Energy efficiency of pressurised irrigation networks managed on-demand and under a rotation schedule

Moreno, M.; Córcoles, J.I.; Tarjuelo, J.M.; Álvarez, José Fernando Ortega

doi:10.1016/j.biosystemseng.2010.09.009

Cited by 70 publications

(38 citation statements)

References 14 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Then the network is operated in turns and each sector is enabled a few hours every day only and the pressure head is set according to the worst hydrant (pressure demand) in the sector. Thus, significant energy savings can be achieved when the lower pressure demand hydrants irrigate (Jiménez-Bello et al, 2010;Moreno et al, 2010a). With this measure irrigation districts should go back to a semiarranged model.…”

Section: Irrigation Network Sectoringmentioning

confidence: 99%

The paradox of irrigation scheme modernization: more efficient water use linked to higher energy demand

Díaz

Pérez-Urrestarazu

Poyato

et al. 2011

Span. j. agric. res.

View full text Add to dashboard Cite

In recent years, many modernization processes have been undertaken in irrigation districts with the main objective to improve water use efficiency. In southern Spain, many irrigation districts have either been modernized or are currently being improved. However, as part of the modernization process some unexpected side effects have been observed. This paper analyzes the relative advantages and limitations of modernization based on field data collected in a typical Andalusian irrigation district. Although the amount of water diverted for irrigation to farms has been considerably reduced, consumptive use has increased, mainly due to a change in crop rotations. The costs for operation and system maintenance have dramatically risen (400%) as the energy for pumping pressurized systems is much higher now compared to gravity fed systems used previously. Then a regional analysis in ten Southern Spain irrigation districts of the relationship between energy requirements and irrigation water applied has been carried out. Results show that to apply an average depth of 2590 m 3 ha, the energy required was estimated to be 1000 kWh ha -1 . A new approach is needed that involves efficient management of both water and energy resources in these modernized systems. Finally, some energy saving options are identified and discussed.Additional key words: energy use; performance indicators; pressurized irrigation networks; Spain. ResumenLa paradoja de la modernización de zonas regables: uso más eficiente del agua vinculado al aumento de la demanda energética En los últimos años se han llevado a cabo numerosos procesos de modernización en comunidades de regantes con el principal objetivo de mejorar la eficiencia en el uso del agua. En el sur de España se han modernizado, o están en proceso, muchas comunidades de regantes, pero se han observado efectos diferentes a los previstos. En este trabajo se analizan las ventajas e inconvenientes de la modernización usando datos de campo obtenidos en una comunidad de regantes típica de Andalucía. Aunque la cantidad de agua destinada para el riego de las parcelas se redujo, el uso consuntivo de agua se incrementó, fundamentalmente debido al cambio de cultivos. Los costes de operación y mantenimiento del sistema aumentaron considerablemente (400%) ya que la energía requerida para bombear el agua a la red de presión es muy superior en comparación con la situación anterior. Posteriormente se analiza la relación entre el uso del agua y el consumo energético en diez comunidades de regantes del sur de España. Los resultados muestran que para aplicar una lámina media de 2590 m 3 ha -1 , la energía requerida es de 1000 kWh ha -1 . Por ello, en este tipo de redes, cada vez es más necesario manejar los recursos agua y energía de una manera eficiente. Finalmente se discuten diversas medidas de ahorro energético.Palabras clave adicionales: eficiencia energética; España; indicadores de gestión; redes de riego a presión.

show abstract

Section: Irrigation Network Sectoringmentioning

confidence: 99%

The paradox of irrigation scheme modernization: more efficient water use linked to higher energy demand

Díaz

Pérez-Urrestarazu

Poyato

et al. 2011

Span. j. agric. res.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Segundo Moreno et al 2010, entre os métodos de irrigação mais difundidos atualmente no mundo, estão os sistemas de irrigação por aspersão convencional e pivô central. Sendo esse último, em muitos casos, empregado sem critérios necessários para que se possa obter o máximo de rendimento de uso do recurso água e energia elétrica.…”

unclassified

Automação em sistema de irrigação tipo pivô central para economia de energia elétrica

