Passo a Passo_Projeto_Irrigação por Aspersão em MALHA.pdf
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Sep 21, 2022
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projeto
Slide Content
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
1
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO EM MALHA
Considerações sobre o sistema de irrigação por Aspersão em malha.
Na elaboração de um projeto de irrigação é necessário observar critérios
técnicos agronômicos e de engenharia de irrigação como:
• Condições do clima;
• Cultura (necessidade hídrica, profundidade sistema radicular,
evapotranspiração);
• Água disponível (quantidade, qualidade)
• Solo (VIB, CC, PM, densidade do solo)
• Topografia da área;
• Equipamento de irrigação escolhido;
• Disponibilidade de energia (elétrica, diesel);
• Custos (viabilidade econômica)
• Sustentabilidade.
O cálculo hidráulico possibilita o dimensionamento das linhas laterais,
principais, de recalque, sucção e o conjunto motobomba. É realizado para que
as condições ideais de funcionamento sejam atendidas. A disposição do sistema
no campo deve ser de forma a equilibrar pressões, diminuir a exigência de
potência da motobomba e aproveitar a declividade do terreno como ganho de
pressão, caso seja possível.
Localização da fonte de água:
• Deve-se deixar o sistema o mais próximo possível da fonte de água.
Tamanho e forma da área:
• Áreas muito extensas devem ser, na medida do possível, subdivididas
para baratear o projeto;
Direção e comprimento das linhas laterais:
• O comprimento da linha lateral é limitado pela dimensão da área e pelo
limite de perda de carga (20% da pressão de serviço do aspersor).
OBS: O comprimento da linha lateral deve ser definido de forma que a
perda de carga na linha lateral seja de no máximo 20% da PS do aspersor,
o que proporcionará uma variação de 10% na vazão entre os aspersores da
linha lateral.
Direção e comprimento da linha principal:
• Deve ser instalada no sentido da maior declividade, ao longo de toda a
área, normalmente dividindo a área simetricamente no meio.
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
1
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO EM MALHA
Considerações sobre o sistema de irrigação por Aspersão em malha.
Na elaboração de um projeto de irrigação é necessário observar critérios
técnicos agronômicos e de engenharia de irrigação como:
• Condições do clima;
• Cultura (necessidade hídrica, profundidade sistema radicular,
evapotranspiração);
• Água disponível (quantidade, qualidade)
• Solo (VIB, CC, PM, densidade do solo)
• Topografia da área;
• Equipamento de irrigação escolhido;
• Disponibilidade de energia (elétrica, diesel);
• Custos (viabilidade econômica)
• Sustentabilidade.
O cálculo hidráulico possibilita o dimensionamento das linhas laterais,
principais, de recalque, sucção e o conjunto motobomba. É realizado para que
as condições ideais de funcionamento sejam atendidas. A disposição do sistema
no campo deve ser de forma a equilibrar pressões, diminuir a exigência de
potência da motobomba e aproveitar a declividade do terreno como ganho de
pressão, caso seja possível.
Localização da fonte de água:
• Deve-se deixar o sistema o mais próximo possível da fonte de água.
Tamanho e forma da área:
• Áreas muito extensas devem ser, na medida do possível, subdivididas
para baratear o projeto;
Direção e comprimento das linhas laterais:
• O comprimento da linha lateral é limitado pela dimensão da área e pelo
limite de perda de carga (20% da pressão de serviço do aspersor).
OBS: O comprimento da linha lateral deve ser definido de forma que a
perda de carga na linha lateral seja de no máximo 20% da PS do aspersor,
o que proporcionará uma variação de 10% na vazão entre os aspersores da
linha lateral.
Direção e comprimento da linha principal:
• Deve ser instalada no sentido da maior declividade, ao longo de toda a
área, normalmente dividindo a área simetricamente no meio.
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
2
Dimensionamento Agronômico e Operacional:
1º Passo: Cálculo da IRN (lâmina líquida), ITN (lâmina bruta), Turno de rega
(TR) e período de irrigação (PI).
2º Passo: Escolha do Aspersor.
OBS: é importante ressaltar que o projetista pode optar pelo modelo cuja
intensidade de aplicação gere um tempo de irrigação compatível com as
necessidades da propriedade, ou seja, que implique o fato de que as mudanças
ocorrem no momento adequado e que potencializem o tempo de irrigação do
sistema. Talvez a escolha do aspersor permite menores mudanças de posição,
viabilizando irrigações noturnas.
3º Passo: Calcular o tempo de irrigação (Ti):
�??????=
���
��
4º Passo: Tempo necessário por posição (TNP):
Quanto tempo será gasto para irrigar determinada posição mais o tempo para
desmontar o aspersor, transportá-lo e montá-lo na próxima a ser irrigada.
��� = �?????? + ����
5º Passo: Número de pontos irrigados por aspersor por dia (NAD)
�??????�=
����� �??????������
���
6º Passo: Número total de malhas (NTM)
���=
�
2�
��
×2 �����
OBS: O total de malhas encontradas refere-se a toda área sendo metade para
cada lado da linha principal.
