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Título: Sistema automatizado de irrigação por pivô central: uma proposta para melhoria da eficiência energética através do uso de controladores lógicos programáveis em conjunto com inversor de frequência e rede sem fio ZigBee
Autor(es): Pereira, Paulo Henrique Cruz
Orientador: Rabelo, Giovanni Francisco
Membro da banca: Lacerda, Willian Soares
Botega, Juliana Vilela Lourençoni
Baccarini, Lane Maria Rabelo
Damasceno, Geraldo Magela
Ferreira, Danton Diego
Área de concentração: Engenharia de Água e Solo
Assunto: Automação
Eficiência energética
Irrigação
Pivô central
Zigbee
Automation
Energy efficiency
Irrigation
Central pivot
Data de Defesa: 16-Dez-2011
Data de publicação: 4-Set-2014
Referência: PEREIRA, P. H. C. Sistema automatizado de irrigação por pivô central: uma proposta para melhoria da eficiência energética através do uso de controladores lógicos programáveis em conjunto com inversor de frequência e rede sem fio ZigBee. 2011. 132 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
Resumo: A instalação de um sistema automatizado, constituído por um controlador lógico programável, sensores de pressão, umidade e posicionamento, inversor de frequência e o uso de redes industriais, para o controle da estação de bombeamento do pivô central, do Campus da UFLA, permitiu: (1) determinar, sob condições reais de funcionamento em campo, os valores ideais dos parâmetros de operação do conjunto motobomba nas diversas posições angulares assumidas pela lateral móvel do pivô (i - altura manométrica total variando entre 77,6 e 85,2 mca, ii - rotação da bomba variando entre 3.250 e 3.390 rpm, e iii - frequência de alimentação do motor elétrico de acionamento da bomba variando entre 57,03 e 54,66 Hz); (2) demonstrar através da proximidade observada entre os valores ideais de operação do conjunto motobomba determinados em campo e os previstos pelo processo teórico de cálculo, que o processo de cálculo proposto permite prever com precisão os valores ideais dos parâmetros de operação da bomba nas diversas posições angulares assumidas pela lateral móvel; e (3) constatar que as diferentes estratégias testadas de controle da frequência de alimentação do motor de acionamento da bomba são equivalentes, permitindo alcançar uma redução no consumo de energia de cerca de 19%, resultante da redução do valor da potência elétrica média consumida em um giro completo da lateral móvel de 13,2kW (sem inversor) para 10,8kW (com inversor). Além da redução no consumo de energia elétrica alcançada com o uso do inversor, foi também observada uma melhora no fator de potência, que passou de 0,84 para 0,88.
The installation of an automated system consisting of a programmable logic controller, pressure sensors, moisture and positioning, variable frequency drive and the use of networks industrial for the pumping station control of the central pivot, Campus UFLA, allowed: (1) determine, under actual operating conditions in the field, the optimal values of the operation parameters of motor pump in different angular positions assumed by the mobile side of the pivot (i - gauge total height varying between 77.6 and 85.2 mca, ii - pump speed varied between 3.250 and 3.390 rpm; and iii - supply frequency of electric motor of pump drive ranging between 57.03 and 54.66 Hz); (2) demonstrate, through proximity observed between the ideal values of operation of motor-pump certain in field and those predicted by theoretical calculation process, the calculation procedure proposed allows to accurately predict the optimal values of the parameters of pump operation in various angular positions assumed by the mobile side, and (3 ) stated that the various strategies tested of control the supply frequency of the motor drive pump are equivalent, allowing to achieve a reduction in energy consumption about 19%, resulting from the reduction of the average electrical power consumed one full turn in the mobile side of 13.2 kW (without inverter) to 10.8 kW (with inverter). Besides the reduction in energy consumption achieved by using the inverter, also observed an improvement in power factor, which increased from 0.84 to 0.88.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3517
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DEG - Engenharia Agrícola - Doutorado (Teses)

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