RO135501A2 - Process and system for desertification control - Google Patents
Process and system for desertification control Download PDFInfo
- Publication number
- RO135501A2 RO135501A2 RO201800607A RO201800607A RO135501A2 RO 135501 A2 RO135501 A2 RO 135501A2 RO 201800607 A RO201800607 A RO 201800607A RO 201800607 A RO201800607 A RO 201800607A RO 135501 A2 RO135501 A2 RO 135501A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- water
- soil
- photovoltaic
- humidity
- desertification
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
OHClvL DE STAT r^NTRU INVENȚII Șl MARC Cerere de brevet de invențieSTATE OHCLvL r^NTRU INVENTIONS AND TRADEMARK Application for patent of invention
Nr.No.
Data depozitDeposit date
PROCEDEU Șl SISTEM PENTRU COMBATEREA DEȘERTIFICARIIPROCEDURE AND SYSTEM FOR COMBATING DESERTIFICATION
DESCRIEREA INVENȚIEIDESCRIPTION OF THE INVENTION
Domeniul tehnic al invenției se referă la combaterea desertificării si a eroziunii J I I solului prin aplicarea unui procedeu și a unui sistem de reducere a nivelului de evaporare a luciurilor de apă, lacurilor, râurilor, golfurilor și lizierelor marine, concomitentă cu producerea, pe spațiile generate de elementele pentru reducerea evaporării, de energie electrică din surse regenerabile, precum și reducerea evaporării apei din solul culturilor, concomitentă cu asigurarea nivelului de umiditate în zona rădăcinilor plantelor. Reducerea evaporării apei și producerea energiei electrice, din energie regenerabilă, sunt, în cadrul invenției acțiuni și elemente corelate, prin faptul că reducerea evaporării este realizată chiar de către elementele de susținere a captatorilor de energie regenerabilă, de tip fotovoltaic, precum și de către acești captatori. în consecință, domeniul tehnic se referă la: protecția solului și a suprafețelor acvatice, agricultură, combaterea deșertificării, generarea implicită a energiei regenerabile necesară proceselor conform invenției sau livrabilă altor aplicații.The technical field of the invention refers to combating desertification and J I I soil erosion by applying a process and a system to reduce the level of evaporation of water glosses, lakes, rivers, bays and sea edges, simultaneously with the production, on the spaces generated by the elements for reducing evaporation, of electricity from renewable sources, as well as reducing the evaporation of water from the soil of crops, simultaneously with ensuring the level of humidity in the area of plant roots. The reduction of water evaporation and the production of electricity, from renewable energy, are, within the scope of the invention, related actions and elements, by the fact that the reduction of evaporation is achieved even by the supporting elements of the renewable energy collectors, photovoltaic type, as well as by these catchers. consequently, the technical field refers to: soil and water surface protection, agriculture, combating desertification, implicit generation of renewable energy required for processes according to the invention or deliverable to other applications.
Stadiul tehnici în domeniul activităților, procedeelor și sistemelor de anti-deșertificare și de asigurare a umidității necesare zonei rădăcinilor plantelor cultivate este reprezentat printr-un număr mare de dezvoltări și patente de invenție, înregistrate și / sau aprobate, pe plan mondial, precum patentele: DE4325692A1: Artificial soil structura for preventing desertification - comprises a block of soil particles contg. layer(s) of hydrophobic particles, esp. e.g. silanised sand, to inhibit evapn. ofwater, US4027428A: Method and apparatus for conserving soil water, US4462184A: Sys-tem for improving synthetic surfaces; JPH03260213A: Water retaining member for land improvement and land improvement method', US9901043 B2: Method and sys-tem forsurface and sub-surface water retention;The state of the art in the field of activities, processes and systems for anti-desertification and ensuring the moisture required for the root zone of cultivated plants is represented by a large number of developments and invention patents, registered and / or approved, worldwide, such as the patents: DE4325692A1: Artificial soil structure for preventing desertification - comprises a block of soil particles contg. layer(s) of hydrophobic particles, esp. e.g. silanised sand, to inhibit evapn. of water, US4027428A: Method and apparatus for conserving soil water, US4462184A: System for improving synthetic surfaces; JPH03260213A: Water retaining member for land improvement and land improvement method', US9901043 B2: Method and system for surface and sub-surface water retention;
US2013018599 6A1: Plant cultiva-tion structure and soil for plant cultivation; US7726070B2: Hydration maintenance apparatus and method; CN103 518503A: Source wind control, power generation, de-sertification control and haze reduction system și altele. Principalele procedee și soluții ale stadiului tehnicei constau înUS2013018599 6A1: Plant cultivation structure and soil for plant cultivation; US7726070B2: Hydration maintenance apparatus and method; CN103 518503A: Source wind control, power generation, de-certification control and haze reduction system and others. The main processes and solutions of the technical stage consist of
