Justifications techniques de l’installation de systèmes de filtres automatiques par rapport à des systèmes manuels
Conception et planification d’une irrigation efficace
Pour installer un système d’irrigation avec des critères et des garanties, il faut une conception et une planification dans lesquelles tous les éléments qui permettront d’effectuer l’irrigation avec les meilleurs résultats sont sélectionnés, dimensionnés et situésles niveaux d’uniformité de l’application de l’eau et le degré d’autonomie nécessairescaractéristiques de la zone irriguée (taille, géométrie et topographie), lesavantages de la conception et leniveau d’investissement la distribution spatiale des valeurs de pression d’alimentation dans la zone d’irrigation, ainsi que le type d’émetteur sélectionné, déterminent launiformité de l’application de l’eau dans le champ (Au niveau agronomique, on considère que tout le matériel végétal appartenant à un même secteur d’irrigation a le même potentiel génétique et est soumis aux mêmes conditions pédoclimatiques ; par conséquent, pour obtenir une réponse uniforme des cultures, il est nécessaire de prendre en compte les critères de conception hydraulique qui permettent de fournir les mêmes volumes d’eau et de nutriments à toutes les plantes appartenant à chacun des secteurs d’irrigation
Rôle de la tête d’arrosage et de la filtration
La tête d’arrosage joue un rôle clé dansle rôle clé de l’eau est de fournir les conditions hydrauliques nécessaires pour chaque secteur d’irrigation. Pour cela, il faut une source d’approvisionnement qui fournisse les débits et les pressions requis, en tenant compte des Équipements de filtration et des autres composants de la tête d’irrigation.La filtration joue un rôle crucial en retenant les particules dans l’eau, en évitant les obstructions dans les canalisations et en garantissant un approvisionnement adéquat.
L’un des principales fonctions de la tête d’arrosage est la fourniture des besoins hydrauliques (débit et pression) demandés par chacun des secteurs d’irrigation, pour cela, la source d’approvisionnement (équipement de pompage, réseau de distribution sous pression ou tuyauterie gravitaire) doit fournir les besoins hydrauliques demandés par l’installation de terrain plus la consommation prévue (débit et pression sous forme de différentiel) par l’équipement de filtration et le reste des composants qui constituent la tête d’irrigation.
La seule augmentation de la pression différentielle qui se produit dans une tête d’irrigation et qui ne dépend pas directement des changements dans la demande hydraulique du système requis par l’installation sur le terrain est due au colmatage de l’élément filtrant. Celui-ci est dû à la rétention d’une grande partie des particules que l’eau transporte en suspension, les empêchant ainsi de pénétrer dans les tuyaux de transport et de distribution de l’eau jusqu’aux points de consommation, les émetteurs.
Pendant la pratique de l’irrigation, la pression de travail dans le réseau de terrain a une valeur résultante qui est la différence entre la pression fournie par l’équipement de pompage et les pertes qui se produisent dans la tête d’irrigation ; comme ce deuxième paramètre est variable, il peut y avoir des situations pendant la pratique de l’irrigation dans lesquelles on atteint des valeurs de fonctionnement en dehors de la fourchette établie dans la phase de conception.
