l’arrosage intelligent iot - greencityzen
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Des espaces verts de qualité, des économies et une ville plus fraîche.
L’ARROSAGE INTELLIGENTIoT
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L’ARROSAGE INTELLIGENT C’EST …
De la mesure d’humidité
du sol
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2 Des données météo
Un arrosage centralisé,
au plus juste3
POUR …• DES ÉCONOMIES D’EAU• DES ESPACES VERTS DE QUALITÉ• DES ÉQUIPES + EFFICACES
Des détections de fuites
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LES ESPACES VERTS & L’ARROSAGE INTELLIGENT
EN CHIFFRES
55 000 haLa surface en France couverte par du gazon sportif (stades, hippodromes, golfs) ou des
espaces verts collectifs arrosés
35 % D’EAU& D’ÉNERGIE DE POMPAGE
Réduction moyenne de l’apport d’eau constatée après la mise en place d’un
système d’arrosage centralisé correctement piloté par des mesures
capteurs.
3 600 €/haÉconomie sur les apports d’eau d’un
arrosage intelligent pour une commune utilisant de l’eau potable
627EQUIVALENT CLIM
Pouvoir rafraîchissant d’un terrain de football en été en équivalent climatiseurs
9 °CEN MOINS
C’est la différence de température mesurée au mois de juillet entre une pelouse arrosée
et une allée minérale à Aix en Provence
DES ÉCONOMIES
UN POUVOIR RAFRAÎCHISSANT
MALADIES LESSIVAGERAVAGEURS
3 RISQUESLIÉS AU SUR-ARROSAGE
15% DE REMPLACEMENT ANNUEL
40 % DÉPLACEMENTS
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○○○ ●○○Outils propriétaires
●●●
3 générations de dispositifs d’arrosage
PROGRAMMATEUR ISOLÉ(Tbos, …)
ARROSAGE CENTRALISÉ1ère génération
ARROSAGE INTELLIGENT
Économie d’eau ○○○ ●○○ ●●●
Détection de fuite
Supervision
○○○ ●○○ ●●●
Asservissement ○ ○ ●
● Câblage électrique ●Autonomie
Système de commande Programmation locale Programmation câblée Programmation sans fil
●○○ ●●● ●○○
Coût
Maintenance
€ €€€ €
Nonpropriétaire
Interopérabilité / mutualisation
Complexité ● ●● ●
Non Ouistandard
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LES 10 COMMANDEMENTSDE L’ARROSAGE INTELLIGENT DES ESPACES VERTS
LES BESOINSDU JARDINIER
LES BESOINS DU VÉGÉTAL
LES BESOINS DE LA
COLLECTIVITÉ
Du gain de temps
Un bon développement racinaire
Un végétal de qualité
1
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3
Le stress hydrique dégrade le gazon et le sol
Le lessivage appauvrit le sol
L’excès d’eau favorise les maladies et les ravageurs
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Un outil de supervision centralisé de l’arrosage et des assets7
Indépendance et évolutivité vis-à-vis des fabricants8
Un investissement et une maintenance réduits9
Une consommation d’eau réduite10
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LA RÉSERVE EN EAU DU SOL N’EST PAS ENTIÈREMENT
UTILISABLE PAR LA PLANTE
La réserve en eau utile RU est la quantité d’eauprésente dans le sol. Seule une partie de cetteeau est facilement utilisable pour la plante quidoit être capable de la consommer parsuccion: c’est la réserve facilement utilisable(RFU).
Il s’agit de bien connaitre son sol pour évaluerla RFU précisément (argileux, limoneux,sableux, caillouteux).
La RFU est proportionnelle à la profondeurracinaire. D’où l’importance capitale dudéveloppement racinaire.
Elle varie de 0,8 à 1,2 mm par cmd’enracinement selon le type de sol. Soit pour20 cm de racine, la RFU sera d’environ 20mm.
