نگرشی بر مفهوم بازده انرژی در ایستگاه‌های پمپاژ آب کشاورزی

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 6، دوره 5، شماره 1 - شماره پیاپی 10، شهریور 1397، صفحه 29-36   

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v5i1.62786

نویسندگان

افشین یوسف گمرکچی^{* 1}؛ عاطفه پرورش ریزی²

¹مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان قزوین

²تهران

چکیده

در سال‌های اخیر، هزینه انرژی در مقابل سایر هزینه‌های کشاورزی، افزایش بیشتری داشته است. بازنگری شرایط ایستگاه‌های پمپاژ کشاورزی، چگونگی مصرف انرژی در آنها و استفاده از شیوه‌های جدید طراحی به‌منظور افزایش بازده، نقش مهمی در مهار مصرف انرژی خواهد داشت. در این تحقیق روش‌شناسی تعیین بازده انرژی در ایستگاه پمپاژ کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا بازده انرژی ایستگاه پمپاژ، با‏توجه ‏به تأثیر سه عامل بازده ذاتی کارکرد پمپ، بازده مصرف انرژی ناشی از تفاوت توان ورودی و خروجی و پتانسیل تفاوت بازده به دلیل تطبیق و یا عدم تطبیق با منحنی مقاومت سامانه، در یک ایستگاه پمپاژ آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفته است. ارزیابی بازده انرژی ایستگاه پمپاژ بر اساس مقادیر اندازه‌گیری شده دبی و تطبیق آن با منحنی عملکرد پمپ در یک مورد مطالعاتی، نشان دهنده آن است که پمپ موجود در بهترین نقطه کارکرد قرار گرفته است. لیکن به‏ دلیل عدم تطابق منحنی مشخصه پمپ و منحنی مقاومت سامانه، شاخص بازده انرژی در طی دوره بهره‌برداری ایستگاه پمپاژ 25 درصد و بازده مصرف انرژی ناشی از تفاوت توان ورودی و خروجی به ایستگاه پمپاژ بر اساس معیار پمپاژ نبراسکا، 52 درصد بوده است. نتایج تحقیق نشان داد بازده کل انرژی مصرفی ایستگاه پمپاژ، با توجه به تأثیر عوامل مورد بررسی، 11 درصد برآورد شده که بیشترین مقدار تلفات انرژی در سامانه مورد مطالعه، متأثر از انتخاب ناصحیح پمپ بوده است.

کلیدواژه‌ها

بهترین نقطه کارکرد؛ شاخص بازده انرژی؛ معیار نبراسکا؛ منحنی مقاومت سامانه

مراجع

بهشتیان، ع.، سخایی راد، ح. و وجدانی، ن. 1387. بهره ‏برداری بهینه از ایستگاه‏های پمپاژ با استفاده از راه‌اندازهای نرم (سافت استارتر) و درایوهای کنترل دور. دومین همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی. دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

دلفان آذری، م. و پرورش ریزی، ع. 1394. کاربرد پمپ‌های دور متغیر در طراحی و بهره‌برداری سامانه‌های تقاضامدار آبیاری. نشریه آب و خاک، 46(1): 41-48.

رضوانی، ‌م.، ‌جعفری، ‌ع. ‌و ‌امین، ‌س. ‌1389. ‌بررسی ‌بازده ‌و ‌مصرف ‌انرژی ‌در ‌ایستگاه‌های ‌پمپاژ ‌آبیاری ‌بارانی ‌برخی ‌مزارع ‌استان ‌همدان. ‌مجله ‌تحقیقات ‌مهندسی ‌کشاورزی، ‌11(‌4)‌: 19-34.

طاهری اصل، ا. 1388. ممیزی و مدیریت انرژی سیستم پمپاژ چاه‌های آب شرب، مجموعه مقالات هفتمین همایش ملی انرژی، تهران، ایران.

ویسی، ‌ف. و ‌شمشادی، ‌م. ‌1387. ‌مدیریت ‌مصرف ‌انرژی ‌در ‌ایستگاه‌های ‌پمپاژ ‌با ‌استفاده ‌از ‌مدل‌سازی ‌دینامیکی. ‌دومین ‌همایش ‌ملی ‌آب ‌و ‌فاضلاب (با ‌رویکرد ‌بهره‌برداری)، ‌تهران، ایران.

یوسف گمرکچی، ا. و پرورش ریزی، ع. 1395. تحلیل هزینه فایده پمپ‌های دور متغیر در سامانه‌های آبیاری تحت‌فشار. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 4(10): 532-543.

Abadia R., Rocamora C., Corcoles J.I., Ruiz Canales A., Martinez Romero A. and Moreno M. A. 2010. Comparative analysis of energy efficiency in water users associations. Span. J. Agric. Res. 8(S2): 134–142.

API Standard 610. 2010. ISO 13709:2009 (Identical), Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural Gas Industries. USA.

ASME. 2009. Energy Assessment for Pumping Systems. USA.

Chavez J.L., Reich D., Loftis J.C. and Miles D.L. 2010. Irrigation pumping plant efficiency. Colorado State University Cooperative. Extension. No.4. 712.

Diaz R.J.A., Camacho Poyato E. and Blanco Perez M. 2011. Evaluation of water and energy use in pressurized irrigation networks in Sothern Spain. J Irrig Drain Eng., 137(10): 644–650.

Fippes G. and Neal B. 1995. Texas irrigation pumping plant efficiency testing program. Department of Agricultural Engineering. Texas Agricultural Extension Service. College Station. TX. USA.

Girish S. and Shantanu D. 1996. Agricultural pumping efficiency in India: the role of standards. Energy for Sustainable Development, 3(1): 1-17.

Gonzalez Perea R., Camacho Poyato E., Montesinos P. and Diaz J.A. 2014. Critical points: interactions between on-farm irrigation systems and water distribution network. Irrig. Sci., 32: 255–265.

Hydraulic Institute, Euro pump and US DOE. 1999. Pump Life Cycle Costs: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems. US DOE Publication. USA.

Ilie A. 2013. WaterGEMS V8i User's Guide. Bentley Institute. PA, USA.

New L.L. and Schneider A.D. 1988. Irrigation pumping plant Efficiencies-High Plains and Trans-Pecos Areas of Texas. Publication MP-1643. Texas agricultural experiment station, Texas university system, College station. USA.

Rocamora C., Vera J. and Abadia R. 2013. Strategy for Efficient Energy Management to solve energy problems in modernized irrigation: analysis of the Spanish case. Irrig Sci., 31(5): 1139-1158.