Comparative study of drip irrigation systems using indoor amorphous photovoltaic panels

Solar energy is a clean and renewable energy production option and can be applied to pumping water. Pumping water with photovoltaic solar energy is one of the technologies that has stood out in the country. In this context, the work aimed to evaluate the different methods of a drip irrigation system as a function of the use of an indoor amorphous photovoltaic pumping system, without electrical energy storage. The study was installed at the State University of Western Paraná. Voltage and current data were generated by the photovoltaic panels; solar irradiation was measured by the pyranometer device; the water pump flow rate was determined using the flow meter and in-line drip tube types. Irrigation performance was determined by the water distribution uniformity coefficients (CUD) and Christiansen’s uniformity coefficient (CUC). Tests were performed on open and partially cloudy days. The experiment totaled 40 sampled data, half being collected on sunny days and the other half on partially cloudy days, at 9:45 am; 11:00 am; 1:30 pm and 3:00 pm. The methodology had the greatest influence on the CUD value. For the CUC parameter, the values were approximately 89% for the studied methods. Values remained under control for the Shewhart graph, but with the process capacity index affected. La energía solar es una opción de producción de energía limpia y renovable y se puede aplicar al bombeo de agua. El bombeo de agua con energía solar fotovoltaica es una de las tecnologías que se ha destacado en el país. En este contexto, el trabajo tuvo como objetivo evaluar los diferentes métodos de un sistema de riego por goteo en función del uso de un sistema de bombeo interior amorfo fotovoltaico, sin almacenamiento de energía eléctrica. El estudio se instaló en la Universidad Estatal del Oeste de Paraná. Los datos de voltaje y corriente fueron generados por los paneles fotovoltaicos; la irradiación solar se midió mediante el dispositivo de piranómetro; el caudal de la bomba de agua se determinó utilizando el medidor de flujo y los tipos de tubo de goteo en línea. El rendimiento del riego se determinó mediante los coeficientes de uniformidad de distribución del agua (CUD) y el coeficiente de uniformidad de Christiansen (CUC). Las pruebas se realizaron en días abiertos y parcialmente nublados. El experimento totalizó 40 datos muestreados, la mitad recolectados en días soleados y la otra mitad en días parcialmente nublados, a las 9:45 am; 11 a.m; 1:30 pm y 3:00 pm. La metodología tuvo la mayor influencia en el valor CUD. Para el parámetro CUC, los valores fueron aproximadamente del 89% para los métodos estudiados. Los valores permanecieron bajo control para la parcela de Shewhart, pero con el índice de capacidad del proceso afectado. A energia solar é uma opção limpa e renovável de produção de energia e pode ser aplicada no bombeamento de água. O bombeamento de água com energia solar fotovoltaica é uma das tecnologias que tem se destacado no país. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar os diferentes métodos de um sistema de irrigação por gotejamento em função da utilização de um sistema de bombeamento fotovoltaico amorfo indoor, sem armazenamento de energia elétrica. O estudo foi instalado na Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Os dados da tensão e corrente elétrica foram gerados pelos painéis fotovoltaicos; a irradiação solar foi medida pelo aparelho piranômetro; a vazão da bomba d'água foi determinada usando o medidor de vazão e os tipos de tubos de gotejamento em linha. O desempenho da irrigação foi determinado pelos coeficientes de uniformidade de distribuição de água (CUD) e pelo coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC). Os testes foram realizados em dias de céu abertos e parcialmente nublados. O experimento totalizou 40 dados amostrados, sendo metade coletados em dias ensolarados e a outra metade em dias parcialmente nublados, às 9h45; 11h00; 13h30 e 15h00. A metodologia apresentou maior influência no valor do CUD. Para o parâmetro CUC, os valores foram de aproximadamente 89% para os métodos estudados. Os valores permaneceram sob controle para o gráfico de Shewhart, mas com o índice de capacidade do processo afetado.