izolarea zonei de sol, necesar a fi umede, în vederea protejării acesteia împotriva evaporării. Astfel patentul US9901043 B2/ 2018: Method and system forsurface and sub-surface water retention', menține volumul de sol al rădăcinilor plantelor cultivate între 2 cuverturi, superioară rădăcinilor și inferioară rădăcinilor, realizate de exemplu din co-polimeri organici, neopren, uretan, uree, polipropilenă, cauciuc artificial, mase plastice și cu permiterea trecerii plantelor către lumină, prin fante, în cuvertura superioară. Dezavantajele principale ale acestei soluții sunt următoarele: (a) nu este controlat nivelul de umiditate dintre cuverturi, se poate realiza o umiditate între cuverturi mai mare decât cea necesară, fapt ce conduce la lipsa de oxigen necesară rădăcinilor, (b) apa nu este utilizată economicos, (c) în cazul în care cantitatea de apă transferată între cuverturi ar avea valori mai mici sau egale cu cantitatea de apă de retenție a respectivei zone de sol, cuvertura inferioară nu este necesară, (d) costuri mai ridicate.isolation of the soil area, which must be wet, in order to protect it against evaporation. Thus the patent US9901043 B2/ 2018: Method and system forsurface and sub-surface water retention', maintains the soil volume of the roots of plants grown between 2 blankets, superior to the roots and inferior to the roots, made for example from organic co-polymers, neoprene, urethane, urea, polypropylene, artificial rubber, plastics and allowing the passage of plants towards the light, through slits, in the upper cover. The main disadvantages of this solution are the following: (a) the level of humidity between the blankets is not controlled, a humidity between the blankets can be higher than necessary, which leads to the lack of oxygen needed by the roots, (b) water is not used economicos, (c) if the amount of water transferred between the covers would have values lower than or equal to the amount of water retention of the respective soil area, the lower cover is not necessary, (d) higher costs.
Scopul invenției este de a realiza procedee și sisteme eficiente, având costuri scăzute, în vederea: combaterii deșertificării, asigurării nivelului de umiditate a solului, reducerii evaporării apei pe luciuri de apă concomitentă cu producerea implicită de electricitate, necesară acțiunilor și sistemelor de anti-deșertificare și de asigurare a nivelului de umiditate a solului, din energii regenerabile.The purpose of the invention is to create efficient processes and systems, with low costs, in order to: combat desertification, ensure the level of soil moisture, reduce water evaporation on water glosses simultaneously with the implicit production of electricity, necessary for anti-desertification actions and systems and ensuring the level of soil moisture, from renewable energies.
în cadrul prezentei invenții se realizează, opțional, izolarea, cu o cuvertură superioară cu fante, zonei necesar a fi umede, și asigurarea necesarului de apă, creându-se, un spațiu al solului prevăzut cu minimizarea posibilităților de evaporare, prezervarea apei în incintele cu apă, supervizarea electronică a nivelului de umiditate simultan cu generarea energiei necesare pompării apei și sistemului de control.within the framework of the present invention, the insulation, with an upper cover with slits, of the area required to be wet, and the provision of the necessary water, creating a space of the soil provided with the minimization of the possibilities of evaporation, the preservation of water in the premises with water, electronic supervision of the humidity level simultaneously with the generation of the energy required for the water pumping and control system.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în diminuarea procesului de deșertificare, generat sub acțiunea schimbărilor climatice, prin realizarea unui procedeu si sistem necesar acțiunilor de anti-desertificare, constând în realizarea sau utilizarea de luciuri de apă, pentru furnizarea apei, luciuri cărora li s-a asigurat o evaporare redusă a apei, și care în același timp și implicit oferă spațiul, pe suprafața lor, protejată împotriva evaporării, pentru instalarea unor ansamble fotovoltaice necesare pentru generarea energiei utilizate la pomparea apei și la sub-sistemul de monitorizare. Un alt obiectiv, conectat cu primul, constă în asigurarea nivelului de umiditate la rădăcina plantelor, în volumul respectiv de sol, prin acoperirea solului cu cuverturi, realizate de exemplu din co-polimeri organici, neopren, uretan, uree, polipropilenă, cauciuc artificial, mase plastice și cu permiterea trecerii tulpinilor plantelor, către Iu ηThe technical problem that the invention solves consists in reducing the desertification process, generated under the action of climate changes, by creating a process and system necessary for anti-desertification actions, consisting in the creation or use of water glosses, for the supply of water, glosses which a reduced evaporation of water was ensured, and which at the same time and implicitly offers the space, on their surface, protected against evaporation, for the installation of photovoltaic assemblies necessary to generate the energy used for water pumping and the monitoring sub-system. Another objective, connected to the first one, is to ensure the level of moisture at the root of the plants, in the respective volume of soil, by covering the soil with blankets, made for example of organic co-polymers, neoprene, urethane, urea, polypropylene, artificial rubber, plastic masses and allowing the passage of plant stems, to Iu η
mină, prin fante, și controlul și acționarea automată al nivelului de umiditate de sub cuvertură.mine, through slits, and the control and automatic actuation of the humidity level under the cover.
în acest sens invenția realizează:in this sense the invention achieves:
1. Ermetizarea anti-evaporare a luciului de apă cu realizarea simultană a spațiului și a mediului pentru implementarea sistemelor fotovoltaice, respectiv un procedeu pentru combaterea deșertificării, asigurarea nivelelor de umiditate în zona rădăcinilor plantelor și asigurarea energiei necesare, împlinit prin parcurgerea următoarele faze: (a) - se creează luciuri de apă (bazine cu apă, iazuri) sau se identifică luciuri de apă existente; (b) - se amplasează, pe suprafața acestor luciuri de apă, elemente plutitoare sau chesoane; (c) - se montează pe elementele plutitoare / chesoane, sub-sisteme de captare a energiei regenerabile de tip fotovoltaic și elemente ale dispozitivelor de conversie a acestei energii în energie electrică; (d) - se instalează un sistem inteligent de monitorizare și acționare a ansamblului sistemului hidraulic și electric, incluzând măsurarea nivelelor de apă, a nivelelor de umiditate și activarea pompelor de apă; (e) - se direcționează controlat, respectiv în funcție de producția și de cererea de energie, energia electrică generată de sub-sistemele fotovoltaice, către sistemul de monitorizare și către pompe de apă, atât a propriei configurații hidraulice, respectiv a conducerii re-alimentării cu apă a luciului de apă și / sau circulația apei în acesta, cât și, (f) dacă sunt conectate, a asigurării nivelului controlat de umiditate a unor zone de sol plantate, acoperite anti-evaporație și cu fante, sau ne-acoperite.1. The anti-evaporation sealing of the water sheen with the simultaneous realization of the space and the environment for the implementation of photovoltaic systems, respectively a procedure for combating desertification, ensuring humidity levels in the area of plant roots and ensuring the necessary energy, accomplished by going through the following phases: ( a) - water bodies are created (pools of water, ponds) or existing water bodies are identified; (b) - floating elements or caissons are placed on the surface of these water sheens; (c) - they are mounted on the floating elements / caissons, sub-systems for capturing renewable energy of the photovoltaic type and elements of the devices for converting this energy into electricity; (d) - an intelligent system is installed to monitor and actuate the entire hydraulic and electrical system, including the measurement of water levels, humidity levels and the activation of water pumps; (e) - the electricity generated by the photovoltaic sub-systems is directed in a controlled manner, respectively depending on the production and energy demand, to the monitoring system and to the water pumps, both of the own hydraulic configuration, respectively of the re-supply management with water of the water gloss and / or the circulation of water in it, as well as, (f) if connected, of ensuring the controlled level of humidity of some areas of planted soil, covered with anti-evaporation and with slots, or not covered.
2. Ermetizarea anti-evaporare, cu cuverturi superioare solului, prevăzute cu fante pentru trecerea tulpinilor plantelor, a volumului de sol al culturii, procedeu împlinit prin efectuarea următoarele faze:2. Anti-evaporation sealing, with blankets above the ground, provided with slits for the passage of plant stems, of the soil volume of the crop, a process accomplished by performing the following phases:
- se realizează / implementează hidraulica de alimentare, inclusiv în varianta subterană a volumului de sol de irigat, volum acoperit superior cu cuvertură anti-evaporare, prevăzută cu fante sau neacoperit,- the supply hydraulics are realized / implemented, including in the underground version of the volume of soil to be irrigated, volume covered above with anti-evaporation cover, provided with slots or not covered,
- se implementează sistemul de traductori fără fir, de evaluare a umidității și aceștia se conectează, fără fir, la sistemul inteligent de monitorizare,- the system of wireless transducers, for humidity assessment, is implemented and they connect, wirelessly, to the intelligent monitoring system,
- datele de la traductorii de umiditate se transmit periodic la sistemului inteligent de monitorizare, si, * > *- the data from the humidity transducers are periodically transmitted to the intelligent monitoring system, and, * > *
- pe baza evaluării algoritmice a datelor, în timp real, privitoare la umiditate, - sistemul este comandat și acționat să pompeze apă în volumul de sol acoperit sau neacoperit, într-o cantitate egală sau mai mică față de cantitatea de apă corespun-- based on the real-time algorithmic evaluation of moisture data, - the system is commanded and operated to pump water into the volume of covered or uncovered soil, in an amount equal to or less than the corresponding amount of water
zătoare nivelului de retenție al tipului de sol respectiv, pentru acel volum de sol, precum și dependent de rețeta plantelor cultivate,depending on the retention level of the respective soil type, for that volume of soil, as well as depending on the recipe of the cultivated plants,
- la care alimentarea cu energie se realizează de la sistemul descris la punctul 1. De mai sus sau de la altă sursă.- where the energy supply is made from the system described in point 1. Above or from another source.
