Escolha correta do aspersor para irrigação

A escolha do aspersor para o projeto de irrigação exige conhecimento técnico e teórico, pois ela irá determinar todos os parâmetros e características da área irrigada, como comprimento, diâmetro, espaçamento das linhas laterais e a potência do conjunto motobomba. Além disso, a disponibilidade de aspersores e peças de reposição no mercado também devem ser levadas em consideração.

O último senso agropecuário do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, realizado em 2006, indica aproximadamente 4,536 milhões de hectares irrigados. Em 2013 a Agência Nacional de Águas (ANA) aponta 6,04 milhões de hectares irrigados no Brasil.

A irrigação por aspersão no Brasil tem se expandido nos últimos anos, principalmente devida a aplicação, via fertirrigação, de vinhaça nas áreas cultivadas com cana-de-açúcar. Atualmente, há no Brasil 2,486 milhões de hectares irrigados por aspersão e pivô central, representando 41% do total da área irrigada.

A escolha do aspersor a ser adotado na elaboração de um projeto de irrigação exige do projetista conhecimento operacional do aspersor, ou seja, técnico e também teórico. Para um projetista, não é simples definir o aspersor a ser instalado e utilizado, pois a escolha do aspersor irá determinar todos os demais parâmetros e características da área irrigada, como, comprimento, diâmetro, espaçamento das linhas laterais e por consequência a potência do conjunto motobomba. Além disso, o projetista deve avaliar a disponibilidade de aspersores e peças de reposição no mercado, bem como seu custo.

É fundamental que o projetista de irrigação deixe claro para o irrigante a relação intrínseca que existe entre os fatores: distribuição dos aspersores na área (espaçamento e disposição), uniformidade de aplicação de água, eficiência de aplicação de água, economia de água e produtividade obtida.

Em termos gerais e para seleção de aspersores, sugere-se que sejam incipientemente adotados os seguintes critérios: vazão, pressão de operação, raio de alcance do jato, uniformidade de aplicação de água, ângulo do jato, grau de pulverização, mecanismo de rotação, durabilidade, custo e peças de reposição. Portanto, a escolha do aspersor a ser utilizado é de fundamental importância para o início da elaboração de um projeto de irrigação por aspersão, características que permitirá ao projetista o início da elaboração do layout do sistema como dos cálculos hidráulicos.

Outro ponto importante na escolha do aspersor é sua intensidade de aplicação (Ia), obtida pela relação entre sua vazão e seu espaçamento. Por exemplo, um aspersor de vazão 1,56 m/h instalado em espaçamento quadrado de 18x18 m tem uma Ia igual a 4,81 mm/hora, este mesmo emissor instalado em 6x6 m tem uma Ia igual a 43 mm/hora. Esta informação é importante, pois o valor da Ia nunca poderá superar a velocidade de infiltração de água no solo (VIB), caso contrário a lâmina aplicada não será totalmente infiltrada, gerando problemas com escoamento superficial na área irrigada.

Reforçando a afirmação da importância da escolha do aspersor, lembramos que o bocal do aspersor é o último ponto de controle de água pelo irrigante, ou seja, a partir do momento em que a água é aspergida para atmosfera não temos mais seu controle e nesse momento a distribuição da água na área irrigada estará sujeita às interferências ambientais.

Diversos fatores construtivos e dimensionais afetam a uniformidade de distribuição de água pelo aspersor. Entre fatores construtivos como tensão da mola, velocidade de rotação, ângulo do jato, a arquitetura interna do bocal são características muito importantes. Bocais podem possuir diversas formas de seção, variação no seu comprimento, bem como apresentar ranhuras para promover a pulverização ideal do jato de água, e qualquer alteração nessas características irá resultar em mudanças na vazão, velocidade do jato e distribuição de água pelo aspersor.

Os aspersores podem ser classificados sob diferentes aspectos, podendo ser em função do mecanismo de ação (impacto, reação e de turbina), da velocidade de giro (rápido e lento) e também da pressão de trabalho (baixa, média e alta). Os aspersores com mecanismo de ação por impacto e com dois bocais são os mais comuns. O raio de alcance, assim como a vazão e o diâmetro do bocal dos aspersores também poderiam ser parâmetros de classificação, porém estas características são interdependentes.