et al. 2014

View full text Add to dashboard Cite

RESUMO:A irrigação é de grande importância para a produção de alimentos, e acredita-se que ela seja responsável por boa parte da produção agrícola mundial, mas é grande consumidora de água doce, principalmente na irrigação por aspersão. O objetivo desta pesquisa é avaliar a redução do custo da energia elétrica para irrigação, por meio de sistema automatizado de controle de velocidade em pivô central instalado em encosta. Para tal, foi dimensionado um pivô central com raio de 56,4 metros com 10 emissores com pressão de serviço de 137,8 kPa, representando uma área irrigada de 1,3 ha, e a lâmina bruta de irrigação adotada foi de 10 mm dia -1 . Posteriormente, realizaram-se cálculos para determinar as pressões em cada emissor, para as condições de 0; 10; 20 e 30% de declividade média do terreno. Posteriormente, foi montado um protótipo do pivô central em tamanho reduzido, com 6,3 metros de comprimento, com 10 emissores. Foi utilizado um conjunto motobomba de 2,21 kW (3cv), onde as perdas de cargas em cada emissor eram realizadas por meio de registros inseridos na linha lateral. A automação e o controle de velocidade implementada no protótipo possibilitaram a redução dos gastos em energia elétrica entre 18% e 52%. A automação desenvolvida mostrou-se viável e capaz de responder com agilidade a qualquer mudança de pressão. PALAVRAS-CHAVE:motores elétricos, bombas, automação em pivô central. AUTOMATION ON CENTRAL PIVOT IRRIGATION SYSTEM TO ENERGY SAVINGSABSTRACT: Irrigation is of great importance to food production, it is believed that it is responsible for much of the world agricultural production, but appears as a villain in the consumption of fresh water, particularly the sprinkler irrigation. The objective of this research was to evaluate the reduction in the electricity costs for irrigation using automated speed control in central pivot irrigation systems, installed in a slope. For this research, a central pivot was dimensioned with a radius of 56.4 m, 10 emitters, pressure of 137.8 kPa, with a irrigated area of 1.3 ha and an the adopted irrigation depth was 10 mm day -1 . Afterwards, calculations were performed to determine the pressures at each emitter to the conditions of 0, 10, 20 and30% of average land slope. A mathematical modeling was done, where the hydraulic calculations were made for these conditions. It was later mounted a prototype central pivot in small size with 6.3 long with 10emitters. It was used a motor pump set with 2.21 kW (3 hp), and the pressure drop in each emitter was done by adding flow controller on the lateral line. The automation and speed control implemented in the prototype enabled the reduction of electricity costs from 18% to 52%. The automation developed show to be viable and able to respond quickly to any pressure change.

show abstract

“…Estos objetivos principalmente son: reducción de las fugas en el sistema (Araujo et al, 2006), mejora de los equipos de bombeo (Cabrera et al, 2014) y desarrollo de metodologías que minimicen las alturas de inyección (Jiménez-Bello et al, 2015;Moreno et al, 2010) si la red es inyectada. A estos objetivos, se puede sumar la recuperación energética de la energía disipada por las válvulas reguladoras de presión mediante la instalación de sistemas de recuperación energética (p.e.…”

Section: Introductionunclassified

Huella energética del agua en función de los patrones de consumo en redes de distribución

2017

View full text Add to dashboard Cite

RESUMENLas auditorías energéticas son herramientas que permiten analizar la situación de las redes de distribución, donde el consumo energético depende del patrón de caudal anual (RQ). En este trabajo se desarrolla una metodología para poder comparar la huella energética del agua (HEA) a través de un balance energético con diferente RQs. El objetivo es determinar el comportamiento energético de una red en base a RQ. El estudio analiza cuatro redes (dos de abastecimiento y dos de riego) mostrando que aquellas que presentan un RQ menos variable tienen un menor consumo de energía total (5.22, 3.21, y 4.01%) y de fricción (28.57, 21.42 y 25%) frente a la red con un RQ más variable. Como novedad, el trabajo define el parámetro HEA adimensional, el cual permite comparar la HEA entre diferentes redes, pudiendo ser introducido como índice de sostenibilidad en el dimensionado junto a los criterios técnicos y económicos.Palabras clave | huella energética (HEA); patrón de consumo; eficiencia energética; redes de distribución presurizadas. ABSTRACT The energy audits are tools which allow to analyse the state of the water distribution network where the energy consumption depends on annual flow pattern (RQ). The present research develops a methodology to compare the energy footprint of water (EWF) through

show abstract

Energy efficiency of pressurised irrigation networks managed on-demand and under a rotation schedule

Cited by 70 publications

References 14 publications

The paradox of irrigation scheme modernization: more efficient water use linked to higher energy demand

The paradox of irrigation scheme modernization: more efficient water use linked to higher energy demand

Automação em sistema de irrigação tipo pivô central para economia de energia elétrica

Huella energética del agua en función de los patrones de consumo en redes de distribución

Contact Info

Product

Resources

About