7º Passo: Número de pontos de aspersor por malha (NPAM)
��??????�=
����ℎ� �
�
���??????�����
×2 ���ç��
8º Passo: Número de pontos de aspersores na área (NPA)
��??????=�����??????�
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2
Dimensionamento Agronômico e Operacional:
1º Passo: Cálculo da IRN (lâmina líquida), ITN (lâmina bruta), Turno de rega
(TR) e período de irrigação (PI).
2º Passo: Escolha do Aspersor.
OBS: é importante ressaltar que o projetista pode optar pelo modelo cuja
intensidade de aplicação gere um tempo de irrigação compatível com as
necessidades da propriedade, ou seja, que implique o fato de que as mudanças
ocorrem no momento adequado e que potencializem o tempo de irrigação do
sistema. Talvez a escolha do aspersor permite menores mudanças de posição,
viabilizando irrigações noturnas.
3º Passo: Calcular o tempo de irrigação (Ti):
�??????=
���
��
4º Passo: Tempo necessário por posição (TNP):
Quanto tempo será gasto para irrigar determinada posição mais o tempo para
desmontar o aspersor, transportá-lo e montá-lo na próxima a ser irrigada.
��� = �?????? + ����
5º Passo: Número de pontos irrigados por aspersor por dia (NAD)
�??????�=
����� �??????������
���
6º Passo: Número total de malhas (NTM)
���=
�
2�
��
×2 �����
OBS: O total de malhas encontradas refere-se a toda área sendo metade para
cada lado da linha principal.
7º Passo: Número de pontos de aspersor por malha (NPAM)
��??????�=
����ℎ� �
�
���??????�����
×2 ���ç��
8º Passo: Número de pontos de aspersores na área (NPA)
��??????=�����??????�
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
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3
9º Passo: Número de pontos a serem irrigados por dia de trabalho (NPID)
����=
��??????
�??????
10º Passo: Adequação das malhas no campo.
OBS: Caso o cálculo não atenda, pode-se reduzir a área, o que não é uma boa
solução, ou mudar as características de espaçamento ou modelo do aspersor e,
consequentemente, o número de malhas e posições.
• Fazer um croqui da área para esquematizar a distribuição das malhas.
11º Passo: Dimensionamento da linha de aspersores (Malha).
• Cálculo da vazão na malha.
Como haverá comunicação entre as linhas laterais, formando a malha, a vazão
a ser utilizada no dimensionamento é dividida por dois:
�
�????????????ℎ??????=�
���??????����÷2
• Perda de carga permitida.
Será adotado o mesmo critério utilizado na aspersão convencional, ou seja,
variação de pressão máxima permitida igual a 20 % da pressão de serviço média.
ℎ�=0,20×�� ± Dn
• Cálculo do diâmetro da tubulação da linha lateral.
L= Equivale a distância entre a primeira e a ultima posição de funcionamento na
linha.
C= Material utilizado na tubulação.
Obs: Não há necessidade de trabalhar com hf’ já que haverá somente um
aspersor funcionando em cada linha.
�=[10,646 .(
�
�
)
1,852
.
�
ℎ�
]
1
4,87
12º Passo: Definição de utilização de regulador de pressão.
A utilização de reguladores de pressão nos aspersores é sempre desejável para
garantir uma padronização ideal de seu funcionamento. A utilização do regulador
depende da sua existência para a vazão e pressão necessária e da
disponibilidade dos mesmos a custos competitivos. Os fabricantes estão
disponibilizando os reguladores a preços competitivos.
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3
9º Passo: Número de pontos a serem irrigados por dia de trabalho (NPID)
����=
��??????
�??????
10º Passo: Adequação das malhas no campo.
OBS: Caso o cálculo não atenda, pode-se reduzir a área, o que não é uma boa
solução, ou mudar as características de espaçamento ou modelo do aspersor e,
consequentemente, o número de malhas e posições.
• Fazer um croqui da área para esquematizar a distribuição das malhas.
11º Passo: Dimensionamento da linha de aspersores (Malha).
• Cálculo da vazão na malha.
Como haverá comunicação entre as linhas laterais, formando a malha, a vazão
a ser utilizada no dimensionamento é dividida por dois:
�
�????????????ℎ??????=�
���??????����÷2
• Perda de carga permitida.
Será adotado o mesmo critério utilizado na aspersão convencional, ou seja,
variação de pressão máxima permitida igual a 20 % da pressão de serviço média.
ℎ�=0,20×�� ± Dn
• Cálculo do diâmetro da tubulação da linha lateral.
L= Equivale a distância entre a primeira e a ultima posição de funcionamento na
linha.
C= Material utilizado na tubulação.
Obs: Não há necessidade de trabalhar com hf’ já que haverá somente um
aspersor funcionando em cada linha.
�=[10,646 .(
�
�
)
1,852
.
�
ℎ�
]
1
4,87
12º Passo: Definição de utilização de regulador de pressão.
