Consultoria em Irrigação e Fertirrigação. 3ª Reunião do GIC. Ribeirão Preto-SP, 18 de Setembro de 2012

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1 3ª Reunião do GIC Ribeirão Preto-SP, 18 de Setembro de 2012

2 Acionamento de motores elétricos em sistemas de irrigação via Inversor de Frequência e Qualidade na Aplicação e Operação de Sistema Carretel Enrolador

3 Em sistemas de Irrigação por Aspersão, utilizando Carretel Enrolador, o volume aplicado ou a lâmina aplicada por unidade de área está diretamente relacionado com a velocidade de recolhimento da mangueira do carretel, onde esta é expressa em metros por hora (m/h), definida em função da vazão do aspersor, lâmina a ser aplicada e espaçamento entre válvulas de linha, onde temos o seguinte: L = Lâmina a ser aplicada (mm) Q = vazão do aspersor, m 3 /h E VL = Espaçamento entre válvula de linha (hidrante), m

4 A expressão para definição da velocidade de recolhimento da mangueira do carretel enrolador: V = Q (L x EVL 1000) expressa em metros por hora (m/h)

5 Em função do apresentado anteriormente, para a obtenção de uma qualidade de aplicação, utilizando o sistema carretel enrolador, se faz necessário durante a operação um controle minucioso do seguinte: Velocidade de recolhimento da mangueira do carretel; Pressão de trabalho na entrada do carretel; Paralelismo entre os caminhamentos das esticadas da mangueira do carretel;

6 FIGURA 01: Processo de desenrolamento da mangueira do Carretel

7 FIGURA 02: Processo de desenrolamento da mangueira do Carretel

8 FIGURA 03: Processo de desenrolamento da mangueira do Carretel

9 FIGURA 04: Aspersor em Funcionamento

10 FIGURA 05: Pressão de trabalho Aspersor FIGURA 06: Pressão de trabalho Carretel

11 Válvula Reguladora de Pressão à montante do aspersor FIGURA 07: Válvula Reguladora de Pressão

12 FIGURA 09: Controlador atual Consultoria em Irrigação e Fertirrigação FIGURA 08: Controlador atual CONTROLE DE VELOCIDADE

13 1) Sistema GPS (piloto automático) nos tratores agrícolas que realizam a movimentação da mangueira do carretel enrolador, possibilitando um paralelismo correto entre as posições e mapeamento do posicionamento dessa movimentação;

14 2) Instalação de um controlador (painel) em cada conjunto carretel enrolador, possibilitando um controle real da operação (velocidade de recolhimento da mangueira, pressão de trabalho); realizar o apontamento e sinistros diretamente nesse controlador, o qual descarrega essa informação em um computador.

15 1) Sistema Piloto Automático FIGURA 10: Sistema Piloto Automático

16 1) Sistema Piloto Automático FIGURA 10a: Sistema Piloto Automático

17 1) Sistema Piloto Automático FIGURA 10b: Sistema Piloto Automático

18 1) Sistema Piloto Automático FIGURA 10c: Sistema Piloto Automático

19 1) Sistema Piloto Automático FIGURA 10d: Sistema Piloto Automático

20 1) Sistema Piloto Automático FIGURA 11: Sistema Piloto Automático

21 1) Sistema Piloto Automático FIGURA 12: Sistema Piloto Automático

22 2) Sistema Apontamento e Monitoramento Operacional

23 2) Sistema Apontamento e Monitoramento Operacional

24 2) Sistema Apontamento e Monitoramento Operacional FIGURA 13: Sistema Monitoramento Operacional

25 2) Sistema Apontamento e Monitoramento Operacional FIGURA 14: Sistema Monitoramento Operacional

26 2) Sistema Apontamento e Monitoramento Operacional FIGURA 15: Sistema Monitoramento Operacional

27 2) Sistema Apontamento e Monitoramento Operacional

28 Faixa Irrigada, com sobreposição correta; Mapeamento de áreas irrigadas; Rendimento Operacional do sistema; Identificação de Gargalos; Avaliação do Operador do sistema; Sistema Automatizado com manejo Operacional em tempo real

