AVALIAÇÃO DO ASPERSOR AGROPOLO SETORIAL MODELO NY-23 S

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1 AVALIAÇÃO DO ASPERSOR AGROPOLO SETORIAL MODELO NY-23 S J. C. M. Deamo 1 ; A. C. Barreto 2 ; O. C. da Cruz 2 RESUMO: Esse trabalho teve por objetivo avaliar o CUC do aspersor Agropolo setorial modelo NY-23 S, e definir o melhor bocal para cada pressão e a melhor pressão para cada bocal. Trabalho este realizado no galpão de granja desativado do IFTM. Foram utilizados no trabalho 15 aspersores do modelo mencionado, sendo 5 bocais diferentes (amarelo, azul, laranja, verde e vermelho), cada um com 3 repetições (3 aspersores diferentes) em duas pressões diferentes (200 e 300 kpa). O aspersor foi instalado a uma altura de 80 cm acima do solo, em um tubo de PVC rígido com diâmetro de 20 mm. A pressão foi monitorada durante o experimento por um manômetro do tipo Tubo de Bourdon previamente calibrado. Os volumes de água precipitados foram coletados em uma única linha de coletores, instalados de forma a simular 1/8 de uma malha de 12 x 12 com coletores espaçados de 1 metro. Estes coletores foram instalados a 60 cm acima do solo. Utilizou-se a distribuição radial de coletores para avaliar as características de uniformidade e distribuição de água do aspersor. Foi utilizado um software para gerar a malha de dados. Ao analisar os dados, concluiu-se que a melhor pressão de serviço é de 300 kpa e o melhor bocal para a maioria dos espaçamentos é o Laranja. PALAVRAS-CHAVE: aspersores, coeficiente de uniformidade, irrigação. EVALUATION OF THE SPRINKLER AGROPOLO SECTOR MODEL NY-23 S SUMMARY: This study aimed to evaluate the CUC sprinkler industry agropolo NY-23 S model, and determine the best mouthpiece for each pressure and the best pressure for each nozzle. Work carried out in this shed off the farm IFTM. Were used in the work of the model 15 sprinklers mentioned, and five different nozzles (yellow, blue, orange, green and red), each with three replicates (three different sprinklers) in two different pressures (200 and 300 kpa). The sprinkler was installed at a height of 80 cm above the ground, in a tube of rigid PVC with diameter of 20 mm. The pressure was monitored throughout the experiment by a manometer type Bourdon tube calibrated. The volumes of water precipitates were collected on a single line of collectors installed in order to simulate 1/8 of a 12 x 12 mesh with collectors spaced 1 meter. These collectors were installed at 60 cm above the ground. We used the radial distribution of collectors to evaluate the characteristics of uniformity and distribution of water the sprinkler. 1 Professor, UNIUBE, CEP , Uberaba, MG. Fone (34) julio.deamo@uniube.br 2 Prof. Doutor, Depto de Engenharia Agronômica, IFTM, Uberaba, MG.

2 Software was used to generate the mesh data. When analyzing the data, it was concluded that the best service pressure is 300 kpa and the best nozzle for most spacings is the Orange. KEYWORDS: Sprinklers, uniformity coefficient, irrigation. INTRODUÇÃO De acordo com Rezende et al. (1998) a irrigação é uma operação agrícola que tem como finalidade básica colocar água à disposição da planta mantendo o solo com umidade adequada. Cesar et al. (2005), afirma que a irrigação por aspersão tem contribuído acentuadamente para o aumento da área irrigada. Nesse trabalho abordaremos apenas o método de irrigação por aspersão. Segundo a Norma ISO (2000), aspersor rotativo é um dispositivo que, pelo seu movimento de rotação ao redor do seu eixo vertical, distribui água sobre uma área circular ou sobre parte da área circular. A norma ISO (1990), citada por Barreto (1997), determina que, para teste de aspersor, o mesmo deve ser instalado em uma área livre de obstáculo que possa interceptar o jato, devendo essa área ser plana ou apresentar declividade uniforme máxima de 1%. Quando os testes forem realizados na ausência de vento ou em ambientes fechados os coletores podem ser dispostos em uma única linha ao longo do raio de alcance do aspersor. Segundo Solomon (1979), vários fatores interferem na distribuição de água dos sistemas de irrigação, dentre eles os fatores construtivos (velocidade de rotação, diâmetro e ângulo do bocal); fatores de distribuição do sistema; fatores climáticos e manejo do sistema. Para avaliar a uniformidade de distribuição de água no solo, vários coeficientes foram criados, sendo que o mais utilizado é o Coeficiente de Christiansen (1942), que segundo Rezende et al.(1998), foi o primeiro pesquisador a estudar a uniformidade de distribuição em aspersão, quantificando-a através de um índice estatístico; denominado coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC). Este índice faz uso do desvio médio absoluto, para expressar a dispersão das lâminas. Segundo Bernardo et al. (2005), a uniformidade pode ser expressa por índices ou coeficientes, sendo o mais utilizado o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC). São também utilizados em menor escala o Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD) e o Coeficiente Estatístico de Uniformidade (CUE). O coeficiente de uniformidade de distribuição de água, segundo Olitta (1977), é afetado pelo espaçamento dos aspersores, relação entre pressão e diâmetro do bocal e condições de vento. Segundo Olitta (1977) e Bernardo et al. (2005) é importante se estabelecer a pressão ideal de funcionamento do aspersor. Ainda segundo esses autores, para pressões baixas, a velocidade de saída da água é menor, e, portanto, o atrito como ar não é suficiente para dispersar o jato em gotas menores. A pressão adequada, associada a um espaçamento ideal entre aspersores, fornece uma distribuição mais uniforme. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o coeficiente de uniformidade de Christiansen do aspersor Agropolo setorial modelo NY-23 S, bem como definir o melhor bocal para cada pressão e a melhor pressão para cada bocal.