Les conditions de fonctionnement en dehors des valeurs prévues entraînent une perte d’uniformité et, par conséquent, un développement inhomogène de la culture, ce qui se traduit en fin de compte par une diminution de la production et une augmentation de la période d’amortissement du capital investi dans le système d’irrigation
Entretien pour une performance optimale
Une installation d’irrigation localisée doit fonctionner conformément à lales paramètres de conception, non seulement lors du démarrage et de la mise en service du système, mais aussi tout au long de sa durée de vietravaux d’entretien qui garantissent un fonctionnement correct. L’entretien d’une installation est nécessaire pour que la durée de vie des éléments qui la composent soit la plus longue possible et pour que l’uniformité de l’application de l’eau et l’efficacité du système ne diminuent pas avec le temps. Un bon entretien consiste à effectuer les travaux nécessaires avec l’intensité et la fréquence requises pour que tous les éléments de l’installation soient en parfait état de fonctionnement avant et pendant la saison d’irrigation
Avantages des systèmes de filtration automatique
Lessystèmes de filtration automatique ont un comportement prévisible en ce qui concerne la plage de pression différentielle générée. L’extrémité inférieure de la plage est établie par la chute de pression générée dans l’équipement de filtrage par le débit demandé par l’installation sur le terrain lorsque les éléments filtrants sont totalement propres (ces données sont fournies par les fabricants) et l’extrémité supérieure de la plage correspond à la valeur de pression différentielle sélectionnée pour l’activation du cycle d’auto-nettoyage de l’équipement (on utilise généralement une valeur de 0,5 bar ou proche de cette valeur). Toute situation prévisible peut être prise en compte au stade de la conception, ce qui garantit que la pression d’alimentation de l’installation sur le terrain ne sera à aucun moment compromise par l’équipement de filtration autonome
Limites des systèmes de filtration manuels
Lessystèmes de filtration manuels n’ont pas l’autonomie complète des systèmes de filtration automatiques. Les valeurs à l’extrémité inférieure et supérieure de la plage des différentiels de pression générés pendant le processus de filtration dépendent de facteurs qui sont difficiles à contrôler au stade de la conception
- La valeur différentielle de la pression de l’extrémité inférieure est conditionnée par la somme de la perte de charge générée dans les Équipements filtrants par le débit circulant lorsque les éléments filtrants sont totalement propres, plus celle générée par le manque d’efficacité avec lequel le nettoyage manuel est effectué, conditionnée par : la qualification, la disponibilité en temps et en moyens du personnel d’exploitation.
- Valeur différentielle de la pression finale supérieure est conditionnée, pour chaque type de média filtrant, par : le temps de fonctionnement depuis le dernier nettoyage, l’efficacité du processus de nettoyage, la qualité de l’eau disponible et le débit de fonctionnement alloué par filtre ou par unité de surface filtrante (litres par heure par cm2 de média filtrant)2).
La valeur de l’augmentation de la pression différentielle doit être visualisée, analysée et régularisée par l’intervention du personnel d’exploitation afin d’éviter de dépasser la valeur maximale de la pression différentielle prévue dans la phase de conception. Cela implique que dans les situations où ces tâches d’inspection et de maintenance ne sont pas effectuées à la fréquence requise, des différentiels de pression plus élevés que prévu peuvent être atteints, provoquant ainsi des situations qui génèrent des conditions de travail et des résultats différents de ceux escomptés
Principales différences entre la filtration automatique et la filtration manuelle
| Situation | Automatique | Manuels |
| Nettoyage de l’élément filtrantAutonome | Autonome, activation du processus d’auto-nettoyage lorsque l’intervalle de temps programmé ou la valeur de la pression différentielle sont atteints. Ne dépend pas de la disponibilité du personnel d’exploitation. | Manuel, sans contrôle précis des intervalles de temps (fréquence variable) et des valeurs différentielles de pression auxquelles chaque nettoyage est effectué (valeurs différentielles de pression variables pour chaque nettoyage). Quand ? En fonction de la disponibilité du personnel d’exploitation. |
