Control estadístico de calidad para uniformidad de emisión en microaspersor con bombeo fotovoltaico autónomo
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i11.19867Palabras clave:
Capacidad de proceso; Energía solar; Gráficos de control; Micro riego; Sustentabilidad; Uniformidad.Resumen
Este trabajo tuvo como objetivo evaluar un sistema de riego por microaspersión que utiliza energía fotovoltaica sin almacenamiento de energía. La influencia del bombeo fotovoltaico en el riego se evaluó a partir de la Uniformidad de Emisiones, los gráficos de control de Shewhart y la Capacidad del Proceso. El experimento consistió en dos paneles fotovoltaicos amorfos conectados en paralelo, directamente conectados a una bomba de agua, donde el flujo del sistema de bombeo se realizó a través de un tubo de ½ ”(línea principal), al sistema de riego compuesto por cuatro microaspersores. Se recogieron los parámetros de voltaje y corriente y se calculó la potencia del sistema fotovoltaico mientras que para el sistema de riego se midieron las presiones de los cuatro microaspersores para luego calcular el caudal del sistema de riego. El experimento se realizó en la Universidad Estatal del Oeste de Paraná, UNIOESTE, donde se realizaron 25 días de recolección, al aire libre, en cuatro horarios diferentes, de 10:00 a.m. a 11:00 a.m., de 11:05 a.m. a 12 p.m. : 05 pm, de 2:00 pm a 3:00 pm y de 3:05 pm a 4:05 pm. La generación de energía presentó un bajo coeficiente de variación a lo largo del día, lo que resultó en estabilidad de flujo y presión, culminando en un valor de Uniformidad de Emisión (UE) calificado como excelente (93,66%) según la ASAE. Los valores de uniformidad de generación, flujo, presión y emisión de energía presentaron un valor de Capacidad de Proceso (CP) superior a 1,33, definiendo el proceso como capaz y adecuado durante todo el período analizado.
Citas
Alves, E. S., Araujo, L. M., Alves, J. S. D., Santos, J. E. O., & Zimback, C. R. L. (2015). Geoestatistica aplicada a uniformidade de aplicação de água em sistemas de irrigação por gotejamento usado e novo. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, 9(3), 127-135. https://doi.org/10.7127/rbai.v9n300298.
Andrade, M. G., Vilas Boas, M. A., Siqueira, J. A. C., Dieter, J., Sato, M., Hermes, E., Mercante, E., & Tokura, L. K. (2017). Statistical quality control for the evaluation of the uniformity of microsprinkler irrigation with photovoltaic solar energy. Renewable and Sustainable Energy, 78, 743-753. 10.1016/j.rser.2017.05.012
American Society of Agricultural Engineers. ASAE. (2003). Field evaluation of micro irrigation systems. EP458, St. Joseph, 760−765
Campana, P. E., & H. Li, J. (2013). YanDynamic modelling of a PV pumping system with special consideration on water demand. Appl. Energy, 112, 635-645. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.12.073.
Chandel, S. S., Naik, M. N., & Chandel, R. (2017). Review of performance studies of direct coupled photovoltaic water pumping systems and case study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 76, 163 – 175. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.03.019
Chandel, S. S., Naik, M. N., & Chandel, R. (2015). Review of solar photovoltaic water pumping system technology for irrigation and community drinking water supplies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, 1084 – 1099. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.083
Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Sálvio Brito. CRESESB. (2019). Available in: http://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=sundata > [accessed September/2019].
Dalri, A. B., Garcia, C. J. B., Zanini, J. R., Faria, R. T., & Palaretti, L. F. (2015). Caracterização técnica e desempenho hidráulico de quatro gotejadores autocompensantes utilizados no Brasil. Revista Ciência Rural, 45, 1439-1444. http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20140860.
Douh, B., Boujelben, A., Khila, S., & Bel HahMguidiche, A. (2013). Effect of subsurface drip irrigation system depth on soil water content distribution at different depths and different times after irrigation. Larhyss Journal, 13, 7-16. https://pdfs.semanticscholar.o rg/de3f/97555b4c3501792bb24710a8e95e779e64f9.pdf.
Frigo J. P.Controle estatístico da qualidade na irrigação por aspersão. (2014). Thesis Doctorate. State University of Western Paraná, Cascavel.
