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浅谈节能技术在农业水利工程设计中的应用

2021-11-24史小梅

商品与质量 2021年9期
关键词:灌溉系统能源消耗变频

史小梅

北京通成达水务建设有限公司 北京 101318

1 节能环保新技术的概述

为了顺应社会的发展,做到与时俱进,积极弘扬国家环保政策,环保业在飞速崛起,并通过科学家们的探究,研究出了许多节能环保技术。我们经常说到的节能环保产业就是以减少资源浪费为目的,实现经济循环发展并推动人类自然共同发展的目标。节能环保产业主要包含节能业、资源循环利用产业、环保装备产业等。如果使整个的产业能够飞速的进步,真正实现其应用价值,就要利用多种的节能环保新技术[1]。

2 农业水利工程灌溉水泵设计中节能变频调速技术的应用

2.1 灌溉水泵节能变频调速设计原理

在农业水利工程工程设计中,变频调速技术的应用能够有效降低水利灌溉的能源消耗以及水资源消耗。因此在农业水利工程的节能设计中需要将节能变频调速技术的应用重视起来,在设计的过程中需要充分考虑到变频调速技术本身的特性以及农业水利工程灌溉的需求,来提升工程整体的节能水平。而想要保证技术应用的科学性以及有效性,就需要对变频调速技术的基本原理有着清晰的认识。灌溉系统节能的关键在于,能够根据实际的情况对水流量进行精确的控制,通过控制水泵的转速以及阀门的开合来实现这一目的[2]。在变频调速技术的支持下,当检测到实际的压力要低于标准压力,变频器就会提升水泵的输出功率,此时,水泵的转速会加快,从而提升灌溉管网系统的水压,保证灌溉的效果;当检测到实际的压力大于标准压力,变频器则会降低水泵输出功率,此时水泵的转速降低,水利管网的整体压力也会下降,从而保证管网系统处于正常的压力下,通过变频调速技术的应用,一方面可以保证水利输出的稳定性,另一方面能够降低水利灌溉的能源消耗。

2.2 结合管道压力监测技术的辅助变频器的应用

在节能灌溉系统中,需要对灌溉的流量进行实时的监控,才能保证灌溉调控策略的科学性、合理性。想要实现这一点需要对水利管道的压力进行实时监测,并利用相关的技术将管道的压力信号转化为电信号,将相关的压力信息传输到控制器中,变频器能够根据相关的电模拟量,对主回路中的交流电频率进行控制。保证水泵的功率始终处于合理的区间内,降低灌溉的能源消耗[3]。

2.3 农业水利工程灌溉水泵自动控制技术的设计

现代化的农田水利灌溉系统,需要具有一定的自动控制功能,以实现对灌溉策略的及时调整。因此在设计的过程中,需要充分发挥变频器的PID 调节功能,保证能够在变频器系统内部稳定的运行PID 运算,提升系统的自动控制水平。节能灌溉系统的关键在于水泵的转速能够根据流量以及压力情况进行灵活的调整,从而实现对灌溉系统的精确控制。在设计的过程中需要对变频的参数进行合理的设定,保证系统调控策略的科学性合理性。同时,在设计的过程中还需要充分的考虑到电机的震荡问题,解决这一问题需要对变频器PID 进行合理手段设定,从而保证电机运行的稳定性,同时也延长系统的使用寿命。

2.4 变频器设计的要点

在节能灌溉系统中,变频器的应用是关键,变频器起到调节水泵转速作用,能够根据不同压力以及流量需求对功率进行合理的控制。能够实现系统的恒压变速。在设计的过程中需要对变频器的频率上升曲线进行合理的控制,系统启动时,电动机的频率为零,然后再逐步平稳的上升到标准频率,通过这样的设计能够有效的降低对电网的冲击,同时对电动机起到保护的作用,加上变频器能达到恒压供水,结合水泵压力变化情况,对系统的流速和流量进行及时的调节,使得系统运行变得更加自动化,有效降低农业生产人力成本。

3 农业水利工程节能设计的注意事项

3.1 注重泵型选择

在进行水泵选择时,需要考虑到多方面的因素。不仅需要考虑到水泵的综合性能以及经济性,同时还需要考虑到实际的灌溉需求,因此在进行水泵的选择时,需要农业水利工程设计需求进行细致的分析,综合考虑实际的应用场景,加深对不同型号水泵的了解,从而科学合理选择水泵的型号,实现对能源消耗的有效控制,在保证灌溉效果的同时,延长水泵的使用寿命。另外在水泵选择时,还需要考虑到泵站的设计,根据设计工况进行选型,保证安装的质量,并根据实际的使用情况来对水泵的参数进行优化。

3.2 合理划分灌区

在农业水利工程设计中,对灌区的划分也会影响到能源的消耗以及水资源的消耗,因此需要对灌区进行合理的划分,并对管路的布设进行优化。在对泵站进行选址时,需要考虑到灌区的特点。规模和功能以及特点与运用要求等,结合灌区整体规划与水系规划,综合考虑多方面因素来布置。在对管网进行布设时,需要对管网整体长度进行有效地控制,尽量减少管道的长度,在满足农业生产需求的同时,降低灌溉系统的整体能源消耗,并结合滴灌模式,降低对水资源的消耗[4]。

4 结语

随着我国加大农业农村的建设,农业水利工程的建设成为基础设施中的重点。农业生产的特殊性,决定了对气候水源有着比较高要求,而农业水利工程是农业生产的重要保障。当前,可持续发展战略已经成为社会经济发展的重要指导思想,对于农业水利工程设计来说,需要在设计方案中将节能技术进行有效的应用,以保证农业水利工程能够在较低的能源消耗水平下,正常发挥其功能,促进农业生产,降低农业生产的能源消耗以及其他资源消耗,提升农业水利工程建设的经济效率,促进我国农业的现代化发展,同时提升农业领域的可持续发展能力以及发展潜力。

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