Que sensores são usados ​​em sistemas de irrigação inteligentes?

A água é um recurso essencial no paisagismo doméstico e na agricultura. Os sistemas de irrigação tradicionais, que funcionam com temporizadores fixos, muitas vezes aplicam mais água do que o necessário, resultando em desperdício e custos de água mais elevados. Os sistemas de irrigação inteligentes resolvem esse problema utilizando dados de sensores em tempo real para otimizar o uso da água de forma eficiente.

Os sistemas de irrigação inteligentes permitem que controles computadorizados personalizem os horários e cronogramas de irrigação de acordo com as condições climáticas, o tipo de solo e o ambiente. Esses sistemas também se adaptam dinamicamente às variações de chuva, umidade do solo, vento e temperatura, ao contrário dos sistemas tradicionais de irrigação, que possuem horários fixos. Isso torna as plantas mais saudáveis ​​e reduz significativamente o consumo de água.

Com a crescente necessidade de gestão sustentável da água, a tecnologia de irrigação inteligente deve ser aplicada tanto em áreas urbanas quanto na agricultura. O Instituto de Ciências Agrícolas e Florestais da Universidade da Flórida (IFAS) relata que a irrigação inteligente economiza até 50% da água utilizada pelas residências.

Sensores essenciais em sistemas de irrigação inteligentes

Os sistemas de irrigação inteligentes baseiam-se num conjunto de sensores que monitorizam as condições ambientais e do solo. Os sensores desempenham uma função específica e trabalham em conjunto para fornecer às plantas a quantidade ideal de água, sem desperdício.

1. Sensores de chuva

Função:   Os detectores de chuva são usados ​​para medir a precipitação e fechar temporariamente o sistema de irrigação, evitando o desperdício de água.

Como funciona: Os sensores de chuva são colocados no telhado ou no jardim. Quando detectam a ocorrência de chuva, enviam um sinal ao controlador de irrigação para desligar ou interromper a irrigação até que as condições do solo indiquem a necessidade de água.

Benefícios:

• Durante a chuva e em caso de desperdício, economize mais água.
• Menos erosão e escoamento do solo.
• Protege a vida útil dos equipamentos de irrigação, evitando o uso indevido.

Análise de dados: De acordo com o IFAS (Instituto de Ciências Agrícolas e Florestais) da Universidade da Flórida, 3 em cada 10 litros de água utilizados na irrigação de jardins residenciais poderiam ser economizados com o uso de sensores de chuva, principalmente em áreas com alta incidência de chuvas.

2. Sensores de umidade do solo

Função: Sensores de umidade do solo Quantifica a quantidade de água volumétrica no solo. Instrui o sistema de irrigação a regar o solo onde for necessário.

Tipos de sensores de umidade do solo:

• TDR (Reflectometria no Domínio do Tempo): O teor de água foi determinado pela medição da umidade do solo. Os sensores TDR são altamente precisos, mesmo em solos com texturas variadas.
• FDR (Reflectometria no Domínio da Frequência): Mede a umidade do solo usando uma sonda capacitiva. Os sensores FDR são mais rápidos nas medições e mais baratos. No entanto, são menos precisos em solos diferentes.

Benefícios:

• Evita ser regado em excesso ou em falta.
• Garante um nível ideal de umidade no solo para assegurar o bem-estar e o crescimento das plantas.
• Segundo um estudo da Extensão da Universidade Estadual de Oklahoma, a economia de água varia entre 20% e 50%.

Dica prática: Em grandes campos ou jardins, pode ser necessário utilizar diversos sensores de umidade do solo para levar em consideração as diferenças no tipo e na inclinação do solo.

3. Sensores de vento

Função: Os sensores de vento medem a velocidade e a direção do vento para evitar a irrigação em ventos fortes, que podem causar transbordamento e evaporação da água.

Benefícios:

• Distribuição de água para os locais-alvo.
• Limita o desperdício de água por evaporação.
• Impede que o vento molhe as plantas delicadas de forma desigual.

Caso de uso: Os sensores de vento são especialmente úteis em áreas rurais abertas, como campos de golfe ou fazendas, onde são instalados aspersores de irrigação.

4. Sensores de fluxo

Função: Os sensores de fluxo são usados ​​para medir a vazão de água no sistema de irrigação. Eles detectam problemas como vazamentos, rompimento de tubulações ou uso ineficiente da água.

Benefícios:

• Oferece notificações em tempo real sobre falhas no sistema.
• Garante um sistema de abastecimento de água equitativo.
• Favorece a manutenção preventiva para eliminar custos elevados de manutenção.

Análise de dados: Os sensores de fluxo são usados ​​para garantir a eficiência em grandes redes de irrigação, pois identificam vazamentos que, por sua vez, causariam a perda de milhares de litros de água por dia.

