Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-09T13:15:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 210013 bytes, checksum: 009aeeb827af39a84734f768c7405b0f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T13:15:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 210013 bytes, checksum: 009aeeb827af39a84734f768c7405b0f (MD5) Previous issue date: 2005-10-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estações de captação de água para abastecimento de cidades têm a função de retirar a água de seu curso natural ou de um reservatório e transportá-la a uma estação de tratamento. Sabe-se que quase a totalidade da energia consumida é para o funcionamento dos conjuntos motobombas, sendo, portanto, importante conhecer o funcionamento destas máquinas, portanto se faz necessários estudos que objetivam a integração dos dimensionamentos elétricos e hidráulicos, com a avaliação do impacto da qualidade de energia e da automação de estações de captação de água. Tudo isso visando a economia de energia, o controle e a supervisão do sistema e à minimização dos impactos da variação do sinal elétrico. O objetivo geral deste trabalho foi de desenvolver metodologia de diagnóstico energético de instalações de captação de água. Para tal foi estudado e simulado as instalações de captação de água do Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Viçosa – SAAE, Viçosa, MG. Para o gerenciamento energético de qualquer instalação é requerido o pleno conhecimento dos sistemas energéticos existentes. Sendo assim, avaliou-se a energia elétrica fornecida pela concessionária em relação ao nível e desbalanceamento do sinal de tensão da rede, o uso adequado do consumo de energia elétrica na estação de captação, e a caracterização das cargas, incluindo: (i) potência nominal e potência em uso; (ii) tensão nominal e de fornecimento; (iii) corrente em função da carga e da tensão de fornecimento; (iv) horas de funcionamento anual; (iv) regime de trabalho (v) procedimentos operacionais, como a forma de partida; e (vi) potência hidráulica útil. A partir destes conhecimentos dimensionou-se individualmente a bomba, o motor elétrico e o conjunto motobomba e com isto foi possível realizar a simulação do consumo e da demanda de energia elétrica para o sistema corretamente dimensionado e simulação de tarifa de energia elétrica ideal para contratação. Concluíu-se que em relação a qualidade da tensão o potencial de economia de energia foi pequeno pois a tensão se encontrou dentro dos padrões, 98,26% na fase A, 97,36% na fase B e 72,36% na fase C e com esta variação de tensão encontrada obteve-se uma diferença final no rendimento de 0,36% na pior situação, portanto devendo-se trabalhar com a tensão na qualidade fornecida sem mexer na estrutura instalada, já em relação a adequação de força motriz e de bombas verificou-se um grande potencial de economia de energia pois na planta atual havia bombas com um rendimento muito baixo e apenas a troca da bomba e do motor no conjunto dois poderia-se obter uma economia de 16,8% apenas no consumo de energia elétrica e na adequação tarifaria verificou-se um grande potencial de economia de energia, pois no contrato atual tem-se bombas com rendimento muito baixo e tarifas não adequadas a situação. O sistema proposto necessitava de um manejo adequado, que permitiria-se chegar a uma economia financeira de 48,18% em todo o sistema. / The water pumping stations for supplying the localities operate by removing the water from its natural course or a reservoir and transporting it to the treatment plant. It is well-known that almost the total consumed energy is to the operation of the power pumping sets, therefore is important to know the operation of these machines. Thus, there is a need for studies that aim the integration of the electric and hydraulic dimensioning, such as, the evaluation of the impact of the energy quality and automation of the water pumping stations, on the energy economies, control and supervision of the system, as well as to the minimization of the impacts from the variation in electric sign. In this context, the present study was carried out to diagnose energetically a water pumping station, as well as to develop a methodology to accomplish the energetic diagnosis in the water pumping system of the Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Viçosa – SAAE, Viçosa -MG. The energy management in any facility requires the complete knowledge of the existing energetic systems. Then, the electric power supplied by the utility is evaluated, relative to the level and imbalance of the network tension sign, whereas the way the electric power is consumed in the water pumping station is studied, by surveying the characteristics of each electric charge, as including: (i) nominal power and power in use; (ii) both nominal and supplied tensions; (iii) current as a function of the load and supplied tension; (iv) yearly operating hours; (iv) work regime; (v) operational procedures, as a starting way; and (vi) effective hydraulic power. Based on this knowledge, the dimensioning were only performed for the pump, the electric motor and both. So, it was possible to simulate the consumption and demand of the electric power for the correctly dimensioned system and to simulate the tariff of the ideal electric power for contract. It is concluded that in relation to tension quality, the energy economy potential is low because the tension is within the standards for 98.26% of the cases at phase A, 97.36% at phase B and 72.36% at phase C, and this variation in the tension provides a final difference of 0.36% in efficiency under the worst situation. Thus, it is advised to work with the tension under the supplied quality, so maintaining the structure as it really is. In relation to the adequacy of the engine power and pumps, a high potential for energy economy is verified, since there are low efficient pumps in the current project, so just changing the pump and engine in set 2 might provide an economy of around 16.8% in the consumption. Concerning to tariff adequacy, there is a high potential for energy economy, since in the current contract the pumping system shows a very low efficiency as well as tariffs not appropriate to the situation. The proposed system needs an adequate management, as an economy of 48.18% in the whole system might be obtained. / Dissertação importada do Alexandria