A utilização de reguladores de pressão nos aspersores é sempre desejável para
garantir uma padronização ideal de seu funcionamento. A utilização do regulador
depende da sua existência para a vazão e pressão necessária e da
disponibilidade dos mesmos a custos competitivos. Os fabricantes estão
disponibilizando os reguladores a preços competitivos.
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13º Passo: Pressão no início da linha lateral (Pin)
�??????�=��+??????�+
3
4
⁄ℎ�±
1
2
⁄��
Onde:
Pin = pressão requerida no início da linha lateral (mca);
Ps = pressão de serviço média dos aspersores (mca);
Aa = altura do aspersor (m);
hf = perda de carga na linha lateral (mca); e
Dn = desnível ao longo da linha lateral (m).
em nível: Dn = 0
em aclive: + ½ Dn
em declive: -½ Dn
14º Passo: Dimensionamento da linha principal.
O Critério utilizado para o dimensionamento da Linha principal, Recalque e
Sucção é baseado na velocidade média de escoamento em condutos forçados
(na faixa de 1 a 2 m/s). Em geral, trabalha-se com velocidade de 1,5 m/s.
O cálculo do diâmetro e efetuado utilizando-se a equação da continuidade:
�=
??????�
2
4
.??????
�=√
4.�
??????.??????
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
A = área da seção, m
2
.
V = velocidade de escoamento, m/s.
D = diâmetro da tubulação, m.
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
ℎ�′=10,646 .(
�
�
)
1,852
.
�
�
4,87
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
O dimensionamento da linha de recalque será idêntico ao da linha principal. De
forma prática, utiliza-se o mesmo diâmetro da linha principal. Caso a linha
principal tenha mais de um diâmetro, utiliza-se na linha de recalque, o mesmo
diâmetro do primeiro trecho da linha principal, ou seja, o de maior diâmetro.
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4
13º Passo: Pressão no início da linha lateral (Pin)
�??????�=��+??????�+
3
4
⁄ℎ�±
1
2
⁄��
Onde:
Pin = pressão requerida no início da linha lateral (mca);
Ps = pressão de serviço média dos aspersores (mca);
Aa = altura do aspersor (m);
hf = perda de carga na linha lateral (mca); e
Dn = desnível ao longo da linha lateral (m).
em nível: Dn = 0
em aclive: + ½ Dn
em declive: -½ Dn
14º Passo: Dimensionamento da linha principal.
O Critério utilizado para o dimensionamento da Linha principal, Recalque e
Sucção é baseado na velocidade média de escoamento em condutos forçados
(na faixa de 1 a 2 m/s). Em geral, trabalha-se com velocidade de 1,5 m/s.
O cálculo do diâmetro e efetuado utilizando-se a equação da continuidade:
�=
??????�
2
4
.??????
�=√
4.�
??????.??????
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
A = área da seção, m
2
.
V = velocidade de escoamento, m/s.
D = diâmetro da tubulação, m.
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
ℎ�′=10,646 .(
�
�
)
1,852
.
�
�
4,87
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
O dimensionamento da linha de recalque será idêntico ao da linha principal. De
forma prática, utiliza-se o mesmo diâmetro da linha principal. Caso a linha
principal tenha mais de um diâmetro, utiliza-se na linha de recalque, o mesmo
diâmetro do primeiro trecho da linha principal, ou seja, o de maior diâmetro.
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5
Para o dimensionamento da sucção, basta utilizar um diâmetro comercial acima
do diâmetro da linha de recalque.
15º Passo: Conjunto Motobomba.
Os parâmetros de projeto utilizado para seleção da motobomba são a vazão e
a altura manométrica do sistema.
A vazão do sistema é aquela necessária para suprir a reposição de água, e a
altura manométrica total representa a pressão que o conjunto terá que vencer
para fornecer a vazão adequada e propiciar o perfeito funcionamento do sistema.
Pode ser descrita da seguinte forma:
����=�??????�+(ℎ�
�??????+∆�
�??????
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+ℎ�
��??????????????????
Em que:
Hman = altura manométrica total, em mca.
Pin = pressão no início da linha lateral, em mca;
hfLP = perda de carga ao longo da linha principal, em mca.
∆ZLP = desnível da linha principal, em m;
hfLR = perda de carga ao longo da linha de recalque, em mca.
∆ZLR = desnível da linha de recalque, em m.
hfLS = perda de carga ao longo da sucção, em mca.
∆ZLS = desnível da sucção, em m;
hfLocal = perda de carga localizada, de 3 a 5% das outras perdas.
OBS: deve-se atentar que, no cálculo da potência da motobomba, a unidade
devazão é em L/s e não mais em m
3
/s.
���
��=
�����
75��
���
��≈���
��
���
��=
�����
75����
Onde:
PotAB = potência absorvida pela bomba, em cv;
PotUM = potência útil do motor, em cv;
PotAM = potência absorvida pelo motor, em cv;
Q = vazão do projeto, em L/s;
Hman = altura manométrica total (mca);
Eb = eficiência (rendimento) da bomba (%); e
Em = eficiência (rendimento) do motor (%).
