Extensión HF Riego-Excel

De



HF Riego es una extensión para excel 2013 y 2016 que sirve como apoyo para el cálculo de parámetros hidráulicos en tuberías ciegas y con salidas múltiples. Esta pensado para ayudar en el diseño de sistemas de riego localizado y aspersión. 

"Al utilizar algún programa, el usuario debe contar con los conocimientos básicos de ingeniería, ya que las herramientas son un buen auxiliar en los cálculos pero que no pueden substituir el conocimiento y experiencia del usuario"

Posee 4 módulos de cálculo, 1 de Configuración y 1 de ayuda. Los Cuatro Módulos de cálculos son: Evapotranspiración, Agronómico, Diseño Hidráulico, Otros.

La mayoría de los cálculos son configurables. 

Dentro de los módulos de cálculo:



+ Los iconos pequeños son fórmulas que se pueden usar directamente en Excel: Solo da clic en el icono e ingresa los datos de entrada.


Ejemplo:
=LaminaHoraria(4,1,4)= 1 mm/hr; 
=LaminaHoraria(Gasto Emisor[lps], Sep. entre emisores[m], Sep entre Laterales [m]))
  

+ Los iconos más grandes son formularios que permiten realizar distintos cálculos: Solo se deben llenar los datos iniciales para obtener los resultados. Se pueden exportar los resultados a Excel para un mejor manejo de la información.

+ En el módulo de configuración se pueden definir los métodos de los distintos cálculos, coeficientes, los diámetros internos de las tuberías y los nombres de los nominales.

+ En el módulo Ayuda se encuentra información breve sobre el complemento así como de los creadores.

****************************************************

Novedades de la actualización de abril del 2021
  • Corrección de errores detectados
  • Se agregaron diferentes métodos para determina la Evapotranspiración de referencia: (i) FAO-56 Penman-Monteith (Allen et al., 1998); (ii) FAO-56 Penman-Monteith (Allen et al., 1998) con datos limitados (temperatura); (iii) Hargreaves & Samani (1985); (iv) Tanque evaporímetro tipo A y (v) Priestley- Taylor.
  • Se agregaron más funciones útiles en la hidráulica de tuberías como: velocidad de flujo, Numero de Reynolds, coeficiente de fricción de Darcy-Weisbach estimada con el método de Colebrook and White.
  • En tuberías con salidas múltiples se puede considerar la pendiente del terreno. En tubería telescopeado se puede utilizar esta herramienta para una lateral y no únicamente para una portalateral
****************************************************

****************************************************

Novedades de la actualización de Febrero del 2022
  • Corrección de errores detectados
  • Se agrego el método de Darcy-Weisbach para calcular las perdidas de carga por fricción en tuberías, por tanto, el usuario puede seleccionar entre cuatro formulas para calcular estas pérdidas.
  • El coeficiente de fricción o rugosidad de la ecuación de Darcy-Weisbach puede calcularse con Colebrook-White o Swamee-Jain.
  • Se agregaron funciones en la sección de evapotranspiración de referencia.
  • Se agregaron funciones en la sección de diseño hidráulico
  • En la sección otros, se agrego el botón de Parámetros de Error, por lo cual el usuario puede estimar  la raíz cuadrada medio del error (RMSE), el erro medio (ME), la desviación estándar de los errores (SDE) y el Índice de concordancia de Willmot (d) de dos conjuntos de datos, generalmente un conjunto de datos observado y otro estimado. 
Para actualizar a la nueva versión solo reemplace el archivo anterior y vuelva a abrir Excel, deben cargarse todas las funciones, en caso de instalar por primera vez clic aquí
****************************************************


A continuación se muestra la sección de AYUDA detallada por cada modulo, solo de clic en la opción que desee.

Como instalar el complemento en Excel

Configuración General: Formulario donde se pueden definir los métodos de los distintos cálculos, coeficientes, los diámetros internos de las tuberías y los nombres de los nominales

a) ETo: Determina la evapotranspiración de referencia con distinto métodos, incluido el de FAO-56 Penman Monteith, Hargreaves & Samani, Tanque Evaporímetro. El coeficiente de tanque se puede determinar con tres distintas fórmulas.

b) Coeficiente de cultivo: Es un buscador de coeficientes de diversos cultivos, los datos fueron tomados del boletín 56 de la FAO.

c) Precipitación Efectiva: Determina la precipitación efectiva con cuatro ecuaciones diferentes, las formulas fueron tomadas del boletín 56 de la FAO.

a) Funciones: Lámina Horaria, Gasto del sistema, Gasto mínimo por sección; Formula que se pueden utilizar en cualquier celda de Excel.