LEÃO, Raimundo Alípio de Oliveira. Desenvolvimento de dispositivo para calibração de sensor de umidade do solo e aplicação em sensores tipo tensiômetro eletrônico e resistência elétrica. 2004. 72 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2004. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-28T17:28:12Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_raoleao.pdf: 3153672 bytes, checksum: 699c367c8373727573975c7340665194 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-04T23:29:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_raoleao.pdf: 3153672 bytes, checksum: 699c367c8373727573975c7340665194 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T23:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_raoleao.pdf: 3153672 bytes, checksum: 699c367c8373727573975c7340665194 (MD5) Previous issue date: 2004 / Na apparatus for soil moisture calibration was developed and built (DCSUS). The moisture was controlled indirectly by controlling the soil water matrix potenctial using both a porous plate funnel and a pressure chamber system. A 3.0 m high tower wal built in steel and a scale installed on its top. The scale components were an I-bean articulated in its center by a set of bearings and bushings and a shaft. The bian was welded in its middle point to the shaft and a horizontal soil column with undisturbed soil contained by an acrylic cylinder installed on one of its ends, and a 50 N capacy load cell on the other end. The following sensors were installed: a granular matrix sensor (Watermark), an electronic tensiometer sensor, air temperature sensors and soil temperature sensors. Moisture sensor readings, as well as from the load cell and temperature sensor were taken in real time at a 3 Hz frequency from 01/15 to 05/27/2004. The data acquisition system was made of a 12-bit analog/digital coverter, an AMD188 microcontroller and an RS232 interface. Data was stored daily and applied to obtain the parameters of calibrations, sensitivity and the effect of temperature on the system. The apparatus resulted in sensitivity to moisture change of 13,33 mL of water. The load cell displayed some sensitivity to daily temperature variation, with an error of 0,25%. The Watermark sensors were not affected by air temperature variation, but displayed sensitivity to variation on the supplied voltage. The electronic tensiometers, however, were more sensitive to temperature with errors of 3.5% for higher matric potentials (-3.82 to -3.92 kPa) and 5.5% for lower matric potentials (-44.5 to -51 kPa). The DCSUS showed to be efficient in monitoring variations soil moisture, displaying a minimum reading 4.244E-4 cm3.cm-3. / Um dispositivo para calibração de sensores de umidade do solo (DCSUS) foi desenvolvido. Para o controle da umidade do solo foram instalados um sistema de sucção tipo funil de placa porosa e um sistema de pressão tipo câmara de pressão. Foi construída uma estrutura de ferro de 3,0 m de altura, no topo da qual, uma balança de braços conteve, em uma das extremidades, a coluna de solo horizontal com os sensores de umidade a serem calibrados e, na outra, uma célula de carga com capacidade nominal de 490,33 N, para obtenção da variação do peso da coluna decorrente da perda de umidade. Os dados dos sensores de umidade, da célula de carga e de um sensor de temperatura foram coletados em tempo real, no período de 15/01 a 27/05/2004, a uma freqüência de 3 Hz, por um sistema de aquisição de dados, cujo conversor analógico digital possuía canais de 12 bits. Os dados foram armazenados diariamente em um arquivo de texto para posterior processamento. Foi realizada a calibração do dispositivo para determinação de sua sensibilidade. Realizou-se o monitoramento da umidade do solo através dos registros da célula de carga; da tensão da água do solo, através de cinco sensores tipo tensiômetros eletrônicos e da resistência elétrica do solo, através de três sensores de matriz granular (Watermark). Os dados da temperatura ambiente foram coletados pelo sensor de temperatura FM51. Foram analisadas as saídas obtidas na célula de carga e nos sensores de umidade do solo quanto à variação da temperatura ao longo do dia. O DCSUS apresentou sensibilidade para variação de umidade correspondente à perda de 13,33 mL de água. A célula de carga utilizada apresentou sensibilidade à temperatura ambiente ao longo do dia, com erro em torno de 0,25%. Nas condições experimentais estabelecidas, os sensores Watermark não apresentaram erro devido à temperatura ambiente. Os tensiômetros apresentaram erro devido à variação da temperatura acima de 3,5% quando em potenciais mátricos mais elevados (-3,87 kPa) e acima de 5,5 % quando em potenciais mátricos mais baixos (-44,50 e 51,00 kPa). O DCSUS desenvolvido foi eficaz quanto à determinação da umidade do solo, com sensibilidade à variação de 4,244.10-4 cm3.cm-3.

