Consejos para ahorrar energía en sistemas de riego

Resumen

Esta publicación describe diversas formas en que los regantes pueden ahorrar energía para reducir los costes de riego. En ella se describen las instalaciones recomendadas para los sistemas de riego, se explica cómo las empresas de servicios públicos facturan la electricidad a sus clientes de riego y se describen las causas habituales del desperdicio de energía, así como las mejoras técnicas más comunes para ahorrar energía. También incluye un método para calcular por uno mismo la eficiencia de los sistemas de riego eléctricos. Al final del texto se incluye una lista de referencias y recursos.

Introducción

Especialmente en épocas de altos costes energéticos, contar con equipos de riego eficientes es esencial para la viabilidad de las explotaciones agrícolas y ganaderas. Según la Encuesta sobre Riego en Granjas y Ranchos de 2003 del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) , había 43 millones de acres regados por bombeo en los Estados Unidos, con unos costes energéticos para estos sistemas que ascendían a una media de 1.500 millones de dólares al año, o 36 dólares por acre regado. Las granjas gastaban una media de 12 dólares adicionales por acre en el mantenimiento y la reparación de los equipos de riego. (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, 2003)

La mayoría de los sistemas de riego no son tan eficientes como deberían. Un estudio realizado en Kansas reveló que, de media, los sistemas de riego consumen aproximadamente un 40 % más de combustible del que consumirían si estuvieran correctamente dimensionados, ajustados y mantenidos. (Black y Rogers, 1993) Un estudio llevado a cabo en Colorado, Wyoming, Nebraska y otros estados reveló que, de media, alrededor del 25 % de la energía eléctrica utilizada para el bombeo de riego se desperdiciaba debido a la baja eficiencia de las bombas y los motores. (Loftis y Miles, 2004)

Foto: NCAT

Desde 1988, el NCAT ha realizado auditorías de eficiencia energética en más de 400 sistemas de riego. En la gran mayoría de estos casos, nuestros técnicos identificaron al menos un cambio o reparación en el equipo que se amortizaría rápidamente solo con el ahorro energético. Muy a menudo, los regantes propietarios de estos sistemas ineficientes no eran conscientes de ningún problema.

Esta publicación describe formas de ahorrar energía y reducir los costes energéticos del riego. Básicamente, hay cuatro formas de hacerlo:
• Realizar mejoras mecánicas para que el sistema de riego consuma menos energía durante cada hora de funcionamiento.
• Introducircambios en la gestión para que el sistema funcione menos horas.
• Reducirel coste por unidad de energía, por ejemplo, negociando una tarifa más ventajosa con la empresa de servicios públicos, cambiando de combustible o buscando un precio más bajo para el gasóleo.
•Generar su propia energíainstalando una turbina eólica para producir electricidad o fabricando su propio biodiésel, por ejemplo.

Esta publicación se centra en las mejoras mecánicas. Por supuesto, una buena gestión también es fundamental para ahorrar energía. La estrategia de gestión más obvia para ahorrar energía consiste en eliminar el riego innecesario y satisfacer únicamente las necesidades hídricas de los cultivos. Pero también podría considerar opciones menos obvias, como cambiar a cultivos que requieran menos agua, programar las siembras para aprovechar mejor las precipitaciones naturales, reducir la superficie de regadío, utilizar mantillos y cultivos de cobertura para aumentar la materia orgánica del suelo y mejorar su capacidad de retención de agua, o tomar medidas (como plantar cortavientos) para reducir la evaporación en sus campos.

Los problemas relacionados con los equipos suelen ir de la mano de los problemas de gestión. Un equipo mal diseñado, ineficiente o con un mantenimiento deficiente reduce el grado de control que tiene el regador sobre la forma en que se aplica el agua. Problemas como una distribución irregular del agua y una presión inadecuada hacen imposible mantener unos niveles correctos de humedad del suelo, lo que provoca estrés en los cultivos, una disminución de los rendimientos, el desperdicio de agua, la escorrentía, la erosión del suelo y muchos otros problemas.

