Desenvolvimento de um controlador de irrigação acionado mecanicamente pela tensão da água no solo

• Autor(a) principal: Almeida, Alexsandro Claudio dos Santos
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11143/tde-04012013-103112/
• topic: Automação; Automation; Inovações tecnológicas; Irrigação - Manejo; Irrigation - Management; technological innovations

A automação do manejo da irrigação é uma alternativa para maximizar a eficiência de uso da água e a produtividade de culturas irrigadas. Entretanto, a maioria dos controladores de irrigação automatizados é ativada eletricamente e inapropriada para uso em propriedades rurais onde não há disponibilidade de energia. Nesta pesquisa, foi desenvolvido e avaliado um controlador de irrigação acionado mecanicamente pela tensão da água no solo. O equipamento usa a variação de tensão dentro do tensiômetro, instalado na zona radicular da cultura, para acionar mecanicamente uma válvula de três vias (válvula de atuação hidráulica), que por sua vez, opera sobre uma válvula de suprimento da irrigação (válvula hidráulica). O controlador foi projetado e construído utilizando conexões de PVC e outros componentes de PVC construídos em tornos mecânicos. Foram construídos dois protótipos de controlador, denominados protótipo I e II. A tensão da água no solo requerida para acionar o sistema de irrigação é regulada pelo ajuste de uma mola. O desempenho de seis amostras do protótipo I e protótipo II foi avaliado em campo e laboratório, respectivamente. O equipamento foi capaz de ligar e desligar o sistema de irrigação tanto na avaliação em laboratório quanto no campo. Entretanto, variações (desvios padrão de até 5 kPa) nas tensões para acionar e desligar a irrigação foram observadas entre as amostras dos controladores. Porém, a calibração tanto do acionamento quanto do desligamento para cada controlador individualmente é possível e mostrou-se capaz de reduzir a variação para < 1 kPa. Simulações de água no solo foram conduzidas utilizando-se o programa SWIMv2.1 para avaliar o efeito da acurácia do sensor, tipo de solo, taxa de aplicação de irrigação e a profundidade de instalação do sensor no desempenho da irrigação. O controlador apresentou os melhores desempenhos quando instalado em profundidades maiores que 15 cm e para tensões de acionamento maiores do que 15kPa. Em situações em que maior precisão é requerida no acionamento do SI (irrigação de culturas com sistema radicular raso) e/ou é necessário maior flexibilidade na definição lâmina de água a ser aplicado é recomendada a utilização de dois controladores, um para ligar e outro para desligar o SI. As melhores eficiências de aplicação da irrigação e de armazenamento da água no solo foram verificadas com o controlador instalado em profundidades de 30 a 40% da profundidade efetiva do sistema radicular.