Progam NUCLEU

Cod proiect: PN 09-15.01.11

Denumirea programului NUCLEU/acronim:

Dezvoltarea cercetărilor privind sistemele, tehnologiile de mecanizare, informatizare, automatizare, management și echipamente tehnice competitive pentru agricultură și industrie alimentară/STIMM

 

Denumirea obiectivului: 09-15.01 - Tehnologii inovative de mecanizare, automatizare și informatizare a proceselor agricole și forestiere corespunzătoare agriculturii durabile, dezvoltării rurale, securității și siguranței alimentare, la proiectul de cercetare - dezvoltare

 

Obiectivul proiectului:

Obiectivul general al proiectului PN 09-15.01.11 îl constituie elaborarea unei tehnologii inovative pentru irigații și controlul climei în sere legumicole care să conducă la diminuarea substanțială a pierderilor de apă în vederea creșterii securității și siguranței alimentare.

 

Fazele de execuție ale proiectului:

Faza 1: Studiu tehnologic, proiect de execuție model experimental tehnologie inovativă;

Faza 2: Model experimental tehnologie inovativă;

Faza 3: Raport de experimentare tehnologie inovativă, raport de demonstrare; raport de evaluare; cerere de brevet de invenție, articole, comunicări, poster, fișă tehnică, pliant, CD-ROM, film, pagină web.

 

Rezultatele estimate:

Obiective măsurabile

Indicatori

Denumire / Unitatea de măsură

Val.

Elaborarea unui studiu tehnologic privind tehnologiile de irigații și controlul climei în serele legumicole

Studiu tehnologic / buc.

1

Elaborarea documentației de execuție a modelului experimental de tehnologie inovativă pentru irigații și control climă în sere legumicole

Proiect de execuție model experimental tehnologie inovativă/ buc.

 

 

1

Execuția modelului experimental de tehnologie inovativă pentru irigații și control climă în sere legumicole

Model experimental tehnologie inovativă / buc.

 

1

Experimentarea modelului experimental de tehnologie inovativă pentru irigații și control climă în sere legumicole

Raport de experimentare tehnologie inovativă / buc.

 

1

Demonstrarea utilității și funcționalității tehnologiei inovative

Raport de demonstrare / buc.

1

Evaluare rezultate

Raport de evaluare / buc.

1

Diseminarea și publicarea rezultatelor pe scară largă

Cerere de brevet de invenție

1

Articole / buc.

1

Comunicări / buc.

1

Poster / buc.

1

Fișă tehnică / buc.

1

Pliant / buc.

1

CD-ROM / buc.

1

Film / buc.

1

Pagină Web / buc.

1

 

 

STADIUL DE REALIZARE

Rezultatele proiectului sunt concretizate în:

- Studiu tehnologic privind tehnologiile de irigații și controlul climei în serele legumicole (1 buc)

- Proiect de execuție model experimental tehnologie inovativă - Plan tehnic (1 buc.)

- Model experimental tehnologie (1 buc.)

- Raport experimentare tehnologie - Procedură de încercări (1 buc.)

- Raport de demonstrare privind utilitatea și funcționalitatea tehnologiei - Metodică de demonstrare (1 buc.)

- Raport de evaluare - Tehnologie omologată (1 buc.)

- Articole publicate (1 buc.)

- Articole acceptate pentru publicare (2 buc.)

- Comunicări acceptate pentru susținere (1 buc.)

- Poster (1 buc.)

- Fișă tehnică (1 buc.)

- Pliant (1 buc.)

- CD-ROM (1 buc.)

- Film (1 buc)

- Pagină Web (1 buc.)