Por otra parte, las mejoras mecánicas no se traducen necesariamente en un ahorro energético, a menos que el regador introduzca cambios en la gestión que reduzcan las horas de funcionamiento (véase Hanson, 2002). Este es un punto clave que a menudo se malinterpreta. Las mejoras mecánicas como las descritas en este artículo suelen mejorar el rendimiento del sistema de riego, lo que se traduce en una mayor presión y un aumento del volumen de agua aplicada. A su vez, estas mejoras deberían permitir satisfacer las necesidades hídricas de los cultivos con menos horas de riego. Pero si el regador sigue haciendo funcionar el sistema durante el mismo número de horas, el consumo de energía suele mantenerse igual o incluso aumentar.

Esta publicación se centra en el consumo directo de energía, es decir, el uso de electricidad y combustible para hacer funcionar bombas de riego y motores. Los costes energéticos indirectos son, como mínimo, igual de importantes para muchas explotaciones agrícolas. El gas natural, la electricidad, el fuelóleo y otros combustibles fósiles se utilizan en la fabricación de fertilizantes y plaguicidas comerciales. En 2002, los fertilizantes comerciales (nitrógeno, fosfato y potasio) representaron el 29 % de toda la energía consumida en la producción agrícola de Estados Unidos. (Miranowski, 2004) El coste de estos insumos se ha disparado en los últimos años. Una de las mejores medidas que pueden tomar los agricultores para reducir el consumo de energía y los costes relacionados con ella es reducir el uso de fertilizantes y pesticidas comerciales. Hay muchas publicaciones de ATTRA disponibles sobre este tema. Véanse, por ejemplo, las publicaciones de ATTRA «Visión general de los cultivos de cobertura y los abonos verdes», Enmiendas alternativas del suelo, Gestión de los suelos para el agua: cómo cinco principios de salud del suelo favorecen la infiltración y el almacenamiento de agua, y Ficha práctica: Evaluación de los recursos del suelo para agricultores ecológicos principiantes.

Instalaciones recomendadas

Instalación de una estación de bombeo centrífuga con motor eléctrico

Especialmente si tienes un sistema antiguo, es posible que tu grupo de bombeo tenga un aspecto similar al de la opción «Deficiente» de la figura 1, en el lado de descarga. (El término «grupo de bombeo» se refiere al conjunto formado por la bomba y el motor). Ahorrar dinero instalando válvulas y accesorios de tamaño insuficiente es un falso ahorro. Solo conseguirás mayores pérdidas por fricción y unos costes de bombeo más elevados. La próxima vez que renueves tu bomba, sustituye los accesorios para que tu grupo de bombeo tenga un aspecto similar al de la opción «Ideal» de la figura 1.

Figura 1. Instalaciones correctas e incorrectas

Adaptado de: Normas de bombeo energéticamente eficiente, Utah Power & Light Company

Una instalación ideal también debería contar con:

• Una expansión concéntrica en la salida, en lugar de un cambio brusco en el diámetro de la tubería, para minimizar la pérdida de carga, la turbulencia y las bolsas de aire.
• Una válvula de descarga del mismo diámetro que la tubería principal.

La figura 2 muestra el aspecto que debe tener una estación de bombeo cuando se bombea desde una fuente superficial, como un río o un canal. La estación de bombeo también debe contar con las siguientes características:

En el lado de aspiración de la bomba

• Un sumidero bien diseñado y provisto de rejilla que impide la entrada de residuos.
• Uniones de la línea de aspiración que son herméticas en condiciones de vacío.
• No debe haber zonas elevadas donde se pueda acumular aire.
• Una velocidad del agua en la tubería de aspiración de cinco pies por segundo (fps) o menos. Lo ideal es entre dos y tres fps.
• Una entrada de succión situada al menos a una distancia equivalente a dos diámetros de la tubería de la entrada del sumidero.
• Una altura de aspiración (distancia vertical entre la superficie del agua y el impulsor de la bomba) inferior a entre 4,5 y 6 metros.
• Un reductor excéntrico para evitar que el aire quede atrapado en el racor del reductor.
• Un vacuómetro para indicar si el cebador está creando el vacío o simplemente haciendo circular aire a través de la bomba.

En el lado de descarga de la bomba

• Una válvula del mismo diámetro que la tubería principal.
• Una válvula de retención sin golpe de ariete para evitar el retroceso de la bomba al apagarla.
• Un dispositivo de purga de aire cuando se utiliza una tubería principal enterrada.
• Una velocidad del agua en la tubería de descarga inferior a siete pies por segundo. Lo ideal son cinco pies por segundo.
• Un motor de bajo consumo de 1.800 rpm con un factor de seguridad del 15 %.
• Una simple cubierta sobre el motor.

