Научная статья на тему 'OPTIMIZATION OF AN IRRIGATION SYSTEM THROUGH IMPLEMENTATION OF RENEWABLE ELECTRICITY GENERATING SOURCES'

OPTIMIZATION OF AN IRRIGATION SYSTEM THROUGH IMPLEMENTATION OF RENEWABLE ELECTRICITY GENERATING SOURCES Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
20
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
orchard / mobile irrigation system / DC pump / PV modules / profitability / autonomy

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Evgeniya P. Vasileva, Rosen I. Stoykov

The article examines an optimization model of an irrigation system for an orchard, which is realized as a mobile one, with the purpose of being used in remote plots. The DC pump is powered by chassis-mounted PV modules to ensure autonomy. The profitability of the proposed mobile irrigation system was evaluated, and a comparative analysis was made between two more options.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «OPTIMIZATION OF AN IRRIGATION SYSTEM THROUGH IMPLEMENTATION OF RENEWABLE ELECTRICITY GENERATING SOURCES»

Research

The article examines an alternative way of extracting water - an irrigation system equipped with photovoltaic modules for generating electricity. The designed and built irrigation system is mobile, in order to feed the several orchards spaced apart from each other (Fig. 1).

Fig. 1 Cadastral plan of the analyzed orchards with numbers 4,7 and 74 The object of the study (the orchards) is located in Southeastern Bulgaria in the Sliven region (Fig. 2).

Fig. 2. Map of Sliven region in Bulgaria including buffer area of 50 km - Latitude : 42.69°N, Longitude : 26.33°E, Elevation : 271m.

The studied sites are equipped with a drip irrigation system. The investigated mobile irrigation photovoltaic system consists of the following building elements fig. 3:

- AC pump, kW;

- Monocrystalline photovoltaic panels, model SZ-180-36M, with a power of 180 W;

- Three-phase inverter with a power of 7.5 kW;

- Accumulator battery.

Fig. 3. General view of the studied irrigation pump power system

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

Fig.4 General view of the mobile photovoltaic system

Fig. 5 Building structure of the mobile photovoltaic system

Results

Calculation of profitability.

For a peach orchard with an area of two acres, an average of 76 waterings are carried out annually. Each watering lasts about 5.7 hours.

After a year-long survey, it was found that 83% of the population in the district used a diesel pump - water pump motor 3" 63CC - BASS 7902 [5]. With an irrigation system built, powered by the diesel pump, you will need:

0.41

5.7h

h

= 2.28 I/watering

Total amount of diesel fuel for one year - 173.28 l.

Fuel cost: 173.28 * 2.73 = 473.05 BGN

The mass used gasoline new centrifugal water pump is the Genata GT 553 model with 3" inches. The average gasoline consumption of the pump is 0.745 L/h [6] .

With an irrigation system built, powered by the diesel pump, you will need:

0.7451

5.7h * —-— = 4,24651/watering h

Liters of gasoline are needed to irrigate two acres of peach orchards. Fuel value is849 BGN.

The mobile irrigation system proposed in the article does not need fuel. The only condition is that it should be used during daylight hours to produce the necessary amount of electrical energy to power the DC pump.

Conclusions

The proposed mobile PV system allows the use in remote locations from the power grid. another advantage is its application to more than one heat garden far from each other.

The following fact can be pointed out as a disadvantage: the mobile power supply system realized in this way can only be used during the daylight hours.

From an economic point of view, the designed and implemented mobile system is the most cost-effective of the other two options considered in the article.

REFERENCES

1. Doichev, K. Status and perspectives for the development of fruit culture irrigation in the semimountain regions., Proceedings of the International Scientific Conference "Fruit Growing in Market Economy Conditions", Kyustendil

2. Doichev, K., et al., Models for the reconstruction of existing rain systems with installations for drip irrigation of apple and pear orchards, Proceedings of the International Scientific Conference "Vegetables in the Conditions of a Market Economy", Kyustendil., 1994

3. Petkov, Pl ., R. Kireva , (2003), Use of Drip Irrigation in Bulgaria - Present State and Future Perspectives , Proceedings of International ICID Workshop " Improved Irrigation Technologies and Methods : Research , Development and Testing ", Montpellier , France

4. Plamen Petkov, Rumyana Kireva, Konstantin Karaivanov, USE OF DRIP IRRIGATION IN BULGARIA - STATUS AND PERSPECTIVES , magazine . Agricultural _ technique ", No. 6, 2009

5. https://avtoinstrumenti.bg/motor-pompa-za-voda-1-63cc-bass-7902-7902

6. https://arva.bg/sawshop/genata-gt-553-benzinova-pompa

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК:546.87/8624:54-165

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ В ИНТЕРКАЛИРОВАННЫХ

ЖЕЛЕЗОМ TlInS2

К.ДЖ. ГЮЛЪМАМЕДОВ

Азербайджанский технический университет, г. Баку, Азербайджанская Республика,

Показано, что интеркалирование слоистых кристаллов TlInS2 железом приводит к формированию в слоях наноступеней и наноостровков. Сформированные на межслоевых поверхностях (001) TlInS2 объекты состоят из Fe, InS, TlIm, имеют пирамидальную форму, плотность распределения наноструктур влияет на возможность туннелирования электронов.

Ключевые слова: дефекты, структуры, кристаллы, массообмен, нанообъекты, интеркалирование.

Введение

Известно, что возникновение релаксорного поведения в TlInS2-Fe связано с существующим беспорядком в расположении атомов [1 -6]. Можно заметить, что к релаксорному поведению приводит не любой беспорядок, а только тот, который связан с беспорядком в распределении зарядов. Дополнительным условием возникновения релаксорного поведения является совпадение температуры фазового перехода с температурной областью термозаполнения локальных центров. Важно отметить, что частота колебаний такого образования будет определяться характерными временами как решеточной, так и электронной подсистем. Локализованные заряды создают локальные электрические поля, которые в свою очередь стимулируют возникновение индуцированной поляризации. В [7-14] установлено, что разный вид кривых s(T) связан с тем, что TlInS2 относится к классу соединений, у которых происходит перераспределение состава в процессе роста. Температурная область, в которой наблюдается неустойчивость кристаллической решетки TlInS2, весьма чувствительна к трехвалентным катионным примесям, имеющим различные ионные радиусы и координационные числа. При этом для одних примесей наблюдается повышение температур фазовых переходов, в то время как для других — понижение.

Представляет интерес исследовать природу этих процессов в кристаллах TlInS2. Переходные металлы группы железа, являясь многозарядными примесными ионами, могут образовывать глубокие центры с сильной локализацией, способные к значительному взаимодействию с высоко поляризуемой кристаллической решеткой TlInS2.

Размытие фазовых переходов и особенности сегнетоэлектрических свойств в соединении TlInS2<Fe>, безусловно, связаны со структурным разупорядочением, которое приводит к появлению локальных искажений симметрии и внутренних электрических полей в широком интервале температур. Несмотря на то, что исследование фазовых переходов в TlInS2 началось довольно давно, удовлетворительного понимания механизмов происходящих в них процессов до сих пор нет. На наш взгляд, это может быть связано с тем, что при исследовании фазовых переходов в соединении TlInS2 недостаточно учитывались его полупроводниковые свойства. В особенности это относится к кристаллам, легированным катионными примесями. Эти примеси могут образовывать уровни прилипания (ловушки) у дна зоны проводимости. При этом следует учитывать процессы локализации носителей заряда на центрах и их влияние на фазовые переходы. Этот вопрос подробно рассматривался в работах [7-9], где показано, что термозаполнение ловушек может привести к сложной

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.