Réserve facilementutilisable
Difficile à utiliser
Point de flétrissementQuantité d’eau minimum en deçà de laquelle
la plante flétrit
Capacité au champQuantité d’eau max que le sol peut retenir
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Difficile à utiliser
L’estimation de l’eau à apporter par l’arrosage peut se faire par le calcul de l’ETP (quantité
d’eau perdue par évaporation du sol et transpiration de la plante).
….. mais il faut connaître la situation initiale de la réserve en eau du sol
Arrosage(mm) = ETP(mm) – pluviométrie (mm)
avec ETP(mm)= 0,254(1,8*T+32)*P/100
QUELLE QUANTITÉ D’EAU FAUT-IL APPORTER ?
MÉTHODE "ETP"
ETP(mm) – pluie(mm)
Évapotranspiration
végétale
Réserve facilementutilisable
Difficile à utiliser
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L’estimation de l’eau à apporter peut se faire directement en mesurant à l’aide d’un
capteur capacitif la quantité d’eau présente dans le sol et faire en sorte de remplir la
réserve facilement utilisable
QUELLE QUANTITÉ D’EAU FAUT-IL APPORTER ?MÉTHODE "CAPTEUR CONNECTÉ"
apport d’eauoptimiséDifficile à utiliser
Réserve utiliséeRéserve facilement
utilisable
Difficile à utiliser
Réserve facilementutilisable
Difficile à utiliser
Capteur humidité connectéMesure du déficit en eau
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LE DÉVELOPPEMENT RACINAIRE ET LA FRÉQUENCE D’ARROSAGE
Un végétal de qualité et résistant nécessiteun développement racinaire dense etprofond.
Un arrosage trop fréquent et en excèsempêche le développement racinaire.
Favorisez un stress hydrique en début desaison (espacement des arrosages).
Arrosez copieusement (4 à 5 mm) et peufréquemment, en privilégiant les arrosagesde nuit ; l’eau migrera en profondeur et lesracines de gazon plongeront dans le sol pourrechercher l’humidité, ce qui fortifiera votrepelouse.
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DIMENSIONNEMENT DU SYSTÈME D’ARROSAGE
Électrovannes, asperseurs
Un parc de buses homogène (même modèle)permet d’associer facilement un tempsd’arrosage avec une quantité d’eau apportée.Idéalement, installer la même buse, pourtous les arroseurs.
Une électrovanne doit être associée à unnombre fixé d’arroseurs pour maîtriser laquantité d’eau délivrée par chaque asperseur.
Le contrôleur d’électrovanne doit êtrecapable de gérer des arrosages en série ou enparallèle pour maîtriser les débits.
La quantité nécessaire d’électrovannes répondà plusieurs critères :
Des asperseurs homogènes
Au moins 1 électrovanne
1 capteur d’humiditépar zone différenciée
CompteursLa détection et la localisation des fuites nécessitent d’avoir un compteur en amont de chaque contrôleur d’électrovannes
permettre de gérer chaque zonedifférenciée individuellement. Onpourra ainsi ajuster l’arrosage enfonction d’une zone ensoleillée,ombragée, crête, cuvette, typologievégétale.
assurer l’apport en quantité d’eau journalier en fonction du débitrentrant en jouant sur la sérialisation des électrovannes
Nb électrovannes ≥ (Apport quotidien
débit rentrant ∗ durée arrosage)
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DIMENSIONNEMENT DU SYSTÈME D’ARROSAGE
Le positionnement de la sonde d’humidité
Positionner les capteurs à environ 10 cm de profondeur pour du gazon et entre 1/3 et 2/3 de la portée de l’asperseur.
10 cm
1/3 à 2/3 de la portée
portée max
turbined’arrosage
Capteur humidité
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DIMENSIONNEMENT DES TEMPS D’ARROSAGE
Fréquence d’arrosage
la fréquence varie d’un arrosagehebdomadaire en arrière-saison à unarrosage quotidien en période estivale.
