PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN AGROALIMENTACIÓN DISEÑO DE UN SISTEMA DE CAPTACION DE AGUA PARTIENDO DE LA MODALIDAD ARIETE DONDE SE ABASTEZCAN LOS DIFERENTES CULTIVOS, CRIA DE ANIMALES EN LA L A U.P.A LA DUQUEZA
CAPITULO I Descripción del proyecto 1. Diagnóstico social-Participativo 1.1 Información del beneficiario: La comunidad El Rayo está conformada por un consejo comunal llamado “El Rayo” el cual se encuentra ubicado en la unidad de producción familiar “La Duqueza” y LaEmpresa de Propiedad Social Directa o Comunal (E.P.S.D.C) Guardianes Del Rio Sarare Empresa de Servicios Básicos y Mantenimiento. La parcela “La Duqueza” ubicada en la comunidad el Rayo, Parroquia Sarare, Municipio Simón Simón Planas del Estado Lara, está constituida en lo que anteriormente fue una gran finca, fundada en el año1985 por el sr Armando Gudiño, llamada “La Gudiñera” haciendo alusión al apellido de su dueño, la cual su producción se basaba en la cría de pavos y patos, que era posteriormente vendidos al mercado previamente empaquetados bajo la marca adquirida por el Sr Gudiño Pato Pekin Tierno y Pavo Tierno, para luego transformarse en una productora de pollos. Años más tarde el sr Gudiño decidió marcharse fuera del país, desentendiéndose así de su propiedad que había quedado a cargo del sr Hernán Torres Torres quien era obrero encargado y a quien heredo en el año 2008 un 20% de la propiedad y el resto fue distribuido equitativamente a ocho (8) productores agropecuarios incluyendo de igual manera al señor Torres
1.2 Aspectos Sociales: La Duqueza, posee 19 hectáreas, cuenta con una gran riqueza productiva basada en la producción y cría de cachamas, cría de ganado vacuno, ovino, porcino, equino, aves de corral (gallinas ponedoras, gallinetas, pavos), y un apiario. La infraestructura de la comunidad es rural y d entro de la misma existen construcciones para establecimiento de alojamiento con piscina fogón y caney; por otra parte esta comunidad cuenta con un gran potencial humano (reposteros, artesanos, profesionales en el área de agronomía, veterinaria, docentes, agroalimentaria), también posee una gran diversidad vegetal que son de gran provecho a la comunidad por sus cultivos. , hermosos paisajes, es rica en fauna silvestre, nacimientos de agua y senderos que atraviesan la comunidad son las características más vislumbrantes de los recursos y bellezas naturales que muestra esta comunidad ofreciendo así un gran potencial para desarrollo del turismo en la modalidad de agro y eco turismo.
Servicios Básicos La Duqueza cuenta con los servicios básicos agua, desechos y electricidad, Es necesario acotar que los servicios son deficientes como electricidad y recolección de desechos sólidos. En la actualidad están siendo colocadas las cloacas para las aguas servidas. De igual manera el servicio de telecomunicación no es óptimo.
Transporte:La comunidad cuenta con líneas extraurbana de transporte se hace mención que esta es inconstante e ineficiente debido a las rutas rurales las cuales esta posee.
Comercios:Como
toda comunidad rural esta cuenta con establecimientos comerciales (Bodegas) pero si existen en su haber.
pocos
1.3 Capacitación y Alfabetización: La comunidad cuenta con una escuela y liceo en la cual la gran mayoría de la población es de nivel bachilleres, aunque hay que mencionar que hay miembros que no tienen la escuela aprobada y a nivel de bachillerato es igual.
1.4 Aspectos Naturales: 1.4.1 Suelo, vegetación y topografía:
A). Suelo: En el área de producción es un suelo de estructura franco arenoso ya que se encuentran concentración de limo, arcilloso y arena en
Según en entrevista con el docente Valenzuela, (2017), la proporción textural de estos suelos de la comunidad, se encuentran en la siguiente proporción: Arcilloso 45%, limo 40% y arena 15%.
B). Vegetación: El área de producción cuenta con una gran variedad de vegetación como plantas medicinales y ornamentales, diferentes rubros como: cebollín
( A lliums choenopr asum ),
(Capsicumannuum),
pimentón
( Capsicumannuum),
pepino ( C ucumissativus ),
ají
cilantro
(Coriandrumsativum) entre otros, también cuenta con una vegetación conformada por especies de la familia leguminosas, ceiba (Ceiba pentandra), nim ( A zadir achta indica), palma o palmito manaca ( E uterpe oleracea ), melón (Cucumismelo )
además
las
especies
autóctonas
como
el
samán( S amaneas aman), eucalipto( Eucalyptus ), Acacio( A cacia s ens u lato ), roble( Quercus ), cedro( Cedrus ), caoba (S wieteniamahag oni ), ceiba(Ceiba), apamate( Tabebuia
rosea),
bambú(Bambusoideae ), merey( A nacardiumocci dentale ),
chupachupa( Eccremocarpusscaber ), orquídea( Orchidaceae), mango( Mang ifera
indica ),
almendra(Prunusdulcis ), mamón( Melicoccus bijug atus ), cayena( Hibiscus ).
Mes Temperatura media (ºC) Humedad (%) Evaporación (mm) Precipitación total (mm)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
39
41.5
43
30
29
28
40.3
41
42.2
40
40.2
39.6
3.6
3.6
3.6
4.8
4.5
4
0
0
13
15
18
17
Fuente: Servicio de Meteorología de la Aviación, Departamento de Climatología ( 2017).
1.4.3 Hidrología En el ámbito territorial donde se encuentra el área de producción existe reservorio de aguas superficiales y subterráneas, para aumentar el suministro razón se cuenta con el suministro de camiones cisternas, tuberías de agua blanca, tanques naturales de envergadura desconocida los cuales son utilizados para los diferentes sistemas de riego existentes.
1.4.4 Otros factores Inherentes a las Condiciones Naturales del Territorio:
Fuente: Google mapas. (2017).
b) Drenaje:En la comunidad existe problemas con inundaciones, al mismo tiempo no presenta sistemas de drenaje elaborados, pero si por cauce natural. Presenta una inclinación hacia la zona nor-este del área de producción de los cultivos donde el agua se concentra y los diferentes caños y quebradas se llevan el agua.
