Sulama sistemlerinde enerji ve su optimizasyonu

Su kontrol sistemleri için zaruri olan kısıtlı miktardaki kullanılabilir su kaynaklarının geçmişe oranla daha etkili, verimli ve tasarruflu kullanılma zorunluluğu, bu tezin ve tez içerisinde ortaya konulan donanımsal algoritmanın ortaya çıkarılmasında etkili olmuştur. Su kontrol sistemlerinin otomatik kontrolü geçmişte sadece valf ve şamandıradan ibaret bir şekilde tasarlanırken, günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte basınç şalterleri ve sensör teknolojileri de sistem tasarımlarında yer almaya başlamış olmakla birlikte bu sistemler sürekli gelişim arz etmektedir. Burada gerçekleştirilen çalışmada; toprak nem sensörü, hava sıcaklık sensörü ile kuyu, depo ve hidrofor tankına ait üçlü model üzerinde elektrot algılayıcılar kullanılarak, su kontrol sistemlerinde enerji ve su optimizasyonu ile değişken durumlara uyumlu olarak aktif modülasyonda gerçekleştirilmiştir. Elektrik enerjisinin üretiminde, değişken maliyetli farklı yöntemler kullanılmakla birlikte, enerji ekonomisinin sağlanması adına, bu enerjinin su kontrol sistemlerinde tasarruflu kullanılması da azımsanmayacak derecede önem arz etmektedir. Burada, sulama amaçlı kullanılan su tüketiminde, bitkinin su ihtiyacının yeterli miktarda karşılanma durumu simülatif olarak benzetilerek, su kaynaklarından çekilen suyun ve su kontrol sistemlerinin çalışmasında kullanılan elektrik enerjisinin minimuma indirgenmesini amaçlayan bir çalışma gerçekleştirilmiş ve elde edilen veriler açıklanmıştır. Sistemin çalışmasının temel şartları; hava sıcaklığı ve toprağın nem durumunun gerektirmesine bağlı olarak, kaynak depoda suyun, tesisatta ise elektrik enerjisinin mevcut olmasıdır. Çalışmada toprak, bitkisel su tercihleri ve atmosferik verilerin dışında; su kaynağı, depolama sistemleri ve su kontrol sistemlerinden elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Sulama sistemlerinde su ve enerji tasarrufunun en etkili ve verimli yöntemleri algoritmalar kullanılarak modellenmiş ve açıklanmıştır. Verilerin değerlendirilmesi belirlediğimiz kriterlere göre, mikroişlemci mimarisini içeren "PIC" yapısı üzerinde otomatik olarak yapılmakta olup, sistem farklı mimari yapılara da entegre edilebilmektedir.