Figura 2. Instalaciones recomendadas de la bomba: vistas superior y lateral

Ilustraciones adaptadas de: Normas de bombeo energéticamente eficiente, Utah Power & Light Company

Foto: NCAT

Instalación de una bomba de turbina

Consulte la mitad izquierda de la figura 3 para ver cómo se instala correctamente una bomba de turbina en un pozo. Muchos de estos mismos principios se aplican a las bombas de turbina en fosas de drenaje. Un pozo construido correctamente también debe:

• Debe tener un diámetro al menos 15 cm mayor que el diámetro exterior del revestimiento del pozo cuando sea necesario realizar un relleno de grava.
• Las ranuras de la rejilla de los pozos horizontales deben extenderse por debajo del nivel de bombeo. Las aberturas deben retener al menos el 85 % del material circundante.

El pozo mal construido que se ve en la mitad inferior derecha de la figura 3 presenta un revestimiento que no está centrado en el pozo. Las perforaciones verticales con ranuras del tubo se encuentran por encima del nivel mínimo del agua, lo que provoca un efecto de cascada.

Figura 3. Bomba de turbina para pozos profundos

Adaptado de: Normas de bombeo energéticamente eficiente, Utah Power & Light Company

Cuadro de control para motores eléctricos

Foto: NCAT

Nunca está de más insistir en la importancia de instalar correctamente un cuadro de control, tanto por motivos de seguridad personal como para proteger la inversión realizada en la bomba y el motor. Su cuadro de control debe:

• Pon algo que dé sombra para que se enfríen los disipadores térmicos.
• Se deben instalar sobre postes o cimientos resistentes.
• Haga que le sustituyan los tapones ciegos que falten y otros orificios de la caja de interruptores de arranque, y que los protejan con malla o masilla para evitar la entrada de roedores, insectos y suciedad.
• Haz un pequeño orificio (de unos 4,8 mm de diámetro) en la parte inferior del panel para permitir que se drene la humedad.

Tu panel de control debería incluir, como mínimo, los siguientes controles:

• Disyuntores para corrientes de sobrecarga
• Pararrayos
• Protector contra sobretensiones
• Relé de fallo de fase, para proteger el motor contra la inversión de fases o el fallo de fase y contra la baja tensión
• Un presostato para detener el motor si la presión de bombeo desciende a niveles indeseables.

Consumo eléctrico y cargos en la factura de la luz

La electricidad se mide en vatios o kilovatios (equivalentes a 1 000 vatios). La cantidad de vatios es el producto de la tensión de funcionamiento por la corriente (o amperios) que fluye hacia la carga. Un kilovatio-hora (kWh) es una cantidad de energía equivalente al consumo de un kilovatio (kW) durante un periodo de una hora. Para visualizar un kilovatio-hora, puede resultar útil imaginar diez bombillas de 100 vatios encendidas durante una hora. Aunque los procedimientos de facturación varían entre los distintos proveedores de electricidad y en las diferentes regiones del país, las facturas de riego suelen incluir tres cargos básicos por la electricidad.

1. La tarifa básica o cuota de conexión. Se trata de un cargo mensual o estacional. Algunas empresas de suministro incluyen este cargo en la tarifa de consumo eléctrico o de energía. Esto puede recordarte a la apuesta inicial en una partida de póquer: una cuota que hay que pagar para entrar en el juego del consumo energético.
2. Consumo eléctrico o tarifa de energía. Esta tarifa se calcula en función de la cantidad de electricidad consumida a lo largo del tiempo, según lo registrado en un contador de kilovatios-hora, y se aplica una tarifa por cada kWh consumido.
3. Cargo por demanda eléctrica.Muchas empresas de suministro eléctrico cobran a los grandes clientes una cantidad adicional al cargo por consumo eléctrico. La razón fundamental de estos cargos por demanda es que la empresa incurre en costes para mantener la capacidad suficiente para satisfacer las necesidades de sus grandes clientes. Los proveedores de electricidad suelen calcular el cargo por demanda de una de estas dos formas. Cada método ofrece una aproximación del tamaño del cliente o de sus necesidades de potencia.
   a. El cargo por demanda puede basarse en la carga conectada o en los caballos de potencia, con una tarifa fija que se cobra por caballo de potencia durante cada periodo de facturación. Este cargo suele basarse en los caballos de potencia «nominales». Por ejemplo, si el cargo por demanda es de 10 dólares por caballo de potencia, el cargo por demanda para un sistema de 40 caballos de potencia sería de 400 dólares.
   b. El cargo por demanda puede basarse en la potencia máxima durante el periodo de facturación. En este método, un contador de demanda especial mide la potencia cada 15 minutos (o en algún otro intervalo) durante el periodo de facturación. El cargo por demanda se basaría en el intervalo de 15 minutos con mayor potencia durante el periodo de facturación.

