ obra, les dates en que quedaran preparades per inspecció, cadascuna de les parts del projecte o per aquelles que, totalment o parcialment hagin, posteriorment, de quedar ocultes.


144

4.1.6 Treballs Complementaris El contractista ha de realitzar tots els treballs complementaris necessaris per executar el projecte tal i com estava previst, encara que en ell no figurin explícitament aquests treballs complementaris. Tot això sense variació de l’ import contractat.

4.1.7 Modificacions El contractista està obligat a realitzar les variacions ( ampliacions, reduccions o modificacions ) del projecte sempre que aquestes no suposin una variació sobre el global projectat superior al 25 %. Si el contractista desitja realitzar alguna modificació, ho haurà de notificar per escrit al Tècnic Director, si es considera raonable i s’ accepta, serà confirmada per escrit, així com les noves condicions econòmiques que mútuament s’ acordin. Si l’ anterior no es dóna com s’ especifica, no s’ acceptarà cap modificació. La valoració es farà d’ acord amb els valors establerts al pressupost pel Contractista i que ha estat pres com a base del contracte.

4.1.8 Realització Defectuosa Quan el contractista trobi qualsevol unitat de treball que no s’ ajusti a l’ especificat al projecte o en aquest Plec de Condicions, el Tècnic Director podrà acceptar-la o refusar-la.

En el primer cas, aquest fixarà el preu que cregui just per arreglar les diferencies que hi haguessin, estant obligat el Contractista a acatar aquesta valoració; en l’ altre cas, es reconstruirà a expenses del Contractista la part mal executada, sense que sigui motiu de reclamació econòmica o d’ ampliació del plaç d’ execució.

4.1.9 Mitjans Auxiliars Seran de compte del Contractista tots els mitjans i màquines auxiliars que siguin precises per l’ execució del projecte. En el seu ús estarà obligat a fer complir tots els Reglaments de Seguretat en el treball vigents, i a utilitzar els mitjans de protecció als seus operaris.


145

4.1.10 Recepció del Projecte

• Recepció provisional Un cop acabats els treballs, tindrà lloc la recepció provisional, i per això es practicarà en ells un detingut reconeixement pel tècnic Director i la Propietat en presència del Contractista, aixecant acta i començant a córrer des d’ aquell dia el plaç de garantia si es troben en estat d’ ésser admesos. De no ser admesos es farà constar a l’ acta i es donaran instruccions al Contractista per resoldre els defectes observats, fixant-se per tal un plaç, expirat el qual es procedirà a un nou reconeixement a fi de procedir a la recepció provisional.

• Plaç de garantia El plaç de garantia serà com a mínim d’ un any, comptant des de la data de recepció provisional, o bé el que s’ estableixi al contracte també comptant des de la mateixa data. Durant aquest període queda a càrrec del Contractista la conservació del sistema i reparació dels desperfectes, si bé subsistiran les responsabilitats que hi pugui tenir per defectes i deficiències de causa dubtosa.

4.1.11 Responsabilitats El contractista és responsable de l’ execució dels treballs com fixa el projecte i haurà de reconstruir tota part que no s’ ajusti al programa, sense servir d’ excusa la raó de que el director d’ obra hagi examinat i reconegut l’ obra. El contractista es l’ únic responsable de les possibles errades comeses per ell o el seu personal, així com dels accidents produïts a la propietat, veïns o tercers a causa de la inexperiència o mètodes inadequats. El contractista es l’ únic responsable de l’ incompliment de les disposicions vigents en matèria laboral respecte del seu personal i, per tant, els accidents que poguessin sobrevenir i els drets que d’ ells se’n poguessin derivar.

4.1.12 Fiança Al contracte s’ establirà la fiança que el contractista haurà de dipositar en garantia del seu compliment, o es convindrà una retenció sobre els pagaments realitzats a compte del treball executat. De no estipular-se la fiança al contracte s’ entén que s’ adopta com a garantia una retenció del 5 % sobre els pagaments a compte citats.


146

En el cas de que el contractista es negués a fer pel seu compte els treballs per ultimar el projecte en les condicions contractades, o a atendre la garantia, la Propietat podrà ordenar executar-les a un tercer, abonant el seu import amb càrrec a la retenció o fiança, sense perjudici de les accions legals a que tingui dret la Propietat si amb l’ import de la fiança no hi hagués prou. La fiança retinguda s’ abonarà al contractista en un plaç no superior a trenta dies un cop signada l’ acta de recepció definitiva de l’ obra.

4.2 Condicions Facultatives

4.2.1 Normes a Seguir El disseny de la instal·lació elèctrica estarà d’ acord amb les exigències o recomanacions exposades a l’ ultima edició dels següents codis:

§ Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió i Instruccions complementaries. § Normativa UNE. § Normativa DIN. § Pla nacional i ordenança general de Seguretat i Higiene al treball. § Normes de la Companyia Subministradora. § Publicacions del Comitè Electrotècnic Internacional ( CEI ). § Allò indicat en aquest plec de condicions amb preferència a tots els codis i

normes.

4.2.2 Personal El Contractista tindrà al capdavant de l’ obra un encarregat amb autoritat sobre els altres operaris i coneixements acreditats i suficients per l’ execució del projecte. L’ encarregat rebrà, complirà i transmetrà les instruccions i ordres del Tècnic Director de l’ obra. El contractista tindrà el nombre i classe d’ operaris que facin falta pel volum i naturalesa dels treballs que es realitzin, els quals seran de reconeguda aptitud i experimentats en els treballs que es realitzin. El Contractista estarà obligat a separar de la realització del projecte a aquell personal que, a judici del Tècnic Director, no compleixi amb les seves obligacions, realitzi el treball defectuosament, bé per falta de coneixements o per obrar de mala fè.

4.2.3 Reconeixements i Assajos Previs Quan així sigui estimat oportú pel Tècnic director, aquest podrà encarregar i ordenar l’ anàlisi, assaig o comprovació dels materials, elements o instal·lacions, bé sigui a la fàbrica d’ origen, laboratoris oficials o a la mateixa obra, segons cregui més convenient, encara que aquests no estiguin indicats en aquest plec. En el cas de discrepància, els assajos o proves s’ efectuaran al laboratori oficial que el Tècnic Director d’ obra designi.


147

Les despeses ocasionades per aquestes proves i comprovacions, aniran a compte del Contractista.

