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| Software para el diseño de sistemas de riego por gotero con depósitos de poca altura, para huertos |
| Este software es de uso libre para fomentar el desarrollo de huertos familiares, escolares y de pequeños agricultores, es un esfuerzo de El Regante para sus usuario. Se prohíbe la venta de cualquier material que contenga nuestra pagina Web. |
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Los sistemas de riego por goteo necesitan energía para impulsar el agua
de la fuente de abasto hasta la distribución en el cultivo. Cuando en el
área a regar se dispone de una altura topográfica suficiente entre la
fuente de abasto y la parcela se puede disponer de la presión necesaria
sin necesidad de bombeo, en terrenos donde no existen desniveles
suficiente se requiere de la instalación de bombas. La presión con que trabaja un sistema de riego por gotero está en dependencia de las condiciones topográficas y los elementos utilizados. Al diseñar un sistema de riego se hace un análisis de la presión y caudal necesario. El riego por goteo de baja presión, responde a la necesidad de pequeños agricultores y huertos familiares, huertos escolares etc. interesados en sistemas de riego por goteo con las más bajas presiones posibles. Las interrogantes más comunes al implantar uno de estos sistemas es la altura necesaria para el deposito, que volumen de almacenamiento se requiere, las presiones mínimas para el trabajo de filtros, válvulas, red principal y la líneas de goteros o laterales, así como la influencia de la pendiente topográfica. Rilo es una aplicación (Software) que pretende dar respuesta a estas y otras interrogantes, esta concebido específicamente para el diseño de huertos regados con riego por goteo mediante depósitos de baja altura, aunque puede ser aplicado a otros cultivos y condiciones. En el Manual Rilo, se ofrece una amplia explicación, gráficos, tablas, ejemplos y enlaces a paganías Web para facilitar la entrada de datos que no estén al alcance de los usuarios. |
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Nueva versión Descarga software Rilo.Exe (compactado). Aplicación de distribución libre para el diseño de sistemas de riego por gotero con depósitos de poca altura. |
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| Manual Rilo. Diseño de sistemas de riego por gotero con depósitos de poca altura. |
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| Guía Rápida de la aplicación Rilo. |
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| Tablas y gráficos útiles para el cálculo con la aplicación Rilo. |
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| Ejemplo de cálculo de un sistema de riego utilizando la aplicaicón Rilo. |
| Otros documentos de interés relacionados con el tema |
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| Crear y manejar huertos escolares |
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| Manual de Organoponicos y Huertos Intensivos. |
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| Comportamiento hidráulico de dos tipos de emisores artesanales para el riego de baja presión |
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| El sistema de micro-riego por "tambor" y goteo, probado en Sudáfrica |
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| Goteros de tornillo con caudal regulable (Nicaragua) |
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| Una alternativa económica para el riego de cultivos hortofrutícolas en zonas rurales. |
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| Tanque artesanal de 5 000 a 20 000 litros, con paredes de botellas plásticas (Pet) de 1,5 y 2,5 litros, unidas con mortero de cemento y arena. |
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| Manual de procedimiento para la construcción de un tanque de ferrocemento. |
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| Materiales constitutivos del ferrocemento, procedimiento de construcción de los tanques de ferrocemento y planos tipo de un tanque de 10 m3 |
| Datos de entrada para la selección del emisor. |
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La selección del emisor nos da la posibilidad de utilizar microtubos de o goteros. Si se seleccionan los microtubos debemos seleccionar la longitud de este, ( 25, 50 75 ó 100 cm de largo) y la longitud que se inserta dentro de la tubería con el fin de calcular las perdidas de carga que produce dicha inserción. Al seleccionar goteros en la parte inferior se requieren introducir los datos siguientes: K,X y CV , pasaremos a explicar cada uno de estos datos. K, X La ecuación para el calculo del caudal de los emisores tiene la forma siguiente: |
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Los fabricantes deben suministrar los valores de K y de X, en caso que
tengamos datos tabulados o grafico, se puede determinar estos valores
oprimiendo “Calcular KX” aparece una pequeña ventana para realizar el
calculo.
Donde q1, q2, h1 y h2 son los caudales (l.p.h.) y las presiones (mca) de
dos puntos de trabajo de un emisor obtenidos directamente de tablas o
gráficos. En caso de emisores autocompensantes, X = 0 y K = q. |
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CV El coeficiente de variación es un parámetro que tiene en cuenta variación de caudales debido a variaciones de fabricación del gotero. En el caso de los emisores, la variación de descarga viene definido por el coeficiente de variación CV. CU Coeficiente de uniformidad, se toma en cuenta en el diseño agronómico para efectuar el cálculo de las necesidades totales de agua y en el hidráulico para definir los limites en que se permite la variación de caudales de los emisores. Para este tipo de sistemas se toma el valor de 90 %. H Presión media del emisor. En esta etapa del diseño puede tomarse aproximadamente como la altura a la que deseamos poner el futuro depósito , este valor se podrá ajustará después , según los resultados del diseño hidráulico. Al introducir el último dato o variar cualquier parámetro, la aplicación calcula el caudal del emisor y ? H este ultimo de vital importancia en el diseño hidráulico ya que nos indica la tolerancia de presiones admisibles entre el primer y ultimo gotero de un campo, sector o turno de riego, sumando las perdidas por fricción en las tuberías y el desnivel del terreno. Mientras mayor es este valor mejor es la uniformidad, mayor los desniveles admisibles y mayor los el tamaño de la subunidad de riego, mientras menor sea el exponencial “X” de la formula de caudal mayor será el H, con el aumento de presión también aumenta H. |
Información adicional sobre emisores de riego la puede ver en el siguiente enlace.
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| Diseño Agronómico. |
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El diseño agronómico es una de las dos fases del diseño de un sistema de
riego localizado. Define los parámetros principales del riego en la
etapa de diseño y de la explotación futura del sistema, sienta las bases
para el diseño hidráulico, es por ello que en esta etapa se debe
analizar bien cada paso. Las consecuencias de un mal diseño agronómico
pueden ser graves.
Es recomendable realizar variantes y evaluarlas en el diseño hidráulico
para lograr la que más se adecue a las condiciones naturales, nuestras
necesidades y posibilidades económicas.
Con fines de diseño el intervalo entre riegos será de un día, con
posterioridad en la etapa de explotación del sistema se podrá fijar el
valor más conveniente, teniendo en cuenta el tipo de suelo. El
intervalo de riego es independiente del dimensionamiento del sistema. Al seleccionar “D. Agronómico” el menú aparecen tres opciones: • Determinar el área. • Determinar el caudal. • Configuración de sectores. En la primera opción se determina el área máxima del sistema en función de las condiciones climáticas y el caudal disponible en la fuente de abasto. En la segunda se calcula el caudal necesario de entrada al sistema para un área dada. ETo. Es la evapotranspiración de referencia expresada en mm. La evapotranspiración de referencia (ETo), con fines de diseño deberá considerarse la máxima para el intervalo de riego más corto. Sin embargo, algunos autores consideran que para ciertos cultivos en estado fenológicos específicos, moderados déficit hídricos durante cortos intervalos de tiempo no afectan significativamente la producción por lo que la ETo puede ser tomada como la media máxima mensual, ya que solo del 5 al 10 % de los días puede alcanzarse un valor superior ente el 50% al 100% superiores al valor promedio mensual. Hay que tomar en cuenta además que en el suelo siempre existe reserva de agua que puede compensar este déficit. En el Manual de Rilo se dan todos los elementos para la determinación de Eto aún en los casos en que se carezca de datos agrometeorológicos. |
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Q fuente. Es el caudal disponible en la fuente de abasto para el sistema de riego en L.P.H. Si estamos en la opción “Determinar el área” este valor es la base para dimensionar el área del futuro sistema además para el cálculo de deposito necesario para el riego. Para la determinación del caudal de agua disponible para el riego, es importante que este se determine en el periodo más critico del año, para garantizar el caudal necesario para el área del huerto en el periodo critico. La forma más sencilla par calcular los caudales pequeños es mediante el método volumétrico, consiste en la medición directa del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. La corriente se desvía hacia un canal o tubería que descarga en un recipiente adecuado y el tiempo que demora su llenado se mide por medio de un cronómetro. Para los caudales de hasta 14 400 l.p.h. (4 l/seg), es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad que se llenará en 2½ segundos. Para caudales mayores, un recipiente de 200 litros puede servir para corrientes de hasta 180 000 l.p.s. ( 50 l/s). El tiempo que se tarda en llenarlo se medirá con precisión, especialmente cuando sea de sólo unos pocos segundos. La variación entre diversas mediciones efectuadas sucesivamente dará una indicación de la precisión de los resultados.