Para efeito de cálculo do consumo de energia, utiliza-se o valor da potência
absorvida pelo motor (PotAM). Para a compra do motor, utiliza-se a potência útil
do motor (PotUM), ou seja, o valor da potência que ele fornece no seu eixo.
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5
Para o dimensionamento da sucção, basta utilizar um diâmetro comercial acima
do diâmetro da linha de recalque.
15º Passo: Conjunto Motobomba.
Os parâmetros de projeto utilizado para seleção da motobomba são a vazão e
a altura manométrica do sistema.
A vazão do sistema é aquela necessária para suprir a reposição de água, e a
altura manométrica total representa a pressão que o conjunto terá que vencer
para fornecer a vazão adequada e propiciar o perfeito funcionamento do sistema.
Pode ser descrita da seguinte forma:
����=�??????�+(ℎ�
�??????+∆�
�??????
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+ℎ�
��??????????????????
Em que:
Hman = altura manométrica total, em mca.
Pin = pressão no início da linha lateral, em mca;
hfLP = perda de carga ao longo da linha principal, em mca.
∆ZLP = desnível da linha principal, em m;
hfLR = perda de carga ao longo da linha de recalque, em mca.
∆ZLR = desnível da linha de recalque, em m.
hfLS = perda de carga ao longo da sucção, em mca.
∆ZLS = desnível da sucção, em m;
hfLocal = perda de carga localizada, de 3 a 5% das outras perdas.
OBS: deve-se atentar que, no cálculo da potência da motobomba, a unidade
devazão é em L/s e não mais em m
3
/s.
���
��=
�����
75��
���
��≈���
��
���
��=
�����
75����
Onde:
PotAB = potência absorvida pela bomba, em cv;
PotUM = potência útil do motor, em cv;
PotAM = potência absorvida pelo motor, em cv;
Q = vazão do projeto, em L/s;
Hman = altura manométrica total (mca);
Eb = eficiência (rendimento) da bomba (%); e
Em = eficiência (rendimento) do motor (%).
Para efeito de cálculo do consumo de energia, utiliza-se o valor da potência
absorvida pelo motor (PotAM). Para a compra do motor, utiliza-se a potência útil
do motor (PotUM), ou seja, o valor da potência que ele fornece no seu eixo.
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
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6
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO EM MALHA (Projeto)
Exemplo: Dimensionar um sistema de irrigação por aspersão em malha para a
área de 7,0 ha, na seguinte situação:
Cultura: Pastagem – Tifton 85
Fator de disponibilidade hídrica (f) = 0,4
Profundidade do sistema radicular: 30 cm
Cc: 28% (em peso)
Pm: 14% (em peso)
Da: 1,35 g/cm
3
VIB: 12 mm/h
Irrigação por Aspersão em Malha, com eficiência de aplicação de 85%
Jornada de trabalho: 16 horas/dia
Turno de rega = Período de irrigação
Tubulação em PVC (C=150), com diâmetros comerciais (mm) de 25, 35, 50, 75,
100, 125 etc.
Tempo de mudança de aspersores: 0,46 horas.
Eficiência da bomba: 75%
Eficiência do motor: 90%
Comprimento da linha de sucção: 6 m
Altura de sucção: 2 m
Altura do aspersor: 2 m
ETc máxima = 3,78 mm/dia
CROQUI:
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6
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO EM MALHA (Projeto)
Exemplo: Dimensionar um sistema de irrigação por aspersão em malha para a
área de 7,0 ha, na seguinte situação:
Cultura: Pastagem – Tifton 85
Fator de disponibilidade hídrica (f) = 0,4
Profundidade do sistema radicular: 30 cm
Cc: 28% (em peso)
Pm: 14% (em peso)
Da: 1,35 g/cm
3
VIB: 12 mm/h
Irrigação por Aspersão em Malha, com eficiência de aplicação de 85%
Jornada de trabalho: 16 horas/dia
Turno de rega = Período de irrigação
Tubulação em PVC (C=150), com diâmetros comerciais (mm) de 25, 35, 50, 75,
100, 125 etc.
Tempo de mudança de aspersores: 0,46 horas.
Eficiência da bomba: 75%
Eficiência do motor: 90%
Comprimento da linha de sucção: 6 m
Altura de sucção: 2 m
Altura do aspersor: 2 m
ETc máxima = 3,78 mm/dia
CROQUI:
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7
1º Passo: Cálculo da IRN (lâmina líquida), ITN (lâmina bruta), Turno de rega
(TR) e período de irrigação (PI).
IRN=
(28−14)
10
.1,35 .30 .0,4=22,68 mm
ITN=
IRN
Ea
=
22,68
0,85
=26,68 mm
��=
���
���
=
22,68
3,78
=6,0 �??????��
��=��=6 �??????��
2º Passo: Escolha do Aspersor.
