Sistemas de Riego para Instituciones

Diseño

Al igual que el diseño del campo en sí, el diseño adecuado del sistema de riego institucional es un paso crítico; es imposible que un sistema mal planificado funcione adecuadamente con acciones correrctivas en el futuro. El diseño del sistema debe estar pensado para la seguridad del jugador y del usuario, así como por su necesidad de confiabilidad, eficiencia y fácil mantenimiento.

Puede ser tentador emplear los servicios de un diseñador voluntario para un proyecto de riego. Pero un profesional o consultor experimentado en diseño de riego de campos deportivos o institucionales generalmente le permitirá al administrador de césped ahorrar tiempo y dinero a largo plazo. El diseño de un sistema eficaz requiere el conocimiento de la hidráulica en tubería, las técnicas de zonificación, el espaciamiento de las cabezas, el tamaño del cableado, y la eficiencia, las características y la confiabilidad de varios aspersores giratorios, válvulas y controladores. El costo de reparar un solo error en cualquiera de estas áreas puede ser fácilmente mayor que la tarifa cobrada por un diseñador experimentado.

Al planificar un sistema, el diseñador tendrá en cuenta la elección del equipo más apropiado, ya que cada proyecto de campo deportivo tiene sus propios requisitos específicos en cuanto a productos y presupuesto. La colocación de las cabezas y las válvulas también será una consideración importante, y el diseñador espaciará las cabezas para que no se encuentren en áreas de mucho tráfico y las válvulas estén fuera del campo de juego.

El tubo

La tubería que va desde el punto de conexión (POC, por sus siglas en inglés) del sistema de riego a la línea de servicio y luego a las válvulas de control de zona se denomina “línea principal de presión continua”​ o simplemente “​línea principal”​. Es una práctica común usar tubos de PVC soldados con solvente a una profundidad de 18 pulgadas debajo de la superficie si se trata de tuberías de hasta 4 pulgadas, y 24 pulgadas debajo de la superficie para tuberías de más de 4 pulgadas. La tubería con junta a veces se especifica y debe colocarse en más profundidad; generalmente se consideran razonables 36 pulgadas debajo de la superficie para tuberías de más de 4 pulgadas. Sin embargo, las presiones más altas del sistema pueden llevar al diseñador a especificar una instalación más profunda para mantener la tubería de forma segura en su lugar.

Las tuberías sin presión que conectan las válvulas de control a las cabezas de los aspersores se denominan “​líneas laterales”​. Estas líneas se pueden instalar a una profundidad de 12 pulgadas, lo cual es estándar para la industria.

El relleno que rodea la tubería debe estar libre de rocas y compactado al mismo grado que el suelo vecino. El relleno sin rocas ayudará a evitar la rotura de la tubería y la compactación constante evitará surcos en el césped que son causados por el asentamiento desigual del suelo sobre la zanja de la tubería.

Los “​bloques de anclaje” de concreto vertido a veces son requeridos donde las conexiones de tubería necesitan ser sumamente sólidas. Por ejemplo, los bloques de anclaje generalmente se requieren en cada cambio de dirección del tubo con junta, para las tuberías de la línea principal de más de 2 de diámetro y en tramos largos cuando el sistema tendrá una presión superior a la normal.

Especificar los tamaños de tubería adecuados ayuda a mantener la velocidad correcta del agua y minimiza las pérdidas por fricción en todo el sistema. El agua que fluye a través de las tuberías experimenta un arrastre o fricción considerable debido a la misma tubería; cuando aumenta la velocidad del agua, aumenta la pérdida de presión por fricción. Si la tubería utilizada para el sistema es demasiado pequeña, la presión de operación será mucho más baja para las cabezas al final de la zona que para las cabezas más cercanas a la válvula que opera en esa zona. Los diseñadores de riego están de acuerdo en que no debe haber más de un 10% de variación en la presión entre todas las cabezas en una zona.

La mayoría de los diseños de sistemas de riego de campos deportivos e institucionales muestran una línea principal en bucle. A los diseñadores también les gusta mantener aproximadamente la misma presión de una zona a otra. La pérdida de presión reducida experimentada cuando el agua fluye desde dos direcciones en una línea principal en bucle les ayuda a lograr una presión relativamente equilibrada en toda la línea principal a un costo reducido. El diseñador tendría que dimensionar el tubo más grande con una sola línea principal de conexión que la necesaria con el sistema en bucle. Este tamaño de tubería más pequeño ahorra dinero a la vez que reduce la pérdida de presión hacia la válvula más alejada.

El tubo de PVC también se usa como manga para las tuberías y los cables del sistema de riego que pasan debajo de senderos, pasos de vehículos y carreteras. Una buena regla general para el tamaño de esta manga es dos veces el tamaño de la tubería que está siendo cubierta.

Aspersores, Boquillas y Codos Articulados

La cabeza del aspersor consta de tres componentes principales: el cuerpo principal del dispositivo, las boquillas por donde fluye el agua del cuerpo y el codo articulado en la parte inferior del cuerpo que conecta al aspersor a las líneas laterales.

Las cabezas de los aspersores han ido reduciendo en tamaño gradualmente a lo largo de los años, principalmente por motivos de seguridad. Las cabezas más nuevas tienen un diámetro de superficie pequeño y una cubierta protectora de goma gruesa que los convierte en una alternativa muy segura frente a los rociadores más antiguos.

Además, muchas de las cabezas más nuevas tienen un resorte fuerte para efectuar retracción positiva, por lo que la cabeza no pondrá en peligro al público permaneciendo elevada después terminar el riego. Muchas de las cabezas más seguras de hoy en día también tienen una tapa de cuerpo resistente a los grandes equipos que ahora se usan en los mantenimientos de rutina. La mayoría de las cabezas de aspersores giratorios impulsados por engranajes deben instalarse justo en el nivel de acabado del césped.

Los diseñadores también prefieren un aspersor giratorio con gran selección de boquillas. La boquilla se elige para ajustar el flujo de agua fuera del sistema. El diseñador con experiencia en sistemas de riego utilizará los tamaños de boquilla correctos para obtener una precipitación equivalente (la tasa de precipitación para los sistemas de rociadores es la tasa, expresada en pulgadas por hora, a la que se aplica agua sobre la superficie del césped). Precipitación igualada significa que todo el campo recibe aproximadamente la misma cantidad de agua.

Los instaladores del sistema pueden fabricar codos articulados en el lugar de trabajo o pueden llevar piezas fabricadas proporcionadas por un proveedor. Un codo articulado doble con triple articulación funcionará eficientemente si se fabrica correctamente. Los codos articulados dobles manufacturados con juntas tóricas reducen el tiempo de instalación y, a menudo, son más confiables. Instalada correctamente, una articulación de doble giro proporciona flexibilidad y resistencia cuando grandes podadoras u otros equipos pesados pasen sobre el aspersor.

Válvulas

En un sistema de riego, hay dos tipos básicos de válvulas: válvulas de cierre y válvulas de aspersores. Las válvulas de cierre ("válvulas de compuerta" o "válvulas de bola") se utilizan en una línea principal de presión continua para cerrar temporalmente el agua a todo el sistema o una sección del mismo. Las válvulas de aspersores (manuales o automáticas) se utilizan para entregar el agua desde la línea principal de presión continua a los aspersores. En la discusión de los sistemas de aspersores, cuando el término válvula se usa solo generalmente se refiere a una válvula de control automático.

Las válvulas de compuerta tienen una manija tipo rueda y se requieren varias vueltas de la manija para cerrar el flujo de agua. Las válvulas de compuerta se usan más comúnmente en las tuberías de la línea principal con alta presión de agua o alto flujo de agua. Debido a que se requieren varias vueltas, son más fáciles de apagar y se reduce el potencial de daño causado por el golpe de ariete. Las válvulas de compuerta tienen un asiento de latón a latón, lo que significa que eventualmente pueden perder su sello de seguridad. Por esta razón, las válvulas de compuerta no se recomiendan para uso frecuente.

Las válvulas de bola tienen un solo brazo o palanca que requiere un cuarto de vuelta para encenderse o apagarse. Esta acción única es conveniente pero se debe tener precaución y la válvula no se debe abrir ni cerrar demasiado rápido, ya que podría dañar el sistema por el golpe de ariete. Las válvulas de bola tienen asientos elásticos que mantienen su capacidad de sellar por más tiempo que los asientos de latón a latón, lo que hace que las válvulas de bola sean una mejor opción que las válvulas de compuerta donde se espera un uso frecuente.

Entre las válvulas de aspersores, las válvulas de control manual no son tan comunes como lo eran antes. El sistema de aspersores controlado manualmente requiere que un operador programe el riego de cada zona y encienda y apague las válvulas en el momento adecuado. El operador debe estar presente todo el tiempo que el sistema esté funcionando. Obviamente, este tipo de sistema no tiene la conveniencia del sistema automático.

Las válvulas de control automático se usan junto con controladores o temporizadores automáticos, y son una forma mucho más conveniente de suministrar agua al césped. Debido a que estas válvulas pueden controlarse con mayor precisión, un sistema automático permite al administrador de césped deportivo programar eficientemente la entrega de la cantidad correcta de agua a cada zona.