4.2.4 Assajos Abans de la posada en servei del sistema elèctric, el Contractista haurà de fer els assajos adequats per provar, per la sencera satisfacció del Tècnic Director del projecte, que tot l’ equip, aparells i cablejat han estat instal·lats correctament d’ acord amb les normes establertes i estan en condicions satisfactòries pel seu funcionament.

4.2.5 Assajos d’ Aparellatge Abans de posar l’ aparellatge sota tensió, es mesura la resistència d’ aïllament de cada equip entre fase i terra. Les mesures han de repetir-se amb els interruptors en posició de funcionament. Tot relé de protecció que sigui ajustable serà calibrat i assajat, fent servir un comptador de cicles, caixa de carrega, amperímetre i voltímetre, segons es necessiti. Es disposarà, en la mesura del possible, d’ un sistema de protecció selectiva. D’ acord amb això, els relés de protecció s’ escolliran i coordinaran per aconseguir un sistema que permeti actuar primer el dispositiu d’ interrupció més proper a la falta. Tots els interruptors automàtics es col·locaran en posició de prova i cada interruptor serà tancat i disparat des del seu interruptor de control. Els interruptors hauran d’ ésser disparats per accionament manual i aplicant corrent als relés de protecció. Es comprovaran tots els enclavaments.

4.3 Condicions Econòmiques

4.3.1 Preus El contractista presentarà, al formalitzar-se el contracte, relació dels preus de les unitats de treball que integren el projecte, els quals d’ ésser acceptats tindran valor contractual i s’ aplicaran a les possibles variacions que hi pugui haver. Aquest preus unitaris, s’ entén que comprenen l’ execució total de la unitat del projecte, incloent tots els treballs, fins i tot els complementaris i els materials així com la part proporcional d’ imposició fiscal, les carregues laborals i altres depeses repercutibles. En cas d’ haver de realitzar-se unitats de treball no previstes al projecte, es fixarà el seu preu entre el Tècnic Director i el Contractista abans d’ iniciar la obra i es presentarà a la propietat per a la seva acceptació o no.


148

4.3.2 Abonament del Projecte El contracte s’ haurà de deixar detalladament la forma i plaços en què s’ abonaran les parts del projecte. Les liquidacions parcials que puguin establir-se tindran caràcter de documents provisionals a bon compte, subjecte a les certificacions que resultin de la liquidació final, no suposant, aquestes liquidacions, aprovació ni recepció de les obres que comprenen. Acabades les obres es procedirà a la liquidació final que s’ efectuarà d’ acord amb els criteris establerts al contracte.

4.3.3 Revisió de Preus Al contracte s’ establirà si el contractista té dret a revisió de preus i la fórmula a aplicar per calcular-la. En defecte d’ aquesta ultima, s’ aplicarà a judici del Tècnic Director algun dels criteris oficials acceptats.

4.3.4 Penalitzacions Per retràs en els plaços d’ entrega de les obres, es podran establir taules de penalització, i les seves quanties i demores es fixaran al contracte.

4.3.5 Contracte El contracte es formalitzarà mitjançant un document privat, que podrà elevar-se a escriptura a petició de qualsevol de les parts. Comprendrà l’ adquisició de tots els materials, transport, mà d’ obra, mitjans auxiliars per l’ execució de l’ obra projectada en el plaç estipulat, així com la reconstrucció de les unitats defectuoses, la realització de les obres complementaries i les derivades de les modificacions que s’ introdueixin durant l’ execució, aquestes darreres en els termes previstos. La totalitat dels documents que componen el Projecte tècnic de l’ obra seran incorporats al contracte i tant el contractista com la Propietat hauran de signar-los en testimoni de qui els coneixen i accepten.


149

4.3.6 Rescissió del Contracte Causa de rescissió: Es consideren causes suficients per la rescissió del contracte les següents:

1. Mort o incapacitació del Contractista. 2. El trenc del contractista. 3. Modificació del projecte quan es produeixi alteració en més o menys el 25 % del

valor contractat. 4. Modificació de les unitats d’ obra en nombre superior al 40 % de l’ original. 5. La no iniciació dels treballs en el plaç estipulat quan sigui per causes alienes a la

propietat. 6. La suspensió de les obres ja iniciades sempre que el plaç de suspensió sigui

superior a 6 mesos. 7. Incompliment de les condicions del Contracte quan impliqui mala fe. 8. Acabament del plaç d’ execució d’ obra sense haver arribat a completar aquesta. 9. Actuació de mala fe en l’ execució dels treballs. 10. Delegar o subcontractar la totalitat o part dels treballs a tercers sense

l’autorització del Tècnic Director i de la propietat.

4.3.7 Liquidació en Cas de Rescissió del Contracte Sempre que es rescindeixi el contracte per causes anteriors o bé per acord d’ambdues parts, s’abonarà al Contractista les unitats del projecte executat i els materials arreplegats que reuneixen les condicions i siguin necessaris pel mateix. Quan es rescindeixi el contracte portarà implícit la retenció de la fiança per obtenir les possibles despeses de conservació del període de garantia i els derivats del manteniment fins la data de nova adjudicació. Tarragona, a 30 de Maig de 2007 Edgar Sabaté González Enginyer Tècnic en Electrònica Industrial Núm. Col·legiat: 25041707

5. PRESSUPOST

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Pressupost

150

5.1 Amidaments 5.1.1 Sistema de Fertirrigació 5.1.1.1 Bombes i Motors REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT 44501006 U GRUNDFOS BOMBA HORITZONTAL

CENTRÍGUGA MULTICELULAR 1

IP0073 U ASTRALPOOL BOMBA DOSIFICADORA ELÉCTRICA PISTÓ 1/2” G.MASCLE 0,25 KW

1

FG1500A U ASTRALPOOL AGITADOR ELÈCTRIC 0,75 KW

1

5.1.1.2 Electrovàlvules i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT B206DBY U RACODIS ELECTROVALVULA

SERVOCOMANDADA 2/2 VIAS G 3/4

11 B204DBZ

U RACODIS ELECTROVALVULA SERVOCOMANDADA 2/2 VIAS G 1/4

8

2700 U RACODIS BOBINA COMANDAMENT 19 032U3646 U DANFOSS ELECTROVALVULA

ACCIONAMIENT DIRECTE 2/2 VIAS G 1/8 1

BA1043S U DANFOSS BOBINA ACCIONAMENT 1 RA043–3/4”–10 U CONNECTOR DE LLAUTO AMB JUNTA

G3/4 × G1/4

12 5.1.1.3 Filtres i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT FM1G150V U ASTRALPOOL FILTRES PLASTIC G 1 2 A003–1”–15 U CONNECTOR PLASTIC G1 × G1/4 4 5.1.1.4 Dipòsit d’adob REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT DP1000 – BD U DIPOSIT POLIETILE 1 5.1.1.5 Tubs i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT TPVCPN50065 M TUBERIA DE PRESION ENCOLAR Ø 50 mm 30 CPVCPN50065 U CODO DE UNION ENCOLAR 1 1/2 “ 8 UPVCPN50065 U T de UNION ENCOLAR 1 1/2 “ 5