La comunidad, posee 19 hectáreas,
cuenta con una gran riqueza
productiva basada en la producción y cría de cachamas, cría de ganado vacuno, ovino, porcino, equino, aves de corral (gallinas ponedoras, gallinetas, pavos), y un apiario. Actualmente tiene como objetivo, ofreceractividades propias, tales como cosecha, ordeño, asistencia en la alimentación y cuidado de los animales, la pesca de cachama y combinar con otras actividades recreativas ; caminatas por los alrededores de la finca, avistamiento de aves, cabalgatas, paseos y visitas a los alrededores, así como también acondicionar un establecimiento de alojamiento para ofrecerlo como posada.
CAPITULO II BASES TEÓRICAS Y METODOLÓGICAS 2.1 Planteamiento del Problema Los Espacios Agrícolas son estratégicos en el país por lo que alto nivel de consumo en la población y sus diferentes usos para la alimentación casi diaria, siendo patios productivos de transferencia donde se presentan los principios agroecológicos con alelopatía y/o rotaciones de cultivo, asegura el reciclado de biomasas y garantizar las condiciones del suelo para la disposición de nutrientes que requieren las diferentes plantas a través del manejo de materia orgánica. Fortaleciendo el ingreso económico de las familias que se concentran en el sistema permanente de producción en pequeño espacios para la venta al mercado comunitario en el que la comunidad participa siempre. Con este proyecto se busca fortalecer la parte alimentaria de la comunidad del rayo, contribuyendo en el abastecimiento de agua. Por su parte buscamos impulsar la producción de rubros en espacios y paredes de las unidades de producción de la comunidad.
2.2 Objetivos del Proyecto: Objetivo General: Diseño de un sistema de captación de agua partiendo de la modalidad ariete donde se abastezcan los diferentes cultivos, cría de animales en la comunidad del rayo.
Objetivos Específicos: -
Diagnosticar la posibilidad de diseñar de un sistema de captación y almacenamiento de agua partiendo de la modalidad ariete.
-
Diseñar un sistema de captación y almacenamiento de agua partiendo de la modalidad ariete.
-
Comparar la factibilidad del diseño del sistema, partiendo de la modalidad ariete donde se abastezcan los diferentes cultivos. cría de animales en la comunidad del rayo.
-
Socializar el conocimiento obtenido, a través de la planificación encuentros con la comunidad del Rayo.
2.3 Metas del Proyecto
de
- Realizar una (01) conferencia y un (01) Mitin, con estudiantes de trayecto final, en la comunidad para dar a conocer los alcances del proyecto, al finalizar el mismo, en la última semana del mes de noviembre de los corrientes.
2.4. Justificación del Proyecto Hoy en día la agricultura enfrenta un gran desafío, debido a que debe cubrir las necesidades alimenticias de la población mundial que va en un mayor incremento en estos últimos años y se debe de hacer de una manera sostenible y amigable con el ambiente. Este aspecto obliga a implementar innovaciones tecnológicas que permita a nuestros productores obtener productos en un menor plazo, para que sean comercializados a precios solidarios. Las hortalizas al igual que otros tipos de cultivos requieren ciertas condiciones nutricionales del suelo. Por tal razón las medidas para un buen condicionamiento nutricional deben planificarse antes de establecer el cultivo, por lo cual se debe especificar los recursos necesarios que puedan garantizar el buen desarrollo del cultivo hasta llegar a la cosecha. Las estrategias propuestas en este proyecto son biológicas de la mano con el ambiente, las cuáles integra las distintas prácticas agroecológicas que incrementan la salud del suelo, del agua,
ambiente, y obtener alimentos que aporten las vitaminas, nutrientes, proteínas y los elementos necesarios que requiere nuestro organismo. Demostrar el potencial de sistemas de bombas y almacenamiento que a su vez produzcan un alto nivel de producción, bajo costo de elaboración, fácil manejo de obtención de agua para los cultivos y la cuidado del medio ambiente.
2.5. Plan de uso de la tierra Este proyecto está enmarcado bajo el marco ecológico, que va de la mano con el ambiente, de la manera más sana posible. Razón por la cual, el equipo de investigación realizara técnicas agroecológicas para la producción en espacios rurales como incorporando materiales de reciclaje. De esta manera demostraremos que las técnicas agroecológicas pueden ser eficientes o mucho más que es uso de materiales exclusivos de marca capitalista para la producción en grandes cantidades de cualquier rubro.
2.6. Patrón Tecnológico: En el área destinada al diseño donde se ejecutará la producción, en un área de una superficie total de diecinueve (19) Hectáreas. Donde se pueda aprovechar
Medición: El sistema deberá poseer diferentes conexiones en la cual se establezcan el uso exclusivo para levantar la distancia a fin para calcular la potencia en cuestión que se necesita.
Trabajos: El sistema deberá estar limpio para labores de mantenimiento y cambio de tuberías averiadas con el paso del tiempo o golpes de terceros.
Riegos: la bomba y el sistema de almacenamiento
deberá quedar
sujeto a las recomendaciones elaboradas por el equipo investigador.
Otros Trabajos Anexos: El sistema posee una conexión establecidas para su uso en la cual cada boca de visita está identificada de acuerdo a la potencia de brote del agua.
Diseñando este sistema de captación y almacenamiento de agua y a fines se anhela obtener más saberes teóricos prácticos en el área de producción.
Aplicando técnicas agroecológicas de conservación del sistema podemos
A se acelera por un tubo de carga inclinado B con lo que su energía potencial se convierte en energía cinética. Cuando la velocidad llega a un valor determinado, la válvula de descarga C súbitamente cierra cortando el flujo lo cual genera una sobrepresión en el extremo inferior del tubo de carga, un golpe de ariete, que fuerza el agua a abrir la válvula anti-retorno D y a subir por el tubo de descarga F hacia el nivel superior del depósito G. La válvula de descarga C se vuelva a abrir debido a la bajada de presión del flujo de agua y el ciclo comienza de nuevo, cerrándose cada vez que el flujo adquiere cierto valor. En E se coloca una campana o calderín lleno de un gas a presión, normalmente aire, que amortigua los golpes de ariete y mantiene un flujo más constante de fluido por el tubo F. Este gas se acaba disolviendo en el agua por lo que es necesario reponerlo o envolverlo en un globo de goma para evitar que se disuelva. Algunas bombas van provistas de un sistema que inyecta una burbuja de aire con cada ciclo. Este sistema consiste en que se diseña el mecanismo para que al cerrar la válvula D permite que se invierta momentáneamente el flujo del agua por lo que al cerrar súbitamente la válvula se produce una depresión que fuerza la entrada de un poco de aire por la válvula K.