Es la cantidad de días de la semana en que recibimos agua de la fuente o sistema del distribución, el valor implícito es 7 días a la semana. Horas con agua. Horas al día con agua disponible de la fuente o del sistema de distribución. Kc Kc es el coeficiente del cultivo, depende del tipo de cultivo y de su estado de desarrollo. Con fines de diseño debe tomarse el Kc medio de cada cultivo y calcular el valor medio ponderado. Para grandes sistemas de riego se justifica un análisis más exhaustivo ubicando las fechas de siembra y el coeficiente Kc de cada cultivo según su desarrollo vegetativo determinándose el valor para la máxima demanda de los cultivos. |
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Ancho cantero. Se refiere al ancho entre canteros ( tablones, bancales,contenedores, camas,barbacoas o banquetas). |
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Longitud. Se refiere a la longitud proyectada para los canteros. Área. Es el área total en m2 del huerto cuando se utiliza la opción “Determinar el caudal.” T. riego (horas) Es el tiempo de riego total proyectado para un día en horas u horas y fracciones, como en estos sistemas se utiliza generalmente un alto caudal por m2 el tiempo total de riego no sobrepasa a unas cuantas horas, contrario a lo que ocurre en los grandes sistemas, es por ello que es un elemento importante en el diseño ya que con variaciones del tiempo de riego podemos lograr la cantidad de turnos que nos sea más conveniente según la configuración del área o lograr un tamaño de la unidad de riego que permita la uniformidad de riego adecuada en la etapa de diseño hidráulico. Días de riego. Se refiere a los días de la semana en que se va a regar, por ejemplo si no se desea regar los domingos el numero de riegos a la semana será 6. Esto incide en el volumen de agua diario que se entrega en el resto de los días y en el tamaño del deposito para el riego. En el apartado “Suelos” tenemos la posibilidad de seleccionar el tipo de suelo según las características de el huerto, la aplicación automáticamente asume la eficiencia de aplicación y el diámetro del bulbo húmedo del emisor según el tipo de suelo seleccionado. Estos datos asumidos por la aplicación son de tablas generales, si se tienen evaluaciones de campo o existen experiencias locales es posible variar tanto la eficiencia de aplicación (sobre todo si es necesidad de lavado de sales) así como el diámetro húmedo según las características especificas de cada instalación. Eficiencia (%) La eficiencia tiene en cuenta las perdidas inevitables por percolación profunda fuera del alcance de la raíces de los cultivos y la necesidad de lavado en caso de aguas con alto contenido de salinidad. Disposición de los emisores. Para el riegos de huertos con baja presión es indispensable logra una humedad lo más uniforme posible tratando de humedecer el 100% del área del cantero, para ello se proponen dos tipos de “marcos” para la ubicación de los emisores. Marco rectangular Cuando se utiliza la opción “Rectangular” los laterales se espacian a 0,8 diámetro húmedo mientras los emisores a 0,6 diámetro húmedo, como se aprecia en el grafico se logra el 100 de humedad, en algunos casos con esta disposición se logra disminuir un lateral por cantero sin aumentar significativamente la cantidad de goteros ni sacrificar la uniformidad. Marco cuadrado. En la opción “Cuadrado” tanto los laterales como los emisores se ubican a 0,73 diámetro húmedo, al igual que en el marco anterior se aprecia la uniformidad de la humedad. Con este marco se disminuye ligeramente el caudal de agua por metro lineal de cantero y la cantidad total de emisores manteniendo la adecuada uniformidad de la humedad en el suelo. |
| Resultados del cálculo. |