b) Diseño agronómico: Es un formulario que determina los parámetros de un diseño agronómico para sistemas de riego localizado.

a) Funciones: Fórmulas de Factor de Salidas Múltiples de: Christiansen, Jensen y Fratini, FSM Scalopi y demás 

b) Tubería con salidas múltiples: Tiene dos módulos de cálculo, uno para determinar la longitud máxima y el otro para determinar la pérdida de carga en tuberías con salidas múltiples.

c) Tubería con salidas múltiples telescópicas: Determina los diámetros, longitudes y pérdidas de carga de tuberías telescópicas, se limita a encontrar dos diámetros. Útil para diseño de tuberías portalaterales en riego localizado y tuberia lateral en riego por aspersión. 

d) Tubería Ciega: Determina la pérdida de carga por fricción de tuberías ciegas o simples. Se pueden sumar longitudes de tramos y pérdidas.

e) Accesorios: Determina la perdida de carga en accesorios, se pueden sumar las pérdidas de carga.

a) Fórmulas: Textura y Potencia Fórmulas que se pueden usar en cualquier celda de Excel

b) Zanja: cuantifica la cantidad de volumen de excavación y relleno en base al diámetro de la tubería a instalar.

a) Otras Fórmulas: Dentro del complemento se encuentran fórmulas que no están ligados a ningún botón. Aquí se describen cuales son.

HF Riego (Beta)

Complemente de Excel 2013 y 2016.

Herramienta para el cálculo de parámetros hidráulicos en tuberías ciegas y con salidas múltiples

SerchJiménez Inc | www.hidraulicafacil.com


Es una versión Beta, por lo que aún puede contener errores mínimos, si detecta alguno o piensa que algún calculo puede mejorar debe escribirnos un correo a la dirección hidraulica.facil@gmail.com.

Como parte de compartir de manera gratuita lo que se genera en Hidráulica Fácil, hemos puesto a disposición los códigos de HFRiego. Los códigos HFRiego están escritos en VBA “Visual Basic for Application”  Excel y están disponibles gratuitamente en GitHub (https://github.com/Serchjimenez09/HFRiego). Se estarán subiendo los archivos importantes en este repositorio. Si tienen alguna duda de como implementarlo enviar un correo a serchjimenez.1990@gmail.com 

Licencia de Creative Commons
HF Riego by Sergio Jiménez is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License.
Creado a partir de la obra en https://www.hidraulicafacil.com.mx/p/extension-hf-riego.html.

Entradas más populares de este blog

Combinación RGB con bandas del satélite Landsat 5, 7 y 8

De
Imagen
1. Características del Landsat. 1.1. LandSat 5 Las imágenes Landsat 5 Thematic Mapper (TM) consisten en siete bandas espectrales con una resolución espacial de 30 metros para las Bandas 1 a 5 y 7. La resolución espacial para la Banda 6 (infrarrojo térmico) es de 120 metros, pero se vuelve a muestrear a 30 metros/píxel. El tamaño aproximado de la escena es de 170 km de norte a sur por 183 km de este a oeste. Cuadro 1. Características De Las Bandas Landsat 5 Thematic Mapper (TM). Landsat 4-5 Rango Espectral ( µm ) Resolución (metros) Band 1 0.45-0.52 30 Band 2 0.52-0.60 30 Band 3 0.63-0.69 30 Band 4 0.76-0.90 30 Band 5 1.55-1.75 30 Band 6 10.40-12.50 120 (30) Band 7 2.08-2.35 30 1.2. LandSat 7 Las características más importantes del satélite Landsat 7 ( L7 ) son: Figura 1. - Sensor del satélite LANDSAT 7 ETM+ Resolución Espectral y radiométrica: El satélite Landsat 7 cuenta con 8 bandas, el cual uno es pancromática y 6 multiespectrales y una termal (Banda 6),
Leer Entrada Completa »

Pérdida de carga por fricción en "Tuberías con salidas múltiples"

De
Imagen
1. Introducción  Se considera una tubería con salidas múltiples (TSM, Figura 1) cuando esta tiene salidas igualmente espaciadas y además en cada una de ellas se requiere extraer el mismo caudal ( Martínez, 1991 ). Cabe aclarar que este tipo de tuberías puede conformarse de un solo diámetro o de más . Figura 1 . Tubería con salidas múltiples    Este tipo de tuberías es muy común encontrarlo en los sistemas de riego presurizados (manguera con goteros, línea con aspersores o cañones, sideroll, etc.) o en las de baja presión como las tuberías con compuertas, por tanto, es importante saber cómo estimar su pérdida de carga por fricción para poder diseñar estos tipos de tuberías (longitud y/o diámetro) para que funcionen con alta eficiencia. En este sentido, en esta entada del blog vamos a aprender a como estimar la pérdida de carga por fricción en tuberías con salidas múltiples así como los tipos de fórmulas que existen y posibles herramientas.     2. Pérdida de carga por fricción La pérdid
Leer Entrada Completa »

Ventajas de los sistemas de riego presurizados

De
Imagen
Ventajas generales de los sistemas presurizados. Los sistemas presurizados basan su diseño Hidráulico en una evaluación y análisis agronómico.  Los sistemas de presurizados permiten la aplicación de cantidades exactas de agua sin desperdicios pero además permiten el uso integrado de fertilizantes a través de estos.  La uniformidad de riego en un sistema presurizado es mayor comparado con métodos donde no se ocupa una carga adicional.  Comparado con sistemas de riego por gravedad los ahorros de agua en sistemas de riego por goteo rondan por el 50-70% y comparado con los sistemas de aspersión ahorros del 20%. Ventajas Agronomicas de los sistemas presurizados.  No interfiere en las Actividades de preparación y manejo. Las Prácticas de Cultivo se reducen. La Fertilización se hace a través de la Red Hidráulica.  La compactación del suelo Es mínima.  La Eficiencia de Aplicación es mayor.  El Tiempo de Absorción de las fuerzas capilares se minimiza del cultivo. 
Leer Entrada Completa »

Diseño hidráulico de la línea lateral de un sistema de riego localizado

De
Imagen
El diseño hidráulico de la linea lateral consiste en definir la longitud de la tubería, la cual, comúnmente, es una tubería con salidas múltiples de un solo diámetro... El  diseño hidráulico  tiene como finalidad definir los diámetros y longitudes de las diferentes tuberías que componen el sistema ( regantes, distribuidoras y conducción ) bajo un criterio de optimización. En el caso de tuberías ciegas [que se encuentran comúnmente en la linea principal y secundaria] el diseño hidráulico tiene como finalidad definir los diametros de las tuberías, en el caso de tuberías con salidas múltiples [ que se encuentran comúnmente en la linea lateral o regante y en las portalaterales ] el diseño tiene como finalidad encontrar las longitudes o diámetros o ambas variables, dependiendo si la linea esta compuesta por tuberías de un solo diámetros [la variables es la longitud] o dos diametros [tuberías telescópicas, tanto la longitud y el diámetro son variables] Las lineas laterales o regantes en
Leer Entrada Completa »

Solución de la ecuación de Colebrook-White, con métodos numéricos.

De
Imagen
En 1845, Darcy-Weisbach dedujeron experimentalmente una ecuación para calcular las pérdidas por cortante (“Fricción”), en un tubo con flujo permanente y diámetro constante (Ver Ec. 1), en la ecuación propuesta todos los datos eran conocidos excepto uno al que se le llamó factor de pérdidas ( f ). $$hf=f\frac { L }{ D } \frac { { V }^{ 2 } }{ 2g } $$ Dónde:  hf: pérdidas por cortante o  fricción (m);  f: factor de pérdidas por cortante o por  fricción (adimensional);  g: aceleración de la gravedad (m2/s); D : diámetro del tubo (m);  L: longitud del tubo (m) y  V: velocidad media en el tubo (m/s). Muchos son los investigadores que comenzaron a estudiar el fenómeno para poder encontrar una expresión que permitiera calcular la famosa f, entre ellos se encuentran Colebrook-White: ·          En la región laminar Poiseuille propuso en 1846 la siguiente ecuación: $$f=\frac { 64 }{ Re } $$ ·          En régimen turbulento , normalmente se usa la ecuación de Colebrook-W
Leer Entrada Completa »

Diseño hidráulico de tuberías con salidas múltiples telescópicas (portalaterales y laterales)

De
Imagen
Las tuberías portalaterales de un sistema de riego localizado ( Figura 1 ), además, de las líneas laterales de los sistemas de riego por aspersión ( Figura 2 ) generalmente son tuberías con salidas múltiples telescópica ( constituidas por dos o más tramos de tubería con diámetro de diferente magnitud o tipo de material ) por lo que se vuelve importante saber como diseñar este tipo de tuberías y es de lo que se va hablar en esta entrada.  Figura 1. Representación de una subunidad de riego con tuberia portalateral Figura 2. Representación de una línea lateral de un sistema de riego por aspersión  En el caso de los sistemas de riego localizados, las tubería portalaterales proporciona el gasto a los laterales, mientras que, en las líneas laterales en aspersión es donde se encuentran los aspersores. En estas tuberías, por cuestiones económicas se realiza una reducción de diametros a una cierta longitud (telescopeado) y generalmente el cálculo de los diámetros de estas tuberías se pu
Leer Entrada Completa »

¿Cuál fórmula seleccionó para el cálculo de la pérdida de carga por fricción en tuberías?