 

Prezentarea tehnologiei inovative realizate în cadrul proiectului

TEHNOLOGIE INOVATIVĂ DE IRIGAȚII ȘI CONTROLUL CLIMEI ÎN SERELE LEGUMICOLE

Tehnologia inovativă (fig. 1) este destinată pentru eficientizarea consumului de apă și creșterea productivității culturilor în spații protejat. Aplicarea ei rezolvă următoarele probleme:

- irigarea înainte de efectuarea culturilor, cu scopul refacerii rezervei de apă a solului, dar și de a ușura efectuarea lucrărilor;

- irigarea pentru asigurarea prinderii răsadurilor după înființarea culturilor, cu norme mici de apă;

- irigarea în timpul vegetației pentru a asigura nivelul optim de apă din sol;

- asigurarea automată a necesarului de soluție nutritivă în funcție de factorii climatici și fazele de creștere și dezvoltare ale plantelor;

- menținerea cu mare acuratețe, a parametrilor de microclimat (temperatura și umiditate) programați în interiorul serei.

Fig. 1. Tehnologie inovativă de irigații și controlul climei în serele legumicole

Operațiile executate în cadrul tehnologiei sunt:

- extragerea apei din pânza freatică cu pompă submersibilă solară cu instalația automatizată poz. 1;

- irigarea și fertirigarea prin picurare și microaspersie cu instalația automatizată poz. 2;

- controlul climei într-o seră legumicolă cu sistemul automatizat poz 3.

Instalația automatizată de extragere a apei din pânza freatică cu pompă submersibilă solară (fig. 2) se compune din: puț de apă forat cu tuburi PVC (1), pompă solară (2), controller pompă solară (3), țeavă HDPE (4) pentru legătura cu un rezervor (5) de stocare a apei, senzor de nivel a apei în puț (6), senzor de nivel a apei în bazin de retenție (7), panou fotovoltaic de 240 W (8), controller solar încărcare curent (9), acumulator solar (10), siguranță fuzibilă (11), panou electric(12),  cablu electric pompă solară (13), cablu electric senzor de nivel a apei în puț (14), cablu electric senzor de nivel a apei în bazin de retenție (15), cablu panouri fotovoltaice (16).

Fig. 2. Instalație automatizată de extragere a apei din pânza freatică cu pompă submersibilă solară

 

Instalația automatizată de irigare și fertirigare prin picurare și microaspersie (fig. 3) se compune din: branșament (1) pentru legătura între un rezervor (2) de stocare a apei și electropompa (3) autoamorsantă, contor (4) de apă, manometru (5) de presiune, elemente (6) de traseu, cap control PVC cu tanc de fertilizare (7), filtru (8), conductă (9) cu benzi (10) prevăzute cu picurătoare încorporate într-o travee (11), conductă (12) prevăzută cu microaspersoare (13), traductor (14) de umiditate, conductivitate și temperatură, Data Logger (15), convertizor (16) de frecvență și electrovane de apă (17).

Fig. 3. Instalație automatizată de irigare și fertirigare prin picurare și microaspersie

Sistemul automat pentru controlul climei într-o seră legumicolă (fig. 4) se compune din motor deschideri seră (1), panou de control deschideri seră (2), senzor de ploaie (3), senzor de temperatură (4), senzor de vânt (5), senzor de CO2(6), ventilator axial (7), cablu electric motor deschideri seră (8),  cablu ventilatoare axiale (9), cablu pentru senzori (10), Data Logger (11), panou electric (12).

 

Fig. 4. Sistem automat pentru controlul climei într-o seră legumicolă

 

Principalele caracteristici tehnologice inovative

- Diametrul puțului forat, mm                                                      140

- Volumul rezervorului de apă, m3                                               6

- Debitul pompei solare, m3/h                                                     5

- Puterea electrică a pompei solare W                                         150

- Tensiunea nominală a pompei solare,V                                     12

- Putere maximă a panoului fotovoitaic, W                                  240

- Capacitatea acumulatorului solar, Ah                                        110

- Puterea electropompei de irigații, kW                                       0,37

- Debitul electropompei de irigații, litri/min:                                 5…50

- Debitul de apă maxim al benzii de irigare, l/oră/picurător           0,64

- Diametrul de udare al microaspersorului, m:                              4

- Parametrii măsurați de senzorul WET:                                       - umiditatea solului,