| Nettoyage de l’élément filtrantEfficacité | Exigences prévues dans la phase de conception. Garantie de fourniture des besoins hydrauliques (débit et pression) nécessaires à un nettoyage efficace du média filtrant. | L’efficacité du nettoyage du média filtrant est conditionnée par : la qualification, la disponibilité en temps et en moyens du personnel d’exploitation. |
| Nettoyage de l’élément filtrantFréquence | Fréquence des nettoyages conditionnée par la qualité de l’eau disponible et les critères de dimensionnement utilisés lors de la phase de conception. | Fréquence des nettoyages conditionnée par la qualité de l’eau disponible, les critères de dimensionnement utilisés lors de la phase de conception et par l’efficacité obtenue lors de chacun des nettoyages effectués par le personnel d’exploitation. Fréquence de nettoyage plus élevée. |
| Pression différentielleLargeur de l’intervalle | Valeurs comprises dans la fourchette prévue lors de la phase de conception. La valeur minimale de la plage est déterminée par la valeur différentielle du débit de circulation avec des filtres entièrement nettoyés et le seuil maximal par la valeur fixée pour l’activation du processus d’auto-nettoyage (généralement 0,5 bar). | Augmenter jusqu’à quelle valeur ? La valeur minimale de l’intervalle est conditionnée, entre autres facteurs, par l’efficacité avec laquelle le nettoyage manuel de l’élément filtrant est effectué et la valeur maximale pouvant être atteinte est déterminée par les caractéristiques de l’Équipements de pompage et la fréquence d’inspection. |
| Interaction hydrauliqueÉquipements de filtration en amont | Interaction hydraulique réduite / nulle entre la source d’alimentation des besoins hydrauliques et les Équipements de filtration en raison de l’amplitude réduite de la plage différentielle maximale réalisable ; toujours inférieure à 0,5 bar. | Intensité de l’interaction hydraulique conditionnée par les variations des valeurs débit-pression des équipements de pompage face à l’augmentation de la pression différentielle générée dans les Équipements de filtration. Possibilité d’atteindre des valeurs de pression critiques qui compromettent la résistance et la durée de vie utile de certains composants. |
| Interaction hydrauliqueÉquipements de filtration en aval | La fourniture des exigences hydrauliques demandées par l’installation sur le terrain n’est pas compromise par les Équipements de filtration. La valeur maximale de pression différentielle générée est prévue dès la phase de conception et correspond à celle fixée pour l’activation du processus d’auto-nettoyage. | Fourniture des besoins hydrauliques demandés par l’installation sur le terrain, conditionnés par les valeurs de pression différentielle existant à tout moment. Des valeurs de pression différentielle élevées réduisent considérablement les valeurs de pression d’alimentation de l’installation sur le terrain. |
| Interaction hydraulique Uniformité application temporaire de l’eau | L’uniformité temporelle de l’application de l’eau d’irrigation n’est pas conditionnée par l’étroitesse de la plage différentielle maximale réalisable, qui est toujours inférieure à 0,5 bar. | L’uniformité temporelle de l’application de l’eau d’irrigation est compromise et dépend du nettoyage en temps voulu du média filtrant. |
| FiltrationConsommation d’énergie | -Faible consommation d’énergie associée à de faibles valeurs de pression différentielle moyenne et absolue. | -Consommation d’énergie plus élevée associée à des valeurs moyennes et absolues de pression différentielle plus élevées. |
| Élément filtrantDurée de vie | Non dépendant. Aucune probabilité de rupture du filtrant en raison des valeurs différentielles de pression générées et des conditions d’exposition pendant le processus de nettoyage autonome. | Compromis. Les différentiels de pression élevés peuvent endommager certains types de médias filtrants. Le nettoyage manuel du média filtrant par le personnel d’exploitation peut endommager le média s’il n’est pas effectué correctement. |
En conclusion, l’installation de systèmes de filtration pour l’irrigation agricole est indispensable pour garantir une alimentation en eau optimale et uniforme. Les systèmes automatiques offrent des avantages significatifs en termes de prévisibilité et de garantie de la pression d’alimentation, tandis que les systèmes manuels présentent des limites qui peuvent compromettre l’efficacité de l’irrigation. Chez AZUD, nous disposons d’une large gamme de systèmes de filtration automatiques et manuels, parmi lesquels se distinguent les suivants
- Équipements de filtration avec technologie des disques et nettoyage automatique tels queDÉVERSOIR AUTOMATIQUE À HÉLICE
- Équipements de filtration à disques et nettoyage manuel ainsi queAZUD HELIX SYSTEM