3. Sistem pentru ermetizarea anti-evaporare a luciului de apă, crearea simultană a spațiului pentru instalarea pe apă a sistemelor fotovoltaice și producerea energiei pentru acțiunile anti-deșertificare și / sau de asigurare a umidității în zona rădăcinilor culturii format prin realizarea de luciuri de apă (bazine cu apă, iazuri) sau prin utilizarea unor luciuri de apă existente, pe suprafața cărora se amplasează elemente plutitoare sau chesoane, pe care se amplasează sub-sisteme de captare a energiei fotovoltaice, sub-sistemele de pompare a apei și de monitorizare inteligentă, și la care energia electrică provenită de la sub-sistemele de captare a energiei fotovoltaice este direcționată către sub-sistemele de pompare a apei proprii acelui luciu de apă și de monitorizare inteligentă a acestuia și, când depășește cererea, către alți utilizatori.3. System for the anti-evaporation sealing of the water gloss, the simultaneous creation of the space for the installation of photovoltaic systems on water and the production of energy for the anti-desertification actions and / or ensuring humidity in the area of the roots of the culture formed by making water glosses (pools of water, ponds) or by using existing water bodies, on the surface of which floating elements or caissons are placed, on which photovoltaic energy capture sub-systems, water pumping and intelligent monitoring sub-systems are placed , and in which the electricity from the photovoltaic energy capture sub-systems is directed to the sub-systems of water pumping and intelligent monitoring of that water gloss and, when it exceeds the demand, to other users.
4. Sistem pentru ermetizarea anti-evaporare a solului. Sistem pentru combaterea deșertificării și asigurarea nivelelor de umiditate în zona rădăcinilor plantelor caracteririzat prin aceea că este format din:4. System for the anti-evaporation sealing of the soil. System for combating desertification and ensuring moisture levels in the plant root zone, characterized by the fact that it consists of:
volumul de pământ, de umidificat, acoperit superior cu o cuvertură anti-evaporare prevăzută cu fante pentru trecerea tulpinii plantelor, sau ne-acoperit, hidraulica de alimentare, inclusiv subterană, a volumului de sol de irigat, pompele de apă, comandate și acționate de către sistemul de monitorizare, sistemul de traductori, fără fir, de evaluare a umidității, sub-sistemul inteligent de monitorizare, la care sunt conectați traductorii fără fir, și care realizează evaluarea nivelului de umiditate si comanda controlată a acestuia, prin pomparea cu pompele de apă, pe baza algoritmilor, a unei cantități de apă totdeauna mai mică sau egală cu cantitatea de apă corespunzătoare nivelului de retenție al tipului de sol respectiv, exceptând cazul spălării solului împotriva salinizării, pentru acel volum de sol, precum și dependent de rețeta plantelor cultivate,the volume of soil, to be humidified, covered on top with an anti-evaporation cover provided with slits for the passage of plant stems, or not covered, the supply hydraulics, including underground, of the volume of soil to be irrigated, the water pumps, commanded and operated by to the monitoring system, the wireless transducer system for humidity assessment, the intelligent monitoring sub-system, to which the wireless transducers are connected, and which performs the assessment of the humidity level and its controlled command, by pumping with the pumps water, based on the algorithms, of a quantity of water always less than or equal to the quantity of water corresponding to the retention level of the respective soil type, except in the case of washing the soil against salinization, for that volume of soil, as well as depending on the recipe of the cultivated plants ,
5. Un sistem pentru combaterea deșertificării și asigurarea nivelelor de umiditate în zona rădăcinilor plantelor, conform revendicării 4 caracterizat prin aceea că energia necesară sistemului provine de la sistemul conform revendicării 3.5. A system for combating desertification and ensuring moisture levels in the plant root zone, according to claim 4 characterized in that the energy required for the system comes from the system according to claim 3.