Ia ≤ VIB
Fabricante: Fabrimar
Modelo: Eco A232 Capacete verde
Pressão de serviço: 25 mca
Espaçamento: 18 x 18 m
Bocal: 5,6 x 3,2 mm
Vazão (q): 2,44 m
3
/h
Diâmetro irrigado: 31 m
��=
�
�
??????�
��
×1000
��=
2,44
18 ×18
×1000=7,53 ��/ℎ
3º Passo: Calcular o tempo de irrigação (Ti):
�??????=
���
��
�??????=
26,68
7,53
=3,54 ℎ����
4º Passo: Tempo necessário por posição (TNP):
��� = �?????? + ����
��� = 3,54 + 0,46=4,0 ℎ����
5º Passo: Número de pontos irrigados por aspersor por dia (NAD)
�??????�=
����� �??????������
���
�??????�=
16
4
=4,0 ���??????çõ����������⁄ /�??????�
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7
1º Passo: Cálculo da IRN (lâmina líquida), ITN (lâmina bruta), Turno de rega
(TR) e período de irrigação (PI).
IRN=
(28−14)
10
.1,35 .30 .0,4=22,68 mm
ITN=
IRN
Ea
=
22,68
0,85
=26,68 mm
��=
���
���
=
22,68
3,78
=6,0 �??????��
��=��=6 �??????��
2º Passo: Escolha do Aspersor.
Ia ≤ VIB
Fabricante: Fabrimar
Modelo: Eco A232 Capacete verde
Pressão de serviço: 25 mca
Espaçamento: 18 x 18 m
Bocal: 5,6 x 3,2 mm
Vazão (q): 2,44 m
3
/h
Diâmetro irrigado: 31 m
��=
�
�
??????�
��
×1000
��=
2,44
18 ×18
×1000=7,53 ��/ℎ
3º Passo: Calcular o tempo de irrigação (Ti):
�??????=
���
��
�??????=
26,68
7,53
=3,54 ℎ����
4º Passo: Tempo necessário por posição (TNP):
��� = �?????? + ����
��� = 3,54 + 0,46=4,0 ℎ����
5º Passo: Número de pontos irrigados por aspersor por dia (NAD)
�??????�=
����� �??????������
���
�??????�=
16
4
=4,0 ���??????çõ����������⁄ /�??????�
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
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8
6º Passo: Número total de malhas (NTM)
���=
�
2�
��
×2 �����
���=
324
2×18
×2=18 ���ℎ��
7º Passo: Número de pontos de aspersor por malha (NPAM)
��??????�=
����ℎ� �
�
���??????�����
×2 ���ç��
��??????�=
108
18
×2=12 ������/���ℎ�
8º Passo: Número de pontos de aspersores na área (NPA)
��??????=�����??????�
��??????=18×12=216 ������
9º Passo: Número de pontos a serem irrigados por dia de trabalho (NPID)
����=
��??????
�??????
����=
216
6
=36 ������
OBS: São dois pontos por malha, significando duas mudanças em cada uma
das 18 malhas.
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8
6º Passo: Número total de malhas (NTM)
���=
�
2�
��
×2 �����
���=
324
2×18
×2=18 ���ℎ��
7º Passo: Número de pontos de aspersor por malha (NPAM)
��??????�=
����ℎ� �
�
���??????�����
×2 ���ç��
��??????�=
108
18
×2=12 ������/���ℎ�
8º Passo: Número de pontos de aspersores na área (NPA)
��??????=�����??????�
��??????=18×12=216 ������
9º Passo: Número de pontos a serem irrigados por dia de trabalho (NPID)
����=
��??????
�??????
����=
216
6
=36 ������
OBS: São dois pontos por malha, significando duas mudanças em cada uma
das 18 malhas.
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
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9
10º Passo: Adequação das malhas no campo.
11º Passo: Dimensionamento da linha de aspersores (Malha).
• Cálculo da vazão na malha.
Como haverá comunicação entre as linhas laterais, formando a malha, a vazão
a ser utilizada no dimensionamento é dividida por dois:
�
�????????????ℎ??????=�
���??????����÷2
�
�????????????ℎ??????=
2,44
2
=1,22 �
3
ℎ⁄÷3600=0,000338�
3
�⁄
• Perda de carga permitida.
Será adotado o mesmo critério utilizado na aspersão convencional, ou seja,
variação de pressão máxima permitida igual a 20 % da pressão de serviço
média.
ℎ�=0,20×�� - Dn
ℎ�=(0,20×25)−1,80=3,2 ���
Obs: Não há necessidade de trabalhar com hf’ já que haverá somente um
aspersor funcionando em cada linha.
• Cálculo do diâmetro da tubulação da linha lateral (Malha).
L= 90 metros (Equivalentea distância entre a primeira e a ultima posição de
funcionamento na linha)
C= 150 (Material utilizado na tubulação)
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
9
10º Passo: Adequação das malhas no campo.
11º Passo: Dimensionamento da linha de aspersores (Malha).
• Cálculo da vazão na malha.
