Introduction: Dans un système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire, l'électricité est produite par des panneaux solaires photovoltaïques (PV) et utilisée pour faire fonctionner des pompes pour le captage, levage, et la distribution de l'eau d'irrigation.

L'augmentation de la population et sa demande en eau et en énergie ont causé une grande pression sur les ressources mondiales en eau et en énergie. Par conséquent, il est devenu indispensable de remplacer les sources d'énergie conventionnelles par des énergies renouvelables et méthodes conventionnelles d'irrigation avec une irrigation à haute efficacité pour assurer une énergie mondiale, nourriture, et la sécurité environnementale.

Un guide des avantages du système d'irrigation goutte à goutte solaire

Comme neuf technologie d'irrigation devient de plus en plus courant, les fabricants voudront rester au courant de ces tendances et moderniser leur équipement pour répondre à la demande des clients. Le tuyau d'irrigation goutte à goutte doit toujours être produit de manière efficace et devra fonctionner avec des systèmes intelligents.

Augmenter la production de plusieurs cultures tout en minimisant la consommation d'eau est la clé des opérations qui veulent être à la fois rentables et respectueuses de l'environnement. L'eau est une ressource critique et sa préservation veut que les systèmes d'irrigation optimisent leur approche. La conception d'un système d'irrigation intelligent doit prendre en compte non seulement les plantes traitées et la quantité d'eau et d'engrais dont elles ont besoin. Mais aussi le climat de la région, les exigences météorologiques actuelles et prévues, niveaux des nappes phréatiques, le stade de croissance actuel des plantes, et plus.

UNE système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire a été conçu et développé technico-économiquement pour les agrumes, olive, et raisins. Les résultats avec une économie d'eau et une réduction des engrais de plus de 50% et 40%, respectivement, par rapport à l'irrigation conventionnelle. Plus loin, le système s'avère rentable au fil des ans et nécessite des coûts d'exploitation et de maintenance minimes.

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Composants du système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire

Un système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire peut être appliqué à une large gamme d'échelles, des jardins potagers individuels ou communautaires aux grands périmètres irrigués. Les composants du système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire peut être donné ci-dessous;

Les capteurs d'humidité du sol peuvent être utilisés pour la collecte en temps réel de la teneur en eau des racines et du sol des cultures. Et le convertir en un signal dans la plage de 0 à 1 V ; et le signal sera transformé en connaissance des besoins en eau de la culture. La teneur en humidité du sol au niveau de la zone racinaire de plusieurs cultures est collectée à l'aide du capteur d'humidité du sol. La limite de seuil pour l'état de l'eau pour une culture particulière a été fournie au système qui à son tour contrôle le fonctionnement du système de contrôle. La puissance requise pour le fonctionnement du système de contrôle a été satisfaite grâce à l'utilisation d'un panneau solaire et l'écran recevra le signal de contrôle et affichera les données stockées à l'aide du capteur du terrain.

L'essentiel composants du système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire sommes;

• Un générateur solaire, c'est-à-dire un panneau photovoltaïque ou un réseau de panneaux pour produire de l'électricité,
• Un agencement de montage pour panneaux photovoltaïques, fixe ou équipé d'un système de suivi solaire pour maximiser le rendement énergétique solaire,
• Un contrôleur de pompe,
• Une pompe à eau de surface ou submersible (généralement intégrée dans une unité avec un
• moteur électrique), et
• Un système de distribution et un réservoir de stockage pour l'eau d'irrigation.

Modèle d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire

Le goutte-à-goutte est la méthode d'irrigation solaire agricole dans laquelle l'eau est appliquée directement sur la zone racinaire des plantes à l'aide d'applicateurs qui sont des orifices, émetteurs, et tube perforé, etc. fonctionnant sous basse pression, les applicateurs étant situés sur ou sous la surface du sol. Alors que l'irrigation solaire au goutte-à-goutte pour l'agriculture peut être la méthode d'irrigation la plus coûteuse, c'est aussi le processus le plus avancé et le plus efficace concernant l'utilisation efficace de l'eau.

Cette système d'irrigation goutte à goutte solaire agricole contient des tuyaux perforés situés près des rangées de cultures ou enterrés le long de leurs racines et émet de l'eau directement sur les cultures qui en ont besoin. Par conséquent, l'évaporation est considérablement réduite et 25 % de l'eau d'irrigation est conservée par rapport aux systèmes d'irrigation par inondation. Agriculture L'irrigation goutte à goutte solaire permet au producteur de personnaliser un programme d'irrigation le plus avantageux pour chaque culture. Avec la crise énergétique donnée, l'énergie en Inde avec 4 à 6 heures de puissance peut être obtenue pour l'agriculture. Le solaire est une énergie gratuite avec un certain investissement initial. L'énergie solaire sera l'une des méthodes les plus faciles pour les agriculteurs de produire de l'énergie. Ce modèle représente le fonctionnement de l'irrigation à l'aide de l'énergie solaire. Cela utilise l'énergie photovoltaïque que l'énergie régulière du réseau.