6. Un procedeu și sistem pentru combaterea deșertificării și asigurarea nivelelor de umiditate în zona rădăcinilor plantelor, conform revendicărilor 1, 3, caracterizat prin aceea că sistemul fotovoltaic amplasat pe chesoane este format: (a) din6. A method and system for combating desertification and ensuring humidity levels in the plant root zone, according to claims 1, 3, characterized in that the photovoltaic system placed on the caissons consists of: (a) from
- doi suporți în V răsturnat, de înălțimi diferite, astfel ca axa ce leagă vârfurile suporților să fie direcționată perpendicular pe direcția soarelui, respectiv înclinată cu unghiul latitudinii geografice corespunzătoare,- two supports in an inverted V, of different heights, so that the axis connecting the tops of the supports is directed perpendicular to the direction of the sun, respectively inclined with the angle of the corresponding geographic latitude,
- panourile fotovoltaice montate pe axa dintre vârfurile celor 2 suporți în V răsturnat și anexe pentru conectare și conversia electrică, (b) precum la (a) și la care, suplimentar, axa dintre vârfurile suporților în V răsturnat este rotită automat astfel ca suprafața activă a elementele fotovoltaice să urmărească perpendiculara la direcția radiației solare, formând un sistem de urmărire / tracker pe o axă,- the photovoltaic panels mounted on the axis between the tips of the 2 inverted V supports and annexes for connection and electrical conversion, (b) as in (a) and in which, in addition, the axis between the tips of the inverted V supports is automatically rotated so that the active surface of the photovoltaic elements to follow the perpendicular to the direction of the solar radiation, forming a tracking system / tracker on an axis,
- panourile fotovoltaice și anexe pentru conectare și conversia electrică, (b) dintr-un sistem de urmărire a direcției radiației solare / tracker, pe 2 axe, (c) dintr-un sistem precum la punctul (b), la care panourile PV sunt dispuse spațial / 3D, în zigzag, sub unghiul de 90 0 între câte 2 panouri adiacente, respectiv, formează un sistem de urmărire / tracker pe o axă cu mișcare reală (rotirea axei) și o axă cu deplasare virtuală, prin preluarea radiației solare, în mod balansat pe cele 2 suprafețe fotovoltaice adiacente.- photovoltaic panels and annexes for electrical connection and conversion, (b) from a solar radiation direction / tracker system, on 2 axes, (c) from a system as in point (b), to which the PV panels are arranged spatially / 3D, in zigzag, under the angle of 90 0 between 2 adjacent panels, respectively, form a tracking system / tracker on an axis with real movement (axis rotation) and an axis with virtual displacement, by taking over the solar radiation, in balanced mode on the 2 adjacent photovoltaic surfaces.
7. în vederea asigurării oxigenării rădăcinilor de sub cuvertură, în cadrul procedeelor de mai sus este inclusă și posibilitatea ca împreună cu apa de umidificare să fie pompate și aer sau oxigen.7. in order to ensure the oxygenation of the roots under the blanket, the above procedures also include the possibility of pumping air or oxygen together with the humidification water.
între elementele de noutate ale invenției sunt enumerabile: »among the novelty elements of the invention are enumerable: »
- realizarea simultană, implicită: (a) a reducerii evaporației apei din luciurile de apă, prin acoperirea acestora cu chesoane și (b) producerea de energie electrică, necesară activităților anti-deșertificare și irigare, prin amplasarea de sisteme fotovoltaice pe aceste chesoane,- the simultaneous, implicit achievement of: (a) the reduction of water evaporation from water bodies, by covering them with caissons and (b) the production of electricity, necessary for anti-desertification and irrigation activities, by placing photovoltaic systems on these caissons,
- realizarea simultană: (a) a reducerii evaporației apei din sol prin acoperirea solului cu cuverturi anti-evaporare, (b) controlul inteligent al cantității de apă de sub cuvertură,- the simultaneous achievement of: (a) the reduction of water evaporation from the soil by covering the soil with anti-evaporation blankets, (b) the intelligent control of the amount of water under the blanket,
- implementarea pe suprafața chesoanelor a unor tipuri noi, dezvoltate în prezenta invenție, de sisteme fotovoltaice cu urmărirea pe 2 axe a incidenței perpendiculare a radiației solare cu suprafața panourilor fotovoltaice, dintre care o axă cu mobilitate reală și o axă cu mobilitate virtuală, urmare a realizării 3D a sistemului de panouri fotovoltaice,- the implementation on the surface of the caissons of new types, developed in the present invention, of photovoltaic systems with tracking on 2 axes of the perpendicular incidence of solar radiation with the surface of the photovoltaic panels, of which an axis with real mobility and an axis with virtual mobility, as a result of the 3D realization of the photovoltaic panel system,
- implementarea pe suprafața chesoanelor a unor tipuri noi, dezvoltate în prezenta invenție, de sisteme fotovoltaice cu urmărirea, în variante, pe 0 axe (nici o axă nu urmărește direcția radiației solare), pe 1 axă, pe 2 axe a incidenței perpendiculare a radiației solare cu suprafața panourilor fotovoltaice, și care sunt ancorate în multiple puncte, cu eliminarea soluției catarg (amplasate pe un singur pilon).- the implementation on the surface of the caissons of new types, developed in the present invention, of photovoltaic systems with tracking, in variants, on 0 axes (no axis follows the direction of solar radiation), on 1 axis, on 2 axes of the perpendicular incidence of radiation solar with the surface of the photovoltaic panels, and which are anchored in multiple points, with the elimination of the mast solution (placed on a single pillar).
