Características hidráulicas e energéticas de um pivô central

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Barbosa, Brenon Diennevan Souza
• Orientador(a): Colombo, Alberto
• Banca de defesa: Faria, Lessandro Coll, Lima, Luiz Antônio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
• Departamento: Departamento de Engenharia
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Irrigação – Pivô central; Eficiência energética; Energia elétrica – Consumo; Irrigation – Central pivot; Energy efficiency; Electric power consumption
• Área do conhecimento CNPq: Irrigação e Drenagem
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/12278

O monitoramento contínuo das características operacionais dos equipamentos de irrigação permite que os irrigantes identifiquem variações nos parâmetros de desempenho destes equipamentos, orientando-os quanto à necessidade de substituição de componentes desgastados, que possam comprometer a uniformidade de aplicação de água e ou eficiência energética destes equipamentos. O objetivo deste estudo foi analisar, ao longo de um giro completo de uma linha lateral de um pivô central, de 436,8m de comprimento, o comportamento das seguintes características: vazão (Q); altura manométrica total (HMT); potência elétrica ativa (PEA); rendimento global (ƞg); consumo específico (CE) e consumo específico normalizado da irrigação (CENI). O sistema foi avaliado após seis anos de uso, com 8844 horas de operação em terreno de topografia variável, caracterizado por um desnível vertical descendente máximo de 19.5m e um desnível vertical ascendente máximo de 4,2m. Ao longo de 22 posições angulares diferentes assumidas pela linha lateral na área, foram determinados perfis radiais da distribuição espacial da carga de pressão ao longo da linha. Com base na norma ABNT 14244, na posição da linha lateral correspondente ao desnível vertical ascendente máximo, foi determinada a uniformidade de aplicação de água (CUCH). O pivô central analisado neste estudo operava com vazão média de 231,95 m3 h-1, que representa uma redução de 4% no valor declarado em projeto. Esta redução na vazão pode estar associada ao valor médio perda de carga na adutora observado (28 m) que foi muito superior ao valor declarado na ficha técnica do pivô central (13 m). A redução na vazão do sistema ocasionou também a redução na PEA observada, sendo registrado um valor médio de 98 kW, que representa uma redução de 2,7% em relação ao valor médio de catálogo. Em toda a área irrigada, os pares de valores de HMT e Q observados ficaram abaixo dos valores de catálogo. Estes fatores também prejudicaram a distribuição de carga de pressão ao longo da linha lateral: 9 perfis, dentre os 22 analisados, apresentaram valores de carga de pressão mínima menor do que o valor nominal (7,02 m) das válvulas reguladoras de pressão. Apesar do tempo de uso, o rendimento global da unidade de bombeamento se mostrou satisfatório, atingindo um valor médio de 72,46%, que representa uma redução de apenas 5% em relação ao valor de catálogo. Apesar da redução no rendimento global do conjunto de bombeamento, o efeito da redução dos valores de vazão (Q) e altura manométrica total (HMT) foi preponderante na determinação do CE médio (0,424 kWh m-3), que ficou 1,8% abaixo do valor de projeto. No entanto, o valor de CENI médio observado (3,80 Whm-3m-1), que ficou 1,3% acima do valor de catalogo, refletindo a queda nos valores de HMT, Q e rendimento global. Mesmo após 8844 h de operação, o sistema foi capaz de apresentar um valor de CUCH de 89,58%, que pode ser classificado como uma “boa” uniformidade de aplicação de água.