Ako v prípade poľnohospodárskeho zavlažovania dopyt po vode a spotrebe energie vyvažuje motorové vyváženie motora a spotreba energie?

V kontexte globálneho nedostatku vody a energetickej krízy čelia poľnohospodárskym zavlažovacím systémom duálne výzvy záruky zásobovania vodou a kontroly spotreby energie. Ako základný zdroj energie zavlažovacieho systému, prevádzková efektívnosť Motor čerpadla Priamo ovplyvňuje hospodársku a ekologickú udržateľnosť poľnohospodárskej výroby.
1. Dizajn optimalizácie systému zameraný na presnosť dopytu
Tradičné zavlažovacie systémy majú vo všeobecnosti jav energie „veľkého koňa ťahania malého košíka“. Podľa výskumu amerického ministerstva poľnohospodárstva môže systém vodných čerpadiel využívajúci technológiu zodpovedajúce energie znížiť spotrebu energie o 23%. Moderné čerpacie stanice presne vypočítajú skutočný dopyt po vode v každom zavlažovacom cykle vytvorením modelu dopytu po plodine a kombináciou údajov monitorovania vlhkosti pôdy. Napríklad izraelský zavlažovací systém zavlažovania prijíma konfiguráciu premennej napájacej jednotky. V suchom období sa hlavné čerpadlo vysokej energie používa na zabezpečenie prívodu vody a v období dažďov sa prepne na nízkoenergetické pomocné čerpadlo, aby sa udržal tlak v systéme. Táto dynamická konfiguračná stratégia znižuje spotrebu energie na jednotku zavlažovacieho priestoru o 37%, pričom sa zabezpečí, že účinnosť využívania plodín je udržiavaná nad 92%.
2. Inteligentný riadiaci systém pod internetom architektúry vecí
Inteligentný systém riadenia pumpy založený na technológii internetu vecí pretvára model riadenia spotreby zavlažovacej energie. Nasadením monitorovacej siete pozostávajúcej z tlakových senzorov, prietokových meralov a inteligentných metrov môže systém získať kľúčové parametre, ako je tlak potrubia, okamžitý tok a spotreba energie motora v reálnom čase. Experimentálne údaje z akadémie poľnohospodárskych vied Jiangsu ukazujú, že systém regulácie variabilnej rýchlosti frekvencie pomocou algoritmu riadenia Fuzzy PID môže zvýšiť účinnosť prevádzky čerpadla na 88,6%, čím ušetrí 31% energiu v porovnaní s tradičnými čerpacími stanicami s pevnou rýchlosťou. Keď systém na konci zistí prebytočný tlak, ovládač automaticky upravuje rýchlosť motora tak, aby sieť zásobovania vodou vždy fungovala v optimálnom rozsahu účinnosti. Tento mechanizmus prispôsobivého prispôsobenia zvyšuje využitie energie o 25% a znižuje odpad vody o 15%.
3. Multi-energetický komplementárny systém riadenia energie
Integrovaná aplikácia technológie obnoviteľnej energie a skladovania energie otvorila novú cestu pre úsporu energie v čerpacích staniciach. Projekt slnečného čerpadla v Pandžábe v Indii dokázal, že hybridný systém fotovoltaického nafty môže znížiť spotrebu fosílnej energie o 45%. Advanced Energy Management System koordinuje dodávateľskú sekvenciu rôznych zdrojov energie prostredníctvom prediktívnych algoritmov: Solárna energia sa používa na pohon vodných čerpadiel v slnečných dňoch, batérie na ukladanie energie sa začínajú dopĺňať napájanie v oblačnoch a napájacia sieť alebo záložná nafta sa prepínajú na extrémne počasie. Tento multio energetický synergický režim umožňuje komplexný index energetickej účinnosti (CEEI) zavlažovacieho systému dosiahnuť 0,89, čo je o 18 percentuálnych bodov vyšší ako v prípade jediného energetického systému.
V demonštračnom projekte zavlažovacieho okresu Yanghuang v Ningxia dosiahol systém inteligentných čerpadiel integrujúcich vyššie uvedené technológie úroveň priemyslu 0,38 kWh na tonu spotreby energie vody, čo je 42% pokles oproti pred transformáciou. Prax ukázala, že vytvorením technickej uzavretej slučky „presnej identifikácie dopytu-inteligentnej konfigurácie optimalizácie regulácie energie“, sú moderné motorové systémy čerpadla plne schopné dosiahnuť intenzívnu kontrolu spotreby energie a zároveň zabezpečiť kvalitu zavlažovania. Vďaka aplikácii nových technológií, ako sú digitálne dvojčatá a výpočty Edge, sa poľnohospodárske zavlažovacie systémy budú naďalej vyvíjať inteligentnejším, efektívnejším a udržateľnejším smerom. Táto technologická inovácia súvisí iba s prínosmi pre poľnohospodársku výrobu, ale aj s dôležitou podporou realizácie globálnej potravinovej bezpečnosti a cieľov s nízkym obsahom uhlíkov.