Avantajele invenției constau în:The advantages of the invention consist in:
- contribuții la combaterea și prevenirea acțiunilor de deșertificare,- contributions to combating and preventing desertification actions,
- contribuții la oprirea acțiunii deșertificării,- contributions to stopping the action of desertification,
- recuperarea și prezervarea terenurilor agricole,- the recovery and preservation of agricultural land,
- creșterea recoltelor agricole,- increasing agricultural yields,
- obținerea simultană a ermetizării luciurilor de apă împotriva evaporării cu crearea mediului și a spațiului pentru instalarea sistemelor energetice fotovoltaice,- obtaining the simultaneous sealing of water glosses against evaporation with the creation of the environment and space for the installation of photovoltaic energy systems,
- economie de spațiu în amplasarea sistemelor energetice fotovoltaice, exploatarea suplimentară a suprafețelor luciurilor de apă,- saving space in the placement of photovoltaic energy systems, additional exploitation of water gloss surfaces,
- producere de energie electrică la costuri quasi-nule,- production of electricity at almost zero costs,
- economie de apă, economie de energie, economie de costuri și alte avantaje. Prezentarea unor exemple de realizare a invenției cu referire la figurile explicative se referă la:- water saving, energy saving, cost saving and other advantages. The presentation of some embodiments of the invention with reference to the explanatory figures refers to:
Fig. 1, care prezintă: 1 incinta, luciul de apă, iazul etc. cu apă, 2 chesoanele amplasate pe suprafața apei în vederea reducerii evaporației, 3 sistemele fotovoltaice amplasate pe chesoanele 2.Fig. 1, which shows: 1 enclosure, the water sheen, the pond, etc. with water, 2 caissons placed on the surface of the water to reduce evaporation, 3 photovoltaic systems placed on caissons 2.
Fig. 2, care prezintă completări ale Fig. 1, constând în grupul de cabluri 11 ce colectează energia de la panourile fotovoltaice și, dacă respectivul luciu de apă posedă, un circuit de intrare ieșire a apei 5.Fig. 2, which shows additions to Fig. 1, consisting of the cable group 11 that collects the energy from the photovoltaic panels and, if the respective water gloss possesses, a water input/output circuit 5.
Fig. 3, care prezintă modul în care sistemul ilustrat în Fig. 1 și în Fig. 2, realizează prin intermediul sistemului de conducte 7 și a sistemelor de pompare 8 alimentarea cu apă a unei plantații 10 amplasate pe un segment de sol 9.Fig. 3, which shows how the system illustrated in Fig. 1 and in Fig. 2, supplies water to a plantation 10 located on a segment of soil 9 through the pipe system 7 and pumping systems 8.
Fig. 4, care prezintă modul în care umiditatea volumului de sol 9 este menținută în intervalul valori dezirate, prin măsurarea umidității cu senzorul 14, transmiterea acestor valori / date, în mod normal fără fir, către sub-sistemul de monitorizare 12, care, pe baza algoritmilor de control și a altor informații, precum temperatura ambiantă, temperatura pe suprafața frunzei, intensitatea radiației solare, realizează comanda și acționarea pompelor de apă 8, care au rolul de a pompa apa în volumul de sol, al cărui nivel de umiditate se controlează și menține.Fig. 4, which shows how the humidity of the soil volume 9 is maintained in the range of desired values, by measuring the humidity with the sensor 14, transmitting these values / data, normally wirelessly, to the monitoring sub-system 12, which, based on control algorithms and other information, such as the ambient temperature, the temperature on the leaf surface, the intensity of solar radiation, performs the command and operation of the water pumps 8, which have the role of pumping water into the soil volume, whose humidity level is controlled and maintain.
Combaterea desertificării se realizează, astfel:Combating desertification is achieved as follows:
- Menținerea umidității solului, prin:- Maintaining soil moisture, by:
o realizarea acoperirii solului cu cuverturi din materiale izolante și perforate, acolo unde se prezintă plantele, o controlul automat al umidității solului sub cuvertură, o compensarea pierderii de umiditate sub cuvertură prin pomparea automată a cantității necesare de apă, o măsurarea distribuită a nivelului de umiditate sub cuvertură cu senzori cu alimentare electrică proprie, în variantă fotoelectrică, și interconectarea senzorilor prin rețea de date fără fir (wirelessyo covering the ground with blankets made of insulating and perforated materials, where the plants are present, o automatic control of the soil moisture under the blanket, o compensation of the loss of humidity under the blanket by automatically pumping the necessary amount of water, o distributed measurement of the humidity level under the cover with sensors with their own power supply, in the photoelectric version, and the interconnection of sensors through a wireless data network (wirelessy
Fig. 5, care prezintă modul în care umiditatea volumului de sol 9, dispus sub o cuvertură anti-evaporație, cuvertură prevăzută cu fante, 17, pentru trecerea tulpinilor plantelor, este asigurată, în același mod precum în Fig. 4, prin controlul cu senzori de umiditate 14, și asigurarea nivelului de umiditate prin acționarea de către subsistemul 12 a pompelor de apă 8 a valorii umidității în volumul de sub cuvertură.Fig. 5, which shows how the humidity of the soil volume 9, arranged under an anti-evaporation cover, cover provided with slits, 17, for the passage of plant stems, is ensured, in the same way as in Fig. 4, by controlling with humidity sensors 14, and ensuring the humidity level by actuating the subsystem 12 of the water pumps 8 of the humidity value in the volume under the blanket.
