Development of An Automatically Vegetables Irrigation Based on Partitioned Areas Using Solar-powered Pumpการพัฒนาระบบรดผักอัตโนมัติด้วยการแบ่งรดทีละส่วนโดยใช้ปั๊มน้ำโซลาร์เซลล์

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอระบบรดน้ำผักอัตโนมัติแบบแบ่งโซน ซึ่งออกแบบมาเพื่อลดภาระงานที่ต้องทำตามเวลาอย่างสม่ำเสมอ โดยใช้น้ำจากปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดซับเมอร์ซิเบิล กำลัง 750 วัตต์ ร่วมกับ แผงโซลาร์เซลล์ 330 วัตต์ จำนวน 3 แผง ระบบนี้ประกอบด้วยบอร์ดควบคุมหลักที่วัดปริมาณน้ำด้วยตัวรับรู้ อัตราการไหล เพื่อส่งข้อมูลไปยังชุดควบคุมโซเลนอยด์วาล์วขนาด 1 นิ้วจำนวน 4 ชุด สำหรับการจ่ายน้ำแบบแบ่งโซน วาล์วแต่ละชุดถูกควบคุมผ่านการสื่อสารไร้สาย LoRa ในรูปแบบการสื่อสารแบบจุดเดียวสู่หลายจุด ซึ่งช่วยลดการเดินสายและเพิ่มความยืดหยุ่นในการติดตั้ง ปริมาณน้ำในแต่ละโซนถูกกำหนดผ่านโค้ดโปรแกรม ระบบนี้รองรับสปริงเกลอร์ 6 ตัวต่อโซน โดยติดตั้งแต่ละตัวห่างกัน 4 เมตร ซึ่งเป็นระยะ 2 เท่าของรัศมีการกระจายน้ำตามแนวทางที่เกษตรกรนิยมใช้ ครอบคลุมพื้นที่ 96 ตารางเมตรต่อโซน รวมพื้นที่ 384 ตารางเมตร โดยอัตราการให้น้ำอยู่ระหว่าง 42 ถึง 54 ลิตรต่อนาที ภายใต้ความเข้มแสงอาทิตย์ 600 ถึง 1000 วัตต์ต่อตารางเมตร ระบบที่พัฒนาขึ้นนี้ช่วยเพิ่มผลิตภาพของแรงงาน ประหยัดพลังงาน ส่งเสริมการใช้พลังงานสะอาด และสามารถประยุกต์ใช้กับระบบน้ำหยดได้ การพัฒนาในอนาคต อาทิ การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของวงจรควบคุมวาล์วน้ำเพื่อขยายระยะเวลาการใช้งานแบตเตอรี่ การเพิ่มกำลังปั๊มและขนาดวาล์วเพื่อเพิ่มพื้นที่รดน้ำต่อโซน

This research presents a zone-automatic vegetable irrigation system designed to reduce timely basis task. The system utilizes water from a 750-watt submersible solar-powered pump energized with three 330-watt solar panels. This system consists of main board that measures water volume using a flow rate sensor, providing data to control four sets of 1-inch solenoid valves for zone-by-zone irrigation. Each valve is controlled via LoRa wireless communication in a direct point-to-multipoint topology, which minimizes wiring and enhances installation flexibility. Water volume for each zone is defined in codes. The system supports six sprinklers per zone, each spaced 4 meters apart-twice the typical spray radius used by local farmers-covering 96 square meters per zone, totaling 384 square meters across four zones. Experimental results show water flow rates ranging from 42 to 54 liters per minute under solar irradiance levels of 600 to 1000 watts per square meter. The developed system increases labor productivity, conserves energy, promotes clean energy usage, and is adaptable to drip irrigation systems. Future development includes optimizing energy efficiency for the valve-controlled circuitry to extend battery life and increasing pump capacity and valve size to expand irrigation coverage per zone.