151

5.1.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica 5.1.2.1 Autòmat Programable i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT AE – 1076.600 U RITAL ARMARIO 90×76×21 1 6ES7 7216–2BD21–0XB0 U PLC S7 – 200 226 CPU AC/DC/RELE 1 6ES7 223–1PL20–0XA0 U MODUL AMPLIACIO EM 223 2 6ES7 901–3CB30 U CABLE PC/PPI RS232 1 6ES7 290–6AA20–0XA0 U CABLE MODULS AMPLIACIO, 0,8

M 2

5.1.2.2 Sensors i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT 017D002566 U DANFOSS PRESSOSTAT DIFERENCIAL

ZONA NEUTRA AJUSTABLE G 3/8 A “ 2

017–519666 U DANFOSS PRESSOSTAT PER A PRESSIO DECREIXENT G 3/8 A

1

017–528266 U DANFOSS PRESSOSTAT PER A PRESSIO CREIXENT G 1/2A

1


1


1

060–019066 U MANIGA D’UNIO Ø 6 mm 2 011L1101 U PAS DE ROSCA REDUCTOR ISO 228/1,

G1/2A×G3/8, ACER, CLAU DE 22 1

FTL 260–0120 U DETECTOR DE NIVEL LIQUIPHANT T FTL 260

1

2053–T28–60 U FILSA INTERRUPTOR DE NIVELL PER A LIQUIDS TIPUS T–28

1

2504 –0–15E U FILSA INTERRUPTOR DE NIVELL PER A LIQUIDS TIPUS TM–E

2

19M–017 U ZENNER COMPTADOR DE CABAL G 3/4 EN SERIE AMB TRANSMISSOR D’IMPULSOS 24V

8

65A 003 U CONNECTOR DE LLAUTO AMB JUNTA G3/4 × G1/8

16

5.1.2.3 Panell d’Operador REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT 3SB3000–0AA42

U POLSADOR AMB ANELLA FRONTAL SORTINT COLOR VERD

3

3SB3000–0AA22

U POLSADOR AMB ANELLA FRONTAL SORTINT COLOR VERMELL

3

3SB3252–6AA30

U LAMPARA SENYALITZACIO DE LENT LLISA AMB LED INTEGRAT 230 V AC

25


152

5.1.2.4 Proteccions Elèctriques i Dispositius de Control Elèctric REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT FAZ–2–C10 U MOELLER P.I.A. 2P 10A 2 FAZ–2–C16 U MOELLER P.I.A. 2P 16A 1 FAZ–4–C10 U MOELLER P.I.A. 3P + N 10A 4 FAZ–4–C25 U MOELLER P.I.A. 3P + N 25A 1 FIP–2–40–0,03 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/2P/30mA 1 FIP–4–40–0,03 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/4P/30mA 1 FIP–4–40–0,3 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/4P/300mA 3 100–M12–N U ROCWELL AUTOMATION CONTACTOR

TRIPOLAR 4 KW 10A 4

5.1.2.5 Cable 5.1.2.5.1 Cable de Potencia REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT BG326150 M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

UNIPOLAR 1×1,5mm²

45 BG326250 M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

UNIPOLAR 1×2,5mm²

130 BG326250 – B M CONDUCTOR COURE UNE H070V – R ,

BIPOLAR 2×2,5mm² 2

BG326400 M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R, UNIPOLAR 1×4mm²

2,4


500

5.1.2.5.2 Cable de Senyal REFERENCIA Ud DESCRIPCIO QUANTITAT BG326150–B M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

BIPOLAR 2×1,5mm²

900 BG221410 M TUB FLEX. CORRUGAT PVC, RESIST.XOC 5 600 BG326100–B M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R ,

BIPOLAR 2×1mm²

90 BG326100–T M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

TRIPOLAR 3×1mm²

130


153

5.1.3 Mà d’Obra 5.1.3.1 Sistema de Fertirrigació Ud DESCRIPCIO QUANTITAT H INSTAL·LACIO DIPOSIT D’ADOB 4 H INSTAL·LACIO BOMBA HORITZONTAL CENTRIFUGA 4 H INSTAL·LACIO BOMBA DOSIFICADORA 4 H INSTAL·LACIO FILTRES DE MALLA 16 H INSTAL·LACIO ELECTROVALVULES 16 H MUNTATGE DE TALLER 8

5.1.3.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica Ud DESCRIPCIO QUANTITAT H PROGRAMACIO PLC I MODULS 120 H MUNTATGE QUADRE ELECTRIC, AUTOMAT +

MODULS, I PANELL D’OPERADOR

24 H INSTAL·LACIO SENSORS 30 H CABLEJAT DE SENYAL I POTENCIA 26


154

5.2 Quadre de Preus Elementals 5.2.1 Sistema de Fertirrigació 5.2.1.1 Bombes i Motors REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) 44501006 U GRUNDFOS BOMBA HORITZONTAL

CENTRÍGUGA MULTICELULAR

405,69 IP0073 U ASTRALPOOL BOMBA DOSIFICADORA

ELÉCTRICA PISTÓ 1/2” G.MASCLE 0,25 KW

687,71 FG1500A U ASTRALPOOL AGITADOR ELÈCTRIC 0,75

KW

344,27 5.2.1.2 Electrovàlvules i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) B206DBY U RACODIS ELECTROVALVULA

