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EMPLEO DE PROGRAMADORES PARA LA GESTIÓN DEL RIEGO

1. Introducción.
2. Clasificación de programadores de riego.
3. Criterios de selección.
3.1. Elementos a controlar: electroválvulas de riego.
3.2. Instalaciones con corriente eléctrica.
3.3. Instalaciones con baterías.
4. Gestión del riego.
4.1. Objetivos de la programación.
5. Métodos de programación del riego.
5.1. Métodos basados en el estado hídrico del suelo.
5.1.1. Método tensiométrico.
5.1.2. Bloques de yeso, nylon o fibra de vidrio.
5.1.3. Reflectometría en el Dominio del Tiempo (TDR).
5.2. Métodos basados en el estado de la planta.
5.3. Método de balance hídrico del conjunto suelo-planta-atmósfera.
6. Referencias.

 
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1. INTRODUCCIÓN.

Los programadores de riego son instrumentos que permiten controlar la apertura o cierre de sectores o válvulas de riego según el planning establecido por el gestor del riego. Además, pueden incorporar contadores de agua, medidores de presión, etc. y almacenar datos.

Los programadores de bajo coste suelen utilizarse principalmente en jardinería. Estos actúan según la variable tiempo o volumen, existiendo diferentes tipos: programador a pilas con válvula incorporada, a pilas con salidas a solenoides “latch”, horario con mandos mecánicos, digital por tiempo con o sin registro de caudal, volumétrico multicable o monocable y programadores modulares.

En espacios verdes de áreas residenciales también se utilizan los programadores de bajo coste conocidos como de “grifo”, con pilas y fácil instalación, si bien con limitadas prestaciones en lo referente a los elementos del riego a controlar. Como contrapartida en instalaciones más complejas se emplean programadores conectados a la red eléctrica que tienen un coste superior, pero permiten almacenar un mayor número de programas, lo que facilita el control sobre zonas con diferentes emisores y/o plantas.

Cuando se pretende programar el riego de varios sectores utilizando rutinas o algoritmos de control más sofisticados (utilizando variables climáticas) debido a que aumenta la complejidad se requiere la utilización de un ordenador para obtener un control óptimo. Los ordenadores de riego que se instalan en los sistemas de riego controlan la distribución y dosificación del riego. Mediante estas herramientas se pueden monitorizar los riegos, configurar los parámetros de riego de forma sencilla, acumular y mostrar histórico de actividades y consumos de la instalación de riego, realizar gráficas del histórico, almacenar históricos de actividades y eventos de la agenda de riego, etc.

Además, existen sistemas que permiten la conexión en red de los ordenadores que componen la explotación, la creación de una intranet o la conexión con Internet para poder recopilar datos de las estaciones agrometeorológicas de los distintos programas de asesoramiento al regante que existen en las diferentes Comunidades Autónomas.

2. CLASIFICACIÓN DE PROGRAMADORES DE RIEGO.

En el mercado existen multitud de programadores y según sus características técnicas se pueden clasificar en los siguientes tipos (Cancela et al., 2009):

- Programadores de batería con válvula incorporada.
- Programadores de batería con salidas a solenoides “latch”.
- Programadores horarios con mandos mecánicos.
- Programador digital por tiempo con o sin registro de caudal.
- Programador volumétrico multicable o monocable.
- Programadores modulares.

3. CRITERIOS DE SELECCIÓN.


Según el diseño del sistema de riego que se pretenda automatizar se selecciona el programador adecuado, siendo necesario prever una posible ampliación de la instalación en relación a los parámetros a controlar. Las características principales del programador a tener presentes son: número de sectores; número de programaciones, duración del ciclo de riego, control del bombeo, detección de averías, control de sondas externas y tensión de alimentación. En el mercado nos encontramos con una amplia gama de modelos de programadores que permiten el control desde un único sector hasta una serie ilimitada de ellos, de igual modo en el número de programaciones (independientes o secuenciales) existen multitud de combinaciones.

Las características de cada instalación y los elementos a controlar, nos dirán el modelo adecuado de programador a elegir.

3.1. Elementos a controlar: electroválvulas de riego.

Las salidas de los programadores hacia las electroválvulas utilizadas en los sectores o unidades de riego, pueden ser de tres tipos:

Cabe destacar que en el caso del modelo LATCH, los solenoides deben estar muy próximos al programador, pues este solenoide funciona con impulsos de 200 milisegundos para cada maniobra (abrir/cerrar). Esta distancia no debe ser superior a 5 metros, pues el cable eléctrico suaviza estos impulsos haciendo que no llegue al solenoide el impulso con la calidad necesaria.