Como haverá comunicação entre as linhas laterais, formando a malha, a vazão
a ser utilizada no dimensionamento é dividida por dois:
�
�????????????ℎ??????=�
���??????����÷2
�
�????????????ℎ??????=
2,44
2
=1,22 �
3
ℎ⁄÷3600=0,000338�
3
�⁄
• Perda de carga permitida.
Será adotado o mesmo critério utilizado na aspersão convencional, ou seja,
variação de pressão máxima permitida igual a 20 % da pressão de serviço
média.
ℎ�=0,20×�� - Dn
ℎ�=(0,20×25)−1,80=3,2 ���
Obs: Não há necessidade de trabalhar com hf’ já que haverá somente um
aspersor funcionando em cada linha.
• Cálculo do diâmetro da tubulação da linha lateral (Malha).
L= 90 metros (Equivalentea distância entre a primeira e a ultima posição de
funcionamento na linha)
C= 150 (Material utilizado na tubulação)
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
10
�=[10,646 .(
�
�
)
1,852
.
�
ℎ�
]
1
4,87
�=[10,646 .(
0,000338
150
)
1,852
.
90
3,2
]
1
4,87
=0,022 �≈22 ��
✓ Deve-se adotar o diâmetro comercial de 25 mm
ℎ�=10,646 .(
0,000338
150
)
1,852
.
90
(0,025)
4,87
=2,11 ���
12º Passo: Definição de utilização de regulador de pressão.
A utilização de reguladores de pressão nos aspersores é sempre desejável para
garantir uma padronização ideal de seu funcionamento. A utilização do regulador
depende da sua existência para a vazão e pressão necessária e da
disponibilidade dos mesmos a custos competitivos. Os fabricantes estão
disponibilizando os reguladores a preços competitivos.
13º Passo: Pressão no início da linha lateral (Pin).
��=(
��
�????????????ℎ??????
100
⁄)×�
�????????????ℎ??????
��=(
2
100
⁄)×90=1,80 ���
�??????�=��+??????�+
3
4
⁄ℎ�±
1
2
⁄��
�??????�
�??????????????????????????????=25+2+
3
4
⁄(2,11)+
1
2
⁄(1,80)=29,48 ���
�??????�
??????????????????????????????????????????=25+2+
3
4
⁄(2,11)−
1
2
⁄(1,80)=27,68 ���
Onde:
Pin = pressão requerida no início da linha lateral (mca);
Ps = pressão de serviço média dos aspersores (mca);
Aa = altura do aspersor (m);
hf = perda de carga na linha lateral (mca); e
Dn = desnível ao longo da linha lateral (m).
em nível: Dn = 0
em aclive: + ½ Dn
em declive: -½ Dn
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
10
�=[10,646 .(
�
�
)
1,852
.
�
ℎ�
]
1
4,87
�=[10,646 .(
0,000338
150
)
1,852
.
90
3,2
]
1
4,87
=0,022 �≈22 ��
✓ Deve-se adotar o diâmetro comercial de 25 mm
ℎ�=10,646 .(
0,000338
150
)
1,852
.
90
(0,025)
4,87
=2,11 ���
12º Passo: Definição de utilização de regulador de pressão.
A utilização de reguladores de pressão nos aspersores é sempre desejável para
garantir uma padronização ideal de seu funcionamento. A utilização do regulador
depende da sua existência para a vazão e pressão necessária e da
disponibilidade dos mesmos a custos competitivos. Os fabricantes estão
disponibilizando os reguladores a preços competitivos.
13º Passo: Pressão no início da linha lateral (Pin).
��=(
��
�????????????ℎ??????
100
⁄)×�
�????????????ℎ??????
��=(
2
100
⁄)×90=1,80 ���
�??????�=��+??????�+
3
4
⁄ℎ�±
1
2
⁄��
�??????�
�??????????????????????????????=25+2+
3
4
⁄(2,11)+
1
2
⁄(1,80)=29,48 ���
�??????�
??????????????????????????????????????????=25+2+
3
4
⁄(2,11)−
1
2
⁄(1,80)=27,68 ���
Onde:
Pin = pressão requerida no início da linha lateral (mca);
Ps = pressão de serviço média dos aspersores (mca);
Aa = altura do aspersor (m);
hf = perda de carga na linha lateral (mca); e
Dn = desnível ao longo da linha lateral (m).
em nível: Dn = 0
em aclive: + ½ Dn
em declive: -½ Dn
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
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11
14º Passo: Dimensionamento da linha principal.
O Critério utilizado para o dimensionamento da Linha principal, Recalque e
Sucção é baseado na velocidade média de escoamento em condutos forçados
(na faixa de 1 a 2 m/s). Em geral, trabalha-se com velocidade de 1,5 m/s.
O cálculo do diâmetro e efetuado utilizando-se a equação da continuidade:
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
A = área da seção, m
2
.
V = velocidade de escoamento, m/s.
D = diâmetro da tubulação, m.
• Calculo do diâmetro da linha principal para o primeiro trecho:
�
���????????????=�° �� ���������� ����??????������ ��� ��??????×�
���??????����
�
���????????????=18×2,44=43,92�
3
ℎ÷3600=0,0122�
3
�⁄⁄
�=√
4.�
??????.??????
�=√
4.0,0122
??????.1,5
=0,102 �≈102 ��
??????=
4�
??????�
2
??????=
4×0,0122
??????×(0,100)
2
=1,55 �/�
✓ Usar a tubulação comercial de 100 mm
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
ℎ�=10,646 .(
0,0122
150
)
1,852
.
18
(0,100)
4,87
=0,38 ���
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
11
14º Passo: Dimensionamento da linha principal.
O Critério utilizado para o dimensionamento da Linha principal, Recalque e
Sucção é baseado na velocidade média de escoamento em condutos forçados
(na faixa de 1 a 2 m/s). Em geral, trabalha-se com velocidade de 1,5 m/s.
O cálculo do diâmetro e efetuado utilizando-se a equação da continuidade:
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
A = área da seção, m
2
.
V = velocidade de escoamento, m/s.
D = diâmetro da tubulação, m.
• Calculo do diâmetro da linha principal para o primeiro trecho:
�
���????????????=�° �� ���������� ����??????������ ��� ��??????×�
���??????����
�
���????????????=18×2,44=43,92�
3
ℎ÷3600=0,0122�
3
�⁄⁄
�=√
4.�
??????.??????
�=√
4.0,0122
??????.1,5
=0,102 �≈102 ��
??????=
4�
??????�
2
??????=
4×0,0122
??????×(0,100)
2
=1,55 �/�
✓ Usar a tubulação comercial de 100 mm
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
ℎ�=10,646 .(
0,0122
150
)
1,852
.
18
(0,100)
4,87
=0,38 ���
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
12
Trecho
Comprimento
(m)
Numero de
aspersores
Vazão
m³/s
Diâmetro (m) Velocidade
m/s
Hf
(mca) Calculado Comercial
1 18 18 0,0122 0,102 0,100 1,55 0,38
2 36 16 0,0108 0,096 0,100 1,38 0,61
3 36 14 0,0094 0,090 0,100 1,21 0,48
4 36 12 0,0081 0,083 0,075 1,84 1,45
5 36 10 0,0067 0,076 0,075 1,53 1,04
6 36 8 0,0054 0,068 0,075 1,23 0,68
7 36 6 0,0040 0,059 0,075 0,92 0,40
8 36 4 0,0027 0,048 0,050 1,38 1,37
9 36 2 0,0013 0,034 0,035 1,41 2,15
Total 306
8,55
• Linha de recalque:
✓ Usar o mesmo diâmetro da linha principal, 100 mm.
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
ℎ�=10,646 .(
0,0122
150
)
1,852
.
100
(0,100)
4,87
=2,10 ���
• Linha de sucção:
✓ Deve-se considerar um diâmetro comercial imadiatamente acima do
usado na linha de recalque, então deve-se usar o diâmetro de 125
mm.
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
ℎ�=10,646 .(
0,0122
150
)
1,852
.
6
(0,125)
4,87
=0,042 ���
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
12
Trecho
Comprimento
(m)
Numero de
aspersores
Vazão
m³/s
Diâmetro (m) Velocidade
m/s
Hf
(mca) Calculado Comercial
1 18 18 0,0122 0,102 0,100 1,55 0,38
2 36 16 0,0108 0,096 0,100 1,38 0,61
3 36 14 0,0094 0,090 0,100 1,21 0,48
4 36 12 0,0081 0,083 0,075 1,84 1,45
5 36 10 0,0067 0,076 0,075 1,53 1,04
6 36 8 0,0054 0,068 0,075 1,23 0,68
7 36 6 0,0040 0,059 0,075 0,92 0,40
8 36 4 0,0027 0,048 0,050 1,38 1,37
9 36 2 0,0013 0,034 0,035 1,41 2,15
Total 306
8,55
• Linha de recalque:
✓ Usar o mesmo diâmetro da linha principal, 100 mm.
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
ℎ�=10,646 .(
0,0122
150
)
1,852
.
100
(0,100)
4,87
=2,10 ���
• Linha de sucção:
✓ Deve-se considerar um diâmetro comercial imadiatamente acima do
usado na linha de recalque, então deve-se usar o diâmetro de 125
mm.
A perda de carga (hf) é calculada utilizando-se a equação de Hazen-Williams:
hf = perda de carga ao longo da linha, mca.
Q = vazão da linha principal, m
3
/s
C = coeficiente de rugosidade, adimensional.
L = comprimento da linha, m.
D = diâmetro da tubulação, m.
ℎ�=10,646 .(
0,0122
150
)
1,852
.
6
(0,125)
4,87
=0,042 ���
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
13
15º Passo: Conjunto Motobomba.
Os parâmetros de projeto utilizado para seleção da motobomba são a vazão
e a altura manométrica do sistema.