SERVOCOMANDADA 2/2 VIAS G 3/4

17,00 B204DBZ

U RACODIS ELECTROVALVULA SERVOCOMANDADA 2/2 VIAS G 1/4

14,59

2700 U RACODIS BOBINA COMANDAMENT 21,50 032U3646 U DANFOSS ELECTROVALVULA

ACCIONAMIENT DIRECTE 2/2 VIAS G 1/8

11,36 BA1043S U DANFOSS BOBINA ACCIONAMENT 17,40 RA043–3/4”–10 U CONNECTOR DE LLAUTO AMB JUNTA

G3/4 × G1/4

5,10 5.2.1.3 Filtres i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) FM1G150V U ASTRALPOOL FILTRES PLASTIC G 1 5,62 A003–1”–15 U CONNECTOR PLASTIC G1 × G1/4 3,80 5.2.1.4 Dipòsit d’adob REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) DP1000 – BD U DIPOSIT POLIETILE 349,66 5.2.1.5 Tubs i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) TPVCPN50065 M TUBERIA DE PRESION ENCOLAR Ø 50 mm 0,43 CPVCPN50065 U CODO DE UNION ENCOLAR 1 1/2 “ 1,78 UPVCPN50065 U T de UNION ENCOLAR 1 1/2 “ 1,09


155

5.2.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica 5.2.2.1 Autòmat Programable i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) AE – 1076.600 U RITAL ARMARIO 90×76×21 106,67 6ES7 7216–2BD21–0XB0 U PLC S7 – 200 226 CPU AC/DC/RELE 523,80 6ES7 223–1PL20–0XA0 U MODUL AMPLIACIO EM 223 198,90 6ES7 901–3CB30 U CABLE PC/PPI RS232 65,00 6ES7 290–6AA20–0XA0 U CABLE MODULS AMPLIACIO, 0,8

M

31,21 5.2.2.2 Sensors i Accessoris REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) 017D002566 U DANFOSS PRESSOSTAT DIFERENCIAL

ZONA NEUTRA AJUSTABLE G 3/8 A “

315,22 017–519666 U DANFOSS PRESSOSTAT PER A PRESSIO

DECREIXENT G 3/8 A


CREIXENT G 1/2A


DECREIXENT G 3/8 A


CREIXENT G 1/2A

185,33 060–019066 U MANIGA D’UNIO Ø 6 mm 1,65 011L1101 U PAS DE ROSCA REDUCTOR ISO 228/1,

G1/2A×G3/8, ACER, CLAU DE 22

5,32 FTL 260–0120 U DETECTOR DE NIVEL LIQUIPHANT T FTL

260

188,00 2053–T28–60 U FILSA INTERRUPTOR DE NIVELL PER A

LIQUIDS TIPUS T–28

45,63 2504 –0–15E U FILSA INTERRUPTOR DE NIVELL PER A

LIQUIDS TIPUS TM–E

32,15 19M–017 U ZENNER COMPTADOR DE CABAL G 3/4 EN

SERIE AMB TRANSMISSOR D’IMPULSOS 24V

82,47

65A 003 U CONNECTOR DE LLAUTO AMB JUNTA G3/4 × G1/8

4,56

5.2.2.3 Panell d’Operador REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) 3SB3000–0AA42


1,02

3SB3000–0AA22


1,02

3SB3252–6AA30


0,95


156

5.2.2.4 Proteccions Elèctriques i Dispositius de Control Elèctric REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) FAZ–2–C10 U MOELLER P.I.A. 2P 10A 13,01 FAZ–2–C16 U MOELLER P.I.A. 2P 16A 17,65 FAZ–4–C10 U MOELLER P.I.A. 3P + N 10A 16,02 FAZ–4–C25 U MOELLER P.I.A. 3P + N 25A 23,58 FIP–2–40–0,03 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/2P/30mA 63,35 FIP–4–40–0,03 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/4P/30mA 85,47 FIP–4–40–0,3 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/4P/300mA 91,25 100–M12–N U ROCWELL AUTOMATION CONTACTOR

TRIPOLAR 4 KW 10A

35,20 5.2.2.5 Cable 5.2.2.5.1 Cable de Potencia REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) BG326150 M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

UNIPOLAR 1×1,5mm²

0,17 BG326250 M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

UNIPOLAR 1×2,5mm²

0,24 BG326250 – B M CONDUCTOR COURE UNE H070V – R ,

BIPOLAR 2×2,5mm²


UNIPOLAR 1×4mm²


UNIPOLAR 1×6mm²

0,53 5.2.2.5.2 Cable de senyal REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) BG326150–B M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

BIPOLAR 2×1,5mm²

0,31 BG221410 M TUB FLEX. CORRUGAT PVC, RESIST.XOC 5 0,12 BG326100–B M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R ,

BIPOLAR 2×1mm²

0,25 BG326100–T M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R,

TRIPOLAR 3×1mm²

0,40


157

5.2.3 Mà d’Obra 5.2.3.1 Sistema de Fertirrigació Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) H INSTAL·LACIO DIPOSIT D’ADOB 18,50 H INSTAL·LACIO BOMBA HORITZONTAL CENTRIFUGA 18,50 H INSTAL·LACIO BOMBA DOSIFICADORA 18,50 H INSTAL·LACIO FILTRES DE MALLA 18,50 H INSTAL·LACIO ELECTROVALVULES 18,50 H MUNTATGE DE TALLER 18,50

5.2.3.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud) H PROGRAMACIO PLC I MODULS 30,00 H MUNTATGE QUADRE ELECTRIC, AUTOMAT +


20,00 H INSTAL·LACIO SENSORS 20,00 H CABLEJAT DE SENYAL I POTENCIA 20,00


158

5.3 Aplicació de Preus 5.3.1 Sistema de Fertirrigació 5.3.1.1 Bombes i Motors

REFERENCIA Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud)

