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SENSORES de energia de água

Estes sensores intervêm principalmente nas seguintes verticalidades:

  • Irrigação de precisão
  • Fertirrigação
  • Gestão de energia elétrica

Faremos uma breve revisão dos sensores que são utilizados nestas verticalidades e posteriormente haverá uma breve descrição dos princípios de funcionamento destes, incluindo vantagens e desvantagens que cada uma apresenta, uma delas para o uso pretendido: Aumentar a eficiência da irrigação e a eficiência da energia elétrica, distribuir eficientemente o adubo que as plantas precisam.

Irrigação de precisão

Para irrigação de precisão, além de necessitar de sensores que meçam em tempo real o estado hídrico das plantas e/ou o teor de água do solo para que se possa ajustar o momento da aplicação da irrigação, é necessário medir corretamente a dose de água sendo fornecido; Isso é feito com medidores volumétricos de água.

Por outro lado, esta arquitetura de controle e monitoramento IoT pode nos ajudar a garantir a eficiência na distribuição de água, podendo monitorar a pressão nas tubulações e com sua análise:

      • Melhore a eficiência energética reduzindo os custos operacionais.
      • Minimize as perdas de água, reduzindo os custos de manutenção.
      • Obtenha a melhor uniformidade de irrigação possível controlando a pressão de irrigação.

Para este monitoramento, são necessários sensores de pressão devidamente distribuídos na rede de irrigação. São essenciais tanto para a gestão da rega como para a sua gestão energética. Com o gerenciamento de pressão, a principal tentativa é fornecer um serviço suficiente e eficiente deste ao consumo final e reduzir pressões excessivas ou desnecessárias, tornando o sistema mais eficiente. Trata-se de encontrar os níveis ideais de serviço.

Também é preciso saber a qualidade da água utilizada na irrigação das lavouras, não é só medir a vazão circulante e as pressões nas tubulações para ter uma bom monitoramento, às vezes é necessário saber o PH e EC da água aplicada.

O pH da água nos diz seu nível de acidez ou alcalinidade. É, portanto, um indicador que permite determinar a adequação ou não da água utilizada durante a irrigação. Esta informação é muito valiosa, pois determinará em grande parte o rendimento e o sucesso de nossa cultura, poisa assimilação de nutrientes pelas raízes depende diretamente do PH, temperatura e umidade do solo.

Fig: Hidrante de corpo único, com medidor volumétrico com emissor de pulsos, e sensor de pressão embutido para monitorar a qualidade do serviço prestado pela comunidade de irrigação onde está localizado instalado →

Para medir e monitorar o PH da água nas tubulações, sondas são inseridas nelas chamadas eletrodos ou sondas de PH que, em conexão com o nó , nos permitem ajudar a ter esses valores em tempo real.

 

Fertirrigação

Os sensores mencionados anteriormente, os de pH e EC, são utilizados sobretudo na fertirrigação, sendo os que nos ajudam a controlar a gestão ácida dependendo do estado do PH da solução em cada momento. Nos controladores de fertirrigação, basta estabelecer o valor alvo do PH e eles darão a ordem de injetar um ácido ou uma base até atingir este setpoint (ao injetar ácido o valor do pH da água de irrigação é reduzido).

Por outro lado, se a água contém grandes quantidades de sais dissolvidos, pode ser prejudicial usá-la para irrigar plantações, por isso, às vezes, dependendo da qualidade da água , é necessário medir a condutividade elétrica (E.C.) para monitorar os sais. Se estamos adubando sempre temos que fazê-lo porque ao injetar fertilizantes o E.C. e se estiver acima do valor ideal pode causar problemas na safra.

O monitoramento da irrigação, bem como seu gerenciamento preciso, são essenciais na agricultura moderna. Medir e conhecer as diferentes variáveis ​​envolvidas no processo é a única forma de controlá-lo e depois otimizá-lo.

Gerenciamento de energia elétrica

Para uma gestão óptima do consumo de energia, existem várias soluções de monitorização e controlo remoto de equipamentos.

Existem equipamentos que monitoram o consumo de energia elétrica no ponto onde está colocado, são analisadores de rede, que coletam informações sobre energia ativa e reativa, intensidades consumida, tensões de linha, fatores de potência de fase, potências ativas e reativas, etc. e a partir daqui, analisando os dados, podemos tomar decisões de controle sobre iluminação, ar condicionado, equipamentos de bombeamento, etc.

A coleta de dados e informações e sua futura conversão em conhecimento nos proporciona vários benefícios:

      • Controle a tomada de decisões de equipamentos elétricos buscando maior eficiência energética, sustentabilidade e rentabilidade.
          • Controle de luz em estufas.
          • Controle de climatização em estufas.
          • Controle da estação de bombeamento da fazenda.
      • Manutenção preventiva. Com a análise de dados, podemos antecipar possíveis falhas futuras e buscar soluções e remédios antes que isso ocorra. Desta forma, reduziremos os riscos e evitaremos as consequências negativas que isso pode causar. É muito interessante ter dados históricos sobre a eficiência do bombeamento, pois poderemos saber quando trocar a bomba, ou dados sobre o número de horas de operação da bomba para trocar os rolamentos antes que eles quebrem, etc. As aplicações de manutenção são muitas.

Fig: Estação de bombeamento composta por três grupos de motobombas em paralelo com potência nominal de 55 kW a 1.450 rpm e 400 V, que atende às necessidades de vazão e altura manométrica manômetros de uma fazenda de 220 ha e 40 hidrantes com rendimento mínimo teórico de 82%.

Se o desempenho do sistema de bombeamento for monitorado e o histórico estiver disponível, podem ser estabelecidos limites mínimos de eficiência para que, se a eficiência cair abaixo desses valores gerar alarmes e medidas corretivas podem ser tomadas →

Com base em tudo o que foi dito acima, os sensores de ponto Água-Energia que descreveremos brevemente seu funcionamento e características são os seguintes: