Controle estatístico de qualidade para uniformidade de emissão em microaspersor com bombeamento fotovoltaico autônomo
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i11.19867Palavras-chave:
Capacidade do processo; Energia solar; Gráfico de controle; Microirrigação; Sustentabilidade; Uniformidade.Resumo
Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema de irrigação por microaspersão utilizando energia fotovoltaica sem armazenamento de energia. A influência do bombeamento fotovoltaico na irrigação foi avaliada a partir da Uniformidade de Emissão, gráficos de controle de Shewhart e Capacidade de Processo (Pc). O experimento consistiu em dois painéis fotovoltaicos amorfos conectados em paralelo, diretamente conectados a uma bomba d'água, onde a vazão do sistema de bombeamento foi realizada através de um tubo de ½” (linha principal), até o sistema de irrigação composto por quatro microaspersores. Os parâmetros de tensão e corrente foram coletados e a potência do sistema fotovoltaico foi calculada, já para o sistema de irrigação as pressões dos quatro microaspersores foram medidas para posteriormente calcular a vazão do sistema de irrigação. O experimento foi conduzido na Universidade Estadual do Oeste do Paraná, UNIOESTE, onde foram realizados 25 dias de coleta, a céu aberto, em quatro horários distintos, das 10h às 11h, das 11h05 às 12h05, das 14h00 às 15h00 e das 15h05 às 16h05. A geração de energia apresentou baixo coeficiente de variação ao longo do dia, o que resultou em estabilidade de vazão e pressão, culminando em um valor de Uniformidade de Emissão (UE) qualificado como excelente (93,66%) de acordo com a ASAE. Os valores geração de energia, vazão, pressão e uniformidade de emissão apresentaram valor de Capacidade do Processo (CP) acima de 1,33 definindo o processo como capaz e adequado ao longo do período analisado.
Referências
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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