Existen muchos tipos de válvulas de control automático. En los sistemas que no están conectados directamente a los sistemas de agua de la ciudad, elige una válvula con un mecanismo económico de filtro autolimpiante. Debido a la posibilidad de una mayor presión de sobretensión en un sistema para césped grande, se recomienda que la válvula pueda soportar presiones de hasta 200 PSI. Se puede instalar un regulador de presión al comienzo del sistema pero, con la línea principal larga y el potencial de alta pérdida de fricción, generalmente es mejor tener una válvula de control automático con un regulador de presión incorporado y controlar la presión justo en la válvula.

La colocación de las válvulas debe planificarse teniendo en cuenta su mantenimiento y la seguridad. Las válvulas de control automático generalmente se instalan en grupos, o por distribuidores, y se colocan bajo tierra en una caja de válvulas de plástico o concreto. Si las válvulas estarán cerca del campo de juego, usa plástico. Los distribuidores deben construirse con amplio espacio entre las válvulas. La distancia entre las válvulas depende del tamaño de la caja de válvulas; para la mayoría de las cajas de tamaño estándar, se pueden instalar dos o tres válvulas de 1" en una caja de válvulas, mientras que las válvulas de más de 1" generalmente se instalan de a una válvula por caja.

Controladores

El controlador (o "temporizador") es la parte de un sistema de aspersores automáticos que determina cuándo se activará una válvula y cuánto tiempo funcionará. El controlador envía una señal de bajo voltaje a través de cables enterrados que conectan a la válvula de control automático, que luego se abre durante un período de tiempo predeterminado, permitiendo que el agua fluya hacia los aspersores. Cuando se completa el tiempo de riego predeterminado, el controlador cierra la válvula.

Se debe elegir un controlador por su amplia gama de capacidades de programación, así como por otras características convenientes. Una memoria no volátil significa que el controlador no perderá el programa debido a cortes de energía o sobretensiones. La protección contra sobretensiones protegerá al controlador de daños graves debido a rayos cercanos o sobretensiones.

Los controladores deben colocarse en un lugar de fácil acceso, en un cuarto con cerradura o en un recinto impermeable. Al considerar el controlador, es importante recordar que algunos sistemas requieren una bomba para mantener una presión de agua adecuada. Asegúrate de que el controlador elegido para este tipo de sistema incluya una función de arranque para la bomba. Si se necesita una bomba, los dos equipos generalmente se colocan en el mismo recinto. Sin embargo, el controlador debe usar un circuito eléctrico separado para reducir la posibilidad de daños al controlador debido a sobretensiones.

Al igual que con cualquier otro equipo eléctrico, para evitar lesiones por descargas de alto voltaje, es esencial especificar que se instale un cable a tierra adecuado en el controlador. Consulta los códigos locales para conocer los requisitos de conexión a tierra en un área específica.

Alambres

En un sistema de aspersores automáticos, el cable de entierro directo de bajo voltaje se usa para llevar la señal desde el controlador a las válvulas de control automático. El cable que se usa con más frecuencia para aplicaciones comerciales es el cable de cobre de entierro directo de un solo hilo de gran espesor. Se puede usar un cable de calibre más ligero al instalar válvulas cerca del controlador pero es necesario un cable de calibre más pesado para distancias más largas y puede ser necesario incluso para distancias cortas en sistemas de presión más alta. Un diseñador o consultor de riego especificará el tamaño de cable necesario al diseñar el sistema.

Muchos especificadores recomiendan que el cable se entierre en la misma zanja que la línea principal, pegado al lado inferior de la tubería. Esto ayudará a proteger el cable y facilitará su localización. Además, un cable pegado a la tubería puede servir como un cable trazador para localizar la línea principal en caso de que sea necesario hacerlo.

Dondequiera que quede expuesto el cable de control, debe instalarse en un conducto protector. Se deben usar conectores de cable a prueba de agua para conectar los cables de solenoide al cable de riego de bajo voltaje. Donde lo permita el código local, las tuercas para cables se pueden usar para conexiones que no están expuestas a la humedad.

Prevención de Retorno de Flujo

Para proteger el suministro de agua potable (para beber) de la contaminación, la mayoría de los estados y municipios requieren la instalación de dispositivos de prevención de flujo de retorno en todos los sistemas de plomería que están conectados al suministro de agua público. Estos dispositivos evitan que el agua del sistema fluya hacia atrás en las líneas de suministro. Al planificar o instalar un sistema de riego institucional o deportivo, el diseñador debe consultar con la compañía de agua local para determinar los dispositivos de flujo de retorno requeridos y su instalación adecuada.