Kuinka pumppaus motorista tasapainottaa veden kysyntää ja energiankulutusta maatalouden kasteluun?

Globaalin vesipula- ja energiakriisin yhteydessä maatalouden kastelujärjestelmät kohtaavat veden tarjontatakuun ja energiankulutuksen hallinnan kaksoishaasteet. Kastelujärjestelmän ydinvirtalähteenä, toimintatehokkuus Pumppausmoottori Vaikuttaa suoraan maatalouden tuotannon taloudelliseen ja ekologiseen kestävyyteen.
1. Tarkkuuskysyntäkeskeinen järjestelmän optimointisuunnittelu
Perinteisillä kastelujärjestelmillä on yleensä ilmiö "iso hevonen vetämällä pieniä kärryjä" energiajätteitä. Yhdysvaltain maatalousministeriön tutkimuksen mukaan vesipumppujärjestelmä virransovitustekniikan avulla voi vähentää energiankulutusta 23%. Nykyaikaiset pumppausasemat laskevat tarkasti kunkin kastelusyklin todellisen veden kysynnän määrittämällä satoveden kysyntämalli ja yhdistämällä maaperän kosteuden seurantatiedot. Esimerkiksi Israelin tiputuskastelujärjestelmä hyväksyy muuttujan tehoyksikön kokoonpanot. Kuivakaudella suuritehoista pääpumppua käytetään veden tarjonnan varmistamiseen, ja sadekaudella se siirtyy pienitehoiseen apupumppuun järjestelmän paineen ylläpitämiseksi. Tämä dynaaminen konfigurointistrategia vähentää energiankulutusta kastelualuetta kohti 37%, samalla kun viljelyveden käytön tehokkuus ylläpidetään yli 92%.
2. Älykäs ohjausjärjestelmä esineiden Internet -arkkitehtuurissa
Älykäs pumpun ohjausjärjestelmä, joka perustuu esineiden Internetiin, tekniikka muuttaa kasteluenergian kulutuksen hallintamallia. Käyttöönottoverkko, joka koostuu paineantureista, virtausmittarista ja älykkäistä mittareista, järjestelmä voi saada avainparametreja, kuten putkilinjan paine, hetkellinen virtaus ja moottorin virrankulutus reaaliajassa. Jiangsun maataloustieteiden akatemian kokeelliset tiedot osoittavat, että muuttuvan taajuuden nopeuden säätelyjärjestelmä, joka käyttää sumeaa PID-ohjausalgoritmia, voi lisätä pumpun toiminnan tehokkuutta 88,6%: iin, mikä säästää 31% energiaa verrattuna perinteisiin kiinteän nopeuden pumppausasemiin. Kun järjestelmä havaitsee ylimääräisen paineen lopussa, ohjain säätää moottorin nopeutta automaattisesti siten, että vesihuoltoverkko toimii aina optimaalisella tehokkuusalueella. Tämä mukautuva säätömekanismi lisää energian käyttöä 25% ja vähentää vesijätteitä 15%.
3. Monenerginen täydentävä energianhallintajärjestelmä
Uusiutuvan energian ja energian varastointitekniikan integroitu soveltaminen on avannut uuden polun energiansäästölle pumppausasemilla. Intiassa Punjabissa sijaitseva aurinkovesipumppuprojekti on osoittanut, että aurinkosähkö-dieselhybridijärjestelmä voi vähentää fossiilisten energiankulutusta 45%. Edistynyt energianhallintajärjestelmä koordinoi erilaisten energialähteiden toimitussekvenssin ennustavien algoritmien avulla: aurinkoenergiaa käytetään vesipumppujen ajamiseen aurinkoisina päivinä, energian varastointiparistot aloitetaan täydentämään virtalähdettä pilvisinä päivinä ja sähköverkko- tai diesel -varmuuskopiointivirta vaihdetaan äärimmäiseen säähän. Tämä monenerginen synergiatila mahdollistaa kastelujärjestelmän kattava energiatehokkuusindeksi (CEEI) saavuttaa 0,89, mikä on 18 prosenttiyksikköä korkeampi kuin yhden energian järjestelmän.
Ningxian Yanghuangin kastelualueen Yanghuangin kastelualueen demonstraatioprojektissa yllä oleva tekniikka integroiva älykäs pumppuasemajärjestelmä on saavuttanut alan johtavan tason 0,38 kWh / tonnia veden energiankulutusta, 42%: n lasku ennen muutosta. Harjoittelu on osoittanut, että rakentamalla tekninen suljettu silmukka "tarkkoista kysynnän tunnistamis- ja älykkyysasetusten ja energian optimointikonfiguraatioista", nykyaikaiset pumpun moottorijärjestelmät kykenevät saavuttamaan intensiivisen energiankulutuksen hallinnan samalla kun varmistetaan kastelulaatu. Uusien tekniikoiden, kuten digitaalisten kaksosien ja reunalaskennan, soveltamisen myötä maatalouden kastelujärjestelmät kehittyvät edelleen älykkäämmässä, tehokkaammassa ja kestävämmässä suunnassa. Tämä teknologinen innovaatio ei liity vain maatalouden tuotantohyötyihin, vaan myös tärkeä tuki globaalin elintarviketurvan ja vähähiilisen kehityksen tavoitteiden toteuttamiselle.