3 MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado no interior de um galpão de granja desativada na Unidade I do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Triângulo Mineiro, Campus Uberaba. O mesmo se localiza a 800m de altitude, com latitude de 19º S e longitude de 47º W. Utilizou-se o aspersor Agropolo setorial modelo NY-23 S. Foram utilizados 5 bocais que são das cores: amarelo, verde, vermelho, azul e laranja; sendo que esses bocais recebem, respectivamente, as seguintes denominações pelo fabricante: 7844 Amarelo, 7857 Verde, 7870 Vermelho, 7831 Azul e 7873 Laranja. Na avaliação dos bocais produzidos pelo fabricante fez-se o uso de 3 aspersores diferentes para cada medida de bocal. Os bocais foram testados cada um em seu respectivo aspersor (não houve troca de bocal), operando em duas pressões 200 kpa e 300 kpa. A pressão foi controlada durante todo o ensaio por um manômetro tipo Tubo de Bourdon, graduado em kgf.cm-² e conectado perpendicularmente ao tubo de subida conforme a norma ISO O manômetro utilizado no experimento foi previamente calibrado, através de um manômetro de mercúrio. O aspersor foi instalado a uma altura de 80 cm acima do solo sendo o tubo de subida de PVC rígido com diâmetro de 20 mm, de acordo com a norma ISO O aspersor foi instalado dentro de uma campânula, evitando-se com isso o molhamento de todo o ambiente, já que ensaios foram realizados em ambiente fechado. A tubulação adutora que foi utilizada no experimento tinha um diâmetro nominal de uma polegada, tendo um registro de gaveta montado a 50 cm da campânula, com o qual era efetuado o ajuste da pressão de serviço do aspersor. O conjunto motobomba utilizado foi da marca Schneider, modelo BC-21 R 1.1/4 monoestágio acionada por um motor com potência de 2cv, montado acima de um reservatório de concreto de aproximadamente 3000 litros. Os coletores utilizados são fabricados em material plástico com as seguintes dimensões: 8cm de diâmetro do bordo superior e 8 cm de altura. Esses foram montados em uma haste de alumínio devidamente fixada no piso de concreto do galpão, sendo que a medida da altura do bordo superior do coletor até o solo foi de 30cm. Foi utilizado na distribuição dos coletores o método radial, de acordo com a norma ISO O espaçamento entre coletores foi de 1m, instalados em uma única linha que continha todos os coletores de 1/8 de uma malha de 12 por 12 coletores. A duração de cada ensaio foi de 1 hora, sendo que a cada 15 minutos era realizada a verificação da pressão de serviço bem como a leitura da coluna de mercúrio para efetuar o acompanhamento da vazão corrente no sistema, conforme determinação da norma ISO Para o acompanhamento da vazão corrente no sistema durante o ensaio, foi utilizada um placa de orifício de 6mm, previamente calibrada, tendo duas tomadas interligadas a uma coluna de mercúrio em U, sendo uma tomada antes da placa de orifício e outra após. Essas tomadas mediam a perda de carga ocasionada pela placa de orifício e através de equação obtida nos ensaios de calibração da mesma. Os volumes precipitados pelo aspersor foram coletados e medidos em milímetro, por meio de uma proveta graduada em 0,25mm. Foi utilizado um programa de computador para simular a malha de coletores, sendo que esta foi gerada de modo a representar um conjunto de aspersores arranjados de forma quadrangular e com espaçamentos variados e inferiores a 70% do diâmetro molhado por um único aspersor funcionando isoladamente, conforme a norma ISO Os coeficientes de uniformidade de Christiansen foram calculados por esse mesmo programa

