農業灌漑では、ポンプモーターバランスの水需要とエネルギー消費はどのようにしますか？

世界の水不足とエネルギー危機の文脈では、農業灌漑システムは、給水保証とエネルギー消費制御の二重の課題に直面しています。灌漑システムのコア電源として、の動作効率 ポンプモーター 農業生産の経済的および生態学的持続可能性に直接影響します。
1。精密需要指向システムの最適化設計
従来の灌漑システムには、一般に、「小さなカートを引く」エネルギー廃棄物の「大きな馬」の現象があります。米国農務省の調査によると、パワーマッチングテクノロジーを使用したウォーターポンプシステムは、エネルギー消費を23％削減できます。最新のポンプステーションは、作物の水需要モデルを確立し、土壌水分監視データを組み合わせることにより、各灌漑サイクルの実際の水需要を正確に計算します。たとえば、イスラエルの点滴灌漑システムは、可変パワーユニットの構成を採用しています。乾季には、高出力のメインポンプが給水を確保するために使用され、雨季には、システム圧力を維持するために低電力補助ポンプに切り替わります。この動的な構成戦略により、ユニット灌漑エリアあたりのエネルギー消費量が37％減少し、作物の水使用効率が92％を超えるようにします。
2。モノのインターネットアーキテクチャの下でのインテリジェントコントロールシステム
モノのインターネット技術に基づくインテリジェントポンプ制御システムは、灌漑エネルギー消費管理モデルを再構築しています。圧力センサー、フローメーター、スマートメーターで構成される監視ネットワークを展開することにより、システムはパイプライン圧力、瞬時流量、モーター電力などの重要なパラメーターをリアルタイムで取得できます。並木農業科学アカデミーの実験データは、ファジーPID制御アルゴリズムを使用した可変周波数速度調節システムがポンプ動作効率を88.6％に増加させ、従来の固定速度ポンプステーションと比較して31％のエネルギーを節約できることを示しています。システムが最後に過剰な圧力を検出すると、コントローラーはモーター速度を自動的に調整して、給水ネットワークが常に最適な効率範囲で動作するようにします。この適応調整メカニズムにより、エネルギー利用率が25％増加し、水廃棄物が15％減少します。
3.マルチエネルギー補完エネルギー管理システム
再生可能エネルギーとエネルギー貯蔵技術の統合アプリケーションは、ポンプ場での省エネの新しい道を開きました。インドのパンジャブ州で開催されたソーラーウォーターポンププロジェクトは、太陽光発電ディーゼルハイブリッドシステムが化石エネルギー消費を45％削減できることを証明しています。高度なエネルギー管理システムは、予測アルゴリズムを通じて異なるエネルギー源の供給シーケンスを調整します。太陽エネルギーは晴れた日にウォーターポンプを駆動するために使用され、エネルギー貯蔵バッテリーは曇りの日に電源を補い、電源グリッドまたはディーゼルバックアップ電源が極端な天候に切り替えられます。このマルチエネルギーの相乗モードにより、灌漑システムの包括的なエネルギー効率指数（CEEI）が0.89に達することができます。これは、単一のエネルギーシステムのそれよりも18パーセント高くなります。
NingxiaのYanghuang灌漑地区のデモンストレーションプロジェクトでは、上記の技術を統合するインテリジェントポンプステーションシステムが、水エネルギー消費量1トンあたり0.38kWhの業界をリードするレベルを達成し、変換前から42％減少しています。慣行により、「正確な需要識別識別操作規制エネルギー最適化構成」の技術的なクローズドループを構築することにより、最新のポンプモーターシステムは、灌漑品質を確保しながら集中的なエネルギー消費制御を実現できることが示されました。デジタルツインズやエッジコンピューティングなどの新しいテクノロジーの適用により、農業灌漑システムはよりスマートで、より効率的でより持続可能な方向に進化し続けます。この技術革新は、農業生産の利点に関連しているだけでなく、グローバルな食料安全保障と低炭素開発目標の実現に対する重要なサポートでもあります。