VASCONCELOS, Henrique Souza. Automação de sistema de irrigação em malha fechada utilizando rede sem fio de sensores capacitivos de umidade do solo. 2013. 76 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-07-06T13:35:35Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_hsvasconcelos.pdf: 5224964 bytes, checksum: 3ab4dd789636c0f7851554747cf8f842 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-07-06T13:36:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_hsvasconcelos.pdf: 5224964 bytes, checksum: 3ab4dd789636c0f7851554747cf8f842 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-06T13:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_hsvasconcelos.pdf: 5224964 bytes, checksum: 3ab4dd789636c0f7851554747cf8f842 (MD5) Previous issue date: 2013 / Irrigation is one of the most influencing practices on agricultural production, requiring a high water consumption, which is a scarce resource critical to life’s preservation. Thus, techniques aimed at reducing energy and water waste by an irrigation system have been studied and applied under the name of precision irrigation. The main objective of this paper was to develop an automatic closed loop irrigation system based on the measurement of soil moisture by FDR capacitance sensors. An automatic irrigation systems allows a control which is far more precise than manual control, allowing fast and accurate decisions about how much and when to irrigate. For this to be possible, it was necessary to build electronic devices in order to read sensors in the crop field and control different points of the system: pumping house and hydraulic valves. A wireless sensor network (WSN) was chosen for communication between these devices. It allows a quick installation, since you don’t have to pull cords from the controller to the sensors and actuators on the crop field. We developed an automation software in Java that monitors and coordinates the entire network, which is executed in a personal computer (PC). Based on sensor readings and data on the irrigation system, the algorithm computes for how long to water the soil, remotely activating water pumps and hydraulic valves. In addition, the software verifies and stores data about the hydraulic pressure at the pumping house, protecting it against mechanical damage. The automation system was assembled in the field in order to monitor and control soil moisture in a maize crop field, being successful in this task. Some software problems were solved as they arose, showing the need for maintenance of an automation system. Storing pressure and soil moisture sensor data in a database provides a history of soil water status, allowing further analysis and evaluation of the irrigation system. / A irrigação é uma das práticas que mais influencia na produção agrícola, demandando um elevado consumo de água, que é um recurso escasso e fundamental para preservação da vida. Assim, técnicas que visem à redução do consumo de água e energia por um sistema de irrigação, baseando-se na cultura do não desperdício, vêm sendo estudadas e aplicadas sob o nome de irrigação de precisão. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um sistema de automação da irrigação em malha fechada baseado na medida de umidade do solo por sensores capacitivos FDR. A automação de um sistema de irrigação com a utilização de sensores permite um controle mais preciso do que aquele feito manualmente, pois permite a tomada de decisões rápidas e precisas sobre o quanto e quando irrigar. Para que esta seja possível, foi necessário construir dispositivos eletrônicos para ler os sensores em campo e controlar os diferentes pontos do sistema: estação de bombeamento e válvulas em hidráulicas. A rede de sensores sem fio (RSSF) foi a forma escolhida para a comunicação entre estes dispositivos, por dispensar cabos, o que facilita a instalação dos mesmos em campo. Para controlar e coordenar toda a rede foi desenvolvido um software de automação na linguagem Java, executado a partir de um computador pessoal (PC). Baseando-se na leitura dos sensores e em dados sobre o sistema de irrigação, o algoritmo calcula o tempo de aplicação de água no solo, ligando bombas e acionando válvulas remotamente. Além disso, o sistema verifica e armazena os dados da pressão hidráulica na casa de bombas, protegendo-se contra danos mecânicos. O sistema de automação foi montado em campo de forma a monitorar e controlar a umidade do solo em uma cultura de milho, sendo bem sucedido nesta tarefa. Alguns problemas no software foram solucionados à medida que surgiam, mostrando a necessidade de manutenção em um sistema de automação. O armazenamento da leitura dos sensores de pressão e umidade em um banco de dados fornece um histórico do funcionamento do sistema, podendo ser utilizado para uma avaliação criteriosa do mesmo.