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Se. Es la distancia entre los emisores sobre el lateral medida en metros. Se laterales. Es la separación entre los laterales en el cantero medidas en metro. La aplicación ajusta la distancia calculada en función del diámetro húmedo de forma que la distancia de los laterales extremos de un cantero sea igual a ½ Se laterales, por tanto en algunos casos Se laterales no es exactamente igual a 0,8 DH o 0,73 DH. Q por ml El el caudal que se instalará por cada metro lineal de canteros, este dato es importante para calcular el tiempo de riego real durante la explotación del sistema. Laterales por cantero. La cantidad de laterales que se deben instalar en el cantero para garantizar la uniformidad de la humedad durante el riego. Vdv Litros de agua diarios que demanda el cultivo por cada metro líneas de cantero, es bueno señalar que esta este volumen es solo con fines de diseño, durante la explotación del sistema se tendrá que calcular la necesidad de cada metro lineal en función del estado vegetativo del cultivo y Eto existente en ese momento. Área neta Es el área neta total del huerto expresada en metros cuadrados, se excluye el área de pasillos y la que ocupa las paredes de bancales en caso de utilizarse canteros con paredes gruesas. Área bruta. Área bruta total del sistema en metros cuadrados. Área turno neta. Es el área neta de un turno, sector, sub unidas o campo de riego. El área total de riego suele dividirse en sectores más pequeños para garantizar la uniformidad requerida en toda el área de riego que en muchos casos no se puede lograr si se riega toda el área a la vez, por otra parte también influye económicamente ya que los diámetros de laterales, tuberías principales y válvulas serán de menor diámetro. Área turno bruta. Área bruta de un turno de riego. Cantidad de canteros. Cantidad de canteros de cada sector de riego, es decir los canteros que se riegan al mismo tiempo, representan la unidades de riego o sector en que se puede dividir un huerto. Turnos de riego (unidades de riego o sectores) Es el numero de turnos de riego o unidades de riego en que se divide el huerto, para ser regados secuencialmente, mientras menor sea el área de cada sector mayor es la posibilidad de lograr buena uniformidad, en este aspecto influye también la forma en que se alimenta el sector o unidad de riego. Riego de un turno Tiempo en que se riega un turno de riego. Este tiempo es solo con fines de diseño para lograr un dimensionamiento tal que sea capaz de regar en los periodos de máxima demanda. Para calcular el tiempo de riego durante la explotación, se debe tener en cuenta las etapas de desarrollo del cultivo y la Eto del periodo. Tiempo total. Tiempo en que se riegan todos los sectores del huerto. (en el diseño) Caudal. Caudal del sistema de riego, es la suma del caudal de todos los emisores de un turno de riego. Volumen. Es el volumen necesario para depositar el agua de riego en el periodo de máxima demanda. Se recomienda utilizar depósitos que no permitan el paso de los rayos solares y que estén debidamente tapados para evitar la proliferación de algas que pueden traer problemas en filtros y goteros. En caso contrario se recomienda pintar exteriormente el deposito con pintura negra o cubrirlo con una película de polietileno negra. |
| Configuración de sectores. |
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Antes de comenzar el diseño hidráulico se debe seleccionar la forma de
conectar los laterales y distribuidoras, como se explicó anteriormente
se pueden conectar por el extremo o por un punto intermedio. La forma de conexión es opcional, pero en determinadas condiciones una forma de conectar presentan ventaja sobre otras, también el factor económico puede decidir ya que por ejemplo al realizar las conexiones por puntos intermedios generalmente se requieren más tuberías principales pero menor diámetro de los laterales, otro aspecto que se debe analizar es que en unos casos las válvulas quedan concentradas en uno o dos puntos mientras en otros las válvulas quedan dispersas dificultando la explotación sobre todo cuando existen varios sectores de riego. Las pendiente juegan un papel importante, debe tratarse de colocar las tuberías donde la pendiente sea en el sentido de la dirección del agua par contrarrestar la perdidas por fricción en las tuberías y de esta forma garantizar la uniformidad y disminuir la altura de la base del deposito. Al seleccionarse el tipos de conexión automáticamente queda establecido para el cálculo la forma de conectar el lateral y la distribuidora y la longitud de la tubería principal. Para determinar la altura de la base del deposito (y la presión total del sistema) siempre se tomará la mayor longitud de tuberías. El número máximo de sectores que permite la aplicación es 8. |
| Diseño Hidráulico. |
