Optimum design of microirrigation systems in sloping lands

When an area to be irrigated has a high slope gradient in the manifold line direction, an option is to use a tapered pipeline to economize on pipe costs and to keep pressure head variations within desired limits. The objective of this paper is to develop a linear optimization model to design a microirrigation system with tapered, downhill manifold lines, minimizing the equivalent annual cost of the hydraulic network and the annual pumping cost, and maximizing the emission uniformity previously established to the subunit. The input data are irrigation system layout, cost of all hydraulic network components, and electricity price. The output data are equivalent annual cost, pipeline diameter in each line of the system, pressure head in each node, and total operating pressure head. To illustrate its capability, the model is applied in a citrus orchard in Sao, Paulo State, Brazil, considering slopes of 3, 6, and 9%. The model proved to be efficient in the design of the irrigation system in terms of the emission uniformity desired.

Design of microirrigation systems in sloping lands using linear programming

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A single-phase single-stage buck-boost inverter intended for low power alternative energy conversion systems: Analysis, design and experimentation

This paper presents the operational analysis of the single-phase integrated buck-boost inverter. This topology is able to convert the DC input voltage into AC voltage with a high static gain, low harmonic content and acceptable efficiency, all in one single-stage. Main functionality aspects are explained, design procedure, system modeling and control, and also component requirements are detailed. Main simulation results are included, and two prototypes were implemented and experimentally tested, where its results are compared with those corresponding to similar topologies available in literature. © 2012 IEEE.

DESIGN OF MICROIRRIGATION SYSTEMS IN SLOPING LANDS USING LINEAR PROGRAMMING

Quando a área a ser irrigada apresenta um elevado gradiente de declive na direção das linhas de derivação, uma opção de dimensionamento é o uso de tubulações com vários diâmetros para economizar no custo e também para manter a variação de pressão dentro dos limites desejados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear para dimensionar sistemas de irrigação por microaspersão com linhas de derivação com mais de um diâmetro e operando em declive, visando a minimização do custo anualizado da rede hidráulica e do custo anual com energia elétrica, além de assegurar que a máxima variação de carga hidráulica na linha será respeitada. Os dados de entrada são: configuração da rede hidráulica do sistema de irrigação, custo de todos os componentes da rede hidráulica e custo da energia. Os dados de saída são: custo anual total, diâmetro da tubulação em cada linha do sistema, carga hidráulica em cada ponto de derivação e altura manométrica total. Para ilustrar a potencialidade do modelo desenvolvido, ele foi aplicado em um pomar de citros no Estado de São Paulo, Brasil. O modelo demonstrou ser eficiente no dimensionamento do sistema de irrigação quanto à obtenção da uniformidade de emissão desejada. O custo anual com bombeamento deve ser considerado no dimensionamento de sistemas de irrigação por microaspersão porque ele gera menores valores de custo anual total quando comparado com a mesma alternativa que não considera aquele custo.