QUANT. TOTAL

44501006 U GRUNDFOS BOMBA HORITZONTAL CENTRÍGUGA MULTICELULAR

405,69

1

405,69

IP0073 U ASTRALPOOL BOMBA DOSIFICADORA ELÉCTRICA PISTÓ 1/2” G.MASCLE 0,25 KW

687,71

1

687,71 FG1500A U ASTRALPOOL AGITADOR ELÈCTRIC 0,75

KW

344,27 1

344,27

1.437,67

5.3.1.2 Electrovàlvules i Accessoris


QUANT. TOTAL

B206DBY U RACODIS ELECTROVALVULA SERVOCOMANDADA 2/2 VIAS G 3/4

17,00

11

187,00

B204DBZ U

RACODIS ELECTROVALVULA SERVOCOMANDADA 2/2 VIAS G 1/4

14,59

8

116,72

2700 U RACODIS BOBINA COMANDAMENT 21,50 19 408,50 032U3646 U DANFOSS ELECTROVALVULA

ACCIONAMIENT DIRECTE 2/2 VIAS G 1/8

11,36 1

11,36

BA1043S U DANFOSS BOBINA ACCIONAMENT 17,40 1 17,40 RA043–3/4”–10 U CONNECTOR DE LLAUTO AMB JUNTA

G3/4 × G1/4

5,10

12

61,20

802,18 5.3.1.3 Filtres i Accessoris


QUANT. TOTAL

FM1G150V U ASTRALPOOL FILTRES PLASTIC G 1 5,62 2 11,24 A003–1”–15 U CONNECTOR PLASTIC G1 × G1/4 3,80 4 15,20

26,44


159

5.3.1.4 Dipòsit d’adob


QUANT. TOTAL

DP1000 – BD U DIPOSIT POLIETILE 349,66 1 349,66

349,66 5.3.1.5 Tubs i Accessoris


QUANT. TOTAL

TPVCPN50065 M TUBERIA DE PRESION ENCOLAR Ø 50 0,43 30 12,90 CPVCPN50065 U CODO DE UNION ENCOLAR 1 1/2 “ 1,78 8 14,24 UPVCPN50065 U T de UNION ENCOLAR 1 1/2 “ 1,09 5 5,45

32,59

5.3.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica 5.3.2.1 Autòmat Programable i Accessoris


QUANT. TOTAL

AE – 1076.600 U RITAL ARMARIO 90×76×21 106,67 1 106,67 6ES7 7216– 2BD21–0XB0

U PLC S7 – 200 226 CPU AC/DC/RELE 523,80

1

523,80

6ES7 223– 1PL20–0XA0

U MODUL AMPLIACIO EM 223 198,90

2

397,80

6ES7 901– 3CB30

U CABLE PC/PPI RS232 65,00

1

65,00

6ES7 290– 6AA20–0XA0

U CABLE MODULS AMPLIACIO, 0,8 m 31,21

2

62,42

1.155,69


160

5.3.2.2 Sensors i Accessoris


QUANT. TOTAL

017D002566 U DANFOSS PRESSOSTAT DIFERENCIAL ZONA NEUTRA AJUSTABLE G 3/8 A “

315,22

2

630,44


178,50

1

178,50


205,54

1

205,54


135,52

1

135,52


185,33

1

185,33

060–019066 U MANIGA D’UNIO Ø 6 mm 1,65 2 3,30 011L1101 U PAS DE ROSCA REDUCTOR ISO 228/1,

G1/2A×G3/8, ACER, CLAU DE 22

5,32 1

5,32

FTL 260–0120 U DETECTOR DE NIVEL LIQUIPHANT T FTL 260

188,00

1

188,00

2053–T28–60 U FILSA INTERRUPTOR DE NIVELL PER A LIQUIDS TIPUS T–28

45,63

1

45,63

2504 –0–15E U FILSA INTERRUPTOR DE NIVELL PER A LIQUIDS TIPUS TM–E

32,15

2

64,30

19M–017 U ZENNER COMPTADOR DE CABAL G 3/4 EN SERIE AMB TRANSMISSOR D’IMPULSOS

82,47

8

659,76 65A 003 U CONNECTOR DE LLAUTO AMB JUNTA

G3/4 × G1/8

4,56

16

72,96 2.374,60

5.3.2.3 Panell d’Operador


QUANT. TOTAL

3SB3000–0AA42


1,02

3

3,06

3SB3000–0AA22


1,02

3

3,06

3SB3252–6AA30


0,95

25

23,75

29,87


161

5.3.2.4 Proteccions Elèctriques i Dispositius de Control Elèctric


QUANT. TOTAL

FAZ–2–C10 U MOELLER P.I.A. 2P 10A 13,01 2 16,02 FAZ–2–C16 U MOELLER P.I.A. 2P 16A 17,65 1 17,65 FAZ–4–C10 U MOELLER P.I.A. 3P + N 10A 16,02 4 64,08 FAZ–4–C25 U MOELLER P.I.A. 3P + N 25A 23,58 1 23,58 FIP–2–40–0,03 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/2P/30mA 63,35 1 63,35 FIP–4–40–0,03 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/4P/30mA 85,47 1 85,47 FIP–4–40–0,3 U MOELLER DIFERENCIAL 40A/4P/300mA 91,25 3 273,75 100–M12–N U ROCWELL AUTOMATION CONTACTOR

TRIPOLAR 4 KW 10A

35,20 4

140,80

684,70

5.3.2.5 Cable 5.3.2.5.1 Cable de Potencia


QUANT. TOTAL

BG326150 M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R, UNIPOLAR 1×1,5mm²

0,17

45

7,65

BG326250 M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R, UNIPOLAR 1×2,5mm²

0,24

130

31,20

BG326250 – B M CONDUCTOR COURE UNE H070V – R , BIPOLAR 2×2,5mm²

0,41

2

0,81


0,37

2,4

0.88


0,53

500

265,00

505,37

5.3.2.5.2 Cable de senyal


QUANT. TOTAL

BG326150–B M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R, BIPOLAR 2×1,5mm²

0,31

900

279,00

BG221410 M TUB FLEX. CORRUGAT PVC, RESIST. XOC 5

0,12

600

72,00

BG326100–B M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R , BIPOLAR 2×1mm²

0,25

90

22,50

BG326100–T M CONDUCTOR COURE UNE H07V – R, TRIPOLAR 3×1mm²

0,40

130

52,00

425,50


162

5.3.3 Mà d’Obra 5.3.3.1 Sistema de Fertirrigació

Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud)

QUANT. TOTAL

H INSTAL·LACIO DIPOSIT D’ADOB 18,50 4 74,00 H INSTAL·LACIO BOMBA HORITZONTAL CENTRIFUGA 18,50 4 74,00 H INSTAL·LACIO BOMBA DOSIFICADORA 18,50 4 74,00 H INSTAL·LACIO FILTRES DE MALLA 18,50 16 296,00 H INSTAL·LACIO ELECTROVALVULES 18,50 16 296,00 H MUNTATGE DE TALLER 18,50 8 148,00