| En la fase de diseño hidráulico se dimensiona la red y se calculan las perdidas de los elementos del sistema siguiendo las premisas establecidas en el diseño agronómico. En esta etapa se establecen nuevos datos. |
| Selección de tuberías |
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Esta ventana nos da la opción para seleccionar los diámetros que se van a
utilizar en el diseño de los laterales y distribuidoras, los valores
preestablecidos en la aplicación son: para los laterales tuberías de PE
de baja densidad (PN-40) de 2,5 kg/cm2 de presión, mientras que para las
distribuidoras tenemos dos opciones, tuberías de PE de baja densidad
(PN-40) para presiones de 4 kg/cm2 o tuberías de PVC PN 10. Adicionalmente se da un diámetro de tubería mayor al de la distribuidora para los casos en que el sistema requiera dicho diámetro en la tubería principal. Cuando durante el diseño se establece que la aplicación seleccione los diámetros esta es la gama de selección tanto para laterales como para distribuidoras, cuando el usuario selecciona el diámetro es una de estos diámetros el que esta disponible para la selección, en caso que se quieran utilizarse diámetros diferentes a los preestablecidos el usuario puede cambiarlo según el materiales disponibles. Si se utilizan tuberías en pulgadas los diámetros de estas tuberías deben expresarse en mm. Si se desea restablecer los diámetros preestablecidos cuando se ha cambio de diámetros, pueden seleccionarse nuevamente los diámetros preestablecidos oprimiendo la tecla disponible para este efecto. |
Información adicional sobre tuberías de PVC y Polietileno en los enlaces siguientes.
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| Selección de componentes |
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| Puede seleccionarse el tipo de filtro y válvulas para el sistema. Los filtros disponibles son de anillas y malla. Los filtros de arena no se emplean en estos pequeños sistemas por su alto costo, porque no se fabrican para pequeños caudales y porque requieren instalarse al menos dos filtros de estos para que funcionen adecuadamente, por eso en estos sistemas cuando el agua proviene de fuentes superficiales como canales, ríos, embalses, lagos se deben utilizara filtros de anillas que pueden sustituir a los de arena. Cuando el agua proviene de pozos y se bombea directamente sin que se deposite previamente en estanque a cielo abierto, se utilizaran los filtro de malla. |
Más información sobre filtros y válvulas.
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Solamente tendremos que introducir el desnivel con su signo, (-) si el
punto de alimentación es más alto que el extremo ó (+) en caso contrario
en este caso no se introduce el signo. Por ultimo definimos si queremos que el programa determine el diámetro del lateral o si deseamos fijarlo nosotros, este ultimo caso puede ser útil cuando ya tenemos un huero con las tuberías instalada o simplemente las tenemos compradas o es el diámetro del que podemos disponer, si marcamos esta opción se activa la ventana para seleccionar el diámetro del lateral entre los previamente seleccionados. |
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En esta ventana hay datos que llegan del diseño agronómico: Ancho del cantero. Separación entre canteros. Separación entre laterales. Cantidad de laterales. Cantidad de canteros. Forma de alimentación de los canteros. Desnivel Desnivel de la tubería distribuidora o terciaria , se sigue el mismo convenio de signo (+ o -) que se utilizan en el lateral. Distancia Es la distancia desde el deposito al borde de los canteros, según la configuración de los sectores seleccionada anteriormente. Desnivel Desnivel de la tubería de alimentación o principal, igualmente se establece el mismo convenio en los signos. Opciones de calculo. Canteros, esta opción se utiliza para diferenciar la utilización de canteros en tierra o en bancales (banquetas) con cierta altura sobre el terreno, al seleccionar esta opción se introduce la “Altura” del terreno natural a la tierra en el interior del bancal. Cuando se selecciona la opción “Tierra” a los efectos de la aplicación los laterales se instalan uno a uno desde la distribuidora. |
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Mientras que si se selecciona la opción “Bancal” se considera una
“acometida” de igual o mayor diámetro al de los laterales con un codo de
90º y sobre el cantero se conectan los laterales.
Definir el diámetro. Al igual que en lateral el programa puede elegir el diámetro adecuado de entre 5 diámetros preestablecidos o el usuario puede fijar uno de estos en caso que sea una instalación existente o se cuente ya con este diámetro de tuberías. Laterales desiguales. Si por motivos de la configuración del área los canteros tienen longitudes diferentes se da un click sobre esta opción "Laterales Desiguales" e inmediatamente aparece el siguiente cuadro para introducir las distancias de cada cantero comenzando por el más próximo a la entrada de agua. La opción de realizar el calculo de una sector con canteros desiguales solo se activa en esta versión cuando los canteros se alimentan por un extremo. |
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| El número máximo de cantero es 50. Al introducir la longitud de un cantero y oprimir Enter en el teclado, el programa calcula el área parcial , se puede observar en la parte inferior izquierda, al totalizar el área más próxima al área neta del sector de riego, se borran la casillas de ingreso restante, al oprimir nuevamente Enter, se aceptan los valores introducidos y se procede con el resto del cálculo. |
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Long. en rampa (m) Es la longitud desde el punto de conexión al extremo por la parte más alta. |
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CU Es el coeficiente de uniformidad obtenido en el calculo, siempre mayor que 90, mientras mayor sea mejor será la uniformidad del riego. Delta H (m) Es la diferencia de presión entre el emisor con presión máxima y con presión mínima. Q Max (l.p.h.) Es el caudal máximo de un emisor en el sector. Caudal mínimo de un emisor en el sector. Presión al inicio de la distribuidora (m.c.a.) |
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D. Tubería (mm) Diámetro de la tubería principal en mm. Long. Tubería (m) Es la longitud de la tubería principal entre el deposito y el sector más alejando, la longitud total de tuberías se dan en el listado de materiales. D. filtro (mm) Diámetro de filtro en mm. D. Válvula (mm) Diámetro de la válvula en mm. H. Total (m.c.a.) |
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H filtro. (m.c.a.) Es la perdida que se produce en el filtro cuando esta esta totalmente limpio, las producidas por la suciedad se consideran un 50% adicional a las perdidas a filtro limpio. Esta consideración tiene el propósito de limitar lo más posible la altura de la base del deposito, pero requiere limpiar frecuentemente el filtro para minimizar las perdidas, sobre todo cuando el agua de riego tiene contaminantes. H Válvula (m.c.a.) Perdidas que se producen en una válvula del sistema. |
| Resultados del cálculo por impresora. |
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Los resultados del cálculo impreso aparecen en seis áreas. • Datos del emisor. • Diseño Agronómico. • Configuración del sector. • Datos hidráulicos. • Red principal. • Esquema del sistema. La información que aparece en “Configuración del sector” , “Red principal” y el esquema del sistema sirven de base para la construcción del huerto y el sistema de riego. El resto de la información es útil para la fase de explotación del sistema de riego. |
| Listado de materiales del sistema de riego. |
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Con este menú se obtiene por la impresora el listado de materiales correspondiente a: • Un cantero. • Un sector de riego. • El sistema completo. Finalmente les comento que Rilo es una aplicación en evaluación y desarrollo, cualquier error, aporte o sugerencia les ruego lo expresen mediante los correos que se indican a continuación. |
Clic aqui para sugerencia y consultas sobre Rilo.
consultas@elregante.com
