농업 관개에서 펌프 모터 균형 수요 수요와 에너지 소비는 어떻습니까?

글로벌 물 부족 및 에너지 위기의 맥락에서 농업 관개 시스템은 급수 보장 및 에너지 소비 통제의 이중 문제에 직면하고 있습니다. 관개 시스템의 핵심 전원으로서 펌프 모터 농업 생산의 경제 및 생태적 지속 가능성에 직접적인 영향을 미칩니다.
1. 정밀 수요 지향 시스템 최적화 설계
전통적인 관개 시스템은 일반적으로 "작은 말을 당기는 작은 카트"에너지 폐기물의 현상을 가지고 있습니다. 미국 농무부의 연구에 따르면 전력 일치 기술을 사용하는 워터 펌프 시스템은 에너지 소비를 23%줄일 수 있습니다. 현대 펌핑 스테이션은 작물 수요 수요 모델을 설정하고 토양 수분 모니터링 데이터를 결합하여 각 관개주기의 실제 수요를 정확하게 계산합니다. 예를 들어, 이스라엘의 드립 관개 시스템은 가변 전력 장치 구성을 채택합니다. 건기에는 고출력 주 펌프가 물 공급을 보장하는 데 사용되며 우기에는 시스템 압력을 유지하기 위해 저전력 보조 펌프로 전환됩니다. 이 동적 구성 전략은 단위 관개 영역 당 에너지 소비를 37%감소시키고 작물 용수 사용 효율이 92%이상 유지되도록합니다.
2. 사물 인터넷 아키텍처 하의 지능형 제어 시스템
사물 인터넷 기술을 기반으로하는 지능형 펌프 제어 시스템은 관개 에너지 소비 관리 모델을 재구성하고 있습니다. 압력 센서, 유량계 및 스마트 미터로 구성된 모니터링 네트워크를 배포함으로써 시스템은 파이프 라인 압력, 순간 흐름 및 모터 파워 소비와 같은 주요 매개 변수를 실시간으로 얻을 수 있습니다. Jiangsu Academy of Agriculture Sciences의 실험 데이터에 따르면 퍼지 PID 제어 알고리즘을 사용하는 가변 주파수 속도 조절 시스템은 펌프 작동 효율을 88.6%로 증가시켜 기존 고정 속도 펌핑 스테이션과 비교하여 31% 에너지를 절약 할 수 있습니다. 시스템이 마지막에 과도한 압력을 감지하면 컨트롤러는 모터 속도를 자동으로 조정하여 물 공급 네트워크가 항상 최적의 효율 범위에서 작동합니다. 이 적응 조정 메커니즘은 에너지 활용을 25% 증가시키고 물 폐기물을 15% 감소시킵니다.
3. 다중 에너지 보완 에너지 관리 시스템
재생 에너지 및 에너지 저장 기술의 통합 적용은 펌핑 스테이션에서 에너지 절약을위한 새로운 경로를 열었습니다. 인도 펀 자브에있는 태양 광 펌프 프로젝트는 태양 광 디젤 하이브리드 시스템이 화석 에너지 소비를 45%줄일 수 있음을 입증했습니다. Advanced Energy Management 시스템은 예측 알고리즘을 통해 다양한 에너지 원의 공급 시퀀스를 조정합니다. 태양 에너지는 화창한 날에 워터 펌프를 구동하는 데 사용되며, 에너지 저장 배터리는 흐린 날에 전원 공급 장치를 보충하기 시작하며 전력망 또는 디젤 백업 전원은 극심한 날씨로 전환됩니다. 이 다중 에너지 시너지 모드는 관개 시스템의 포괄적 인 에너지 효율 지수 (CEEI)가 0.89에 도달 할 수 있으며, 이는 단일 에너지 시스템의 것보다 18 % 포인트 높습니다.
Ningxia에있는 양신 관개 구역의 시연 프로젝트에서 위의 기술을 통합하는 지능형 펌프 스테이션 시스템은 물 에너지 소비량 톤당 0.38kWh의 산업 최고의 수준을 달성하여 변형 전 42% 감소했습니다. 실습에 따르면 "정확한 수요 식별 수준 식별 작업 규정 에너지 최적화 구성"의 기술적 인 폐쇄 루프를 구축함으로써 현대 펌프 모터 시스템은 관개 품질을 보장하면서 집중적 인 에너지 소비 제어를 완전히 달성 할 수 있습니다. 디지털 쌍둥이 및 에지 컴퓨팅과 같은 새로운 기술을 적용하면 농업 관개 시스템은 더 똑똑하고 효율적이며 지속 가능한 방향으로 계속 발전 할 것입니다. 이 기술 혁신은 농업 생산 이점과 관련이있을뿐만 아니라 글로벌 식량 안보 및 저탄소 개발 목표의 실현에 대한 중요한 지원입니다 .