3.2. Instalaciones con corriente eléctrica.

En estas instalación normalmente se eligen modelos de 24Vac, pues con un simple trasformador (230/24Vac) se puede tener control sobre la instalación. Los solenoides de las electroválvulas serán de 24Vac y mediante un simple relé tendremos control sobre las bombas de agua y de fertilizante.


Figura 1. Programador de riego para instalaciones con corriente eléctrica (Cortesía de AMGI “Programador KATEK”).

En este tipo de instalación  hay que tener en cuenta las siguientes consideraciones:

  1. El transformador utilizado es el mismo para la alimentación del programador y de las electroválvulas de riego, por lo que procuraremos que esté un 20% sobredimensionado en cuanto al consumo máximo posible (número de solenoides máximo funcionando a la vez).
  2. Este transformador no requiere ninguna cualidad en especial. Sin embargo, se recomiendan los transformadores toroidales por su gran calidad y su baja generación de ruidos electromagnéticos
  3. En las instalaciones en las que exista 400Vac (trifásica), una buena forma de eliminar eventuales problemas en el programador es la de alimentar  a los contactores de arranque de bomba ó fertilizante con una fase diferente de la escogida para alimentar al programador de riego

3.3. Instalaciones con baterías.

Estas instalaciones se llevan a cabo en zonas sin posibilidad de conexión eléctrica a la red local.

Debemos de subdividirlas en dos apartados:

  1. Presencia de batería (12Vdc) recargada por placa solar.
  2. Presencia de batería perteneciente a un motor diesel con finalidad de electrobomba ó con finalidad de grupo electrógeno.

En el primer caso son validos tanto el sistema de 12Vdc como el sistema LATCH, con la diferencia de consumo existente entre ellos. El consumo del sistema de 12Vdc viene dado por las horas de funcionamiento de los solenoides de riego (también de 12Vdc), mientras que en el sistema LATCH sólo importa, a nivel de consumo, el número de veces que ha de maniobrar el solenoide para abrir o cerrar válvulas (durante el riego no consume, pues es de enclavamiento).

De todas formas esta ventaja a nivel de consumo que permite colocar una batería y placa solar de reducidas dimensiones, se convierte en una desventaja a la hora de llevar el mando de los solenoides a las electroválvulas de campo (la distancia entre el solenoide y la válvulas no deben superar los 5 metros), teniendo que llevar hasta la válvula, si esta está más distante, un tubo de mando hidráulico.

En el segundo caso, al disponer de una batería constantemente recargada (siempre que se está regando el alternador del motor recarga la batería) podemos utilizar un modelo de 12Vdc que permite unos costes de solenoides más económicos.


Figura 2. Programador de riego para instalaciones con batería y solenoides de 12Vdc (Cortesía de AMGI “Programador KATEK F2”).

Podemos observar (Figura 2) que la alimentación del equipo de 12Vdc se efectúa mediante una batería recargada por una placa solar. Esta placa solar deberá de dimensionarse para el consumo total.

En el caso de querer utilizar el programador de riego para el control de fertilizantes, podemos optar por dos variantes:

- Mediante solenoides y válvulas (sistema de válvula hidráulica).
- Mediante bombas inyectoras eléctricas.

En este último sistema se ha de tener muy en cuenta el consumo del motor de esta bomba, pues supera al de todos los elementos restantes. Para activarla por medio de un programador de riego es necesario intercalar un contactor de 12Vdc que haga las funciones de interruptor.

En el caso de solenoides LATCH se puede omitir el regulador de carga de la batería, pues el consumo es muy bajo, únicamente tomaremos la precaución  de instalar un diodo protector para evitar que la batería se descargue por la placa durante la noche.


Figura 3. Programador de riego para instalaciones con batería y solenoides LATCH (Cortesía de AMGI “Programador KATEK F2”).

Este sistema es con diferencia, el que menos consume. Pero hay que tener en cuenta que los solenoides usan tres cables (activación, común y desactivación) y que estos deben estar muy próximos al programador.

En todo sistema alimentado por batería y placa solar ó solamente batería, se ha de tener en cuenta que es muy importante que los contactos de alimentación estén siempre limpios y que la placa solar este colocada de forma que aproveche al máximo las horas diarias de sol, igualmente, hay que tener en cuenta que sobre esta ella no incida ninguna sombra en el periodo de insolación.

 

Ruiz Canales, A.
Departamento de Ingeniería. Escuela Politécnica Superior de Orihuela. Universidad Miguel Hernández (Alicante).
Molina Martínez, J.M.
Departamento de Ingeniería de los Alimentos y del Equipamiento Agrícola. Área de Ingeniería Agroforestal. Universidad Politécnica de Cartagena (Murcia)
Cancela Barrio J.J.F y Fandiño Beiro M
Escuela Politécnica Superior-Universidad de Santiago de Compostela (Lugo)

 

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