Los elementos que se señalan en el esquema anterior son las distintas partes de un ariete hidráulico. La válvula check de fondo, ( C) generalmente se coloca verticalmente hacia arriba para que se abra continuamente y permita salir el agua con cada ciclo. La válvula check de paso ( D) permite que el agua suba pero que no baje. La cámara de aire amortigua la presión súbita, permitiendo de esta forma un flujo parejo. Cada uno de estos componentes son muy accesibles y pueden utilizarse los hechos de PVC. Así, en el funcionamiento de la bomba de ariete hidráulico se requiere contar con una caída de fluido inicial no menor de un metro que se denomina “altura de carga” H y un “caudal de alimentación” Q, como se muestra en la figura 2 El Golpe de ariete es un fenómeno hidráulico, que se produce cuando el agua que fluye libremente es frenado por el cierre repentino de una válvula. La ocurrencia de este fenómeno se expresa mediante un fuerte golpeteo en toda la tubería, la bomba de ariete opera gracias a una repetición continua de este fenómeno, para lo cual se vale de una tubería de alimentación de diámetro mayor que la de descarga. Para el uso del ariete es necesario contar con una quebrada o un río que sea permanente, el caudal necesario de entrada para accionar la bomba de ariete, se muestra en el Cuadro 1
1. Máquina que aprovecha como única fuente de energía la caída o desnivel del agua para operar. 2. Cualquier lugar que tenga una caída de más de 1 m. de desnivel. 3. Cuida el medio ambiente, es barata, limpia y no contamina (no desprende calor: no necesita de electricidad, diesel o gasolina). 4. Es ecológica: respeta el caudal ecológico (no acapara toda el agua tomando solamente parte del fluido para operar; respetando el agua de las fuentes de recarga, plantas y animales). 5. Es barata, rústica y durable (las piezas se consiguen en cualquier ferretería; la Bomba puede durar más de 10 años). 6. Es de fácil y rápida construcción, operación, traslado y mantenimiento. 7. Puede trabajar día y noche ininterrumpidamente. 8. No tiene costos de operación.
1.1 Bomba de ariete de PVC. De acuerdo al diseño se pueden construir bombas de ariete hidráulico en PVC de diferentes tamaños como 1” y 2”, esto dependerá del caudal de llegada y por lo tanto la altura final de llegada del agua. El modelo validado por JICA y sujeto de difusión es el Chapaleta; a diferencia del modelo tradicional, su construcción conlleva menos elementos metálicos, incorporando piezas fabricadas en PVC (uniones, codos, adaptadores, reductores, tubos). En la figura siguiente, se observa una bomba ariete pvc de 2”.
En su ensamblaje, a todas las partes de PVC, se les coloca goma de PVC; a las uniones de material de hierro y PVC, se les coloca teflón para evitar fugar; en todas las uniones con partes de rosca son ajustadas con llave.
1.2 Bomba Ariete Metálica Se trata de arietes con muchas de sus piezas fabricadas de hierro fundido; son modelos pequeños, destinados a superar necesidades de agua domiciliar e inmediata; con vida útil muy larga y presentan dificultades de mantenimiento. Una segunda generación de arietes, dispone de piezas son soldadas y un mayor diversidad de diseños para distintas condiciones de operación (pequeños, grandes, medianos). Los modelos más comunes son: a) Ariete monopulsor, con válvula de trabajo de resorte y doble tanque hidroneumático, con entrada de seis y salida de dos pulgadas; b) Ariete monopulsor, modelo danés, con válvula de trabajo en 45º. Con dos pulgadas de entrada y ¾ de salida; c) Ariete multipulsor, modelo cubano conocidos como los CITA, los cuales operan con dos o tres válvulas de trabajo y logran altas cargas.
1.4 Comparación con otros sistemas Por el bajo costo de construcción, costo de operación cero y cero contaminación, se considera que la bomba de ariete de PVC puede ser utilizado en casi toda
Ventajas y Desventajas de la Bomba Ariete Ventajas 1. No requiere electricidad, combustible ni trabajo humano para su funcionamiento. 2. Todo el equipo es de bajo costo y sus piezas son de fácil recambio, materiales de reparación de fácil acceso 3. Requiere un mínimo de manutención 4. Funciona automáticamente ante un suministro de agua 5. Puede usarse todo el año en los cuerpos de agua disponibles Comparación entre tecnologías.
Desventajas 1. Poco acceso a la tecnología (no hay asistencia técnica) 2. La altura a la que se desea bombear depende de la caída de agua. 3. Bombeo por pulsación 4. Bombea poco caudal. 5. Rendimientos bajos en relación a las electrobombas y motobombas.
Bomba Ariete PVC.
Bomba Ariete Metálica
1.2. Necesidad de insumos y materiales: Para su construcción se requiere cañería de acero galvanizado, un cilindro de acero y equipo de soldadura. Para el mantenimiento, un juego de herramientas (llaves estilson, corona y tenaza).
1.3 Necesidad de mano de obra: La demanda de mano de obra es baja, ya que una vez instalada la bomba en la fuente, el mantenimiento se refiere a mantener libre de obstrucciones y de arena la entrada de agua, además de realizar cada 6 meses un recambio de la goma de la válvula de impulso (empaque de hule).
1.4 Tenencia de la tierra: Por la inversión alta que incluye la compra de la bomba de ariete, solamente se justifica en fuentes de gran caudal.
2. Compatibilidad con las capacidades de producción en la finca 2.1 Capacidad económica del productor:
3. Condiciones Ecológicas a las que se adapta la tecnología 3.1 Precipitación anual Esta tecnología se recomienda para aquellas zonas donde hay problemas de baja precipitación.