4 computacional utilizando-se como parâmetro o espaçamento tomado em número inteiro; sendo que para esses cálculos utilizou-se a média de três repetições do ensaio para cada medida de bocal (utilizando-se cada bocal montado em seu respectivo aspersor), operando em cada uma das duas pressões, obtendo-se, portanto, uma média de nove valores para cada pressão. RESULTADOS E DISCUSSÃO Ao analisarmos as Figuras 1 e 2 que apresentam os perfis de distribuição desenvolvidos pelo bocal laranja, operando respectivamente, na pressão de 200 kpa e 300 kpa, podemos verificar que não houve diferença significativa entre os diferentes bocais, operando com ângulo de abertura de 360, o que mostra que o padrão de fabricação está em conformidade com as exigências na norma. Analisando o resultado dos testes de todos os aspersores, pode-se observar que o perfil de distribuição em que houve a menor variação foi para operação na pressão de 300 kpa. Os resultados obtidos no experimento demonstram que na medida em que se aumenta a pressão de serviço, melhora-se a uniformidade de distribuição de água e consequentemente, obtém-se um melhor perfil de distribuição. Em conformidade com estudos de avaliação de aspersor de grande vazão realizados por Cesar et al. (2005). A Tabela 1 mostra o resumo da análise de variância ao nível de 5% de probabilidade. CONCLUSÃO Para todas as medidas de bocais a melhor pressão foi a de 300kPa. O bocal que apresentou melhor desempenho para a maioria dos espaçamentos foi o laranja e, para todos os bocais e pressões avaliadas os coeficientes de uniformidade de Christiansen foram superiores ao mínimo de 70% estabelecido pela norma. Apesar dos resultados encontrados, recomenda-se reavaliar o aspersor com diferentes pressões, tanto maiores quanto menores valores. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. Equipamentos de irrigação agrícola -Aspersores rotativos - Parte 1: Requisitos para projetos e operação. NBR/ISO Rio de Janeiro, Brasil, p. BARRETO, A. C. Efeito da forma do orifício do bocal de um aspersor de baixa pressão no coeficiente de uniformidade de Christiansen. Lavras: UFLA, p. (Dissertação Mestrado em Engenharia Agrícola) BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 7ª ed. Viçosa: Ed. UFV, 2005, 611 p. CESAR, J. H. F.; ROCHA, F. A.; da SILVA, A.M., de MELLO, C. R. Desempenho hidráulico e diâmetro de gotas de um canhão do tipo turbina. Irriga, Botucatu, v. 10, n.2, p , maio-julho, CHRISTIANSEN, E.J. Irrigation by sprinkling. Berkeley: University of California, p.(Bulletttin,670). OLITTA, A. F. L. Os métodos de irrigação. São Paulo, Ed. Nobel, 1977, 267p SOLOMON, K. Variability of sprinkler coefficient of uniformity test results. Transactions of the ASAE, St. Joseph, v. 22, n. 5, p , 1979.

5 Lâmina (mm) J. C. M. Deamo et al. REZENDE, R.; FRIZZONE, J.A.; GONÇALVES, A. C. A.; FREITAS, P. S. L. de. Influência do espaçamento entre aspersores na uniformidade de distribuição de água acima e abaixo da superfície do solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.2, n.3, p , 1998 Campina Grande, PB, DEAg/UFPB. Perfil de distribuição bocal Laranja 200kPa Lâmina (mm). 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Distância em metros Perfil 1 Perfil 2 Perfil 3 Perfil médio Figura 1. Perfil de distribuição bocal Laranja operando a 200 kpa. Pefil de distribuição bocal Laranja 300 kpa 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Distância em metros Perfil 1 Perfil 2 Perfil 3 Perfil médio Figura 2. Perfil de distribuição bocal Laranja operando a 300 kpa. Tabela 1. Resumo da análise de variância do CUC. Resumo análise de variância FV CUC 6 CUC 7 CUC 8 CUC 9 CUC 10 CUC 11 CUC 12 CUC 13 CUC 14 Aspersor 7,03 ns 1,81 ns 45,37 * 123,33 * 85,47 * 14,87 ns 3,63 ns 39,14 ns 8,23 ns Bocal 94,87 * 26,95 * 63,16 * 123,01 * 81,15 * 87,71 * 126,63 * 181,09 * 232,29 * Pressão 372,10 * 102,40 * 547,60 * 431,21 * 160,00 * 384,40 * 822,04 * 934,44 * 928,01 * QM = Quadrado médio ns - não significativo ao nível de 5% de probabilidade * Significativo ao nível de 5% de probabilidade