Ingeniería Mecánica · 2020
Diseño y construcción de huerto vertical con sistema de riego automático por goteo
El presente proyecto consta de 6 capítulos, donde se describen los conceptos y procedimientos necesarios para el diseño de un huerto vertical con sistema de riego automático por goteo. En el primer capítulo, se definen los conceptos generales del riego localizado y riego por goteo, explicando los componentes principales del sistema, las características del terreno y de la planta que son afectadas por usar un riego localizado. En el segundo capítulo, se diseña la estructura y las macetas del huerto vertical, partiendo de unos requerimientos mínimos de espacio y volumen de tierra necesarios para un óptimo desarrollo de las plantas...
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 12
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 13
- OBJETIVOSp. 15
- METODOLOGÍAp. 16
- Etapa 1. Fundamentaciónp. 16
- Etapa 2. Diseño de la estructura y las macetas para el huerto verticalp. 16
- del sistemap. 61
- Etapa 4. Análisis energético del sistemap. 16
- Etapa 5. Elaboración de información técnicap. 16
- CAPÍTULO 1. CONCEPTOS GENERALESp. 17
- 1.1. Riego localizadop. 17
- 1.1.1. Evapotranspiraciónp. 17
- 1.1.2. Régimen de humedadp. 18
- 1.1.3. Distribución del sistema radicalp. 18
- 1.1.4. Bulbo húmedop. 18
- 1.1.5. Salinidadp. 19
- 1.2. Riego por goteop. 19
- 1.2.1. Fuente de abastecimiento de aguap. 20
- 1.2.2. Reservoriop. 20
- 1.2.3. Cabezal de riegop. 21
- 1.2.4. Equipo de bombeop. 21
- 1.2.5. Filtraciónp. 21
- 1.2.6. Fertirrigaciónp. 22
- 1.2.7. Mediciónp. 22
- 1.2.8. Controlp. 22
- 1.3. Red de distribución de tuberíasp. 23
- 1.3.1. Laterales de riegop. 23
- 1.3.2. Goterosp. 23
- VERTICALp. 25
- 2.1. Diseño de la estructurap. 25
- 2.2. Diseño de las macetasp. 25
- CAPÍTULO 3. CÁLCULO DE REQUERIMIENTO DE RIEGOp. 29
- 3.1. Requerimientos de riego del cultivop. 29
- 3.1.1. Evapotranspiración del cultivo (ETc)p. 29
- 3.1.2. Evapotranspiración del gotero (ETg)p. 30
- 3.1.3 Lámina de riego (Lr)p. 30
- 3.1.4. Lámina neta de riego (Ln)p. 32
- 3.1.5. Lámina bruta de riego (Lb)p. 32
- 3.1.6. Intensidad de la aplicación (Ia)p. 33
- 3.1.7. Tiempo de riego (T)p. 33
- 3.1.8. Área del sector de riego (Ar)p. 34
- 3.1.9. Volumen en el sector de riego (Vr)p. 34
- 3.1.10. Caudal del proyecto (Qp)p. 35
- CAPÍTULO 4. DISEÑO HIDRÁULICOp. 36
- 4.1. Croquis de la red de tuberíasp. 36
- 4.1.1 Número de emisores (Ne)p. 37
- 4.1.2. Número de laterales (Nl)p. 38
- 4.2. Diseño de la tubería lateral portagoterosp. 38
- 4.2.1. Presión de operaciónp. 38
- 4.2.2. Diámetro nominal de la tubería lateral portagoterosp. 39
- 4.2.3. Criterio de diseñop. 39
- 4.2.4. Criterio de diseño de la tubería lateral portagoteros (Crl)p. 41
- 4.2.5. Caudal de la tubería lateral portagoteros (Qlat)p. 42
- 4.2.6. Pérdida de carga en la tubería lateral portagoteros (hl)p. 42
- 4.2.7. Evaluación de la pérdida de cargap. 45
- 4.2.8. Presión necesaria en el origen del lateral (Hlo)p. 46
- 4.3. Diseño de la tubería de distribuciónp. 46
- 4.3.1. Criterio de diseño de la tubería de distribución (Crd)p. 46
- 4.3.2. Caudal de la tubería de distribución (Qdis)p. 46
- 4.3.3. Pérdida de carga en la tubería de distribución (hd)p. 47
- 4.3.4. Evaluación de la pérdida de cargap. 45
- 4.3.5. Presión necesaria en el origen de la tubería de distribución (Hdo)p. 48
- 4.4. Pérdida de carga en la tubería de conducción (hc)p. 49
- 4.5. Presión necesaria a la salida del cabezal (Hco)p. 49
- 4.6. Pérdida de carga en el cabezal de riego (Hcr)p. 49
- 4.7. Altura manométrica total (Hm)p. 50
- 4.8. Selección de la bombap. 50
- 4.9. Selección del reservoriop. 51
- CAPÍTULO 5. SISTEMA DE RIEGO AUTOMÁTICOp. 52
- 5.1. Introducción al sistema de riego automáticop. 52
- 5.2. Proceso de prototipadop. 52
- 5.2.1. Prototipo mínimop. 52
- 5.2.2. Diseño incrementalp. 53
- 5.3. Circuito eléctricop. 54
- 5.4. Programación del sistema de riegop. 55
- 5.5. Conexión con red eléctricap. 56
- CAPÍTULO 6. ANÁLISIS DEL CONSUMO ENERGÉTICO DEL SISTEMAp. 58
- CONCLUSIONESp. 60
- RECOMENDACIONESp. 61
- BIBLIOGRAFÍAp. 63
- ANEXOSp. 65
- Tabla 1. Volumen de tierra de maceta recomendado para hortalizasp. 26
- Tabla 2. Valores de coeficiente único de cultivop. 29
- Tabla 3. Propiedades físicas del suelop. 31
- Tabla 4. Intensidad de aplicación para 4 valores de caudal de emisorp. 33
- Tabla 5. Tiempo de riego para 4 valores de intensidad de aplicaciónp. 34
- Tabla 6. Caudal de proyecto para 4 valores de tiempo de riegop. 35
- Tabla 7. Datos técnicos de los goteros J-Turbo KeyPlusp. 38
- Tabla 8. Información técnica de la tubería portagoterosp. 39
- goterosp. 23
- Tabla 10. Valores del Coeficiente de Christiansenp. 43
- 4 valores de caudal de tubería portagoterosp. 44
- 3 valores de diámetro internop. 48
- DC diaphragm pumpp. 58
- Figura 1. Forma de bulbo húmedo en suelos de diferente texturap. 19
- Figura 2. Esquema de un sistema de riego por goteop. 20
- Figura 3. Dimensiones de la estructura en milímetrosp. 25
- Figura 4. Forma y dimensiones de las macetas en milímetrosp. 26
- Figura 5a. Estructura con macetas montadas, vista frontal y lateralp. 27
- Figura 5b. Estructura con macetas montadas, vista isométricap. 28
- Figura 6a. Croquis de la red de tuberíasp. 36
- Figura 6b. Red de tubería ensamblada en la estructurap. 37
- Figura 8. Curva caudal vs cabeza, Bomba: SEAFLO 22 Seriesp. 51
- Figura 9. Esquema preliminar del diseño de riego automáticop. 52
- Figura 10. Diagrama de flujo para riego manualp. 53
- Figura 11. Diagrama de flujo para riego automáticop. 54
- Figura 12. Montaje del circuito eléctricop. 55
- Figura 13. Norma eléctrica según el RETIE para instalaciones a 120 Vp. 56
- Figura 14. Conexiones del módulo relép. 57
- Figura 15. Conexión final del sistema automáticop. 57