962,00

5.3.3.2 Automatització i Instal·lació Elèctrica

Ud DESCRIPCIO COST (€/Ud)

QUANT. TOTAL

H PROGRAMACIO PLC I MODULS 30 120 3600 H MUNTATGE QUADRE ELECTRIC, AUTOMAT +


20

24

480 H INSTAL·LACIO SENSORS 20 30 600 H CABLEJAT DE SENYAL I POTENCIA 20 26 520

5.200,00


163

5.4 Resum del Pressupost

DESCRIPCIO PREU SISTEMA DE FERTIRRIGACIO BOMBES I MOTORS 1.437,67 ELECTROVALVULES I ACCESSORIS 802,18 FILTRES I ACCESSORIS 26,44 DIPOSIT D’ADOB 349,66 TUBS I ACCESSORIS 32,59 AUTOMATITZACIO I INSTAL·LACIO ELECTRICA AUTOMAT PROGRAMABLE I ACCESSORIS 1.155,69 SENSORS I ACCESSORIS 2.374,60 PANELL D’OPERADOR 29,87 PROTECCIONS ELECTRIQUES I DISPOSITIUS DE CONTROL ELECTRIC

684,70

CABLE CABLE DE POTENCIA 505,37 CABLE DE SENYAL 425,50 MA D’OBRA SISTEMA DE FERTIRRIGACIO 962,00 AUTOMATITZACIO I INSTAL·LACIÓ ELECTRICA 5.200,00 TOTAL EXECUCIO 13.986,27 DESPESES GENERALS 13% 1818,22 BENEFICI INDUSTRIAL 6% 839,18 PRESSUPOST D’EXECUCIO PER CONTRACTE 16.643,67 IVA 16% 2.237,80 PRESSUPOST DE LICITACIO 18.881,47 El pressupost de licitació ascendeix a DIVUIT MIL VUIT–CENTS VUITANTA – UN EUROS

Tarragona, a 30 de Maig de 2007 Edgar Sabaté González Enginyer Tècnic en Electrònica Industrial Núm. Col·legiat: 25041707

IMPLEMENTACIO D’UN SISTEMA DE FERTIRRIGACIO

MODUL 2

AUTOR: Edgar Sabaté González DIRECTOR: Joaquin Cruz Pérez DATA: Juny / 2007

INDEX

MODUL 2

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Índex

6 Estudis amb Entitat Pròpia 6.1 Estudi Bàsic de Seguretat i Salut pag. 164 6.1.1 Antecedents pag. 164 6.1.2 Fitxa Resum de Dades de l’Obra del Projecte pag. 164 6.1.3 Memòria Tècnica pag. 165 6.1.3.1 Prohibicions Terminants pag. 165 6.1.3.2 Riscs Comuns en la Realització de l’Obra pag. 165 6.1.3.2.1 Instal·lacions pag. 165 6.1.3.2.2 Altres Oficis o Industrials pag. 166 6.1.3.3 Riscs de la Maquinària i Mitjants Auxiliars pag. 167 6.1.3.3.1 De la Instal·lació Elèctrica pag. 167 6.1.3.3.2 Màquines Portàtils pag. 168 6.1.3.4 Riscs i Mesures a Tercers pag. 169 6.1.4 Normes i Reglamentacions que són Aplicables pag. 169 6.1.5 Consideracions dels Treballs i Tràmits de Seguretat pag. 170 7 Annexes

6. ESTUDIS AMB ENTITAT PROPIA

Implementació d’un Sistema de Fertirrigació Estudis amb Entitat Pròpia

164

6.1 Estudi Bàsic de Seguretat i Salut 6.1.1 Antecedents El present Estudi Bàsic de Seguretat i Salut Laboral te com a objecte establir les directrius generals encaminades a disminuir en la mesura que sigui possible, els riscs d’accidents laborals i malalties professionals, així com també a minimitzar les conseqüències dels accidents que es produeixin. Aquest estudi ha estat elaborat en compliment del “ Real Decreto 1627/97 de 24 de octubre “, que estableix els criteris de planificació, control i desenvolupament dels medis i mesures de Seguretat i Higiene que han d’estar presents en l’execució de Projectes en Construcció. 6.1.2 Fitxa Resum de Dades de l’Obra del Projecte TIPUS D’OBRA: Implementació d’un sistema de fertirrigació en un Oliverar

(instal·lació, automatització i electrificació) DOMICILI: Blancafort (Conca de Barbera), TV- 2336 K6 SOL·LICITANT : Sr. Lluís Castro Mir (particular) AUTOR PROJECTE/DIRECTOR : Edgar Sabaté González / Joaquin Cruz Pérez TERMINI DE L'OBRA : 1 mes


165

6.1.3 Memòria Tècnica 6.1.3.1 Prohibicions terminants Esta prohibit sota cap concepte: • Utilitzar cables elèctrics sense l’aïllament elèctric necessari. • Treballar sense la seguretat prescrita en aquest estudi. • Realitzar fissures en mitgeres a tot el llarg, de manera que produeixi un canvi d’estabilitat

de les parets. • Treballar en els buits d’escales. • Treballar amb línies elèctriques, sense tenir distàncies mínimes de separació. • Treballar en les connexions de servei de l’edifici, prop de cables elèctrics subterranis,

sense tenir les condicions de seguretat exigides. • Treballar el personal sense estar protegit per un sistema de seguretat individual o

col·lectiu. • Accionar o posar en marxa instal·lacions elèctriques o motors quan es facin operacions de

reparació o conservació. • Que els treballadors juguin en el recinte de les obres, ja sigui en període de descans o de

treball. 6.1.3.2 Riscs Comuns en la Realització de l’Obra 6.1.3.2.1 Instal·lacions Atrapaments Cops. Incendis. Explosions. Electrocucions. Mutilacions. Talls. Abrasions. Corrosions. Mesures preventives :

- Evitar la proximitat a òrgans en marxa de maquinària en general. En actuacions es tallarà el subministrament elèctric.

- S’observaran distàncies en treballs de maniobra d’útils de gran longitud. - No manejar substàncies inflamables sense seguir les instruccions precises del

fabricant, així com el contacte amb d’altres incompatibles. Assegurar la seva estabilitat.

- Ventilació en treballs d’ambients explosius, a l’igual que en el maneig de

materials perillosos, quant la seva estabilitat i risc d’explosió


166

- No treballar sense les proteccions respiratòries i de ventilació adequades que cada cas requereixi.

