Comunicado Técnico
08
ISSN 2177-854X
Setembro . 2010
Uberaba - MG
Automação em Sistemas de Irrigação
Responsáveis:
Ana Paula P.M.Guirra
E-mail: [email protected]
Tecnóloga em Irrigação e Drenagem; Pós-graduanda pela FCAV/Unesp Jaboticabal
Elcides Rodrigues da Silva
E-mail: [email protected]
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).
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