Fig. 6, care prezintă modul de realizare a sistemelor fotovoltaice amplasate pe chesoane 2, și formate din suporți în V răsturnat, precum 19, uniți printr-o axă, în versiune rotitoare și acționată, prin motorul 21, pentru a se roti controlat, după direcția soarelui, și suportul 20 al panourilor fotovoltaice, pe care sunt aplicate aceste panouri. 22 indică posibilitatea de rotire a panourilor solare, în vederea controlării poziției acestora. în acest mod este realizat un sistem de urmărire (tracker), după 1 axă, a direcției soarelui.Fig. 6, which shows the way of making photovoltaic systems placed on caissons 2, and formed by supports in an inverted V, such as 19, united by an axis, in a rotating version and driven, by the motor 21, to rotate in a controlled manner, according to the direction of the sun, and the support 20 of the photovoltaic panels, on which these panels are applied. 22 indicates the possibility of rotating the solar panels, in order to control their position. in this way, a tracking system (tracker) is made, along 1 axis, of the direction of the sun.
Fig. 7, care prezintă o variantă de configurare a sistemului fotovoltaic, în cadrul căruia arhitectura de aranjare a panourilor fotovoltaice este realizată prin montarea acestora în zigzag, respectiv cu o îmbinare la 90°. O asemenea îmbinare, a panourilor fotovoltaice, permite transformarea sistemului de urmărire pe o axă în unul, virtual, pe 2 axe.Fig. 7, which presents a configuration variant of the photovoltaic system, in which the arrangement architecture of the photovoltaic panels is made by mounting them in zigzag, respectively with a 90° joint. Such a joining of the photovoltaic panels allows the transformation of the tracking system on one axis into one, virtually, on 2 axes.
Procedeul urmează fazele:The procedure follows the following phases:
1. Ermetizarea anti-evaporare a luciului de apă cu realizarea simultană a spațiului și a mediului pentru implementarea sistemelor fotovoltaice, respectiv un procedeu pentru combaterea deșertificării, asigurarea nivelelor de umiditate în zona rădăcinilor plantelor și asigurarea energiei necesare, împlinit prin parcurgerea următoarelor faze:1. The anti-evaporation sealing of the water sheen with the simultaneous realization of the space and the environment for the implementation of photovoltaic systems, respectively a process for combating desertification, ensuring the humidity levels in the area of plant roots and ensuring the necessary energy, accomplished by going through the following phases:
(a) - se creează luciuri de apă (bazine cu apă, iazuri) sau se identifică luciuri de apă existente; (b) - se amplasează, pe suprafața acestor luciuri de apă, elemente plutitoare sau chesoane; (c) - se montează pe elementele plutitoare / chesoane, sub-sisteme de captare a energiei regenerabile de tip fotovoltaic și elemente ale dispozitivelor de conversie a acestei energii în energie electrică; (d) - se instalează un sistem inteligent de monitorizare și acționare a ansamblului sistemului hidraulic și electric, incluzând măsurarea nivelelor de apă, a nivelelor de umiditate și activarea pompelor de apă; (e) - se direcționează controlat, respectiv în funcție de producția și de cererea de energie, energia electrică generată de sub-sistemele fotovoltaice, către sistemul de monitorizare și către pompele de apă, atât a propriei configurații hidraulice, respectiv a conducerii re-alimentării cu apă a luciului de apă și / sau circulația apei în acesta, cât și, (f) dacă sunt conectate, a asigurării nivelului controlat de umiditate a unor zone de sol plantate, acoperite anti-evaporație și cu fante, sau ne-acoperite. Sistemul, ilustrat în Fig. 5, funcționează prin faptul că acele chesoane amplasate pe apă, pe de-o parte reduc evaporația și pe de altă parte permit utilizarea spațiului pe apă creat pe suprafața apei pentru instalarea sistemelor fotovoltaice. Sistemul asigură controlul umidității volumului de sol 9, dispus sub o cuvertură anti-evaporație, cuvertură prevăzută cu fante, 17, pentru trecerea tulpinilor plantelor, pe baza informațiilor de la senzorii de de umiditate 14, și acționarea de către sub-sistemul 12 a pompeor de apă 8.(a) - water bodies are created (pools of water, ponds) or existing water bodies are identified; (b) - floating elements or caissons are placed on the surface of these water sheens; (c) - they are mounted on the floating elements / caissons, sub-systems for capturing renewable energy of the photovoltaic type and elements of the devices for converting this energy into electricity; (d) - an intelligent system is installed to monitor and actuate the entire hydraulic and electrical system, including the measurement of water levels, humidity levels and the activation of water pumps; (e) - the electricity generated by the photovoltaic sub-systems is directed in a controlled manner, respectively depending on the production and energy demand, to the monitoring system and to the water pumps, both of the own hydraulic configuration, respectively of the re-supply management with water of the water sheen and / or the circulation of water in it, as well as, (f) if connected, of ensuring the controlled level of humidity of some areas of the soil planted, covered against evaporation and with slots, or not covered. The system, illustrated in Fig. 5, works by the fact that those caissons placed on the water, on the one hand reduce evaporation and on the other hand allow the use of the water space created on the water surface for the installation of photovoltaic systems. The system ensures the control of the humidity of the volume of soil 9, arranged under an anti-evaporation cover, a cover provided with slits, 17, for the passage of plant stems, based on the information from the humidity sensors 14, and the actuation by the sub-system 12 of the pump of water 8.