- Conservar la separació de més de 5 m. de qualsevol línia d’alta tensió.

- Conservar la separació de més de 3 m. de qualsevol línia exterior de baixa tensió. - La instal·lació elèctrica disposarà dels corresponents interruptors diferencials i

magnetotèrmics, per la protecció dels contactes directes i indirectes.

- No endollar cap màquina portàtil, en endolls en corrent directe, que no disposin d’interruptor de tall, per evitar que la màquina estigui en marxa i pugui ocasionar lesions pròpies i/o a tercers.

- No treballar sobre maquinària i eines portàtils que no es conegui perfectament el

seu funcionament, amb la finalitat d’evitar lesions. 6.1.3.2.2 Altres Oficis o Industrials Electrocució. Politraumatismes. Projecció de partícules. Talls. Ajupiments Cops Incendi Explosions Asfixia Mutilacions Abrasions Corrosions Mesures preventives:

- Protegir totes les obertures exteriors de les parets o plantes, amb proteccions adequades.

- Subjectar adequadament càrregues i materials, així com limitar abocades de runes en el lloc assenyalat.

- Cerciorar-se de no manejar càrregues manuals sense lesionar treballadors.

- Protegir treballadors i màquines contra la projecció de partícules, atrapaments i talls.

- Evitar la proximitat a òrgans en marxa de maquinària en plantes, amb proteccions adequades.


167

- Evitar la proximitat a òrgans en marxa de maquinària en general. En actuacions es tallarà el subministrament elèctric.

- S’observaran distàncies en treballs de maniobra d’útils de gran longitud.

- No manejar substàncies inflamables sense seguir les instruccions precises del fabricant, així com el contacte amb d’altres incompatibles. Assegurar la seva estabilitat.

- Ventilació en treballs d’ambients explosius, a l’igual que en el maneig de

materials perillosos, quant la seva estabilitat i risc d’explosió.

- No treballar sense les proteccions respiratòries i de ventilació adequades que cada cas requereixi.

- Conservar la separació de més de 5 m. de qualsevol línia d’alta tensió.

- Conservar la separació de més de 3 m. de qualsevol línia exterior de baixa tensió.

- La instal·lació elèctrica disposarà dels corresponents interruptors diferencials i magnetotèrmics, per la protecció dels contactes directes i indirectes. - No endollar cap màquina portàtil, en endolls en corrent directe, que no disposin d’interruptor de tall, per evitar que la màquina estigui en marxa i pugui ocasionar lesions pròpies i/o a tercers. - No treballar sobre maquinària i eines portàtils que no es conegui perfectament el

seu funcionament, amb la finalitat d’evitar lesions. 6.1.3.3 Riscs de la Maquinaria i Mitjans Auxiliars 6.1.3.3.1 De la Instal·lació Elèctrica Contacte Directe Contacte indirecte Explosions Electrocucions Mesures preventives:

- Que els quadres i subquadres elèctrics estiguin en les perfectes condicions, d’acord al vigent Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió, disposant en perfecte estat els interruptors de protecció, tant els magnetotèrmics com els diferencials.

- Que tota la instal·lació guardi les degudes mesures de seguretat, evitant els cables

no continus, així com embrancaments no autoritzats. Els endolls, les clavilles i connexions estiguin en perfecte estat de conservació i utilització.

- No s’accedirà als conductors en ambients explosius i/o inflamables.


168

- No s’accedirà, ni es repararà maquinaria, la qual resti connectada a la instal·lació

elèctrica. 6.1.3.3.2 Màquines Portàtils Electrocució per contacte directe o indirecte Atrapaments Talls Projecció de partícules Mutilacions Projecció d’òrgans Producció i projecció de pols Sorolls superiors als admissibles Vibracions Contacte amb l’aigua Emanacions acústiques Asfixia Percussions lesives Cremades Conjuntivitis Mesures preventives:

- Tota la maquinaria haurà de complir tot el que està establert en el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió, disposant de clavilles correctes en la presa de terra corresponent.

- Solsament es podran connectar en endolls reglamentaris, resten prohibit terminantment, els embrancaments dels cables i els anomenats "lladres". - Cadascun dels endolls estarà protegit per un interruptor magnetotèrmic, i els

portàtils es connectaran amb l’interruptor en posició de sense corrent. - Després del seu ús, es desconnectarà l'interruptor de protecció i es desendollaran.

- Tota màquina haurà d’ésser reparada sense estar endollada, o amb corrent

elèctrica. - Es duran les corresponents proteccions personals adequades, a fi d’evitar

projeccions de partícules.

- S’haurà de tenir en compte el radi d’acció de les partícules, per no afectar a tercers.

- S’utilitzarà aigua per a aquells treballs que produeixin pols.

- Es protegirà el personal contra el soroll superior a l'admissible. Quant aquest sigui

perjudicial per el públic, es col·locarà l’aparell en llocs aïllats acústicament o amb amortidor sonor.


169

- Es limitaran les vibracions perquè no malmetin l’entorn.

- Quan s’hagi d’estar en contacte amb l’aigua, es protegirà el personal amb

proteccions individuals o col·lectives segons la feina.

- Els productes abrasius o càustics es guardaran en llocs apropiats i el seu maneig es farà sempre per personal especialitzat, segons normes homologades.

- La utilització de màquines portàtils es realitzarà, com a mínim, amb una renovació de 50 m3/h.

- Quan es cregui que les percussions puguin produir lesions, s’adoptaran les

mesures escaients, per limitar-les fins al límit dels usos admissibles, ja sigui per mitjà d’operadors o maquinaria alternativa.

- S’utilitzaran pantalles protectores en soldadura a l’arc o autògena.

6.1.3.4 Riscs i Mesures a Tercers

- Tancament, senyalització i enllumenat de l’obra, si s’escau. En el cas que el tancament envaeixi la calçada s’ha de preveure un passadís protegit pel pas de vianants. El tancament es per impedir el pas i/o accés, que persones alienes a l’obra.

- Immobilització de camions mitjançant falques i/o topalls durant les tasques de

càrrega i descàrrega. - Protecció de forats i façanes per evitar la caiguda d’objectes (xarxes, lones).

- Bolcada de piles de material.

6.1.4 Normes i Reglamentacions que són Aplicables

- PLA NACIONAL D’HIGIENE I SEGURETAT EN EL TREBALL. O.M. 9 de març de 1971.