Por ejemplo, supongamos que el cargo por demanda es de 10 dólares por kilovatio y que su contador de demanda registra un consumo de 29 kilovatios en algunos intervalos de 15 minutos del periodo de facturación, 30 kilovatios en otros intervalos de 15 minutos y 31 kilovatios en otros intervalos. Se le facturarían 310 dólares. Un punto clave es que los cargos por demanda se basan en el tamaño de su sistema, no en cuántas horas lo utiliza. Se aplica un cargo por demanda incluso si utiliza su sistema de riego durante un solo intervalo de 15 minutos en todo el periodo de facturación mensual. Es posible que los clientes con motores pequeños no tengan que pagar un cargo por demanda.

Causas habituales del desperdicio de energía

1. Falta de mantenimiento del sistema
   Los impulsores desajustados, los filtros obstruidos, las toberas desgastadas, los motores que necesitan una puesta a punto, los manguitos de eje desgastados, las juntas y los desagües con fugas, así como los cojinetes y las empaquetaduras de la bomba secos, son solo algunos de los problemas que se evitan con un mantenimiento regular.
2. Una bomba inadecuada para el sistema
   Una bomba de exceso de potencia, de potencia insuficiente o que simplemente no sea la adecuada para su sistema nunca funcionará de manera eficiente. Aunque es posible recortar el impulsor de la bomba, cambiar las boquillas de los aspersores o rediseñar el trazado de la tubería principal y las ramales, lo más probable es que sea necesaria una bomba nueva con características diferentes.

3. Desgaste de la bomba por cavitación o abrasión
   La cavitación daña los impulsores y reduce la eficiencia. Si su bomba está cavitando, compruebe si dispone de suficiente altura manométrica positiva de succión (NPSH). También debería instalar una válvula en el lado de descarga de la bomba, lo que le permitirá llenar la tubería principal lentamente y evitar la cavitación. Si su fuente de agua contiene una gran cantidad de sedimentos, rediseñe la estructura de admisión para permitir que los sedimentos se asienten fuera del agua antes de entrar en la línea de succión.
4. Accesorios de tamaño o diseño inadecuados
   Cada minuto que el agua de riego pasa a gran velocidad por válvulas u otros accesorios de tamaño insuficiente, se pierden beneficios. Sustituya los accesorios de tamaño insuficiente por otros del tamaño adecuado.
5. Cambios en la fuente de agua
   Si utiliza un pozo para el riego y el nivel freático ha bajado, es posible que tenga que reajustar la bomba a un nivel más bajo. Para compensar el aumento de la altura de elevación, quizá sea necesario añadir más etapas a las bombas de turbina o sumergibles. Si utiliza agua superficial y el nivel ha bajado, puede que sea necesario reubicar las bombas centrífugas más cerca de la fuente de agua para generar un NPSH suficiente.

Si la capacidad de las bombas de turbina o sumergibles no se ajusta a las características del pozo, es posible que tengas que sustituir los depósitos por otros nuevos que se adapten a la capacidad del pozo.

Mejoras en el hardware

Foto: NCAT

A continuación se enumeran algunas medidas habituales para mejorar la eficiencia energética. Independientemente del tipo de sistema que utilices, es probable que encuentres al menos una idea rentable para mejorar la eficiencia de tu sistema de riego.