3.2 Disponibilidad de agua en la finca. La construcción de la bomba Ariete se justifica en finca que tienen fuentes permanentes y abundantes de agua, con amplias pendientes de acceso a tierras de cultivo.
3.3 Porcentaje de pendiente Un metro de tubo de entrada es capaz de levantar diez veces una columna de agua.
3.4 Costo actual de la tecnología: Generalmente la bomba de ariete elaborada por un mecánico oscila a un costo entre 300 a 600 dólares, según el tamaño y capacidad para elevar el agua. Destacan dos impactos diferenciados:
fluido al trasladarse por una tubería hasta el cuerpo de la misma provocando una sobrepresión ocasionada por la apertura y cierre continuo de una válvula de pie de pozo diseñada con el fin que genere la presión adecuada y logre alcanzar su altura ideal, esta sobrepresión producida se denomina golpe de ariete y es el principio básico para su funcionamiento. Esta tecnología se atribuye al francés Joseph Michel Mongolfier quien la patentó en 1796. Según algunas referencias bibliográficas revisadas el ariete hidráulico, es una herramienta de construcción y funcionamiento muy sencillo, tiene un rendimiento cerca del 70%, trabajando sin parar durante las 24 horas del día y los 365 días del año. De este modo el presente proyecto de grado busca ofrecer a los domicilios de Colombia una herramienta práctica que facilite el trasporte de aguas grises provenientes de la lavadora y agua lluvia, para su posterior uso en labores de descarga de sanitarios y lavado de pisos, sin la necesidad de tener que transportar agua en baldes, labor que desmotiva la utilización de dicho fluido. Con el presente trabajo de grado se pretende resolver algunas inquietudes como son tener en cuenta consideraciones de diseño y construcción de una bomba de golpe de ariete de aplicación doméstica, atendiendo parámetros de funcionamiento y de economía. Vale la pena resaltar que el ariete será desarrollado como aplicación doméstica y no de tipo industrial y de laboratorio. Adicionalmente con la elaboración del presenta trabajo se busca identificar la
En el momento en el que se acciona una válvula de una tubería que contiene un líquido sometido a una presión, se altera la velocidad del mismo en la sección contigua al dispositivo, y se provoca una transformación de energía cinética a energía de presión. Esto implica la aparición de presiones locales distintas a las que había antes de la perturbación. Por ello, es necesario el análisis correcto del golpe de ariete en tuberías para su óptimo dimensionado, en cuanto a timbrases se refiere, pues un error en el mismo nos puede conducir a dos
La bomba de ariete, también conocida como ariete hidráulico, hydram o rampump, aprovecha la energía hidráulica ocasionada de un pequeño desnivel para elevar agua a una altura superior, sin usar, para ello, electricidad o combustible alguno. De este modo, esta bomba de impulsión toma el agua de un depósito, acequia o río situado a una altura ligeramente superior, aprovechando la energía cinética que induce el propio fluido al discurrir por una tubería hasta el cuerpo de la misma para provocar una sobrepresión ocasionada por la apertura y cierre continuo de una válvula. Esta sobrepresión producida se denomina golpe de ariete y es el principio básico para su funcionamiento. La bomba de ariete no es un invento actual sino que pertenece al conjunto de herramientas que han sido relegadas, en muchos casos, a piezas de colección, mostradas en museos como mero recuerdo de lo que hace un tiempo no tan lejano significaron para el desarrollo de los pueblos. De este modo, observamos como norias, ruedas o arietes hidráulicos, entre otros muchos, fueron sistemas de bombeo muy extendidos y de gran éxito que con la irrupción de la corriente eléctrica y la bomba centrífuga fueron cayendo poco a poco en desuso, debido a la mayor eficiencia de estas últimas. Esta situación de omnipresencia que durante este último siglo han disfrutado los sistemas de bombeo eléctricos y de combustión interna ha llevado a un desarrollo de éstos magnífico, coincidente con el esplendor de las nuevas tecnologías, lo que ha provocado el abandono de los sistemas tradicionales así como de su investigación en busca de máquinas más eficientes de las que
Diseño del “pulserpump” de John Whitehurst(Altozano, 2002)
Unos años después, en 1776, la sagacidad humana añadió elementos al invento de John Whitehurst y se fabricó el primer ariete hidráulico auto activante de la mano de los hermanos Montgolfier, cuya mejora consistía en que ya no se necesitaba de ninguna fuerza externa para abrir la válvula de impulso, sino que era la propia fuerza inherente del agua la que se encargaba de realizar esa tarea. A este nuevo prototipo le denominó” “belierhydraulique .
En 1820, la patente pasó a las manos de Easton Company, siendo la primera empresa en fabricar bombas de ariete a escala comercial usados para el abastecimiento de agua en comunidades, granjas o en otros lugares como las fuentes del TajMahal o el Ameer de Afganistán. Era un tiempo donde la gasolina se encontraba en pequeñas botellas en las boticas, faltaba mucho tiempo para que hubiera corriente eléctrica y la máquina de vapor acababa de empezar a andar, por lo que el ariete hidráulico tuvo una amplia difusión por todo el mundo. Esta situación provocó que investigadores experimentaran con el invento y formularan hipótesis para intentar describir el proceso de funcionamiento. Eytelwein, en 1805; d ’Aubuisson, en 1840 y Morin, en 1863, aportaron deducciones empíricas que aún persisten en trabajos de referencia, aunque fueroncriticados por técnicos de la época debido a que no reflejaban su verdadera complejidad. El problema se encontraba en que el principio de funcionamiento, el golpe de ariete, no estaba definido aún, ya que científicos europeos habían observado su impacto en conducciones de tuberías pero no sabían describir su proceso. Fue en 1889, cuando un científico ruso, N. Zhukovsky, detalló la teoría del fenómeno del golpe de ariete, suponiendo la base para la mejora y el conocimiento, así como el desarrollo de las bombas de ariete. La fusión de la teoría y la práctica aportaron las claves cognitivas: desde Harza, en 1908, con el diseño de un equipo experimental accionado por un motor externo para determinar el caudal inestable durante el período de aceleración; O’Brien y Gosline, en 1933, quienes contribuyeron a dar una primera explicación
Elementos componentes de una bomba de ariete. “El cuerpo del ariete es estructuralmente simple y suele estar constituido, sobre todo en los casos de bombas de ariete comerciales, por una unidad ensamblada cuyos elementos pueden estar unidos por pernos, tornillos o mediante soldadura.
