Uniformidade da irrigação por gotejamento com energia fotovoltaica autônoma utilizando rastreador solar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Berwanger, Diego
Data de Publicação: 2023
Outros Autores: Haupenthal, Soni Willian, Siqueira, Jair Antonio Cruz, Vilas Boas, Marcio Antonio
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Research, Society and Development
Texto Completo: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/44496
Resumo: Objetivou-se avaliar o desempenho de um sistema de irrigação por gotejamento, utilizando energia fotovoltaica autônoma. O experimento foi composto por um módulo fotovoltaico, diretamente conectado à bomba de água, com recalque conduzido a um sistema de irrigação formado por quatro tubos gotejadores instalados em uma bancada. Os ensaios foram realizados com o fornecimento de energia, utilizando o sistema fixo e de rastreamento solar, de modo que os dois tratamentos se caracterizam da seguinte maneira: T1- Fixo e Nível e T2 – Rastreamento e Nível. Os coletores foram posicionados para coleta da vazão às 9:00, 10:00, 11:00, 12:00, 13:00, 14:00, 15:00, 16:00 e 17:00 horas. No sistema de energia, foram medidos os parâmetros de tensão, corrente e irradiação; na irrigação, a vazão da água, e pressão de serviço inicial e final. Calculou-se os Coeficientes de Uniformidade de Distribuição (CUD) e Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) além do gráfico de controle de Shewhart e o índice de capacidade do processo. Os resultados apresentaram maior estabilidade, quando da utilização do sistema de rastreamento, com CV de 65,28% e potência de 64,71W, para o sistema fixo, e CV de 16,31% com 142,40W com o sistema de rastreamento. Ambos os tratamentos superaram os 90%, na uniformidade, com o CUD atingindo valor mínimo necessário do índice de capacidade do processo para se manter em níveis de excelência. Portanto, a melhor geração de energia do sistema de rastreamento influenciou positivamente a irrigação, o que pode ser constatado principalmente nos gráficos de controle de Shewhart.
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Os ensaios foram realizados com o fornecimento de energia, utilizando o sistema fixo e de rastreamento solar, de modo que os dois tratamentos se caracterizam da seguinte maneira: T1- Fixo e Nível e T2 – Rastreamento e Nível. Os coletores foram posicionados para coleta da vazão às 9:00, 10:00, 11:00, 12:00, 13:00, 14:00, 15:00, 16:00 e 17:00 horas. No sistema de energia, foram medidos os parâmetros de tensão, corrente e irradiação; na irrigação, a vazão da água, e pressão de serviço inicial e final. Calculou-se os Coeficientes de Uniformidade de Distribuição (CUD) e Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) além do gráfico de controle de Shewhart e o índice de capacidade do processo. Os resultados apresentaram maior estabilidade, quando da utilização do sistema de rastreamento, com CV de 65,28% e potência de 64,71W, para o sistema fixo, e CV de 16,31% com 142,40W com o sistema de rastreamento. Ambos os tratamentos superaram os 90%, na uniformidade, com o CUD atingindo valor mínimo necessário do índice de capacidade do processo para se manter em níveis de excelência. Portanto, a melhor geração de energia do sistema de rastreamento influenciou positivamente a irrigação, o que pode ser constatado principalmente nos gráficos de controle de Shewhart.The objective was to evaluate the performance of a drip irrigation system, using autonomous photovoltaic energy. The experiment was composed of a photovoltaic module directly connected to the water pump, with the discharge conducted to an irrigation system formed by four drip pipes installed on a bench. The tests were carried out with the energy supply, using the fixed and solar tracking system, so that the two treatments are characterized as follows: T1 - Fixed and Level and T2 - Tracking and Level. The collectors were positioned for flow measurement at 9:00 AM, 10:00 AM, 11:00 AM, 12:00 PM, 1:00 PM, 2:00 PM, 3:00 PM, 4:00 PM, and 5:00 PM. In the energy system, voltage, current and irradiation parameters were measured; in irrigation, the water flow rate, and initial and final service pressure. The Distribution Uniformity Coefficients (DUC) and Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) were calculated in addition to the Shewhart control chart and the process capability index. The results showed greater stability when using the tracking system, with CV of 65.28% and power of 64.71W, for the fixed system, and CV of 16.31% with 142.40W with the tracking system. Both treatments exceeded 90%, in uniformity, with the DUC reaching minimum necessary value of the process capacity index to maintain excellent levels. Therefore, the better energy generation of the tracking system positively influenced irrigation, which can be seen mainly in the Shewhart control charts.El objetivo fue evaluar el desempeño de un sistema de riego por goteo, utilizando energía fotovoltaica autónoma. El experimento estuvo compuesto por un módulo fotovoltaico conectado directamente a la bomba de agua, conduciendo la descarga a un sistema de riego formado por cuatro tubos de goteo instalados sobre una mesa. Las pruebas se realizaron con el suministro de energía, utilizando el sistema fijo y de seguimiento solar, de manera que los dos tratamientos se caracterizan de la siguiente manera: T1 - Fijo y Nivel y T2 - Seguimiento y Nivel. Los colectores se colocaron para medir el flujo a las 9:00 a. m., 10:00 a. m., 11:00 a. m., 12:00 p. m., 1:00 p. m., 2:00 p. m., 3:00 p. m., 4:00 p. m. y 5 :00 p.m. En el sistema energético se midieron parámetros de voltaje, corriente e irradiación; en riego, el caudal de agua y la presión de servicio inicial y final. Se calcularon los Coeficientes de Uniformidad de Distribución (CUD) y el Coeficiente de Uniformidad de Christiansen (CUC), además de la gráfica de control de Shewhart y el índice de capacidad del proceso. Los resultados mostraron mayor estabilidad al utilizar el sistema de seguimiento, con CV de 65,28% y potencia de 64,71W, para el sistema fijo, y CV de 16,31% con 142,40W con el sistema de seguimiento. Ambos tratamientos superaron el 90%, en uniformidad, alcanzando el CUD el valor mínimo necesario del índice de capacidad del proceso para mantener niveles excelentes. Por lo tanto, la mejor generación de energía del sistema de seguimiento influyó positivamente en el riego, lo que se puede observar principalmente en los gráficos de control de Shewhart.Research, Society and Development2023-12-15info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/4449610.33448/rsd-v12i14.44496Research, Society and Development; Vol. 12 No. 14; e36121444496Research, Society and Development; Vol. 12 Núm. 14; e36121444496Research, Society and Development; v. 12 n. 14; e361214444962525-3409reponame:Research, Society and Developmentinstname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIporhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/44496/35595Copyright (c) 2023 Diego Berwanger; Soni Willian Haupenthal; Jair Antonio Cruz Siqueira; Marcio Antonio Vilas Boashttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessBerwanger, DiegoHaupenthal, Soni WillianSiqueira, Jair Antonio Cruz Vilas Boas, Marcio Antonio2024-01-01T11:23:38Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/44496Revistahttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/indexPUBhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/oairsd.articles@gmail.com2525-34092525-3409opendoar:2024-01-01T11:23:38Research, Society and Development - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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