Apport d’eau initial𝐴𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡 = 𝐸𝑇𝑃 ∗ 𝑛𝑏 𝑑𝑒 𝑗𝑜𝑢𝑟𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 2 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑠𝑎𝑔𝑒𝑠
Apport (mm), ETP(mm/jour)
Ajustement
Tant que la RFU n’est pas vide, on coupe l’arrosage
𝐴𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡 = 𝐸𝑇𝑃 ∗ 𝐾𝐶 ∗ 𝑝é𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑠𝑎𝑔𝑒Apport (mm), KC (mm/j), période arrosage (j)
Calcul de l’apport d’eau par arrosage
Calcul de la durée d’arrosage
Calcul du débit d’aspersion
𝐷𝑢𝑟é𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑠𝑎𝑔𝑒 = (𝐴𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡
𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛)
Durée arrosage (min/j) , Apport (mm/j), Aspersion (mm/minute)
𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 = (𝑑é𝑏𝑖𝑡 𝑑′𝑒𝑎𝑢
𝑆𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑠é𝑒)
Aspersion (mm/h) , Débit d’eau (l/h), Surface arrosée (m2)
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L’ASSERVISSEMENT& LES PRÉDICTIONS
PERMETTENT D’ÉCONOMISERJUSQU’À 35% D’EAU
Le jardinier renseigne surl’application un agendad’arrosage initial
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Le planning d’arrosage esttélétransmis au contrôleurd’électrovannes
Les capteurs d’humidité du solet la station météotélétransmettent les mesuresterrain pour un ajustementautomatique du planning
Planning d’arrosage
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PILOTER L’ARROSAGE, C’EST DE L’AGRONOMIE MAIS AUSSIUNE PART IMPORTANTE DE SUPERVISION DES ACTIFS ET DE L’ACTIVITÉ
Suivi agronomique(état des sols et cultures)
Référentiel (gestion différenciée)& cartographie multisite
Gestion des alertes
Gestion des interventions
(multiéquipe)
Détection de fuites
Journal d’intervention& notifications
Rapport d’activités
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BÉNÉFICES CLÉ
• Réguler l’arrosage de manière centralisée en fonction• Du stock réel d’eau dans le sol• De la météo locale et des aléas climatiques• Des événements (présence du public, restriction
d’arrosage, …)• Des vagues de chaleur
• Détecter les fuites d’eau cachées• Mettre en œuvre une gestion différenciée des espaces
(arrosage, journal d’intervention, …)
Solution interopérable(transmission radio, échange dedonnées)
SMART WATERING
35% de réduction de consommation d’eau
40% de déplacements inutiles évités(réduction des déplacements de contrôle et des interventions sur les
arroseurs)
9°C de rafraîchissement urbain (ICU)
Amélioration de la qualité des espaces verts et réduction
du taux de remplacement (50%)
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Station météo connectée
Capteurs d’humidité du solconnectés
Contrôleurs de vannes connectés
Compteurs d’eau connectés
Application mobile et tableau de bord
SMART WATERING
Confidential
Confidential
Références
[1] Les bonnes pratiques de l’arrosage des espaces verts et des terrains de sport « Syndicat Mixte d’Étudespour la Gestion de la Ressource en Eau de la Gironde »
[2] Mémento technique Irrigation des espaces verts « BRL exploitation »
GreenCityZen est une éco startup pionnière dans l’IoT environnementalpour l’industrie et les collectivités dans une démarche “smart city”.Les solutions HummBox de monitoring environnemental permettentd’adresser des usages tels que : le monitoring de niveau, l’arrosageintelligent et le monitoring de la qualité de l’air ; du capteur connecté autableau de bord.
Ces solutions sont légères à déployer, très simples à utiliser, servant lemétier pour traiter les enjeux de performance, de réduction des coûts,tenir des contraintes règlementaires ou proposer de nouveaux services,en préservant la planète.
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eBook Arrosage IntelligentDes espaces verts de qualité, des économies et une ville plus fraîche. ©2019