Cuerpo de la bomba de ariete. Lugar donde se produce la inversión de la onda de presión y donde se ubican las válvulas de cheque inicial y de descarga, y a su vez base de asientos y de ubicación de los elementos del ariete.
Cámara de aire o calderín. Dispositivo que regula el flujo de agua hacia la tubería de descarga, absorbiendo la sobrepresión (funciona como amortiguador de los golpes de ariete) e impulsando el agua por la tubería de descarga, dando de esta forma, un flujo casi continuo.
Válvula de admisión de aire (opcional). Sirve para renovar el aire absorbido por el agua cuando la bomba se encuentra en funcionamiento.
Funcionamiento del ariete hidráulico. En un principio, la válvula de impulso se encuentra abierta como consecuencia del propio peso que la mantiene en esa posición, mientras que la válvula de descarga se encuentra cerrada. Desde la fuente de suministro el agua fluye por la tubería de alimentación, mientras va adquiriendo una aceleración,
A medida que transcurre un pequeño periodo de tiempo, el agua que circula por la tubería de alimentación alcanza cierta aceleración suficiente para que la presión dinámica del fluido actúe sobre la válvula de impulso, venciendo su propio peso, y la cierre. Esta interrupción del flujo de agua produce una sobrepresión instantánea de gran empuje, conocida como golpe de ariete, que obliga a abrir la válvula de descarga o válvula check, entrando el flujo de agua hacia el pulmón, comprimiendo el aire que ahí se encuentra.
Una vez disipada la sobrepresión generada en el pulmón, y por lo tanto igualada la presión a uno y a otro lado de la válvula anti retorno, el aire
Cuando la presión del aire, en la cámara, aumenta hasta ser igual o mayor que la fuerza impulsora ocurre el retroceso de agua cerrando la válvula de descarga y abriendo la válvula de impulso, con lo que se repite de nuevo el ciclo. El retroceso delagua permite la inyección de aire por medio de la válvula de aire, con el fin de compensar el aire absorbido por el agua.
El ciclo de bombeo del ariete hidráulico ocurre de forma muy rápida, repitiéndose este fenómeno del orden de 40 a 120 veces por minuto (Jeffery et al. 1992). Durante cada ciclo sólo un pequeño volumen de agua logra alcanzar el depósito de descarga como consecuencia de que mucha cantidad de fluido escapa a través de la válvula de impulso. Sin embargo, ciclo tras ciclo, las 24
vivienda donde se instaló el equipo, así como la recopilación de toda la información posible sobre las diferentes explicaciones del funcionamiento de la bomba de ariete hidráulico.
Diseño. Se realizó una descripción detallada de la máquina con ayuda de un inventario de piezas componentes del sistema, teniendo en cuenta la inclusión de materiales reciclados o de bajo valor comercial, de tal manera que optimice los costos de fabricación y no afecte la eficiencia, durabilidad y calidad del equipo.
Construcción. Al obtener los materiales después de considerar durabilidad y economía se realizó el ensamble de piezas teniendo en cuenta la optimización y funcionamiento del sistema.
Implementación, puesta en marcha y evaluación de consumos: En un domicilio de los autores del respectivo proyecto se instaló la bomba de ariete hidráulico, para su posterior puesta en marcha y así poder evaluar los consumos de gasto de agua, antes y después de instalado el sistemas, cuantificando la reducción del consumo mediante la inspección de los micro medidores, identificando y analizando la diferencia de costos antes y después de
Bomba de golpe de ariete finalmente construida La bomba de ariete cuenta con un soporte en concreto para que el impacto en la válvula de pie de pozo no se disipé y genere presiones y depresiones más extremas en todo el sistema. Adicionalmente es necesario comentar que la bomba fue ensamblada en hierro galvanizado (diámetro de 1 pulgada) con el fin de evitar que la energía del golpe de ariete se pierda.
El ariete se fija a la estructura en concreto mediante 4 abrazaderas metálicas. La configuración de la bomba finalmente construida se puede apreciar en el Boceto 1 y 2, así como en la foto 1.
Bomba de ariete finalmente construida por los autores del presente documento.
Fabricación de base para el anclaje del ariete
Montaje para las pruebas de bombeo. Diseño del profesor Jorge Alberto Valero Fandiño
Montaje para las pruebas de bombeo finalmente implementado por los autores del presente documento.
Montaje realizado para las pruebas de bombeo Se instaló a la entrada del sistema un pequeño tanque de abastecimiento, del cual se hablará en el numeral 6.2.2, el cual garantizó una altura de entrada He
Montaje para las pruebas de bombeo. Diseño del profesor Jorge Alberto Valero Fandiño.
Para alimentar la bomba se diseñó un pequeño tanque de abastecimiento conformado por un par de baldes concéntricos como se muestra en el Boceto 5 y foto 5. El balde interior es el encargado de garantizar una lámina de agua constante a la entrada de la bomba, de modo que si el nivel del agua aumenta producto de la descarga del balde de alimentación, el exceso es vertido por los orificios de rebose a un balde externo encargado de recoger los excesos de agua.
Resultados obtenidos en las pruebas de bombeo. De las pruebas realizadas se obtiene una gráfica, la cual describe el comportamiento general de la bomba de ariete finalmente construida. En la siguiente tabla se pueden apreciar los valores de alturas de entrada y salida, así como los caudales de descarga. Cabe la pena recordar que los caudales presentados en la siguiente tabla son el resultado de cinco mediciones para cada combinación de alturas de entrada y salida, que se organizaron sistemáticamente arrojando la siguiente información:
He (m)
Hs (m)
Q ( L/ min)
2 2 2 2 1,5
5 4 3 2 5
3,05 3,96 4,81 6,22 2,43
He (m)
Hs (m)
1,5 1,5 1,5 1 1 1
4 3 2 5 4 3
Q ( L / min) 2,93 3,64 4,94 1,99 2,40 2,99
7
6
5
Hs = (m)
4
He= 1 m 3
He=1,5 m
2
1
0
Relación entre la altura de entrada (He), altura de salida (Hs) y el caudal descargado (Q).
Al realizar los respectivos análisis de la gráfica obtenida se determina:
Hay una relación directa entre la altura de entrada (He) y la eficiencia de la bomba, ya que a mayor altura se dispondrá de mayor energía potencial de entrada, la cual se convertirá en energía cinética y así influir notoriamente en el caudal de salida.
Era importante contar con el abastecimiento del tanque que almacenaba agua para el funcionamiento de la bomba, es por esto que se realizó una adaptación en la canal de aguas lluvias de la vivienda, insertando acoples y una válvula de paso que regula el flujo de entrada al tanque para evitar su rebose, conectando por medio de una tubería en PVC de ½ pulgada, el canal de aguas lluvias con el tanque de almacenamiento el cual cuenta con una capacidad de 280 litros.
Esquema de captación y almacenamiento de aguas lluvias finalmente implementado por los
La altura en la cual debía estar instalado el tanque de almacenamiento del ariete hidráulico, es mayor o igual a 1 metro, con base en este requerimiento se fabricaron 2 bases verticales, las cuales servían de soporte a dicho tanque, la ubicación fue horizontal debido a la comodidad para realizar las conexiones de abastecimiento y para la operación del sistema. Después de esto se realizó la conexión entre la bomba y el tanque de almacenamiento.
Conexión entre el tanque de almacenamiento y la bomba de ariete.
Por medio de una manguera de ½ pulgada de diámetro, se condujo el agua bombeada por el ariete hidráulico, a la entrada del tanque de abastecimiento
El tanque aéreo, el cual capta el agua impulsada desde la parte baja por el ariete hidráulico y la distribuye por gravedad, se ubicó sobre una placa de concreto en la cual también se encuentra el tanque de almacenamiento de agua potable de la vivienda.
Tanque de distribución.
Después de ubicar el tanque de distribución aéreo, se realizó la instalación de la tubería que conduce el agua desde el tanque, a la unidad sanitaria de la vivienda, contando con una válvula de paso la cual se opera manualmente para regular el flujo de entrada al depósito del sanitario evitando perdidas indeseables.
captara el agua expulsada por el ariete y la condujera por medio de un a manguera al sifón más cercano.
Conducción de pérdidas.
Por último se realizaron algunos arreglos de pintura y señalización a las piezas del sistema quedando completamente listo para su operación .
Esquema de instalación bomba de ariete. Diseño elaborado por los autores del presente documento.
Al terminar con la instalación completa, se dio inicio a la puesta en marcha y operación del sistema, el cual consistió en abrir la válvula de entrada en el momento en el que se presentaran lluvias, o en colocar la manguera de salida de la maquina lavadora dentro del tanque de almacenamiento, es importante resaltar que el sistema opera con los dos tipos de agua, pero es opcional si en cierto momento se quiere operar con agua lluvia o si por el contrario se quiere operar con aguas grises provenientes de la lavadora.
aguas grises o lluvias, permitiendo que el abastecimiento sea solo de este tipo de aguas.
Válvula del sistema y del acueducto .
Finalmente y después suministrar suficiente agua al tanque aéreo de distribución, las válvulas de entrada y salida de la bomba de golpe de ariete son cerradas, al igual que el registro de entrada de aguas lluvias, y la manguera de la lavadora, todo esto para evitar saturar el sistema con excesos de agua los cuales generan encharcamientos en el piso de la vivienda lo cual causa incomodidad.
De acuerdo al uso que se le dará al tanque australiano debe definirse su ubicación, preferiblemente cercana a la fuente de abastecimiento de agua y con una altura superior al punto más lejano a donde se desea llevar el agua. El área de ubicación del tanque tiene que ser una superficie por lo menos 2 metros mayor al diámetro del tanque australiano adquirido. Ver diámetros del tanque adquirido en la hoja de características técnicas. Este lugar debe estar completamente despejado de malezas, ramas, piedra. Además es necesario que el terreno se encuentre nivelado y compacto. Al nivelar el piso del terreno debe dársele la pendiente adecuada hacia el punto definido para el drenaje total del tanque, esto con la finalidad de facilitar las labores de limpieza del mismo. Se debe fijar un punto en el centro del terreno nivelado el cual será el centro del tanque, luego con una estaca clavada en ese punto, utilizar una cuerda (nylon) del tamaño del radio del tanque adquirido para una circunferencia para señalar en el suelo la línea que indicara la posición de las láminas del tanque australiano. Siguiendo esta línea de referencia se debe excavar una zanja de 20 cm de ancho (10 cm a cada lado de la línea trazada con anterioridad). La profundidad de la zanja depende de los estudios y cálculos realizados por un ingeniero especialista, sin embargo por experiencia de terceras personas se puede sugerir una profundidad de 10 cm en tanques con capacidades menores a 40.000 lts y 20 cm en tanques de capacidades mayores a 40.000 lts. Siempre tomando especial cuidado en que el fondo de la zanja quede completamente a nivel plano.
La tubería de distribución de agua, se instalará en cualquier otro punto del tanque distinto del centro hacia su perímetro, dentro de una zanja de aproximadamente 20 cm de ancho y 30 cm de profundidad. Además la tubería debe colocarse de manera que el extremo del tubo interno en el tanque, quede finalmente 10 cm por encima de lo que será la losa o piso de concreto esto con la finalidad que no se cuelen por la tubería los sedimentos que se van depositando en el fondo de los tanques. Lo cual puede ocasionar daños en equipos como aspersores, filtros, entre otros. A esta nueva tubería también se le debe colocar una llave de paso.
Armado del Tanque Australiano. Sánchez & Compañía Industrial S.A. dentro de sus modelos tiene cincos (5) tipos de tanques según su altura efectiva, siendo estos de medio (1/2) anillo (0.47 cm), de un (1) anillo (0.76m), de dos (2) anillos (1.60m), de tres (3) anillos (2.44m) y de cuatro (4) anillos (3.28m).
