Performance of a drip irrigation system using photovoltaic energy

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i5.28023

Keywords:

Photovoltaic systems; Irrigation systems; Performance assessment.

Abstract

The objective of the work was the use of a water pumping system for drip irrigation. The system was installed in the CASA (Alternative Systems Analysis Center) project. The energy used for the pumping was obtained by means of a Greatwatt horizontal axis photovoltaic panel installed on a self-supporting tower and a Shurflo 8000 model water pump. The trials were performed on days of open skies, cloudy and with few clouds, at different times and duplicated at each time. The energy produced was collected directly on site and the irrigation capacity was obtained by collecting the water and its uniformity estimated using the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) and the Distribution Uniformity Coefficient (CUD). The performance of the system varied according to the characteristics of the tests. The open-air days presented the highest values in relation to the energy produced, with an average of up to 15.1 Wh. On the other hand, the CUC and CUD values were within the acceptable range, most of them being considered excellent or higher than 90%. In this way, it can be verified the feasibility of using a solar photovoltaic system to obtain energy for irrigation in small properties in Cascavel-PR.

References

Andrade, M. G. (2013). Efeito de um sistema de bombeamento de água fotovoltaico na operação de um microaspersor (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, Brazil.

Araújo-Neto, R. A., Sarmento, P. L., Ferreira Junior, R. A., Silva, M. B. P., Rocha, A., & Teodoro, I. (2016). Desempenho de um sistema de irrigação por gotejamento em cana-de-açúcar. Revista Ciência Agrícola, 13(1), 13- 20. doi: 10.28998/rca.v13i1.1318

ABNT. Brazilian Association of Technical Standards. (1985). System central sprinkler irrigation, characterization and performance - test method: 1st Draft Standards. River of January. 22p.

Christiansen, J. E. (1942). Irrigation by sprinkling. University of California, 124p.

Dal Ponte, E. F. (2017). Construção e avaliação de um aerogerador de eixo vertical aplicado à agroindústria (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR, Brasil.

Freitas, G. S.,& Dathein, R. (2015). As energias renováveis no Brasil: uma avaliação acerca das implicações para o desenvolvimento socioeconômico e ambiental. Revista Nexos Econômicos, 7(1), 71-94.

Frigo, J. P., Vilas Boas, M. A., Frigo, J. P., & Frigo, E. P. (2016). Comparação entre gráficos de controle de Shewhart, Cusum e Mmep no processo de irrigação por aspersão convencional. Irriga, 1(1), 56-70. doi: 10.15809/irriga.2016v1n01p56-70

Kipp & Zonen. (2016). Pyranometers. Recuperado de https://www.kippzonen.com/Productgroup/3/Pyranometers

Meléndez, T. A. F. (2009). Avaliação de sistemas fotovoltaicos de bombeamento (Tese de Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo, SP.

Nascimento, R. L., & Hausmann, R. Sistema de bombeamento de água pluvial com estudo da viabilidade da utilização de energia solar fotovoltaica. Revista E-Tech: Tecnologias para Competitividade Industrial, 8(2), 85-110.

Netafim. (2016). Produtos e Soluções. Recuperado de https://www.netaim.com.br/produtos-e-solucoes/produtos/gotejadores-neetafim/

Niedzialkoski, R. K. (2013). Desempenho de painéis solares mono e policristalinos em um sistema de bombeamento de água (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR, Brasil.

Nogueira, C. E. C., Bedin, J., Niedzialkoski, R. K., Souza, S. N. M., & Neves, J. C. M. (2015). Performance of monocrystalline and polycrystalline solar panels in a waterpumping system in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 51, 1610- 1616. doi: 10.1016/j.rser.2015.07.082

Pacheco, F. (2006). Energias renováveis: breves conceitos. Conjuntura e Planejamento, 149, 4-11.

Parizotto, R. R. (2014). Instalação e avaliação de um sistema de bombeamento d’água com aerogerador de pequeno porte para propriedades rurais em Cascavel – PR (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR, Brasil.

Pinho, J. T., & Galdino, M. A. (2014). Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. Rio de Janeiro: CRESESB/CEPEL. 530p.

Santos, D. (2014). Análise do comportamento energético das fontes solar e eólica disponível em Cascavel, Paraná (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR, Brasil.

Santos, D. A. O., Freire, F. G. C., Santos, F. S. S., Santos, M. M. S., Lima, R. M. S., & Santos, W. O. (2012). Avaliação da uniformidade de aplicação de água na irrigação por microaspersão na cultura da banana em São João do Jaguaribe-CE. In Inovagri International Meenting, Fortaleza, CE.

Scaled instruments. (2021). Shop by category. Newberry, FL. Recuperado de https://www.scaledinstruments.com/sop/sop-by-cateory/anemometer/rm-young-05103-wind-monitor/?gclid=CjwKCAiAjoeRBhAJEiwAYY3nDCp6oSwKitBj7ggxTvV4kBEADHAYzpu8k3QK-0QW-CmNcE-hbYLDMBoCp68QAvD_BwE

Siqueira, J. A. C. (2005). Desempenho de um sistema híbrido eletrofotovoltaico de pequeno porte para energização rural (Tese de Doutorado). Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, SP, Brasil.

Published

31/03/2022

How to Cite

ZAGO, E. A.; SIQUEIRA, J. A. C.; VILAS BOAS, M. A.; TOKURA, L. K. Performance of a drip irrigation system using photovoltaic energy. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 5, p. e11111528023, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i5.28023. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/28023. Acesso em: 12 oct. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences