Um hectare de quivis amarelos
regado a solar no Sudoeste de França
Este estudo incide sobre um hectare de quivis amarelos, cerca de quinhentas plantas, alimentado a partir de um rio e já equipado com uma rede de micro-rega. A bombagem atual, acionada pela tomada de força do trator, assegura a rega sazonal e a aspersão antigeada. O projeto consiste em transferir a rega diária para uma bomba solar, conservando o dispositivo térmico para as necessidades noturnas.
Dados do local e instalação existente
A parcela tem um hectare de quivis amarelos em latada, regados gota a gota. O rio encontra-se ao pé de uma margem de cerca de três metros. A rede e a filtração já existem; a sua reutilização continua condicionada à verificação do caudal admissível, das perdas de carga e do nível de filtração exigido. O projeto conserva a instalação térmica para a aspersão antigeada e destina o novo sistema solar à rega diária.
Dados introduzidos na aplicação
A cidade climática de referência é Toulouse. O uso escolhido é a rega, com a categoria disponível mais próxima, «Citrinos e outras fruteiras», aplicada a uma área de 1 hectare, ou seja, uma necessidade de referência de 40 m³ por dia. Esta escolha serve de base de necessidade na aplicação; não constitui uma classificação agronómica do quivi. O período de bombagem estende-se de abril a outubro e o modo de rega é gota a gota. Para a captação de água, o estudo considera 3 m de altura entre a água e a margem, 2 m de elevação até ao ponto de entrega e 120 m de canalização. Não é declarado qualquer apoio elétrico nem reserva de água. A partir destes dados, a aplicação estabelece uma altura manométrica total de 20 m.
O resumo antes do cálculo. A altura manométrica total é calculada pela aplicação, não é um valor a introduzir.
Solução escolhida pelo estudo
O LE LAB escolhe uma GRUNDFOS SQF 5A-7, uma submersível de 4 polegadas com eletrónica integrada, cujo envelope cobre 9,0 m³/h e 50 m de altura. O campo conta 3 painéis de 630 Wp numa única cadeia, ou seja, 1 890 Wp. No período de abril a outubro, a produção média situa-se em 58,9 m³ por dia para 40 pedidos. A canalização recomendada é PEAD Ø 50 mm PN 10, diâmetro interior 44,1 mm, onde a água circula a 1,46 m/s ao caudal máximo da bomba — e mais devagar no ponto de funcionamento real —, dentro da janela recomendada pela aplicação.
A solução num relance: a bomba, o campo e a produção média no período declarado.
Produção mensal e dia tipo
A produção média estimada atinge 65,5 m³ por dia em julho e 45,8 m³ em outubro, o mês menos favorável do período declarado e mês de dimensionamento da estação. Cada média mensal de abril a outubro mantém-se acima da necessidade de 40 m³ por dia. Esta leitura não constitui uma garantia diária: uma sequência muito encoberta pode produzir menos do que a necessidade. Na ausência de reserva de água e de apoio, a organização da rega deve, portanto, conservar a flexibilidade necessária ao funcionamento ao ritmo do recurso. Os meses de inverno continuam visíveis no gráfico, embora o dimensionamento incida unicamente sobre o período declarado.
A produção mensal estimada, face à linha da necessidade. O mês crítico do período é indicado sob o gráfico.
O dia tipo de julho apresenta um arranque do caudal por volta das 7 h, um máximo de 7,4 m³/h em torno do meio-dia solar e um volume diário estimado em 63,0 m³. A diferença de 58 % em relação à necessidade indica uma capacidade média suplementar para este dia tipo; não define por si só uma janela de rega livre nem a cobertura de todos os dias do mês.
O dia tipo do mês escolhido, hora a hora, com o pico de caudal e o volume produzido.
Condições de uma captação em rio
O esquema do estudo representa o campo, o quadro, a bomba submersível a 3 m, os 120 m de conduta e o ponto de entrega. Em água de superfície, a bomba pode ser instalada num poço de captação alimentado pelo rio ou numa camisa com crivo adequada, desde que sejam respeitadas as prescrições do fabricante. Uma instalação submersível mantém-se em carga e não exige uma nova ferragem hidráulica diária; o seu arranque depende depois dos automatismos, do nível de água e da potência disponível.
O esquema de instalação do estudo. O ponto de chegada está desenhado como reserva elevada: aqui, trata-se da cabeceira da rede de micro-rega, 2 m acima da bomba.
A filtração existente não pode ser conservada sem verificação. O seu caudal admissível, a sua finura, o seu estado e as suas perdas de carga devem manter-se compatíveis com a nova bomba e com os gotejadores. A pressão realmente exigida à entrada do filtro e à cabeça dos setores de rega gota a gota deve também ser confirmada: o bar reservado no ponto de entrega é uma hipótese de estudo, não um valor medido. A proteção da aspiração contra os corpos grosseiros completa esta filtração. O projeto deve igualmente verificar o nível de estiagem, as variações do rio, a proteção contra as cheias e as regras aplicáveis à captação de água.
A aspersão antigeada continua assegurada pelo sistema existente
A aspersão antigeada é acionada principalmente de noite e ao amanhecer, fora do período de produção fotovoltaica. Exige, além disso, um caudal disponível sem interrupção durante o episódio de geada. O sistema solar ao ritmo do sol apresentado aqui é, portanto, reservado à rega diária; a bomba térmica existente conserva a função antigeada.
A separação dos usos evita atribuir ao sistema solar uma função que ele não pode assegurar sozinho. A bomba térmica continua disponível para os episódios de geada, enquanto a bomba solar cobre a rega sazonal nas condições de produção descritas pelo estudo.
Da necessidade declarada à solução técnica
A aplicação estabelece a necessidade diária a partir da cultura e da área, tem em conta o período de bombagem e calcula a altura manométrica total a partir dos dados hidráulicos introduzidos. Propõe em seguida uma canalização, uma bomba e um campo fotovoltaico compatíveis, e apresenta depois a produção mensal e um dia tipo para o local estudado.
Estudar uma configuração comparável
A aplicação permite repetir este percurso com os dados de outro projeto: cultura, área, recurso em água, período de bombagem e características da conduta.