Armado de Tanques y un anillo. A lo largo de la zanja circular, la cual debe estar completamente a nivel, se distribuyen las láminas que forman el anillo con el borde curvo hacia arriba. Hay casos en que el tanque no lleva el borde curvo, bien por requerimiento del cliente o porqué el tanque tiene dos o más anillos, en cuyo caso se deben colocar las láminas corrugadas con la flecha apuntando hacia arriba y en orden
Tomando en cuenta que la cabeza hexagonal del tornillo quede del lado interior del tanque junto con su arandela, quedando la tuerca del lado exterior del tanque. Posteriormente se procede al ajuste final de los tornillos, comenzando el apretado de los tornillos desde el centro hacia los extremos de la doble hilera.
Construcción de la Losa de Concreto para el Piso Como se especifico anteriormente, para la construcción de la losa de concreto consulte un profesional de la ingeniería para que realice el cálculo y diseño de la misma. Sin embargo a manera de sugerencia y tomando en consideración experiencias anteriores de otros clientes, recomendamos una estructura que conste de una cuadricula de vigas de riostra (vigas de riostra equidistantes en ambos sentidos) y sobre las cuales descansará la placa de concreto armado con doble malla trucson 4" x 4". Sobre esto se realizará el vaciado de la placa de piso con concreto premezclado con aditivos hidrófugos, teniendo especial cuidado en que el concreto penetre correctamente en la zanja donde están las láminas tanto por la parte interior como por la parte exterior, además de halar hacia arriba las mallas metálicas durante el proceso y garantizar que quede dentro del concreto; se sugiere también dejar un talud por ambos lados. Debe tener especial cuidado en vibrar bien el concreto de manera que no queden grietas o cavidades por las cuales pudiera fallar el piso de fondo. Recuerde darle al piso de concreto las pendientes adecuadas hacia el drenaje de
A las láminas que pertenecen al anillo superior, solo se le colocará compuesto sellador en uno de los solapes verticales, al igual como en un principio se le aplicó a las láminas del 1er anillo o anillo inferior. Este montaje de las láminas del anillo superior se facilita colocando un punzón ó trozo de cabilla 3/8" en algunos de los huecos para servir de guía y facilitar la unión de las láminas que se van a colocar sobre las inferiores, seguidamente se van insertando los tornillos y las tuercas en las juntas horizontales de la misma manera que en el ítem 4.1.; es decir, dejando los tornillos del segundo (2do) anillo flojos hasta armar el siguiente anillo. El tercer (3er) y cuarto (4to) anillo se coloca de igual forma a la indicada anteriormente (para el caso de los modelos de tres y cuatro anillos). Una vez colocadas todas las láminas del tanque se procederá al ajuste final de los tornillos, comenzando por las hileras verticales de los anillos inferiores, recuerde que estos en este momento deben estar colocados mas no apretados (siempre apretar los tornillos desde el centro de la hilera hacia los extremos). Luego continuar con las hileras horizontales de los anillos siguientes (desde el centro de la hilera hacia los extremos de cada una de las láminas. Por último se ajustan las hileras verticales de tornillos del anillo superior que se acaba de instalar.
2.8. Bases Legales CONSTITUCIÓN DE LA REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
alcanzar niveles estratégicos de autoabastecimiento. Además, promoverá las acciones en el marco de la economía nacional e internacional para compensar las desventajas
propias
de
la
actividad
agrícola.
El
Estado
protegerá
los
asentamientos y comunidades de pescadores o pescadoras artesanales, así como sus caladeros de pesca en aguas continentales y los próximos a la línea de costa definidos en la ley.”
Se refiere a la seguridad alimentaria, para así poder llegar a él desarrollo y a la producción agropecuaria interna, entendiéndose como tal la proveniente de las actividades agrícola, pecuaria, pesquera y acuícola. También se debe desarrollar los rubros alimentarios que se puedan producir en condiciones biológicas, económicas y técnicas aceptables. Artículo 306: “ El
Estado promoverá las condiciones para el desarrollo rural
integral, con el propósito de generar empleo y garantizar a la población campesina un nivel adecuado de bienestar, así como su incorporación al desarrollo nacional. Igualmente fomentará la actividad agrícola y el uso óptimo de la tierra mediante la dotación de las obras de infraestructura, insumos, créditos, servicios de capacitación y asistencia técnica”
especificados en la ley respectiva. El Estado protegerá y promoverá las formas asociativas y particulares de propiedad para garantizar la producción agrícola. El Estado velará por la ordenación sustentable de las tierras de vocación agrícola para asegurar su potencial agroalimentario. Excepcionalmente se crearán contribuciones parafiscales con el fin de facilitar fondos para financiamiento, investigación, asistencia técnica, transferencia tecnológica y otras actividades que promuevan la productividad y la competitividad del sector agrícola. La ley regulará lo conducente a esta materia”
En este artículo la ley dispondrá lo conducente en materia tributaria para gravar las tierras ociosas y establecerá las medidas necesarias para su transformación en unidades económicas productivas, rescatando igualmente las tierras de vocación agrícola. Es en el gobierno del Presidente Hugo Chávez Frías donde los Campesinos y Campesinas tienen derecho a la propiedad de la tierra en los casos especificados en la ley, creando fondos para financiamiento que promuevan el sector agrícola.