Frigo, J. P., Vilas Boas, M. A., Frigo, E. P., Hermes, E., & Tessaro, E. (2013). Irrigação diurna e noturna em um sistema de aspersão convencional em Palotina - PR. Irriga, 18(2), 318-327.
Justi, A. L., Vilas Boas, M. A., & Sampaio, S. C. (2010). Índice de capacidade do processo na avaliação da irrigação por aspersão. Engenharia Agrícola, 30 (2), 264-270. 10.1590/S0100-69162010000200008
López-Luque, R., Martínez, J., Reca, J., & Ruiz, R. (2017). Análisis de viabilidad y gestión del riego en invernaderos mediterráneos con energía solar fotovoltaica. Ribagua, 4, 1–10. https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1332806.
Minitab. (2012). User’Guide Release 16 for Windows. State College, Pennsylvania. United States.
Montgomery, D. C. (2009). Introdução ao controle estatístico da qualidade. Tradução Ana Maria Lima de Farias, Vera Regina Lima de Farias e Flores; Revisão técnica Luiz da Costa Laurencel. (4a ed.), LTC.
Oliveira, E. V., Arraes, F. D. D., Torres, W. L. V., Souza, S. A., & Vieira, W. L. (2016). Desempenho de um sistema de irrigação por microaspersão e estimativa da demanda hídrica para diferentes fruteiras no município de Iguatu – CE. Revista Conexoes – Ciencias e tecnologia, 10(2), 40-46.
Pereira, E. B., Martins, F. R., Gonçalvez, A. R., Costa, R. S., Lima, F. J. L., Ruther, R., Abreu S. L., Tiepolo, G. M., Pereira, S. V., & Souza, J. G. (2017). Atlas Brasileiro de Energia Solar. (2a ed.), INPE.
Pimentel Gomes, F. (2000). Curso de estatística experimental. (14a ed.), Degaspari.
Pinho, J. T., & Galdino, M. A. (2014). Manual de engenharia para sistemas fotovoltaicos. <http://www.cresesb.cepel.br/pu blicacoes/download/Manual_de_Engenharia_FV_2014.pdf>
Reca, J., Torrente, C., López-Luque, R., & Martínez, J. (2016). Feasibility analysis of stand alone direct pumping photovoltaic system for irrigation in Mediterranean greenhouses. Renew Energy, 85,1143–1154. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.07.056
Reis, M. M., Paladini, E. P., Khator, S., & Sommer, W. A. (2006). Artificial intelligence approach to support statistical quality control teaching. Computers & Education, 47, 448–464.
Shepovalova, O. V., Belenov, A. T., & Chirkov, S. V. (2020). Review of photovoltaic water pumping system research. Energy Reports, 6, 306 – 324. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.08.053
Silva, V. P. R., Tavares, A. L., & Sousa, I. F. (2013). Evapotranspiração e coeficientes de cultivo simples e dual do coentro. Revista Horticultura Brasileira, 31, 255-259. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-05362013000200013
Tamagi, J. T., Uribe-Opazo, M. A., Johann, J. A., & Vilas Boas, M. A. (2016). Uniformidade de distribuição de água de irrigação por aspersores compensantes e não compensantes em diferentes alturas. Irriga, 21(4), 631 – 647.
Yahyaoui, I., Yahyaoui, A., Chaabene, M., & Tadeo, F. (2016). Energy management for a stand-alone photovoltaic-wind system suitable for rural electrification. Sustain, Cities Soc., 25, 90-101. http,//dx.doi.org/10.1016/j.scs.2015.12.002
Zavala V., López-Luque, R. , Reca, J., Martínez, J., Lao, M. T. (2020). Optimal management of a multisector standalone direct pumping photovoltaic irrigation system. Applied Energy, 260, 114261. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114261
Zhang J., Liu, J., Campana, P. E., Zhang, R., Yan, J., & Gao, X. (2014). Model of evapotranspiration and groundwater level based on photovoltaic water pumping system. Appl. Energy, 136, 1132-1137. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.05.045
Zhang, L., Merkley, G. P., & Pinthong, K. (2013). Assessing whole-filed sprinkle irrigation application unifomity. Irrigation Science, 31, 87-105. https://doi.org/10.1007/s00271-011-0294-0
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