A mezőgazdasági öntözés során hogyan egyensúlyba hozza a szivattyú motorja a vízigényt és az energiafogyasztást?

A globális vízhiány és az energiaválság összefüggésében a mezőgazdasági öntözőrendszerek a vízellátási garancia és az energiafogyasztás ellenőrzésének kettős kihívásaival szembesülnek. Az öntözőrendszer alapvető energiaforrásaként a működési hatékonyság Szivattyú motor közvetlenül befolyásolja a mezőgazdasági termelés gazdasági és ökológiai fenntarthatóságát.
1. Precíziós igény-orientált rendszer optimalizálási terv
A hagyományos öntözőrendszerek általában a "Big Horseing kis kocsi húzása" jelenséggel rendelkeznek. Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának kutatása szerint az energiatartalmú technológiát alkalmazó vízszivattyú -rendszer 23%-kal csökkentheti az energiafogyasztást. A modern szivattyúzóállomások pontosan kiszámítják az egyes öntözési ciklusok tényleges vízigényét azáltal, hogy létrehoznak egy növényi vízigény -modellt és kombinálják a talaj nedvességtartalmú adatait. Például Izrael Drip öntözőrendszere elfogadja a változó teljesítményegység -konfigurációt. A száraz évszakban a nagy teljesítményű fő szivattyút használják a vízellátás biztosítására, és az esős évszakban az alacsony fogyasztású segédszivattyúra vált, hogy fenntartsa a rendszer nyomását. Ez a dinamikus konfigurációs stratégia 37%-kal csökkenti az egység öntözési területénkénti energiafogyasztást, miközben biztosítja, hogy a növényi vízfelhasználás hatékonysága 92%felett maradjon.
2. Intelligens vezérlőrendszer a tárgyak internete Építészet alatt
A tárgyak internete technológián alapuló intelligens szivattyúvezérlő rendszer átalakítja az öntözési energiafogyasztási kezelési modellt. A nyomásérzékelőkből, áramlási mérőkből és az intelligens mérőkből álló megfigyelő hálózat telepítésével a rendszer olyan kulcsfontosságú paramétereket kaphat, mint például a csővezeték nyomása, a pillanatnyi áramlás és a motoros energiafogyasztás valós időben. A Jiangsu Mezőgazdasági Tudományos Akadémia kísérleti adatai azt mutatják, hogy a Fuzzy PID kontroll algoritmust használó változó frekvenciájú sebességszabályozási rendszer 88,6% -ra növelheti a szivattyú működési hatékonyságát, 31% -os energiát takarítva meg a hagyományos rögzített sebességű szivattyúzóállomásokhoz képest. Amikor a rendszer a végén a túlzott nyomást észlel, a vezérlő automatikusan beállítja a motor sebességét úgy, hogy a vízellátási hálózat mindig az optimális hatékonysági tartományban működik. Ez az adaptív beállító mechanizmus 25% -kal növeli az energiafelhasználást, és 15% -kal csökkenti a vízhulladékot.
3.
A megújuló energia- és energiatárolási technológia integrált alkalmazása új utat nyitott az energiatakarékossághoz a szivattyúzó állomásokon. Az indiai pandzsábi napelemes vízszivattyú-projekt bebizonyította, hogy a fotovoltaikus-dízel hibrid rendszer 45%-kal csökkentheti a fosszilis energiafogyasztást. A fejlett energiagazdálkodási rendszer a prediktív algoritmusok révén koordinálja a különböző energiaforrások ellátási sorrendjét: A napenergia napsütéses napokon a vízszivattyúk vezetésére használják, az energiatároló akkumulátorok elindulnak, hogy felhős napokon kiegészítsék a tápegységet, és az energiahálózat vagy a dízel háttér teljesítményét extrém időjárásokra váltják. Ez a több energiájú szinergia mód lehetővé teszi az öntözőrendszer átfogó energiahatékonysági indexének (CEEI) számára, hogy elérje a 0,89-et, ami 18 százalékponttal magasabb, mint az egyetlen energiarendszeré.
A Ningxia-i Yanghuang öntözési kerület demonstrációs projektjében a fenti technológiákat integráló intelligens szivattyúállomás-rendszer az iparág vezető szintjét 0,38 kWh / tonna vízfogyasztásonként érte el, ami 42% -kal csökken az átalakulás előtt. A gyakorlat kimutatta, hogy a "Pontos kereslet-azonosítás-intelligens működési szabályozás-energia optimalizációs konfiguráció" című műszaki zárt hurok felépítésével a modern szivattyú motoros rendszerek teljes mértékben képesek intenzív energiafogyasztási szabályozás elérésére, miközben biztosítják az öntözési minőséget. Az olyan új technológiák alkalmazásával, mint a digitális ikrek és az élszámítás, a mezőgazdasági öntözőrendszerek továbbra is okosabb, hatékonyabb és fenntarthatóbb irányban fejlődnek. Ez a technológiai innováció nemcsak a mezőgazdasági termelési előnyökkel kapcsolatos, hanem fontos támogatást nyújt a globális élelmezésbiztonság és az alacsony szén-dioxid-kibocsátású fejlesztési célok megvalósításához.