LEY ORGÁNICA DE SOBERANÍA ALIMENTARIA (2008)
Vinculación del Proyecto con el Plan de Desarrollo Económico y Social de la Nación 2013-2019. Objetivo nacional: Objetivo Nacional: 5.1. Construir e impulsar el modelo económico productivo eco-socialista, basado en una relación armónica entre el hombre y la naturaleza, que garantice el uso y aprovechamiento racional, óptimo y sostenible de los recursos naturales, respetando los procesos y ciclos de la naturaleza. “En este objetivo nacional l o vinculamos con nuestro PNF ya que hablando de nuestra formación profesional a nivel ecológico tenemos esa relación armónica de hombre-naturaleza utilizando los recursos de una manera racional y sostenible los recursos naturales respetando sus ciclos vitales El Estado busca implementar políticas o médicas que se encarguen de resguardar nuestra naturaleza, para aprovechar el uso racional de los recursos naturales. Por eso es importante realizar un proyecto sustentable, ya que este no compromete el medio ambiente, sino que satisface las necesidades presentes de una comunidad, combinando en armonía aspectos sociales, ecológicos y económicos”
obtener alimentos mucho más saludables que la agricultura convencional, y a la vez, asegurando rindes que en ocasiones superan a los de la agricultura convencional. Uno de los principales teóricos de la Agroecología ha sido el investigador chileno Miguel Altieri, que trabaja en la Universidad de Berkeley; siendo uno de los fundadores del Centro Latinoamericano Lati noamericano de Desarrollo Sustentable Sust entable (CLADES), marco en el cual se desarrollaron las bases sobre las que se ha ido fundamentado este nuevo enfoque científico. Basados bajo este principio de la agroecología, entendemos de una manera más consciente y responsable la necesidad de ayudar a la madre naturaleza, de aplicar maneras alternativas formas que ayuda a la conservación y preservación de los suelos, el amiente y la biodiversidad de este planeta único e insustituible. Considerando las prácticas agroecológicas de esta nueva era, el Gobierno Bolivariano promueve el Plan de la Agricultura Urbana, como alternativa económica, social y alimentaria que contribuye a los escases de rubros o altos costos de los mismos en el país. Entre las siembras del plan incluye cultivos de hortalizas y frutas f rutas tales como: com o: acelga, cilantro, cilantr o, cebollín, berenjena, calabacín, pepino, tomate, cebolla, ají dulce, remolacha, pimentón, zanahoria y lechuga, para abastecer a mil 300 personas.
Es un proyecto social que incluye ecología el ambiente como elementos importantes tanto para mejorar la economía como para ser protegido por un largo periodo; este tipo de proyecto surge debido a la crisis alimenticia que acongoja nuestro país, si bien no cuenta con la envergadura suficiente para contra restar este fenómeno pero si puede ser utilizado para aligerar la carga y demanda en comedores y demás establecimientos de expendios de rubros hortícolas.
Debido a las circunstancias por las cuales atraviesa el país, es importante desarrollar estrategias en el plano alimenticio para aliviar las necesidades de la demanda de rubros, por lo que es recomendable implementar y ejecutar siembras hasta de tipo urbano, que ayude a cumplir los requerimientos alimenticios de las personas. Siempre teniendo en cuenta que se debe ir de la mano con el medio ambiente, trabajando la tierra de la manera ecológica posible, usando métodos en los que implique usos de bioplaguicidas y biofertilizantes entre otros. De esta manera podemos garantizar un desarrollo sostenible a futuras generaciones.
CAPITULO III PLANIFICACIÓNDEL PROYECTO 1.
Plan de Acción:
QUÉ
CÓMO
Se observo el área del sistema de producción UPAS la DUQUEZA Se realizo el acopio de información sobre las fallas e insuficiencias de las UPAS la DUQUEZA
CUÁNDO
DÓNDE
QUIÉNES CON QUÉ
Se discutió con
Cuadernos
el personal
Marzo/ Junio UPAS la
encargado del
2017
Grupo del Lapiceros
DUQUEZA proyecto
área
Cámara fotográfica
Mediantes diferentes visitas al lugar de Investigación en la Unidad de
Cuadernos Julio 2017
UPAS la
Grupo del Lapiceros
DUQUEZA proyecto
Cámara fotográfica
Producción
Se elaboro la propuesta del
A través de
diseño de
diferentes
Cuadernos
2. Cronograma de actividades
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Meses/Semanas Actividades
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto Septiembre Octubre
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 Definir el título y los objetivos de proyecto. 2 Elaborar
el
planteamiento
de
problema 3 Recopilación de literatura técnica, consultas a especialistas en el área de estudio. 4 Elaboración del diagnostico social participativo del ámbito de desarrollo del proyecto. 5 Elaboración de marco legal de la investigación. 6 Elaboración del Diseño de Captación de agua dentro de las U.P.A.S. 7 Propuesta del Diseño del proyecto
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Meses/Semanas Actividades
Octubre Noviembre 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Aplicación de técnicas e instrumentos para la recopilación de información sobre características de los sistemas de riego y la disponibilidad de recursos. Discusión sobre los alcances del proyecto con el personal encargado de la U.P.A.S. Discusión y Propuesta del proyecto en la U.P.A.S. y la UPTAEB
CAPITULO IV
CONCLUSIONES RECOMENDACIONES 1) Se recomienda utilizar el diseño de captación y almacenamiento de agua para optimizar la producción en su desgaste hídrico natural.
2) El diseño de bomba ariete debe tener un nivel de inclinación de 10º a 45º para su buen rendimiento en su caudal.
3) Construir el tanque australianos desmontando el tanque situado dentro de la UPAS la Duquesa ya que este esta en peligro de deterioro.
4) El diseño ameritara mantenimiento preventivo, corruptivo y exhaustivo donde el proceso de vigilancia debe ser permanente ya que este es un prototipo. 5) Los materiales a utilizar pueden variar desde tuberías usadas a tuberías nuevas, recomendamos tuberías de pvc de un mili traje de 500 psi 6) Se recomienda que la línea de alimentación de la bomba ariete sea de 2 plg para su buen rendimiento en obtención de litros/días
7) Se exhorta al registro legas de la UPAS la DUQUEZA para que este proyecto tenga valides en las diferente instituciones crediticias agrícolas del país.
Presupuesto Material
Unidad
Cantidad
Estierco de chivo
100kg
4 sacos
Paja
50 kg
Cascarilla de arroz
100kg
Tierra Negra
Costo unitario
Costo general
I.V.A
Costo total
535.68bsf
64.32bsf
600bsf
89.2bsf
89.2bsf
10.8bsf
100bsf
2 sacos
312.5bsf
625BSF
75bsf
700bsf
100kg
4 sacos
133.92bsf
535.68BSF
64.32bsf
600bsf
Cachaza
100kg
4 sacos
133.92bsf
535.68bsf
64.32bsf
600bsf
Melaza
1 galón
2galones
71.42bsf
142.85bsf
17.15bsf
160bsf
Levadura
250gr
133.92bsf
133.92bsf
16.08bsf
150bsf
Semillas de
500gr
89.2bssf
89.2bsf
10.8bsf
100bsf
133.92bsf
cilantro 3010bsf
