Nell'irrigazione agricola, in che modo la domanda di acqua del bilanciamento del motore della pompa e il consumo di energia?

Nel contesto della carenza idrica globale e della crisi energetica, i sistemi di irrigazione agricola stanno affrontando le doppie sfide della garanzia dell'approvvigionamento idrico e del controllo del consumo di energia. Come fonte di alimentazione principale del sistema di irrigazione, l'efficienza operativa di Motore della pompa colpisce direttamente la sostenibilità economica ed ecologica della produzione agricola.
1. Progettazione di ottimizzazione del sistema orientato alla domanda di precisione
I sistemi di irrigazione tradizionali hanno generalmente il fenomeno dei rifiuti di energia "Big Horse che tirano piccoli carrelli". Secondo la ricerca del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, il sistema delle pompe dell'acqua che utilizza la tecnologia di corrispondenza dell'energia può ridurre il consumo di energia del 23%. Le moderne stazioni di pompaggio calcolano accuratamente l'effettiva domanda di acqua di ciascun ciclo di irrigazione stabilendo un modello di domanda di acqua delle colture e combinando i dati di monitoraggio dell'umidità del suolo. Ad esempio, il sistema di irrigazione a goccia di Israele adotta la configurazione dell'unità di alimentazione variabile. Nella stagione secca, la pompa principale ad alta potenza viene utilizzata per garantire l'approvvigionamento idrico e, nella stagione delle piogge, passa a una pompa ausiliaria a bassa potenza per mantenere la pressione del sistema. Questa strategia di configurazione dinamica riduce il consumo di energia per unità di area di irrigazione del 37%, garantendo al contempo che l'efficienza dell'uso dell'acqua delle colture sia mantenuta superiore al 92%.
2. Sistema di controllo intelligente sotto l'architettura di Internet of Things
Il sistema di controllo della pompa intelligente basato sull'Internet of Things Technology sta rimodellando il modello di gestione del consumo di energia per l'irrigazione. Distribuendo una rete di monitoraggio costituita da sensori di pressione, misuratori di flusso e misuratori intelligenti, il sistema può ottenere parametri chiave come pressione della pipeline, flusso istantaneo e consumo di energia del motore in tempo reale. I dati sperimentali dell'Accademia delle scienze agricole di Jiangsu mostrano che il sistema di regolazione della velocità di frequenza variabile utilizzando l'algoritmo di controllo PID fuzzy può aumentare l'efficienza del funzionamento della pompa all'88,6%, risparmiando l'energia del 31% rispetto alle tradizionali stazioni di pompaggio a velocità fissa. Quando il sistema rileva una pressione in eccesso alla fine, il controller regola automaticamente la velocità del motore in modo che la rete di alimentazione dell'acqua funzioni sempre nell'intervallo di efficienza ottimale. Questo meccanismo di aggiustamento adattivo aumenta l'utilizzo dell'energia del 25% e riduce i rifiuti idrici del 15%.
3. Sistema di gestione dell'energia complementare multi-energia
L'applicazione integrata della tecnologia di accumulo di energia e energia rinnovabile ha aperto un nuovo percorso per il risparmio energetico nelle stazioni di pompaggio. Il progetto della pompa dell'acqua solare in Punjab, in India, ha dimostrato che il sistema ibrido-diesel fotovoltaico può ridurre il consumo di energia fossile del 45%. Il sistema avanzato di gestione dell'energia coordina la sequenza di alimentazione di diverse fonti energetiche attraverso algoritmi predittivi: l'energia solare viene utilizzata per guidare le pompe idriche nei giorni di sole, le batterie di accumulo di energia vengono iniziate per integrare l'alimentazione nei giorni nuvolosi e la rete elettrica o la potenza di backup del diesel vengono cambiate in condizioni meteorologiche estreme. Questa modalità Synergy multi-energia consente all'indice completo di efficienza energetica (CEEI) del sistema di irrigazione di raggiungere 0,89, che è 18 punti percentuali più in alto di quello di un singolo sistema energetico.
Nel progetto dimostrativo del distretto di irrigazione di Yanghuang a Ningxia, il sistema di stazione di pompaggio intelligente che integra le tecnologie di cui sopra ha raggiunto un livello leader di 0,38 kWh per tonnellata di consumo di energia idrica, una riduzione del 42% rispetto alla trasformazione. La pratica ha dimostrato che costruendo un ciclo chiuso tecnico di "configurazione di ottimizzazione dell'ottimizzazione dell'energia di energia di identificazione precisa della domanda di domanda di energia, i sistemi motori motori moderni sono pienamente in grado di ottenere un intenso controllo del consumo di energia garantendo al contempo la qualità dell'irrigazione. Con l'applicazione di nuove tecnologie come gemelli digitali e bordi computing, i sistemi di irrigazione agricola continueranno a evolversi in una direzione più intelligente, più efficiente e più sostenibile. Questa innovazione tecnologica non è solo correlata ai benefici della produzione agricola, ma anche un importante supporto per la realizzazione della sicurezza alimentare globale e degli obiettivi di sviluppo a basse emissioni di carbonio.