5. Sensores de congelamento

Função: Os sensores de congelamento monitoram as condições de temperatura e impedem a irrigação em caso de congelamento. A água aplicada em solo ou plantas congeladas pode causar danos e formação de gelo.

Benefícios:

• Protege a vegetação no inverno.
• Elimina o desperdício de água que não consegue penetrar no solo congelado.
• Impede a compactação do solo causada pelo gelo.

Aplicação: Climas frios, com frequentes geadas, ou culturas muito sensíveis ao frio, exigem o uso de sensores para ambientes congelados.

Comparação de tecnologias de sensores de umidade do solo

Fonte da tabela: Adaptada da Extensão da Universidade Estadual de Oklahoma e do IFAS da Universidade da Flórida.

Fluxo de trabalho do sistema de irrigação inteligente

Um sistema de irrigação inteligente e eficiente baseia-se num fluxo de trabalho claro, concebido para otimizar o desempenho.

• Coleta de dados : Para obter dados em tempo real sobre umidade do solo, precipitação, vento e temperatura, existem sensores que detectam esses dados.
• Análise de dados: As informações dos sensores são então processadas pelo controlador/aplicativo de irrigação para determinar as necessidades de irrigação.
• Tomada de decisão: O sistema calculará os programas de irrigação adequados ao tipo de solo, tipo de planta e às previsões meteorológicas.
• Distribuição de água: As válvulas são utilizadas para fornecer a quantidade desejada de água a cada área.
• Monitoramento e alertas: Sensores de fluxo e dispositivos de diagnóstico informam os usuários sobre vazamentos, consumo de água anormal ou falhas na máquina.

Benefícios da economia de água

A aplicação de sensores de irrigação em um sistema de irrigação inteligente comprovou ter vantagens ambientais e econômicas.

• Gramados residenciais: Sistemas inteligentes podem economizar de 30 a 50% de água, eliminando ciclos de irrigação desnecessários (Universidade da Flórida IFAS).
• Campos agrícolas : A aplicação precisa de gotas de água por meio de sensores de umidade do solo economiza de 20 a 40% do uso de água sem perda ou diminuição da produtividade das culturas (Extensão da Universidade Estadual de Oklahoma).
• Economia de custos: Menor consumo de água e energia.

Os sistemas inteligentes também utilizam menos água e são menos prejudiciais ao meio ambiente, adaptando a irrigação com base nas necessidades reais das plantas, em vez do tempo, o que resulta na produção de solo e colheitas insalubres e improdutivas.

Perguntas frequentes

• Quantos sensores de umidade do solo eu preciso para o meu jardim?

Na maioria das áreas residenciais, são necessários de 1 a 2 sensores de zona de irrigação. Terrenos maiores ou áreas com solo heterogêneo podem exigir sensores mais específicos.

• Posso adicionar sensores inteligentes a um temporizador de irrigação existente?

Sim. Vários sensores podem ser conectados a um sistema de irrigação tradicional com a ajuda de um controlador inteligente. Isso permitiria que os temporizadores existentes alterassem os horários de irrigação com base nas informações dos sensores.

• Qual a diferença entre sensores de solo TDR e FDR?

Os sensores TDR possuem alta precisão e são adequados para solos variáveis. Os sensores FDR têm maior velocidade, são mais baratos e podem ser usados ​​em paisagismo residencial ou comercial em geral.

• Quanta água os sensores podem economizar?

Dependendo do solo, do clima e do projeto paisagístico, o sistema de irrigação inteligente por aspersão pode economizar de 20 a 50% de água. Regiões com chuvas e ventos imprevisíveis apresentam uma economia ainda maior.

Conclusão

O uso da água em jardins, gramados e fazendas está mudando radicalmente com a utilização de sistemas avançados de irrigação por aspersão. Todos esses sensores de irrigação, juntamente com sensores de chuva, umidade do solo, vento, fluxo e congelamento, são usados ​​para proporcionar uma gestão hídrica confiável.

Os seguintes fatores devem ser levados em consideração na seleção de sensores: tipo de solo, tamanho da área a ser irrigada, clima e objetivos de irrigação. Sensores de solo TDR e FDR são vantajosos, mas os sensores ambientais, incluindo sensores de chuva e vento, são complementos que aprimoram o sistema, permitindo o controle total.

A irrigação inteligente ajuda a economizar dinheiro, reduzindo o desperdício de água e as contas de serviços públicos, além de promover práticas de paisagismo ecológicas e sustentáveis. Com soluções de irrigação automatizadas e eficientes, proprietários de casas e agricultores podem manter paisagens saudáveis ​​com facilidade. Visite a Rika Sensors hoje mesmo e descubra o poder da mais recente tecnologia em sensores de irrigação.