Avantages de l'irrigation goutte à goutte à énergie solaire

• Le système d'irrigation goutte à goutte solaire est entièrement automatique et il s'agit d'un contrôleur d'irrigation intelligent. L'irrigation est contrôlée par les conditions météorologiques dominantes plutôt que par un programme.
• Vous pouvez également régler la consommation d'eau en ajustant le goutteur de contrôle.
• L'irrigation commence au coucher du soleil lorsqu'il y a moins de pertes par évaporation et elle peut être utilisée à la fois pour l'alimentation par gravité et l'irrigation sous pression.
• La consommation d'eau est directement proportionnelle au taux d'évaporation net.
• En cas de canicule inattendue, alors l'irrigation réagira de manière appropriée.
• Quand il pleut, l'eau pénètre dans l'évaporateur et retarde le démarrage du prochain système d'irrigation.
• Utilise beaucoup moins d'eau sans affecter le rendement de la culture.
• Ce système est simple et de faible technologie et il y a donc moins de problèmes.

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Principes du système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire

Le principe de fonctionnement de ce système est simple. Un générateur solaire pourrait fournir de l'électricité pour une pompe à moteur électrique, qui fournit de l'eau soit directement dans l'irrigation, soit dans un réservoir surélevé. Le module de contrôle avec des données de capteur disponibles pour le système d'irrigation sur la différence de seuil limite d'humidité du sol des cultures irriguées, et l'humidité du sol en temps réel. Lorsque la teneur en eau du sol d'une culture particulière est inférieure à la limite admissible, les capteurs envoient un message au système de contrôle et au système d'irrigation pour démarrer le processus d'irrigation jusqu'à ce que la teneur en humidité du sol atteigne la limite souhaitée.

Les critères de conception fondamentaux du système comprennent une maintenance minimale, fiabilité maximale ainsi que l'efficacité des ressources. Une caractéristique spécifique de ce système est le fait qu'en général une batterie de secours n'est pas nécessaire. C'est un avantage car les batteries demandent beaucoup d'entretien, coûteux et doivent être remplacés régulièrement.

Énergie solaire

C'est l'altération de l'énergie du soleil en électricité, directement en utilisant le photovoltaïque (PV), ou indirectement par l'énergie solaire intense. L'énergie solaire est une source d'énergie abondante dans le monde. Le photovoltaïque est une approche efficace de l'utilisation de l'énergie solaire. Irrigation à l'énergie solaire peut être une alternative appropriée pour les agriculteurs dans l'état actuel du système automatique de catastrophe énergétique utilisant l'énergie solaire. L'objectif majeur de ce système est de faire progresser un système d'irrigation dans le domaine de l'agriculture en utilisant l'énergie solaire.

Fonctionnement du système d'irrigation goutte à goutte solaire

Les pompes utilisées pour le transport de l'eau sont équipées de cellules solaires. L'énergie solaire absorbée par les cellules est ensuite convertie en énergie électrique. La plupart des systèmes de pompage traditionnels fonctionnent principalement avec un moteur diesel ou avec le réseau électrique local. Cependant, deux modes de fonctionnement présentent des inconvénients par rapport aux pompes solaires.

Dans de nombreuses zones rurales, notamment dans les pays en développement et émergents, l'accès au réseau électrique n'est pas toujours garanti. Dans ce cas, les agriculteurs ne peuvent pas compter sur les méthodes d'irrigation traditionnelles. L'utilisation d'une énergie indépendante et alternative peut être une solution pour que l'agriculteur s'assure d'une source d'énergie sûre et pour le réseau public d'éviter la saturation.

Les pompes diesel sont plus efficaces que les pompes à courant alternatif car elles permettent une plus grande flexibilité. Cependant, l'une des contraintes majeures est que ce système repose sur la disponibilité du carburant, ajouté à un plus grand impact sur l'environnement. Les pompes à moteur diesel sont moins chères que les pompes à énergie solaire, mais les coûts d'exploitation sont élevés et dépendent fortement du prix du diesel. Dans systèmes à énergie solaire , ça marche dans l'autre sens, C'est, bien que ce système soit cher, la source d'énergie est gratuite. Donc, après la période d'amortissement, il n'y a plus de frais d'exploitation (seuls les frais d'entretien doivent être pris en compte). Puis, les pompes solaires s'avèrent être un investissement viable à long terme.

Encas si vous manquez Cultures adaptées à l'irrigation goutte à goutte .