- conductivitatea electrică

- temperature solului

- Presiunea de operare maximă a electrovalvei de apă, bar          2

- Puterea motorului pentru deschideri seră, kW:               0,37

- Parametri climatici măsurați:                                                     - vânt

- ploaie

- temperatură

- CO2

- Debitul ventilatorul pentru uniformizarea temperaturii,

CO2 și umidității atmosferică, m3/h:                                             5730

 

Integrarea tehnologiei inovativă de irigații și controlul climei, într-o seră acoperită cu folie dublu inflată, de către fermierii care cultivă legume în sere și solarii va asigura cantități precise de apă la rădăcină, economie de apă și energie în condiții de microclimat prietenos, obținându-se astfel, optimizarea alimentării cu apă și fertilizanți și uniformitatea condițiilor de cultură care sunt esențiale atât pentru recoltă, cât și pentru gust.

 

DISEMINAREA REZULTATELOR

Pe parcursul desfășurării proiectului au fost elaborate materiale de informare:

1. Articolul “INSTALAȚIE AUTOMATIZATĂ DE EXTRAGERE A APEI DIN PÂNZA FREATICĂ CU POMPĂ SUBMERSIBILĂ SOLARĂ ALIMENTATĂ ÎN CURENT CONTINUU CU ENERGIE CAPTATĂ, CONVERTITĂ ȘI STOCATĂ CU AJUTORUL UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC” publicat în revista TechnoMarket Nr. 2/2014, Editura ArTech București, ISSN: 2360-4085, Autor: Dr. ing. Eugen MARIN

2. Articolul “INSTALAȚIA AUTOMATIZATĂ DE IRIGARE ȘI FERTIRIGARE PRIN PICURARE ȘI/SAU MICROASPERSIE” acceptat pentru publicare în revista TechnoMarket Nr. 3/2014, Editura ArTech București, ISSN: 2360-4085, Autori: Dr. ing. Eugen MARIN, prof. dr. ing. Ion PIRNĂ, dr. ing. Dragoș MANEA, drd. ing. Mihai MATACHE, dr. ing. Cristian SORICĂ

3. Lucrarea „INNOVATIVE TECHNOLOGY FOR IRRIGATION AND CLIMATE CONTROL IN VEGETABLE GREENHOUSES / TEHNOLOGIE INOVATIVĂ DE IRIGAȚII ȘI CONTROLUL CLIMEI ÎN SERELE LEGUMICOLE”, acceptată pentru comunicare și publicare în proceedings of international symposiums ISB-INMA-THE 2014 – Agricultural and mechanical engineering, 30-31.10.2014, București. Autori: Dr. ing. Eugen MARIN, prof. dr. ing. Ion PIRNĂ, dr. ing. Dragoș MANEA, drd. ing. Mihai MATACHE

4. Cererea de brevet de invenție „INSTALAȚIE AUTOMATIZATĂ DE IRIGARE ȘI FERTIRIGARE PRIN PICURARE ȘI/SAU MICROASPERSIE” înregistrată la OSIM cu nr. A00567/28.07.2014. Invenția se referă la o instalație automatizată de irigare și fertirigare prin picurare și/sau microaspersie destinată culturilor legumicole din sere și solarii prin conducerea și controlul în regim automat a procesului de irigație și fertilizare. Autori: Dr. ing. Eugen MARIN, prof. dr. ing. Ion PIRNĂ, dr. ing. Dragoș MANEA, drd. ing. Mihai MATACHE

5. Pagina web http://www.inma.ro/Pagina_web_NUCLEU/lista_proiecte_nucleu_rom.htm, creată pentru acest proiect pe site-ul www.inma.ro, prezintă date de recunoaștere a contractorului și proiectului, obiectivul principal al proiectului, rezultatele preconizate și obținute, prezentarea tehnologiei inovative realizată în cadrul proiectului și modul de diseminare a rezultatelor obținute în urma desfășurării proiectului.

6. CD ROM-ul a fost creat pentru promovarea tehnologiei inovative în cadrul unor manifestări științifice și conține următoarele fișiere: film, poster, fișă tehnică și pliant.