Comunicado Técnico 08 ISSN 2177-854X Setembro. 2010 Uberaba - MG Automação em Sistemas de Irrigação Responsáveis: Ana Paula P.M.Guirra E-mail: anappmg_irrig@yahoo.com.br Tecnóloga em Irrigação e Drenagem; Pós-graduanda pela FCAV/Unesp Jaboticabal Elcides Rodrigues da Silva E-mail: rodagro@hotmail.com Engenheiro Agrônomo; MSC. Produção Vegetal; Professor FAZU.
INTRODUÇÃO Devido ao potencial em aumentar as eficiências do uso da água e energia, possibilidade de controlar a aplicação de produtos químicos, redução da mão-de-obra, e principalmente da necessidade de incrementar a produção agrícola, cresce o interesse do produtor nacional na automatização da operação e consequentemente do manejo de irrigação. Sistemas automáticos de controle de irrigação se tornaram uma ferramenta essencial para a aplicação de água na quantidade necessária e no devido tempo, contribuindo para a manutenção da produção agrícola e, também, para a utilização eficiente dos recursos hídricos. A automação além de controlar a aplicação de água, permite também o controle das operações de fertirrigação, retrolavagem de sistemas e que o acionamento de conjuntos moto-bomba sejam realizados à distância. O processo de automatizar um projeto de maneira bem simplificada se resume à emissão de sinais elétricos feitos pelo controlador central, os quais são recebidos por acessórios, válvulas elétricas e relês com função de acionar um motor ou abrir e fechar válvulas, por exemplo. Para dimensionar e viabilizar a automação de um sistema de irrigação é necessário que seja realizado em todo o projeto a aferição e levantamento de dados hidráulicos e de equipamentos instalados, servindo como subsídio para a identificação, análise e determinação da melhor estratégia de controle e para a escolha dos recursos de hardware e/ou software necessários para a aplicação. Entretanto, devemos considerar alguns fatores importantes na escolha do nível tecnológico a ser oferecido, objetivando atender a necessidade do projeto: I. Custo/Benefício; II. Demanda do projeto de Irrigação; III. Cliente ou operador do sistema de automação. A automação agrícola tornou-se um processo irreversível e tem mudado as atividades exercidas pelo operador, antes atuando diretamente nos processos produtivos e agora se dedicando mais à supervisão e monitoramento dos mesmos. Em estufas agrícolas a automação do sistema de injeção e controle de fertilizantes tornou-se praticamente indispensável. Neste ambiente freqüentemente são encontradas parcelas com necessidades de fertilizantes e vazões de irrigação variáveis. Desta forma fica inviável o operador regular manualmente o injetor de fertilizantes a cada diferente necessidade. Aí entra em ação, as válvulas e controladores. ELEMENTOS DO SISTEMA DE AUTOMAÇÃO 1. Válvula de Controle Elétrico A sua abertura ou fechamento é controlado por uma válvula solenóide, ativada por corrente elétrica ou por pulsos elétricos. Normalmente a tensão de acionamento dos solenóides é de 24 VAC (voltagem em corrente alternada), apresentando uma corrente de atracação e outra de retenção, que variam em função do fabricante (Figura 1).
Figura 1 - Válvulas solenóides ativadas por corrente elétrica. 2. Válvula de Controle Hidráulico Este tipo de válvula tem sua abertura ou fechamento à partir de um comando de pressão, conduzido por tubos de controle, de um controlador eletrônico que gerencia a abertura ou fechamento das válvulas no campo (Figura 2). Figura 2 - Válvulas hidráulicas de abertura e fechamento de setores irrigados. 3. Válvula Reguladora de Pressão Esta válvula mantém a pressão de saída constante, independentemente da flutuação da pressão de entrada e/ou da vazão. Além dessa válvula própria para regular pressão, existem as válvulas piloto que, quando acopladas em determinadas válvulas, proporcionam a estas a característica de reguladora de pressão (Figura 3).
Figura 3 - Esquema geral de uma válvula hidráulica e em detalhes as duas válvulas pilotos reguladoras de pressão. 4. Válvula de Alívio A válvula atua abrindo-se quando a pressão na rede ultrapassa o nível de segurança, aliviando, desta forma, o excesso de pressão na rede. Quando a pressão volta ao normal, a válvula volta a se fechar (Figura 4). Figura 4 - Válvula de alívio mantendo a segurança do sistema quanto à sob pressão. 5. Válvula de Controle de Vazão Esta válvula é utilizada para limitar a vazão a um nível presente, independentemente das variações de pressão na rede (Figura 5).
Figura 5 - Válvula Hidráulica reguladora de vazão. 6. Válvula de Controle de Retrolavagem É uma válvula selecionadora, ativada pela pressão da rede, que fecha a entrada do filtro e abre a saída do fluxo de lavagem, causando um fluxo reverso no filtro (Figura 6). Figura 6 - Válvulas de retrolavagem utilizadas em filtros de areais.
7. Wireless (Manual e Controle Remoto) São controladores que são conectados diretamente em válvulas, dispensando cabos elétricos, podendo ser programados manualmente ou por controle remoto. A fonte de energia normalmente é proveniente de uma bateria alcalina de 9 V (volts), acoplada ao controlador. Nas válvulas tipo "wireless" (sem fio) de programação manual, existe seletores acoplados que possibilitam programar o início da irrigação, a duração da irrigação e o horário, porém a faixa de programação é restrita. Já os de programação por controle remoto possuem uma faixa mais ampla de programação, além de possuir outros recursos, tal como desligamento automático (modalidade chuva). 8. Controladores Eletrônicos O controlador eletrônico em um sistema de irrigação é considerado o "gerente" da irrigação. É ele que armazena e processa todas as informações nele embutidas. Portanto, basta saber lançar as informações e deixar por conta dele. Em geral os controladores apresentam uma fonte de alimentação de 110 ou 220 V (volts), com saída para as válvulas de 24 VAC (voltagem em corrente alternada), possuem de 2 a 4 programas independentes, programação dos dias da semana, 3 a 16 horários de partida ("start"), tempo programado em minutos e horas, mantém a hora, data e programação em caso de queda de energia utilizando pilha alcalina 9 volts, programação individual semi-automática ou manual e admitem o acoplamento de sensor de chuva, ou outros sensores de controle da irrigação (Figuras 7 e 8). Figuras 7 e 8 - Esquema geral de controladores de irrigação e válvulas solenóides.
REFERÊNCIAS GOMIDE. R.L. Seleção do sistemas de irrigação. In: Curso de Uso e Manejo de Irrigação, 8, Sete Lagoas, 1993 Apostila...Sete Lagoas: EMBRAPA-CNPMS, 1993. TURNER, J. H. Planning for an irrigation system. Athens: American Association for Vocational Instructional Material: Soil Conservation Service, 1971. 107 p. WOLTERS, W. Influences on the efficiency of irrigation water use. Wageninger: ILRI, 1992. 150 p. (Publication, 51). O sucesso do seu negócio depende de uma boa orientação técnica. CONSULTE UM AGRÔNOMO. Laboratório de Análise de Solo Laboratório de Análise de Nutrição Animal Laboratório de Análise Microbiológica de água e alimentos Laboratório de Análise Físico-Química de alimentos Av. do Tutuna. nº 720. Bairro Tutunas CEP: 38061-500. Uberaba-MG (34) 3318.4188. 0800 34 30 33