در ایالات متحده، استفاده از آب در فضای باز به تنهایی به طور متوسط بیش از 9 میلیارد گالن آب در روز است که عمدتاً برای آبیاری منظره است. 50 درصد از این آب به دلیل آبیاری بیش از حد ناشی از ناکارآمدی روش ها و سیستم های آبیاری سنتی هدر می رود. فناوری آبیاری هوشمند راه حل است.
سیستم‌های آبیاری هوشمند در خانه هوشمند برنامه‌های آبیاری را تنظیم می‌کنند و زمان‌ها را به‌طور خودکار اجرا می‌کنند تا نیازهای چشم‌انداز خاصی را برآورده کنند. این کنترلرها به طور قابل توجهی کارایی مصرف آب در فضای باز را بهبود می بخشند.
برخلاف کنترل‌کننده‌های آبیاری سنتی که بر اساس برنامه‌ریزی‌شده و تایمرهای از پیش تعیین‌شده کار می‌کنند، کنترل‌کننده‌های آبیاری هوشمند آب و هوا، شرایط خاک، تبخیر و مصرف آب گیاه را برای تنظیم خودکار برنامه آبیاری با شرایط واقعی سایت کنترل می‌کنند.
به عنوان مثال، با افزایش دمای هوای بیرون یا کاهش بارندگی، کنترل‌کننده‌های آبیاری هوشمند متغیرهای خاص محل، مانند نوع خاک، میزان کاربرد آبپاش‌ها و غیره را برای تنظیم زمان‌ها یا برنامه‌های آبیاری در نظر می‌گیرند. گزینه های مختلفی برای کنترل کننده های آبیاری هوشمند وجود دارد.
بیشتر بخوانید: شرکت خانه هوشمند
تفاوت بین سنسورهای مبتنی بر آب و هوا و رطوبت خاک
اساساً دو نوع کنترل کننده هوشمند آبیاری وجود دارد: سنسورهای مبتنی بر آب و هوا (ET) و سنسورهای رطوبت خاک در محل. راه حل مناسب به موقعیت جغرافیایی و محیط چشم انداز شما بستگی دارد.
کنترل کننده های هوشمند آبیاری مبتنی بر آب و هوا
کنترل‌کننده‌های مبتنی بر آب و هوا که به آن‌ها کنترل‌کننده‌های تبخیر و تعرق (ET) نیز گفته می‌شود، از داده‌های آب و هوای محلی برای تنظیم برنامه‌های آبیاری استفاده می‌کنند. تبخیر و تعرق ترکیبی از تبخیر از سطح خاک و تعرق توسط مواد گیاهی است. این کنترل‌کننده‌ها اطلاعات آب و هوای محلی را جمع‌آوری می‌کنند و زمان اجرای آبیاری را تنظیم می‌کنند تا چشم‌انداز مقدار مناسب آب را دریافت کند.
داده های هواشناسی ET از چهار پارامتر آب و هوا استفاده می کند: دما، باد، تابش خورشیدی و رطوبت. این دقیق ترین راه برای محاسبه نیاز آب منظره است.
سه شکل اصلی از این کنترلرهای ET مبتنی بر آب و هوا وجود دارد:
کنترل‌کننده‌های مبتنی بر سیگنال از داده‌های هواشناسی از یک منبع در دسترس عموم استفاده می‌کنند و مقدار ET برای سطح چمن در سایت محاسبه می‌شود. سپس داده های ET توسط یک اتصال بی سیم به کنترل کننده ارسال می شود.
کنترل‌کننده‌های ET تاریخی از منحنی مصرف آب از پیش برنامه‌ریزی‌شده بر اساس استفاده تاریخی آب در مناطق مختلف استفاده می‌کنند. منحنی را می توان برای دما و تابش خورشیدی تنظیم کرد.
کنترل‌کننده‌های اندازه‌گیری آب و هوا در محل از داده‌های آب‌وهوا جمع‌آوری‌شده در محل برای محاسبه اندازه‌گیری‌های مداوم ET و آب استفاده می‌کنند.
سنسورهای رطوبت خاک مورد استفاده با کنترل کننده های آبیاری هوشمند
کنترل‌کننده‌های آبیاری هوشمند مبتنی بر حسگر رطوبت خاک از یکی از چندین فناوری شناخته‌شده برای اندازه‌گیری میزان رطوبت خاک استفاده می‌کنند. هنگامی که در ناحیه ریشه چمن، درختان یا درختچه ها دفن می شوند، سنسورها به طور دقیق سطح رطوبت در خاک را تعیین می کنند و این قرائت را به کنترل کننده منتقل می کنند.
دو سیستم مختلف مبتنی بر حسگر رطوبت خاک موجود است:
سیستم‌های آبیاری سیکل معلق، که مانند کنترل‌کننده‌های تایمر سنتی، با برنامه آبیاری، زمان شروع و مدت زمان تنظیم می‌شوند. تفاوت این است که سیستم آبیاری برنامه ریزی شده بعدی را زمانی متوقف می کند که رطوبت کافی در خاک وجود داشته باشد.
آبیاری بر اساس نیاز به هیچ برنامه ریزی برای مدت آبیاری (فقط زمان شروع و روزهای هفته تا آبیاری) نیاز ندارد. این دارای یک آستانه پایین و بالایی است که توسط کاربر تنظیم شده است، که زمانی که سطح رطوبت خاک به آن سطوح نرسد، آبیاری را آغاز می کند.
کنترلرهای هوشمند آبیاری در مصرف آب و هزینه صرفه جویی می کنند
کارشناسان توافق دارند که سیستم‌ها و کنترل‌کننده‌های آبیاری هوشمند در مقابل کنترل‌کننده‌های آبیاری سنتی، آب را در سناریوهای مختلف حفظ می‌کنند. چندین مطالعه تحقیقاتی کنترل شده صرفه جویی قابل توجهی در مصرف آب را بین 30 تا 50 درصد نشان می دهد.
آزمایش‌های انجمن آبیاری (IA) و مرکز بین‌المللی فناوری آب در دانشگاه ایالتی کالیفرنیا در فرزنو، نشان می‌دهد که کنترل‌کننده‌های آبیاری هوشمند تا 20 درصد بیشتر از کنترل‌کننده‌های آبیاری سنتی صرفه‌جویی می‌کنند.
مطالعه دیگری نمونه اولیه سیستم کنترل/گیرنده متشکل از یک کنترل کننده آبیاری سنتی را آزمایش کرد که برای دریافت سیگنال پخش شده از طریق ماهواره تغییر یافته بود. صرفه جویی در آب در فضای باز بر اساس 2 سال استفاده از قبل از نصب محاسبه شد و برای شرایط آب و هوایی تنظیم شد. متوسط پس انداز گزارش شده در فضای باز 16 درصد است و همچنین گزارش شده است که این نشان دهنده 85 درصد پس انداز بالقوه بر اساس ET مرجع است.
یک مطالعه آبیاری کارآمد در مورد مشارکت صرفه جویی در آب، ائتلافی از 24 تامین کننده آب، در Puget Sound در ایالت واشنگتن انجام شد. صرفه جویی در مصرف آب بر اساس مصرف تاریخی محاسبه شد و برای شرایط آب و هوایی تنظیمات انجام شد. صرفه جویی در آب گزارش شده 20735 گالن در سال در هر سایت برای سایت هایی با کنترل کننده های سنسور باران و 10071 گالن در سال در هر سایت برای مکان هایی که از کنترل کننده های سنتی استفاده می کنند بود.
