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Diseño hidráulico del sistema de riego de un cultivo hidropónico

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kiki3385
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Registrado: Jue Ago 16, 2018 12:18 pm
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#1

Jue Ago 16, 2018 1:26 pm

Buenas tardes a tod@s mi nombre es José y soy nuevo en el foro. Desde ya pido disculpas porque soy estudiante de ingeniería electrónica y al preguntar o comentar algo no esté diciendo lo correcto. He tratado de documentarme un poco antes de acudir al foro para poder explicar mejor mis dudas y así me podáis entender.

Como indico en el título del tema estoy diseñando un cultivo hidropónico automatizado y ahora estoy en la parte del riego. El croquis de la instalación es el que se muestra en la imagen adjunta. Los diámetros de tuberías que aparecen los he puesto sin comprobar y por supuesto no son los definitivos. Tengo que dimensionarlos correctamente y ahí vienen mis dudas y la necesidad de ayuda.

La red de riego consta de una tubería general de 32 m, a la derecha salen 3 ramales o tuberías secundarias de 9 m y a la izquierda 2 ramales de 6 m y diámetro inferior a la general que llevan en agua hasta cada linea de bancadas. Estas bancadas consisten en una estructura de hierro que soporta 7 canales de PVC de 12 m de longitud separados unos 30 cm y paralelos entre sí. En estos canales se introduce agua a un caudal de 1.5 L/min por medio de un micro-tubo de PE que va pinchado a la tubería secundaria o ramal. En la imagen, la linea azul es la tubería general, las lineas verdes son las tuberías secundarias o ramales y las líneas moradas corresponden a cada micro-tubo que introduce el agua en cada canal de PVC de 12 m. Como se observa hay dos sectores de riego, el de la derecha consta de 12 bancadas y el de la izquierda de 4 bancadas, cada bancada tiene 7 canales por lo que necesito 7 micro-tubos de PE por bancada, como hay 16 bancadas haría un total de 112 micro-tubos que a un caudal de 1.5 L/min cada uno es necesario que el caudal en la tubería general y en definitiva a la salida del depósito fuese de 168 L/min.

Pues bien, el riego es por gravedad y he calculado la presión que me genera la columna de agua del depósito que necesito que es de 2000L y sus dimensiones son 0.88x1.64x1,80 m (Dimensiones comerciales). Para 2000L, la columna de agua que voy a tener es de 1,40 m, teniendo en cuenta que la superficie del depósito es de 0.88x1.64 m. Esto me da una presión a la salida del depósito de 0.14 atm si tenemos en cuenta que 1 atm = 10 m.c.a aproximadamente. Por otro lado he visto en bibliografía que el micro-tubo se considera un tipo de emisor de riego y que tiene un exponente de descarga x=0.75-1 que indica flujo laminar.

Teniendo en cuenta todo esto necesitaría la curva caudal-presión de este emisor, su coeficiente de variación, su intervalo de presiones de trabajo, longitud equivalente en metros de tubería por la perdida de carga debida a la unión microtubo-ramal, etc. para poder dimensionar las tuberías, calcular pérdidas de carga, etc. He buscado en los catálogos de algún fabricante y solo aparece el diámetro exterior e interior del micro-tubo pero no me facilita la ficha técnica del producto para poder tener estos datos datos para realizar los cálculos de diseño. Teniendo en cuenta todo esto:

A) ¿Qué me aconsejáis para dimensionar el sistema de riego? O algún consejo o sugerencia
sobre cualquier tema.
B) ¿Es posible garantizar el caudal de 1.5 L/min en cada micro-tubo al regar sin presión?
C) ¿Podríais facilitarme algún fabricante que disponga de este producto y su ficha técnica?
D) ¿Cómo puedo diseñarlo para conseguir un caudal más o menos constante de 1.5 L/min en
cada micro-tubo? Cabe decir que el caudal no tiene porqué ser exactamente 1.5 L/min en
cada micro-tubo, todo diseño que me garantice un caudal que esté entre 1-2 L/min es
válido.

Bueno nada más por ahora. Sé que es un tocho de texto pero quería poneros bien en antecedentes para una mejor ayuda. Si he cometido fallos de terminología estaré agradecido en que me corrijáis, si he cometido algún error en alguna norma del foro igualmente corregidme y disculpad por todo. Espero vuestras respuestas. Muchas gracias.

Un saludo.
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