L’ARROSAGE INTELLIGENT IoT - GreenCityzen

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Confidential Des espaces verts de qualité, des économies et une ville plus fraîche. L’ARROSAGE INTELLIGENT IoT

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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

1

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

4

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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

2

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

4

5

6

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

1

23

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

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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.

GreenCityZen68 rue sainte, 13001 Marseille

[email protected]

www.greencityzen.fr

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