Exemplu practic: un luciu de apă de 10m x 10m asigură, de la sistemele fotovoltaice o putere de circa 100 m2 x 0,2 kW /m2 = 20 kW. Pe timpul mediu de circa 5 ore / zi de solenație rezultă o energie de circa 100 kWh/ zi, suficientă pentru umidificarea ( dependent și de adâncimea de pompare, de eficiența pompelor) unor volume de sol de exemplu de aproximativ 0,5 m x 10 000 m2 / zi= 5000 m2 / zi.Practical example: a water gloss of 10m x 10m ensures, from the photovoltaic systems, a power of about 100 m2 x 0.2 kW /m2 = 20 kW. During the average time of about 5 hours/day of solarization, an energy of about 100 kWh/day results, sufficient for the humidification (depending also on the pumping depth, on the efficiency of the pumps) of soil volumes, for example, of about 0.5 m x 10,000 m2 / day = 5000 m2 / day.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201800607A RO135501A2 (en) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Process and system for desertification control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201800607A RO135501A2 (en) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Process and system for desertification control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO135501A2 true RO135501A2 (en) | 2022-02-28 |
Family
ID=80681582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO201800607A RO135501A2 (en) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Process and system for desertification control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO135501A2 (en) |
-
2018
- 2018-08-27 RO RO201800607A patent/RO135501A2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Reca et al. | Feasibility analysis of a standalone direct pumping photovoltaic system for irrigation in Mediterranean greenhouses | |
| CN102187795B (en) | Marine floating sunlight greenhouse with solar photovoltaic power generation system power supply device | |
| Chaudhry et al. | Smart irrigation techniques for water resource management | |
| Kose et al. | Experimental investigation of solar/wind hybrid system for irrigation in Konya, Turkey | |
| JP2015008722A (en) | Solar share house | |
| US20220015306A1 (en) | System that provides shade for agricultural environments | |
| CN211745771U (en) | Plant cultivation system | |
| RO135501A2 (en) | Process and system for desertification control | |
| KR20170033136A (en) | Solar photovoltaic system using by rooftop gardening | |
| CN210130229U (en) | Water-collecting tile dry land superposed rainfall greening device and system thereof | |
| CN111034511A (en) | Plant cultivation system and plant cultivation method adopting same | |
| CN208191704U (en) | A kind of Simple photovoltaic collection rain cultivation system | |
| Rajabov et al. | Mobile power supply for drip irrigation systems | |
| CN205232719U (en) | Shallow layer underground salt water low temperature evaporation experiment device | |
| CN202503962U (en) | Layered three-dimensional greenhouse | |
| CN207820748U (en) | A kind of Automatic farmland irrigation system | |
| EP4020796A1 (en) | Method of operating a solar energy system and solar energy system | |
| KR102256518B1 (en) | Plant production plant management system | |
| CN203912739U (en) | Lasiosphaera fenzlii solid growth solar energy greenhouse | |
| CN104953935A (en) | Combined solar photovoltaic support device for farmland and wasteland | |
| Köse et al. | Experimental Investigation of Solar/Wind Hybrid System for Irrigation in Konya, Turkey | |
| Makavana et al. | Advantage of Agrivoltaics Across the Food-Energy-Water Connection | |
| CN204947979U (en) | A kind of combination type solar photovoltaic bracket device for farmland, barren hill | |
| Nenu et al. | Energetic and economic considerations on thermal regime effectiveness in a greenhouse. | |
| RU2773710C1 (en) | Autonomous floating greenhouse complex |