Dans l'irrigation agricole, comment le moteur de la pompe équilibre-t-il la demande en eau et la consommation d'énergie?

Dans le contexte de la pénurie mondiale de l'eau et de la crise énergétique, les systèmes d'irrigation agricole sont confrontés aux doubles défis de la garantie d'approvisionnement en eau et du contrôle de la consommation d'énergie. En tant que source d'énergie principale du système d'irrigation, l'efficacité opérationnelle de Moteur de pompe affecte directement la durabilité économique et écologique de la production agricole.
1. Conception d'optimisation du système axée sur la demande de précision
Les systèmes d'irrigation traditionnels ont généralement le phénomène des déchets d'énergie "Big Horse tirant une petite charrette". Selon les recherches du Département américain de l'agriculture, le système de pompe à eau utilisant la technologie de correspondance d'énergie peut réduire la consommation d'énergie de 23%. Les stations de pompage modernes calculent avec précision la demande en eau réelle de chaque cycle d'irrigation en établissant un modèle de demande en eau des cultures et en combinant les données de surveillance de l'humidité du sol. Par exemple, le système d'irrigation à goutte d'Israël adopte la configuration de l'unité d'alimentation variable. Pendant la saison sèche, la pompe principale haute puissance est utilisée pour assurer l'approvisionnement en eau et pendant la saison des pluies, il passe à une pompe auxiliaire de faible puissance pour maintenir la pression du système. Cette stratégie de configuration dynamique réduit de 37% la consommation d'énergie par unité de zone d'irrigation unitaire, tout en garantissant que l'efficacité d'utilisation de l'eau des cultures est maintenue supérieure à 92%.
2. Système de contrôle intelligent sous l'architecture Internet des objets
Le système de contrôle de la pompe intelligent basé sur la technologie Internet des objets remodeler le modèle de gestion de la consommation d'énergie d'irrigation. En déployant un réseau de surveillance composé de capteurs de pression, de débitmètres et de compteurs intelligents, le système peut obtenir des paramètres clés tels que la pression du pipeline, le débit instantané et la consommation électrique du moteur en temps réel. Les données expérimentales de la Jiangsu Academy of Agricultural Sciences montrent que le système de régulation de vitesse de fréquence variable utilisant l'algorithme de contrôle Fuzzy PID peut augmenter l'efficacité du fonctionnement de la pompe à 88,6%, ce qui permet d'économiser de l'énergie de 31% par rapport aux stations de pompage traditionnelles à vitesse fixe. Lorsque le système détecte une pression excessive à la fin, le contrôleur ajuste automatiquement la vitesse du moteur afin que le réseau d'alimentation en eau fonctionne toujours dans la plage d'efficacité optimale. Ce mécanisme d'ajustement adaptatif augmente l'utilisation d'énergie de 25% et réduit les déchets d'eau de 15%.
3. Système de gestion d'énergie complémentaire multi-énergie
L'application intégrée de la technologie des énergies renouvelables et du stockage d'énergie a ouvert un nouveau chemin pour l'économie d'énergie dans les stations de pompage. Le projet de pompe à eau solaire au Punjab, en Inde, a prouvé que le système hybride diesel photovoltaïque peut réduire la consommation d'énergie fossile de 45%. Le système avancé de gestion de l'énergie coordonne la séquence d'approvisionnement de différentes sources d'énergie à travers des algorithmes prédictifs: l'énergie solaire est utilisée pour entraîner des pompes à eau les jours ensoleillés, les batteries de stockage d'énergie sont lancées pour compléter l'alimentation électrique les jours nuageux, et la puissance de secours du réseau électrique ou du diesel est commandée à des conditions météorologiques extrêmes. Ce mode de synergie multi-énergies permet à l'indice complet d'efficacité énergétique (CEEI) du système d'irrigation à atteindre 0,89, soit 18 points de pourcentage plus élevés que celui d'un système énergétique unique.
Dans le projet de démonstration du district d'irrigation de Yanghuang à Ningxia, le système de station de pompage intelligent intégrant les technologies ci-dessus a atteint un niveau de pointe de 0,38 kWh par tonne de consommation d'énergie de l'eau, une diminution de 42% par rapport à la transformation. La pratique a montré qu'en construisant une boucle technique fermée de "Configuration d'optimisation de régulation-énergie précise de l'identification de la demande de demande", les systèmes de moteur de pompe modernes sont entièrement capables d'obtenir un contrôle intensif de la consommation d'énergie tout en garantissant la qualité de l'irrigation. Avec l'application de nouvelles technologies telles que les jumeaux numériques et l'informatique Edge, les systèmes d'irrigation agricole continueront d'évoluer dans une direction plus intelligente, plus efficace et plus durable. Cette innovation technologique est non seulement liée aux avantages de la production agricole, mais aussi à un soutien important pour la réalisation de la sécurité alimentaire mondiale et des objectifs de développement à faible teneur en carbone.