维度网讯,奥地利科梅特灌溉公司(Komet Irrigation)在其巴西分部开设了一个新实验室,专门研究水滴从喷头到土壤的短暂行为,以优化灌溉效率并减少水损失。该公司主要生产喷头,这种装置通过将水流破碎成水滴来模拟人工降雨。

灌溉过程中,水滴在离开喷头后的一到两秒飞行轨迹内,会因蒸发和风的影响而产生损失。非常小的水滴在空气中停留时间更长,容易蒸发或随风漂移;而较大的水滴虽然能更快到达土壤,却可能影响灌溉均匀性。新实验室的核心目标正是找出不同大小水滴与环境相互作用的最优平衡点。科梅特灌溉应用工程与数字系统领域负责人安东尼奥·皮雷斯·德卡马戈(Antônio Pires de Camargo)表示,所有喷头都会将水滴破碎成不同大小,但过去人们并未真正理解这些大小与环境如何相互作用。
实验室配备了多套测量系统。一套系统用于评估实际到达目标区域的水量,以计算与风相关的损失;另一套系统使用收集器网络测量水分布均匀性,为每个喷头生成“数字指纹”。此外,实验室还设有一台设备,能够测量每个型号产生的滴谱,从而了解哪些部分的水滴更容易蒸发。初步估计显示,在理想条件下,喷头灌溉过程中的水蒸发率可达5%,而较旧或磨损的喷头可能因环境损失超过20%的水。
实验室的另一研究重点是喷头在寿命周期内的磨损及其对水分布的影响。随着设备多年运行,水流产生的摩擦会改变其水力特性,可能导致水滴变小,增加蒸发潜力。公司使用一个加速老化室模拟长时间运行,以精确了解喷头在何时停止在理想条件下运行。科梅特计划开发新一代产品,包括能够实时监测喷头状态的传感器,并在灌溉效率开始下降时向生产者发出指示。据全球创新总监兼巴西与拉丁美洲总经理古斯塔沃·奥索里(Gustavo Hossri)介绍,嵌入式传感器与气象信息相结合,将能更精确地估算运行过程中的水损失。公司预计在今年年底前完成首批原型,并从2027年开始商业化该技术。
据奥索里提供的估计,巴西约有4万个中心支轴喷灌机在运行,每年新增约2000台,美国约有30万个喷灌机。公司评估认为,现有设备约一半可能存在现代化改造机会。该实验室获得了200万雷亚尔的投资。目前,巴西市场约占科梅特全球收入的23%,公司在巴西新中心支轴喷灌机市场中占有约35%的份额。据奥索里称,针对灌溉系统田间的水应用和性能研究主要由巴西团队进行,这反映了热带农业的独特运行条件,包括风、温度、湿度以及更高的使用强度。巴西灌溉区域每年运行时间经常超过2500小时,在甘蔗能源行业甚至可达5000小时,而美国灌溉系统通常每年运行500至600小时。
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