A vazão do sistema é aquela necessária para suprir a reposição de água, e a
altura manométrica total representa a pressão que o conjunto terá que vencer
para fornecer a vazão adequada e propiciar o perfeito funcionamento do sistema.
Pode ser descrita da seguinte forma:
����=�??????�+(ℎ�
�??????+∆�
�??????
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+ℎ�
��??????????????????
a) Pressão no início da linha lateral:
Pin = 29,48mca
b) Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha principal:
hfLP = 8,55 metros
ΔZLP = (6/100) x 306 = 18,36 m
Obs: considerou-se no cálculo a pior situação da malha.
c) Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de recalque:
hfLR = 2,10 mca
ΔZLR = (6/100) x 100 = 6 m
d) Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de sucção:
hfLS = 0,042 mca
ΔZLS = 2 m
e) Cálculo da perda de carga localizada
hflocalizada = 3 a 5% da soma dos demais parâmetros de Hman.
hflocalizada = (4/100) x 66,55 = 2,66 mca
����=29,48+(8,55+18,36)+(2,10+6)+(0,042+2)+2,66=69,19 ���
Em que:
Hman = altura manométrica total, em mca.
Pin = pressão no início da linha lateral, em mca;
hfLP = perda de carga ao longo da linha principal, em mca.
∆ZLP = desnível da linha principal, em m;
hfLR = perda de carga ao longo da linha de recalque, em mca.
∆ZLR = desnível da linha de recalque, em m.
hfLS = perda de carga ao longo da sucção, em mca.
∆ZLS = desnível da sucção, em m;
hfLocal = perda de carga localizada, de 3 a 5% das outras perdas.
OBS: deve-se atentar que, no cálculo da potência da motobomba, a unidade
de vazão é em L/s e não mais em m
3
/s.
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
13
15º Passo: Conjunto Motobomba.
Os parâmetros de projeto utilizado para seleção da motobomba são a vazão
e a altura manométrica do sistema.
A vazão do sistema é aquela necessária para suprir a reposição de água, e a
altura manométrica total representa a pressão que o conjunto terá que vencer
para fornecer a vazão adequada e propiciar o perfeito funcionamento do sistema.
Pode ser descrita da seguinte forma:
����=�??????�+(ℎ�
�??????+∆�
�??????
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+(ℎ�
��+∆�
��
)+ℎ�
��??????????????????
a) Pressão no início da linha lateral:
Pin = 29,48mca
b) Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha principal:
hfLP = 8,55 metros
ΔZLP = (6/100) x 306 = 18,36 m
Obs: considerou-se no cálculo a pior situação da malha.
c) Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de recalque:
hfLR = 2,10 mca
ΔZLR = (6/100) x 100 = 6 m
d) Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de sucção:
hfLS = 0,042 mca
ΔZLS = 2 m
e) Cálculo da perda de carga localizada
hflocalizada = 3 a 5% da soma dos demais parâmetros de Hman.
hflocalizada = (4/100) x 66,55 = 2,66 mca
����=29,48+(8,55+18,36)+(2,10+6)+(0,042+2)+2,66=69,19 ���
Em que:
Hman = altura manométrica total, em mca.
Pin = pressão no início da linha lateral, em mca;
hfLP = perda de carga ao longo da linha principal, em mca.
∆ZLP = desnível da linha principal, em m;
hfLR = perda de carga ao longo da linha de recalque, em mca.
∆ZLR = desnível da linha de recalque, em m.
hfLS = perda de carga ao longo da sucção, em mca.
∆ZLS = desnível da sucção, em m;
hfLocal = perda de carga localizada, de 3 a 5% das outras perdas.
OBS: deve-se atentar que, no cálculo da potência da motobomba, a unidade
de vazão é em L/s e não mais em m
3
/s.
Disciplina: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
14
���
��=
�����
75��
���
��=
12,2×69,19
75×0,75
=15,00 ��
���
��≈���
��
���
��=
�����
75����
���
��=
12,2×69,19
75×0,75×0,9
=16,67 ��
Onde:
PotAB = potência absorvida pela bomba, em cv;
PotUM = potência útil do motor, em cv;
PotAM = potência absorvida pelo motor, em cv;
Q = vazão do projeto, em L/s;
Hman = altura manométrica total (mca);
Eb = eficiência (rendimento) da bomba (%); e
Em = eficiência (rendimento) do motor (%).
Prof. Dr. Robson Prucoli Posse
14
���
��=
�����
75��
���
��=
12,2×69,19
75×0,75
=15,00 ��
���
��≈���
��
���
��=
�����
75����
���
��=
12,2×69,19
75×0,75×0,9
=16,67 ��
Onde:
PotAB = potência absorvida pela bomba, em cv;
PotUM = potência útil do motor, em cv;
PotAM = potência absorvida pelo motor, em cv;
Q = vazão do projeto, em L/s;
Hman = altura manométrica total (mca);
Eb = eficiência (rendimento) da bomba (%); e
Em = eficiência (rendimento) do motor (%).
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