Rediseño de un sistema de riego para el cultivo de palta Hass via controlador Dream 2 y con enfoque en ahorro energetico

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo principal el rediseño de un sistema de riego para el cultivo de palta Hass en Nepeña, Santa-Ancash, con un enfoque en la reutilización de elementos instalados en un sistema de riego existente para cultivo de caña, y la eficiencia energética del nuevo subsistema de bombeo. El proyecto partió con el diseño agronómico para definir los requisitos del usuario y la selección del emisor D5000 para planificar el riego en dos etapas del sistema. Posteriormente, se llevó a cabo un diseño hidráulico utilizando IRRICAD, que implicó la selección de tuberías y válvulas de campo, así como el dimensionamiento de filtros, manifold y válvulas para el cabezal. Luego, considerando los requerimientos operativos calculados para cada etapa y turno de riego, se identificó el escenario más adecuado para la selección del sistema de bombeo y se determinó el tipo de operación mediante la implementación de un variador de frecuencia. Esta elección permitió llevar a cabo una evaluación comparativa del ahorro energético en contraste a la operación con otro tipo de arranque para el motor de bombeo, desarrollando un análisis energético dentro de un intervalo de tiempo establecido en 5 años, el ahorro fue de S/ 177,557.26, implementando un costo adicional de S/ 28,500 por el sistema VDF. En términos de automatización, para el control de válvulas de campo vía radiofrecuencia, se empleó la interfaz RF G5, evaluando la línea de visión entre las RTU y la antena maestra, mientras que en el cabezal se utilizó una interfaz AC de control para las entradas y salidas digitales, junto con una interfaz ANA para la sensorización, logrando lecturas de presión y variables eléctricas transmitidas por un analizador de redes. Finalmente, se implementó la lógica operacional dentro del controlador para el control de la operación del sistema de riego.

The main objective of this work is the redesign of an irrigation system for the cultivation of Hass avocado in Nepeña, Santa-Ancash, with a focus on the reuse of elements installed in an existing irrigation system for cane cultivation, and the efficiency energy of the new pumping subsystem. The project started with the agronomic design to define the user requirements and the selection of the D5000 emitter to plan irrigation in two stages of the system. Subsequently, a hydraulic design was carried out using IRRICAD, which involved the selection of field pipes and valves, as well as the sizing of filters, manifold and valves for the header. Then, considering the operational requirements calculated for each irrigation stage and shift, the most appropriate scenario for selecting the pumping system was identified and the type of operation was determined by implementing a frequency converter. This choice allowed us to carry out a comparative evaluation of the energy savings in contrast to the operation with another type of start for the pumping motor, developing an energy analysis within a time interval established in 5 years, the savings were S/ 177,557.26 , implementing an additional cost of S/ 28,500 for the VDF system. In terms of automation, to control field valves via radio frequency, the G5 RF interface was used, evaluating the line of sight between the RTUs and the master antenna, while in the head an AC control interface was used for the inputs. and digital outputs, along with an ANA interface for sensorization, achieving pressure readings and electrical variables transmitted by a network analyzer. Finally, the operational logic was implemented within the controller to control the operation of the irrigation system.