В сельскохозяйственном ирригации, как насос мотор балансирует спрос на воду и потребление энергии?

В контексте глобальной нехватки воды и энергетического кризиса сельскохозяйственные ирригационные системы сталкиваются с двойными проблемами гарантирования водоснабжения и контроля энергопотребления. Как основной источник питания ирригационной системы, операционная эффективность Насос двигатель непосредственно влияет на экономическую и экологическую устойчивость сельскохозяйственного производства.
1. Конструкция оптимизации системы, ориентированная на спрос, ориентированный на спрос
Традиционные ирригационные системы, как правило, имеют явление энергетических отходов «Большая лошадь, тянущая небольшую тележку». Согласно исследованию Министерства сельского хозяйства США, система водяных насосов с использованием технологии сопоставления энергии может снизить потребление энергии на 23%. Современные насосные станции точно рассчитывают фактическую потребность в воде каждого ирригационного цикла, установив модель спроса на воду и объединяя данные мониторинга влажности почвы. Например, система капельной ирригации Израиля использует конфигурацию переменной мощности. В сухой сезон мощный основной насос используется для обеспечения водоснабжения, а в сезон дождей он переключается на вспомогательный насос с низким энергопотреблением для поддержания давления системы. Эта стратегия динамической конфигурации снижает потребление энергии на единицу ирригационной площади на 37%, обеспечивая при этом эффективность использования водопользования более 92%.
2. Интеллектуальная система управления в архитектуре Интернета вещей
Интеллектуальная система управления насосами, основанная на технологии Интернета вещей, изменяет модель управления энергопотреблением ирригационной энергией. Развертывая мониторинг -сеть, состоящую из датчиков давления, расчетных измерителей и интеллектуальных измерителей, система может получить ключевые параметры, такие как давление трубопровода, мгновенный поток и энергопотребление двигателя в режиме реального времени. Экспериментальные данные Академии сельскохозяйственных наук Цзянсу показывают, что система регулирования скорости переменной частоты с использованием нечеткого алгоритма управления ПИД может повысить эффективность работы насоса до 88,6%, экономия 31% энергии по сравнению с традиционными насосными станциями с фиксированной скоростью. Когда система обнаруживает избыточное давление на конце, контроллер автоматически регулирует скорость двигателя, так что сеть водоснабжения всегда работает в диапазоне оптимальной эффективности. Этот механизм адаптивной корректировки увеличивает использование энергии на 25% и уменьшает отходы воды на 15%.
3.
Интегрированное применение технологии возобновляемой энергии и накопления энергии открыло новый путь для экономии энергии на насосных станциях. Проект солнечного водяного насоса в Пенджабе, Индия, доказала, что гибридная система фотоэлектрической дизельной системы может снизить потребление энергии ископаемого на 45%. Расширенная система управления энергопотреблением координирует последовательность снабжения различных источников энергии с помощью алгоритмов прогнозирования: солнечная энергия используется для управления водяными насосами в солнечные дни, батареи для хранения энергии начинают дополнять источник питания в облачные дни, а мощность питания или резервное копирование дизельного тока переключается на экстремальную погоду. Этот многоэнергетический режим синергии позволяет обеспечивать комплексный индекс энергоэффективности (CEEI) ирригационной системы достигать 0,89, что на 18 процентных пунктов выше, чем у одной энергетической системы.
В демонстрационном проекте ирригационного района Янхуанга в Нингсии система интеллектуальной насосной станции, интегрирующая вышеуказанные технологии, достигла ведущего уровня в отрасли 0,38 кВт-час на тонну потребления энергии воды, что на 42% снизилось с до преобразования. Практика показала, что путем создания технической замкнутой петли «точной конфигурации и идентификации идентификации спроса и разоблачения операции по регулированию и энергии» современные моторные системы насоса в полной мере способны достичь интенсивного контроля потребления энергии при обеспечении качества орошения. Благодаря применению новых технологий, таких как цифровые близнецы и краевые вычисления, сельскохозяйственные ирригационные системы будут продолжать развиваться в более умном, более эффективном и более устойчивом направлении. Эта технологическая инновация связана не только с преимуществами производства сельского хозяйства, но и важной поддержкой для реализации глобальной продовольственной безопасности и целей с низким содержанием углерода.