Motores eléctricos

• Renueve motores antiguos y consiga aumentar su eficiencia en varios puntos porcentuales. Este procedimiento suele consistir en la sustitución de los cojinetes, el rebobinado y el «baño y horneado», y lo llevan a cabo talleres de reparación de motores cualificados.
• Considere la posibilidad de utilizarun motor de eficiencia superioren lugar de uno de eficiencia estándar al instalar un nuevo sistema, al sustituir motores sobredimensionados o infradimensionados, y cuando el coste del rebobinado supere el 65 % del precio de un motor nuevo. Los motores de eficiencia superior son entre un 2 % y un 4 % más eficientes que los de eficiencia estándar. Además de ahorrar energía, los motores de eficiencia superior suelen tener factores de servicio más altos, una mayor vida útil del aislamiento y los cojinetes, y menos vibraciones que los motores de eficiencia estándar. Precaución: Algunos motores de eficiencia superior consumen una corriente de arranque más elevada. Asegúrese de que su sistema pueda soportarla.
• Si vas a instalar un sistema nuevo, ten en cuenta que un motor de 1.800 rpm es más eficiente que uno de 3.600 rpm. Por ejemplo, un motor abierto a prueba de goteo de 3.600 rpm y 40 caballos de potencia tiene una eficiencia del 91,7 %, mientras que un motor de 1.800 rpm y 40 caballos de potencia tiene una eficiencia del 93 %. Dado que los motores de 1.800 rpm dan la mitad de vueltas que los de 3.600 rpm, las necesidades de mantenimiento son menores y la vida útil del motor es más larga.
• Considerela posibilidad de utilizar un variador de velocidad(también denominado a vecesvariador de frecuencia) si necesita generar una amplia gama de caudales y presiones para satisfacer las diferentes necesidades del sistema. Por ejemplo, una bomba que abastece a tres aspersores de pivote y está equipada con un variador de velocidad podría funcionar a baja velocidad con un solo aspersor activado, a una velocidad mayor con dos aspersores activados y a plena velocidad con los tres aspersores activados. Los terrenos escarpados y el uso de «brazos oscilantes» en las esquinas de los pivotes también provocan cambios en los requisitos de caudal y presión, lo que a veces justifica el coste de un variador de velocidad. En 2005, el coste típico de los variadores de velocidad oscilaba entre 90 y 200 dólares por caballo de potencia. (Idaho Power, 2005) Que esta inversión resulte rentable para su situación depende de las horas de funcionamiento, el tamaño de la bomba y el valor de la cosecha, entre otros factores.
• Las válvulas de presión constanteolas boquillas de control de caudalpueden ser una alternativa más económica que un variador de velocidad, aunque son menos eficientes desde el punto de vista energético. Póngase en contacto con su proveedor de equipos para obtener más información.

Motores

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  Foto: NCAT

  Si su motor refrigerado por radiador utiliza un ventilador de refrigeración, entre el cinco y el ocho por ciento del combustible que entra en el motor se destina al funcionamiento del ventilador. Puede instalar un sistema que utilice agua de riego para refrigerar el motor, lo que elimina la necesidad de un ventilador. Consulte a un distribuidor de equipos para motores para obtener más información.

• Piensa en aprovechar la capacidad de los motores de variar la velocidad. Al modificar las revoluciones por minuto (rpm) del motor, puedes ajustar el caudal, la altura manométrica total y la potencia de frenado de la bomba, lo que te permitirá ahorrar combustible y satisfacer las diferentes necesidades del sistema. Consulta a un distribuidor de equipos de motor o de riego para que te asesore.

Bombas centrífugas

• La reconstrucción de una bomba antigua para aumentar su eficiencia puede ser una alternativa rentable a la compra de una bomba nueva. La reconstrucción suele implicar la sustitución de los manguitos del eje, las juntas y los anillos de desgaste, así como el reacondicionamiento o la sustitución del impulsor.
• Para lograr una eficiencia óptima, la bomba debe ajustarse a los requisitos de la fuente de agua, el sistema de suministro y el equipo de riego. Si su bomba es demasiado pequeña o demasiado grande y no se adapta a las necesidades del sistema, la mejor opción es sustituirla. Hacer funcionar una bomba de exceso de potencia con una válvula de la tubería principal medio cerrada es como conducir un coche con el pie en el freno y en el acelerador al mismo tiempo.