Procédure de travail pour les composants du système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire

Système d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire fourni par les composants suivants ;

Contrôleur de pompe – Il existe principalement deux types de contrôleurs de pompe. Ils sont un onduleur et un variateur de fréquence (VFD). Si une pompe solaire AC est utilisée, un onduleur devient indispensable pour changer le courant continu des panneaux solaires en courant alternatif. La plage de puissance prise en charge d'un onduleur typique s'étend de 0,15 kW à 55 kW, avec l'onduleur de puissance plus élevée utilisé pour les grands systèmes d'irrigation.

Le panneau solaire et l'onduleur doivent être dimensionnés en conséquence pour s'adapter à la caractéristique d'appel d'un moteur à courant alternatif. Étant donné que la pompe à courant alternatif veut une puissance élevée au démarrage, l'onduleur doit être capable de gérer cette charge de démarrage supplémentaire. Parfois, un contrôleur VFD est utilisé pour s'assurer que le moteur de la pompe obtient la tension et le courant appropriés.

De nombreuses pompes solaires à courant continu veulent un contrôleur spécial si elles doivent être alimentées directement par des modules PV (sans batteries). Le contrôleur ou booster de courant linéaire (suiveur de point de puissance maximale) permet à la pompe de démarrer et de fonctionner en basse lumière pendant une journée nuageuse, ou tôt le matin et le soir. Avec une source d'alimentation par batterie, le contrôleur ne pouvait pas du tout être requis pour une pompe à courant continu.

Panneau solaire - Le panneau solaire doit générer de l'énergie pour faire fonctionner la pompe à eau et le panneau a une garantie limitée de 25 ans. Un contrôle manuel trimestriel du module solaire est recommandé pour éliminer la poussière et d'autres substances de ce type afin d'assurer une puissance maximale du module.

Les pompes sont équipées de moteurs qui tirent leur énergie des panneaux solaires photovoltaïques et la puissance nominale d'un module solaire est exprimée en puissance de crête (Wc). La puissance des panneaux solaires dépend des besoins et des moteurs utilisés. En Inde, les panneaux solaires photovoltaïques d'une capacité comprise entre 200 W et 5 kWc sont recommandés par le gouvernement.

Pompe à eau – Il s'agit d'une pompe spécialement conçue pour fonctionner même à très faible intensité lumineuse. Dans un jour normal, la pompe peut fournir 6 500 à 7 000 litres d'eau/jour pendant une période de huit heures.

Suivi du point de puissance maximale (MPPT) – L'unité MPPT ajuste la variation de la tension sur le panneau solaire pour maximiser la production d'énergie. MPPT est un algorithme inclus dans les contrôleurs de charge utilisé pour extraire la puissance maximale pouvant être obtenue du module PV dans certaines conditions. La tension à laquelle le module photovoltaïque (PV) peut générer une puissance maximale est appelée point de puissance maximale (ou tension de puissance de crête).

Filtres – Un filtre à disque est installé entre la pompe et les tuyaux d'irrigation pour éliminer les solides dans l'eau afin d'éviter le colmatage des goutteurs. Le filtre est facile à nettoyer et ne nécessite pas de cartouches de remplacement.

Réservoir d'engrais - Le réservoir de fertigateur se compose d'un réservoir en acier de cinq litres pour distribuer des engrais ou des produits chimiques par le goutte-à-goutte aux cultures.

Système d'égouttement – Chaque système particulier a été fourni avec 4000 points de goutte et les goutteurs sont placés à des intervalles de 30 cm. La ligne goutte à goutte était constituée d'un dispositif autonettoyant pour éviter le colmatage des goutteurs.

En plus des composants ci-dessus, chaque système est équipé de structures de montage pour panneaux solaires, et pompe à eau, enceintes de pompe à eau, Conduite d'aspiration de 12 m de long, Clapet de pied en plastique de 1,25", structures de support en acier pour réservoir de fertigateur et base en béton pour structures de montage sur poteau de panneau solaire, pompe à eau solaire, réservoir de fertigateur, et filtre

Le succès de la technologie d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire

Pour augmenter la zone recadrée, puis la technologie d'irrigation goutte à goutte à énergie solaire. L'analyse des données météorologiques mensuelles et des heures d'ensoleillement moyen (BSH) pendant la saison de Rabi est de 7 à 9 heures par jour, ce qui est suffisant pour exploiter l'énergie solaire pour une utilisation dans l'agriculture.

Sous ce système, des panneaux solaires ont été installés près de l'étang et une nanopompe (0,1 hp) a été utilisée pour extraire l'eau de l'étang de la ferme dans un réservoir (1, capacité de 000 litres) placé à 2,5 m de hauteur sur une plate-forme. Pendant le jour, l'eau est appliquée aux cultures maraîchères de grande valeur par irrigation goutte à goutte par gravité. Le débit de décharge du système goutte-à-goutte était de 2,4 litres par heure. Le champ était principalement divisé en différentes parcelles; chaque parcelle était contrôlée par une vanne, ce qui a facilité la diversification des cultures.

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