- Ordenança General de Seguretat i Higiene en el treball. (B.O.E. 16 i 17 de març de 1971, rectificació 6 d’abril, Ordre 9-3-1971).

- Ordenança de treball de la construcció, vidre i ceràmica. Ordre de 28 d’agost de 1970.

- Reglamento de Seguridad del Trabajo en Industrias de la Construcción, de 20 de maig de 1952, 19 de desembre de 1953, 23 de setembre de 1966.

- Decret 15 de Novembre, M. de Treball (B.O.E. 19 de novembre en que

PROHIBEIX LA UTILITZACIO DE SACS O FARDELLS DE MES DE 80 Kgs. O DESCARREGA REALITZADA MANUALMENT).


170

- Ordre de 2 de Juny de 1961, M. Treball (BOE 16 de Juny. LIMITACION DE CARGAS A BRAZO).

- REGLAMENTO DE SEGURIDAD EN LAS MAQUINAS. R.D. 1495/1986. - REGLAMENTO DE SEGURIDAD DEL TRABAJO EN LA INDUSTRIA DE

LA CONSTRUCCION. OM de 20 de maig de 1952.

- REGLAMENTO ELECTROTÈCNICO PARA BAJA TENSION RD 842/2002.

- INSTRUCCIONES COMPLEMENTARIAS DEL REGLAMENTO ELECTROTECNICO PARA BAJA TENSION RD 842/2002.

- Normes i reglaments complementaris que regulen el treball, de menors i dones. - Normes i reglaments que regulen els mitjans de seguretat, homologacions i el seu

us.

- PREVENCION DE LOS TRABAJADORES FRENTE A LOS RIESGOS DERIVADOS DE LA EXPOSICION DEL RUIDO DURANTE EL TRABAJO. R.D. 1316/1989 de 27 d’octubre.

- R.D. 487/1997 de 14 d'abril. DISPOSICIONES MINIMAS DE SEGURIDAD Y SALUD RELATIVAS A LA MANIPULACION MANUAL DE CARGAS QUE ENTRAÑEN RIEGOS, EN PARTICULAR DORSOLUMBARES, PARA LOS TRABAJOS.

- R.D. 1316/1989 de 27 d'octubre (BOE 02/11/89). PROTECCION DE LOS TRABAJADORES A LOS RIESGOS DERIVADOS DE LA EXPOSICIÓN AL RUIDO DURANTE EL TRABAJO.

6.1.5 Consideracions dels Treballs i Tràmits de Seguretat

1. En tot allò que es refereix a l’adquisició, recepció i utilització de materials, utillatge o maquinària que s’utilitzin en l’obra, el constructor s’atendrà a les pràctiques de bona construcció, emprant personal especialitzat i qualificat a cada part d’obra que així ho requereixi. L a Direcció Tècnica i Facultativa podrà requerir-ho i sol·licitar documents acreditatius de d’adequada categoria.

2. L’estudi de seguretat aporta les previsions adequades per al Pla de Seguretat. No obstant, l’evolució o la pròpia naturalesa, tecnificació del constructor o les característiques dels subcontractes, poden obligar que el Pla s’allunyi de les previsions de l’Estudi, tant per mitjans tècnics com en valoració econòmica.

3. Per això, l’Estudi de Seguretat estarà obert a tot el que suposi millora de seguretat i

prevenció d’accidents, d’acord sempre amb la legislació en vigor.


171

4. Els treballs de muntatge i desmuntatge d’elements de seguretat, des del seu inici fins a la finalització, hauran de disposar del mateix grau de seguretat que el conjunt acabat.

5. La col·locació dels mitjans de protecció col·lectius requerirà, si s’escau, de sistemes de protecció individuals. Es l’anomenada " La seguretat dintre de la seguretat".

6. Quan la Direcció Tècnica tingués bones raons per creure que no es compleixen les determinacions de l'Estudi de Seguretat, podrà ordenar en qualsevol moment i sense càrrec, els treballs necessaris per solucionar-ho.

7. El contractista no podrà decidir, sense l’aprovació de la Direcció Tècnica, cap variació

de l'Estudi de Seguretat, o d’una modificació ja aprovada.

8. En el cas que no se segueixin les instruccions i recomanacions preventives recollides en l'Estudi de Seguretat s’anotarà aquesta circumstància en el llibre d’incidències.

Un cop efectuada una anotació en el Llibre d’incidències, el Coordinador de Seguretat o la Direcció Facultativa, segons els casos, haurà de remetre obligatòriament, en el termini de 24 hores, cada un dels fulls als destinataris previstos, es a dir, Inspecció de Treball, Direcció Facultativa i Tècnica, Comitè de Seguretat i Higiene i el Constructor i/o Propietari.

Conservarà adequadament classificades i agrupades en la pròpia obra copia de les esmentades anotacions.

9. El nivell de seguretat exigit en aquesta obra es el que correspon a les normes d’obligat

compliment sobre la matèria de seguretat i higiene, d’estudi de seguretat, del pla de seguretat, així com les ordres i instruccions VERBALS O ESCRITES, del Tècnic encarregat del seguiment.

L’empresa constructora o contractada, mantindrà els mitjans de seguretat i protecció de personal o col·lectives sempre en perfecte estat, reposant o adobant els deterioraments per l’ús o d’altra naturalesa.

10. En l’àmbit d’aplicació del Reial Decret 1627/97, el promotor haurà d’efectuar un avís

a l’autoritat laboral competent abans de l'inici dels treballs. Aquest avís anirà acompanyat, si fos el cas, del corresponent full de designació del Coordinador de Seguretat. L’avís previ es redactarà d’acord amb el que disposa l'Annex III, de l'abans anomenat Reial Decret, i haurà d’exposar-se de forma visible, actualitzant-se si fos necessari


172

Tarragona, a 30 de Maig de 2007 Edgar Sabaté González Enginyer Tècnic en Electrònica Industrial Núm. Col·legiat: 25041707

IMPLEMENTACIO D’UN SISTEMA DE FERTIRRIGACIOdeeea.urv.cat/public/PROPOSTES/pub/pdf/447pub.pdf ·...

Documents

Transcript of IMPLEMENTACIO D’UN SISTEMA DE FERTIRRIGACIOdeeea.urv.cat/public/PROPOSTES/pub/pdf/447pub.pdf ·...