Bombas de turbina

• Las bombas de turbina de eje vertical pierden eficiencia si no se ajustan periódicamente. El ajuste de las bombas de turbina para pozos profundos solo debe ser realizado por personal de mantenimiento cualificado.
• La reconstrucción de una bomba de turbina antigua para aumentar su eficiencia suele ser una alternativa rentable a la compra de una bomba nueva. La reconstrucción suele implicar la sustitución de los casquillos del eje, el reacondicionamiento de los cojinetes y el rectificado o la sustitución de las copas.

Líneas principales

• Las tuberías principales demasiado pequeñas para el volumen de agua que se bombea a través de ellas contribuyen a que se requiera una mayor altura de impulsión y a que disminuya la eficiencia del sistema. La velocidad del agua a través de una tubería principal nunca debe superar los dos metros por segundo (m/s). Las velocidades inferiores a 1,5 m/s son las más adecuadas y se pueden conseguir con un buen diseño. Su distribuidor local de equipos de riego o la oficina del Servicio de Conservación de Recursos Naturales (NRCS) pueden ayudarle a determinar si la tubería principal de un sistema tiene el tamaño adecuado.

Sistemas de rociadores

• Si dispone de un sistema de riego por pivote de alta presión con aspersores de impacto, puede lograr un ahorro significativo de energía y de consumo si lo convierte a baja presión (de 20 a 35 libras por pulgada cuadrada o psi) o a muy baja presión (10 psi) e instala tubos de caída. Reduzca el tamaño de la bomba o haga que se recorten los impulsores para reducir la potencia. Además de ahorrar energía y dinero, aumentará la uniformidad del riego, ya que se reducirá la deriva por el viento y el punto de descarga del agua estará más cerca del suelo. Tenga en cuenta que un pivote de baja presión podría superar la tasa de infiltración de su suelo, provocando escorrentía.
• Las opciones de aspersores han evolucionado mucho en la última década, y esto es especialmente cierto en el caso de los sistemas de pivote y de movimiento lineal. Los aspersores giratorios producen gotas grandes que se asemejan más a la lluvia y reducen la deriva por el viento. Los cabezales de doble pulverización ofrecen diferentes opciones de pulverización para la germinación de los cultivos o el riego en etapas posteriores de la temporada. Las placas de pulverización también se pueden sustituir para obtener diferentes patrones de pulverización. Echa un vistazo a los paquetes de aspersores en tu distribuidor local de equipos de riego para encontrar uno adecuado para tu explotación.
• Elimine por completo la bomba o reduzca los requisitos de potencia y el tamaño de la bomba aprovechando la gravedad, siempre que disponga de un desnivel suficiente. Muchos regantes subestiman el ahorro energético y la presión de que disponen. Un desnivel de tan solo 70 centímetros equivale a una presión de una libra por pulgada cuadrada. Su distribuidor local de equipos de riego o la oficina del NRCS pueden ayudarle a determinar si su sistema puede convertirse en un sistema de riego por gravedad total o parcial.

• También se puede convertir un sistema de riego por pivote o lineal en un sistema de aplicación de precisión de bajo consumo (denominado LEPA) instalando mangueras o calcetines de arrastre en los tubos de descarga. El agua se aplica directamente sobre la superficie del suelo, lo que elimina prácticamente la deriva por el viento. Estos sistemas también evitan las huellas profundas de las ruedas, ya que el suelo se moja detrás de ellas en lugar de delante. Un estudio de Colorado calculó que el coste medio de conversión a LEPA para los pivotes ronda los 15 000 dólares, con un ahorro energético de hasta el 40 % y una amortización de tan solo tres o cuatro años. (Jenkins, 2001) Los sistemas LEPA no funcionan para todos los cultivos (por ejemplo, los de altura elevada, como el maíz de campo) ni en todas las situaciones. Los productores de cultivos frutales y hortalizas pueden, en ocasiones, reducir drásticamente los costes energéticos al pasar de los laterales de desplazamiento manual u otros aspersores de alta presión a los sistemas de goteo o microaspersores. Los sistemas de microirrigación funcionan a muy baja presión y permiten una aplicación precisa del agua en una zona limitada del suelo adyacente a la planta.

Desgaste de las boquillas de los aspersores

Foto: NCAT

Para comprobar el desgaste de la boquilla, retírala y limpia su interior. A continuación, utiliza una broca calibrada con milésimas o una broca de alta velocidad nueva del tamaño indicado en la boquilla. Si utilizas una broca, consigue una boquilla nueva para compararla con la desgastada. Inserte el índice en la abertura de la boquilla y compare el tamaño con el que figura impreso en la boquilla. O bien, inserte el vástago (el extremo liso) de la broca en la abertura de la boquilla. El ajuste debe ser perfecto. Si puede mover la broca lateralmente, aunque sea ligeramente, la boquilla está desgastada.