29 Informação Secundária Informação Principal FIGURA 14: Estação de Bombeamento FIGURA 15: Conjunto Carretel Enrolador

30 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Migração de sistemas de acionamento por motores diesel para sistemas acionados por motores elétricos FIGURA 16: Estação de Bombeamento Diesel FIGURA 16: Estação de Bombeamento Elétrico

31 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Migração de sistemas de acionamento por motores diesel para sistemas acionados por motores elétricos Produção própria de energia elétrica Menor valor de equipamentos (móvel) Menor custo de manutenção Tarifa diferenciada para irrigação Comboio para abastecimento Sistema de vigia eficiente Custo do KW

32 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Acionamento de Convencional de Motores elétricos - Série // - Estrela Triângulo - Compensadora - Soft Starter Painel de acionamento e instrução FIGURA 17: Estação de Bombeamento Elétrico

33 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Motor Diesel: Controle de Velocidade FIGURA 18: Controle de Rotação de Motor Diesel

34 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Motor Diesel: Controle de Velocidade FIGURA 19: Controle de Rotação de Motor Diesel

35 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência FIGURA 20: Inversor de Frequência FIGURA 21: Inversor de Frequência

36 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Controle de Velocidade Tecnologia disponível para aplicação em campo Economia de energia elétrica Automação Total - Controle de vazão - Controle de Pressão - Enchimento de tubulação

37 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Vazão (Q) e Rotação (N) (Q 1 /Q 2 ) = (N 1 /N 2 ) Pressão (H) e Rotação (N) (H 1 /H 2 ) = (N 1 /N 2 ) 2 Potência (P) e Rotação (N) (P 1 /P 2 ) = (N 1 /N 2 ) 3

38 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Exemplo: Pot 1 = 100 kw N 1 = 1750 rpm N 2 = 1500 rpm; Pot 2 =? Pot 2 = 100 * (1500/1750) 3 Pot 2 = 62 kw

39 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo Vazão Constante (lâmina projetada) Cota da estação de bombeamento Cota do centro do pivô Cota do ponto mais alto (extremidade final do mesmo) Distâncias Dimensionamento Hidráulico para o ponto crítico e seleção de bomba Q e H

40 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo : Área = 123,45 Lâmina = 3,5 mm/dia DN 01 = 34 m DN 02 = 13 m Q = 278 m 3 /h H = 92 mca Bomba: ; n = 70% Pot.eixo: 135 cv (99,2 kw)

41 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo :

42 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo : Pressão de Operação (mca) Ponto Pressão ( mca) Potência Consumida (KW) 01 (crítico) 92 99, , , , , ,4

43 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo : Acionamento 01: Soft Starter - Operação : 2400 h/ano - Consumo horário: 99,2 kw/h - Consumo período: kw - Custo Energia: 0,21 R$/h - Consumo período: R$ ,00

44 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo : Acionamento 01: Inversor de Frequência - Operação : 2400 h/ano - Consumo horário: 82,7 kw/h - Consumo período: kw - Custo Energia: 0,21 R$/h - Consumo período: R$ ,00 Economia no consumo: R$ 8.215,20

45 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo : Custo aproximado do sistema Inversor de Frequência 150 cv R$ ,00 Sistema de Automação via rádio pressostato R$ 4.000,00 Soft Starter 150 cv R$ 9.000,00 Diferença: R$ ,00

46 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Caso 01: Pivô Central Fixo : Aproximadamente 02 safras amortiza o investimentos Adutora e acessórios operam maior parte do funcionamento abaixo da pressão de projeto; Rotação média de trabalho = 1597 rpm, ou seja, aproximadamente 9% abaixo da projetada.

47 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Pivô Rebocável FIGURA 21: Pivô Rebocável

48 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Gotejamento FIGURA 22: Cabeçal de Filtragem

49 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Alas Móveis FIGURA 23: Sistema Alas Móveis

50 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Carretel Enrolador FIGURA 24: Carretel Enrolador

51 Sistemas Elétricos: Inversor de Frequência Adutoras de Recalque FIGURA 25: Estação de Bombeamento

52 Obrigado pela Atenção! Osvaldo Arce de Brito Eng. Agrícola

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