De
Imagen
La circulación del flujo en las tuberías no podría entenderse sin las pérdidas de carga Los sistemas de riego contienen tuberías y accesorios , cada uno de los cuales causa pérdida de carga en el sistema. Existen diferentes fórmulas para expresar las pérdidas de carga en tuberías, desde los primeros experimentos conocidos, realizados por Couplet en 1732, hasta los resultados publicados por Darcy en 1857, que fue el primero en tener en cuenta la influencia que ejerce el estado de las paredes interiores de la tubería en la cuantificación de las pérdidas de carga (Pérez Franco, 2002).  A partir de este conocimiento fundamental numerosos investigadores propusieron fórmulas para expresar las pérdidas de carga por fricción en las tuberías. Actualmente, de las más usadas comúnmente en la práctica (en el diseño de sistemas de riego) son: Manning (1), Hazen-Williams (2), Scobey (3) y Darcy-Weisbach (4).  La expresión (4) no fue conocida por Darcy, esta expresión apareció en la litera
Leer Entrada Completa »

Títulos de concesión de agua: ¿Qué son? y sus características

De
Imagen
¿Que es una concesión  de agua? Es un documento que otorga derechos a personas, físicas o morales para usar, explotar y aprovechar aguas nacionales y bienes inherentes.  Los usos para los que se Otorga son: Agrícola Domestico Publico urbano Industrial Servicios Múltiples En una Portada del titulo de concesión se muestra: Numero del titulo Nombre que sustenta el titulo de concesión Dirección del que sustenta el titulo Volumen concesionado Vigencia del titulo Las Leyes Principales que rigen las concesiones de Agua son: Constitución política de los estados unidos mexicanos artículo 27 : Establece que las aguas y mares territoriales son propiedad de la nación.  Las aguas nacionales a las que se refiere la constitución política son: i)  Aguas superficiales : Se refieren a Ríos, Arroyos, Presas, Lagos, Manantiales. ii)  Aguas subterráneas:   Se refieren a Pozos, Cenotes, Norias, Galerías Filtrantes, iii)  Aguas Residuales:   Se refiere a descarga de diferentes us
Leer Entrada Completa »

Tipos de bombas usados en sistemas de riego

De
Imagen
El sistema de bombeo está compuesto por el cárcamo y el equipo de bombeo. El cárcamo es un depósito enterrado, donde se instala el equipo de bombeo para extraer el agua que viene del abastecimiento superficial. El equipo de bombeo consiste de una bomba y su motor.  En sistemas de riego, se emplean principalmente bombas centrifugas: de eje horizontal, las de eje vertical, conocidas como bomba turbina vertical; y las sumergibles. Bomba centrífuga horizontal La bomba centrífuga de eje horizontal se conoce simplemente como “bomba centrífuga horizontal”. Existen dos tipos de bombas centrifugas horizontales: de un solo paso, provistas de un solo “impulsor” y bombas de paso múltiple, provistas de varios impulsores.  Es necesario cebar la tubería de succión antes de operarla; se emplea en cárcamos con carga estática en la succión pequeña.  La mayoría de estas bombas desarrollan una eficiencia mecánica que varía de 40 a 70 %.   Ni la bomba ni el motor se pueden sumergir en el
Leer Entrada Completa »

Programas y herramientas para diseñar sistemas de riego presurizados

De
Imagen
Introducción  El diseño hidráulico de sistemas de riego presurizado implica el cálculo de fórmulas y parámetros predefinidos, cuando se realiza manualmente existe el riesgo de cometer errores y afectar el resultado final, es por ello que se vuelve necesario el uso de  programas o softwares . Además, los programas permiten llevar a cabo un proyecto en un menor tiempo posible. " Al utilizar algún programa, el usuario debe contar con los conocimientos básicos de ingeniería, ya que las herramientas son un buen auxiliar en los cálculos pero que no pueden substituir el conocimiento y experiencia del usuario " El diseño de los sistemas de riego, usando algún programa de computo, se puede dividir  en tres etapas: Entrada:  Diseño agronomico, topografía (curvas de nivel), trazo y seccionamiento, datos de los materiales de diseño (e.g. características y costos de tuberías y emisores, potencia de equipo de bombeo, entre otros). Proceso:  Diseño de linea lateral, diseño de linea se
Leer Entrada Completa »