Os aspersores também podem ser classificados como setoriais (giro parcial) ou de giro completo (360º). Os setoriais são muito utilizados na irrigação paisagística, gramados e em irrigação de pastagens, onde não se deseja molhar o corredor de circulação dos animais, bem como os comedouros.

O raio de alcance do jato d’água do aspersor, por exemplo, é influenciado pela velocidade de giro como pela pressão da água. Assim sendo, menor a velocidade de giro e maior a pressão de serviço em que a água está sujeita no interior do tubo, maior será o raio de alcance do jato de água.

O bocal de um aspersor é objeto de estudo e aperfeiçoamento das empresas fabricantes e dos institutos de pesquisa, por ser este um dos principais componentes dos aspersores e por influenciar de forma direta na uniformidade de distribuição de água no solo. Além da variação do diâmetro, os bocais possuem diferentes formas na seção de escoamento como em seu comprimento.

Aspersores estacionários também são comuns. Sendo estes muito utilizados na irrigação paisagística e em pivô central. A vantagem deste aspersor é que ele não apresenta movimento de rotação, logo não há desgaste nas peças sujeitas aos atritos. Entretanto, os aspersores pulverizadores, geralmente são de baixa vazão com curto raio de alcance do jato d’água.

Encontram-se no mercado uma gama ampla de modelo de aspersores, com variada capacidade de aplicação de água. Há os mini-aspersores, os quais apresentam vazão em torno de 300 L/h, trabalhando com pressão de 1,0 kgf/cm. E na extremidade superior, podemos encontrar aspersores com vazão de 160.000 L/h, trabalhando a 7,0 kgf/cm.

Para melhorar a uniformidade de distribuição de água, há aspersores autocompensantes. Também é comum os projetistas instalarem na base do aspersor, válvulas reguladoras de pressão, que tem por finalidade equalizar oscilações de sobrepressão no sistema, que acarretaram mudanças nas características de trabalho do aspersor. Entretanto, temos que elucidar os usuários de irrigação que sempre que uma válvula como essa atua, ela está provocando aumento na perda de carga, consequentemente, aumento no gasto de energia.

Na instalação dos aspersores no campo devem ser respeitadas as características definidas em projeto, principalmente o delineamento das tubulações em campo. Normalmente os aspersores estão espaçados, entre si, de 6x6 m, pois as tubulações têm este padrão de fábrica, e a inserção de aspersores na junção de dois tubos evita cortes na tubulação. De modo geral, espaçamentos maiores implicam em irrigações menos uniformes, em contrapartida com um menor custo de projeto. Por exemplo, a mudança de espaçamento de 12 para 18 m significa uma economia de 30%. É recomendado que para o equilíbrio desta situação fossem realizadas simulações com softwares e testes de uniformidade em campo, nas condições do local de uso dos aspersores.

Tão importante quanto o espaçamento é a altura de instalação dos aspersores, sejam eles fixos ou móveis. É interessante observar que no momento da elaboração do projeto o projetista tem o foco voltado para a cultura que será irrigada naquele momento. Porém, a posteriori o produtor pode vir a migrar para outros cultivos, que sendo de porte diferente daquele outrora utilizado, pode gerar problemas de uniformidade de aplicação da água, devido a interceptação do jato dos aspersores. Para diminuir este problema é pertinente aumentar o tubo de subida do aspersor, por meio de prolongadores, adaptando o mesmo para a altura que se deseja irrigar, lembrando que quanto mais alto estiver posicionado mais sofrerá o efeito dos ventos. A elevação do aspersor gera aumento na tubulação de subida e por consequência aumento na altura manométrica, requerendo maior pressão para funcionamento do sistema.

O custo atual de um aspersor pode varia de R$ 15,00 para os aspersores de baixa vazão até o valor R$ 4.000,00 para os aspersores de elevada vazão. De uma maneira geral e considerando todos os acessórios para montagem de um sistema de aspersão, o custo do aspersores pode representar de 5% a 15% do total. Essa variação pode ser em função do preço do aspersor e do espaçamento de disposição o que implicará na variação uniformidade de aplicação de água desejada.

Portanto, para seleção ideal de um aspersor, ou seja, aquele que apresentará menor custo ao irrigante e melhor uniformidade de aplicação de água, sugere-se estudos aprofundados, bem como a consulta a especialistas.

Alexandre Barcellos Dalri, Luiz Fabiano Palaretti, UNESP/FCAV

Artigo publicado na edição 158 da Cultivar Máquinas.