Riego de superficie

Muchos regantes de superficie pueden ahorrar agua y energía sustituyendo las acequias abiertas por tuberías con compuertas. Las tuberías con compuertas permiten que el agua salga a través de «compuertas» u orificios espaciados uniformemente a lo largo de la tubería, lo que ofrece a los regantes un mayor control sobre la forma en que se aplica el agua.

Si ya utiliza un sistema de riego por tuberías con compuertas, podría ahorrar aún más energía instalando una válvula de compensación. Estas válvulas alternan automáticamente el agua de un conjunto de surcos o franjas de borde a otro. Este método hace que el chorro de agua avance mucho más rápido. Se reduce la filtración profunda en el extremo superior del campo y se aumenta la penetración del agua en el extremo inferior, lo que da lugar a una distribución del agua más uniforme.

Un método sencillo para calcular la eficiencia de la estación de bombeo de un sistema de riego por aspersión alimentado con energía eléctrica

La eficiencia de una estación de bombeo, a veces denominada «eficiencia de la toma de corriente al agua», es la eficiencia energética global de la bomba y el motor considerados en conjunto, y se define como la relación entre la potencia hidráulica («potencia de salida») y la potencia eléctrica («potencia de entrada»). Todas las bombas y motores sufren pérdidas de energía, y unas eficiencias en torno al 70 % son prácticamente lo máximo que puede alcanzar cualquier estación de bombeo. Una eficiencia del 70 % en una estación de bombeo significaría que el 70 % de la potencia suministrada al motor se transmite al agua que sale de la bomba.

La eficiencia de la estación de bombeo debe evaluarse cada varios años o siempre que haya motivos de preocupación (como una disminución notable del rendimiento o un aumento de los cargos por consumo en la factura de la luz). La evaluación de la estación de bombeo que se describe a continuación, y que puede realizar usted mismo, le permitirá saber si puede ahorrar energía y dinero ajustando, reparando o sustituyendo la bomba o el grupo electrógeno existentes.

Para realizar esta prueba, necesitarás lo siguiente:

• Un manómetro de buena calidad (preferiblemente de aceite) instalado en el lado de descarga de la bomba.
• Un cubo de 19 litros y un trozo de manguera de jardín que quepa sobre un aspersor, O BIEN un caudalímetro en buen estado instalado al menos a una distancia equivalente a cinco diámetros de tubería aguas abajo de la bomba o de cualquier codo, válvula o cambio en la tubería. Marque con un rotulador permanente la línea de 19 litros en el interior del cubo.
• Un cronómetro (o un reloj con segundero) y una calculadora.

Cuando el sistema funcione en condiciones normales y estables, siga estos seis pasos:

Cualquier sistema cuya eficiencia de la estación de bombeo sea inferior al 65 % tiene margen de mejora. Un resultado en torno al 50 % o inferior indica un problema grave que requiere atención. Ponte en contacto con tu distribuidor de equipos de riego o con tu oficina local del NRCS para analizar tus opciones.

Otros métodos de medición del caudal para sistemas de riego por aspersión

El caudal de los aspersores de impacto instalados en la parte superior de la tubería se puede medir mediante una prueba con cubo, utilizando una manguera de jardín más larga que se ajuste a la boquilla. En el caso de los pivotes equipados con cabezales de riego «oscilantes» o «giratorios», puede funcionar el siguiente método. Corte el extremo de un dedo de un guante de goma viejo, inserte un trozo corto de tubo metálico y fije una abrazadera de manguera. Conecte un trozo de manguera de jardín al otro extremo del tubo metálico con una abrazadera de manguera. Coloque el guante sobre una boquilla de pivote de casi cualquier tipo y el caudal se podrá medir con una prueba del cubo.

Consejos para ahorrar energía en el riego
Mike Morris y Vicki Lynne, especialistas en agricultura del NCAT
© NCAT 2006
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Esta publicación ha sido elaborada por el NCAT a través del programa de agricultura sostenible ATTRA, en virtud de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA.