This paper presents the study of Parallel Multiobjective Evolutionary Algorithms to enable the automation of exterior lighting designs by computers and results in an optimized version of the algorithm. The resulting algorithm basically works with variable length chromosomes and for which intrinsic operators of crossover and mutation were created. The fitness function was determined through a statistical evaluation method (difference of means), thus enabling the comparison of how different options of fitness functions could impact the performance of the proposed parallel multi-objective evolutionary algorithm. The chosen fitness function enables to develop more efficiently automated designs for exterior lighting. Moreover, adding to the proposed evolutionary algorithm, an application was developed in which the user chooses which the heights of the poles, lamps and fixtures to use and also the layout of the area to be illuminated (allowed to be irregular). Within this area, can be defined sub-areas where there are restrictions on the placement of lighting poles. The user must be set average illumination with a respective tolerance range, though. As a case study, the area of an airport parking lot in the city of Uberlândia-MG (Brazil) is presented. Evolved designs present a low coefficient of variation evaluated for 30 runs. This demonstrates that the system is converging on designs for similar metrics. By identifying the worst and the best of designs achieved by the system for those executions, one could note that there are savings regarding installed capacity when compared to the design of reference: 37.5 % for the worst evolved design and 50.0 % for the best evolved design. Also, evolved designs have better lighting uniformity and energy efficiency, as well as their respective quantities of lighting poles have decreased. / Este trabalho apresenta o estudo de um Algoritmo Evolucionário Multiobjetivo Paralelo que viabiliza a criação de projetos de iluminação de áreas externas automatizadas por computador e que resulta em uma versão otimizada desse algoritmo. O algoritmo resultante, essencialmente, trabalha com cromossomos de tamanho variável e para os quais foram criados operadores intrínsecos de cruzamento e mutação. A determinação da função de aptidão ocorreu por meio do método de avaliação estatística (diferença de médias), possibilitando, assim, a comparação de diferentes opções das funções de aptidão no desempenho do algoritmo evolucionário multiobjetivo paralelo proposto. Com a função escolhida, tornou-se possível construir projetos automatizados de iluminação externa de forma mais eficiente. Além disso, por meio do algoritmo evolucionário proposto, foi desenvolvida uma aplicação, pela qual o usuário escolhe quais as alturas dos postes, lâmpadas e luminárias que deseja utilizar e também o layout de área a ser iluminada (mesmo que irregular). Dentro dessa área, podem ser definidas subáreas onde existem restrições quanto à colocação de postes de iluminação. O usuário deve definir a iluminação média associada à sua respectiva tolerância, ou faixa de variação. Como estudo de caso, é apresentada a área de um estacionamento do aeroporto da cidade de Uberlândia, MG. Os projetos desenvolvidos, apresentam um baixo coeficiente de variação calculado a partir de 30 execuções. Isso demonstra que o sistema está convergindo para projetos com métricas similares. Ao identificar o pior e o melhor dos projetos apresentados como solução pelo sistema para essas execuções, pode-se notar que apresentam economia nas potências instaladas quando comparados ao projeto de referência: 37,5% no pior dos projetos e 50% no melhor projeto apresentado. Além disso, constataram-se melhores uniformidades para iluminação e maiores eficiências energéticas, bem como a diminuição das respectivas quantidades de unidades de iluminação. / Doutor em Ciências

This work consists of the study, design and implementation of DC-DC converters, used in lighting systems based on light emitting diodes (LEDs). Can be powered by an universal AC voltage source or battery, and the current in the LEDs is controlled digitally. The main objective is to present a proposal of new step-up/down converters topologies with full conversion much higher than that of conventional converters. So, is initially presented an overview of solid-state lighting (SSL). Following is presented the study on the dynamic behavior of converters based on modeling by the method of varying state-space average, ending with the design of a digital PI controller. This work resulted in the application for a patent PI-0801425-6 filed with the INPI, which presents a new family of converters with full conversion extremely wide, called cubic converters. / O presente trabalho consiste do estudo, projeto e implementação de conversores CCCC, aplicados em sistemas de iluminação de estado sólido baseado em diodos emissores de luz (LEDs). Podem ser alimentados por uma fonte de tensão alternada universal ou por uma bateria sendo que a corrente nos LEDs é controlada digitalmente. O objetivo principal é apresentar uma proposta de novas topologias de conversores abaixadores/elevadores com faixa de conversão muito maior que a dos conversores convencionais. Portanto, inicialmente é apresentada uma visão geral sobre iluminação de estado sólido (SSL). Na sequência, é apresentado o estudo sobre o comportamento dinâmico dos conversores baseado na modelagem através do método de variáveis de espaço de estados médio, finalizando com o dimensionamento de um controlador PI digital. Este trabalho resultou no pedido de patente de invenção PI-0801425-6 depositado junto ao INPI, o qual apresenta uma nova família de conversores com faixa de conversão extremamente larga, denominados de conversores cúbicos. / Doutor em Ciências

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-03-03T11:35:25Z No. of bitstreams: 1 fernandojosenogueira.pdf: 4981583 bytes, checksum: 8b3c5698410b92cb533a1907a012d6a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T01:41:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fernandojosenogueira.pdf: 4981583 bytes, checksum: 8b3c5698410b92cb533a1907a012d6a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T01:41:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernandojosenogueira.pdf: 4981583 bytes, checksum: 8b3c5698410b92cb533a1907a012d6a6 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Este trabalho tem como objeto principal a avaliação experimental de diodos emissores de luz (ou LEDs, do inglês Light Emitting Diodes) quando empregados em luminárias comerciais destinadas aos sistemas de iluminação pública. São apresentados os aspectos gerais da iluminação pública no Brasil, os principais componentes empregados e uma discussão sobre a adoção da tecnologia LED na iluminação de exteriores. Também são abordados os conceitos básicos de fotometria clássica e da fotometria adaptada para baixos níveis de luminância, que leva em consideração a resposta dinâmica visual do olho humano. Para efeito comparativo, o trabalho também inclui uma revisão das principais fontes de luz brancas orientadas à iluminação pública, e. g. lâmpada de vapor metálico, lâmpada de vapor de mercúrio e, mais recentemente, os LEDs. Tal estudo ampara-se em ensaios de laboratório e em campo tomando como base a lâmpada de vapor de sódio em alta pressão, a mais utilizada atualmente no segmento de iluminação de vias públicas. Algumas normativas referentes à aplicação de LEDs em iluminação pública são discutidas e, a partir das recomendações existentes nas normas NBR 16026 e NBR IEC 61347-2-13, são realizados ensaios de pré-conformidade em amostras comerciais de luminárias LED orientadas à iluminação pública do mercado nacional. Além dos ensaios de pré-conformidade, são realizados ensaios de funcionamento das luminárias LED quando expostas a condições críticas de temperatura com o objetivo de se avaliar as mudanças elétricas e fotométricas que ocorrem nestas condições. É apresentada uma metodologia de projeto luminotécnico para instalação de luminárias LED em vias públicas baseando-se na norma de iluminação pública NBR 5101 (revisão 2012), e o acompanhamento do projeto piloto de iluminação pública empregando luminárias LED implantado no anel viário da faculdade de engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora. Durante nove meses foram coletados dados de características elétricas e fotométricas a fim de se averiguar o desempenho destas luminárias em campo. Por fim, foi feito um estudo comparativo entre o antigo sistema de iluminação com lâmpadas de vapor de sódio e o atual, empregando luminárias LED. / The purpose of this research is the experimental evaluation of light emitting diodes (or LEDs) when used in commercial luminaires for street lighting systems. The general aspects of Brazilian public lighting, the main components used and a discussion about the adoption of the LED technology in outdoor lighting are presented. Also, the basic concepts of classical photometry and photometry’s adaptations for low luminance levels are addressed. It takes into consideration the dynamic response of the human eye. For comparative purposes, this research also includes a review of the main white light sources used on public lighting, e.g. Metal Halide Lamp, High Pressure Mercury Vapour Lamp and, recently, the LEDs. Such research is supported by laboratory and on-site studies based on High Pressure Sodium Vapour Lamp; currently, the most used on public lighting system. Some standards regarding LEDs usage on public lighting are discussed and, based on the existing recommendations, regulated by the Brazilian standards NBR 16026 and NBR IEC 61347-2-13, pre-certification studies of commercial LED luminaires samples oriented to public lighting on the home market are performed. Other than the pre-certification studies, additional studies of LED luminaires functioning when exposed to critical conditions of temperature with the intention to evaluate the electric and photometric changes that occur in this circumstances are performed. It is introduced a luminotechnical project methodology for LED luminaires installation on public roads based on the Brazilian standards of public lighting NBR 5101 (reviewed in 2012) and the accompanying of the pilot project of public lighting using LED luminaires implanted on the ring road of the School of Engineering of the Juiz de Fora Federal University. During nine months, data of electric and photometric features were collected in order to investigate the performance of the luminaires on-site. Finally, a comparative study was done between the previous lighting system with High Pressure Sodium Vapour Lamp and the current, using LED luminaires.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-03T12:39:45Z No. of bitstreams: 1 claudiorobertobarbosasimoesrodrigues.pdf: 5762936 bytes, checksum: 8a7ae73391a9d56af3c18605a924763d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-02T13:21:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 claudiorobertobarbosasimoesrodrigues.pdf: 5762936 bytes, checksum: 8a7ae73391a9d56af3c18605a924763d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-02T13:21:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 claudiorobertobarbosasimoesrodrigues.pdf: 5762936 bytes, checksum: 8a7ae73391a9d56af3c18605a924763d (MD5) Previous issue date: 2012-12-17 / No intuito de aportar contribuições ao uso de diodos emissores de luz (ou LEDs, do inglês Light Emmiting Diodes) em sistemas de iluminação pública, cobrindo lacunas existentes no cenário nacional, este trabalho traz uma ampla análise sobre este tema. São apresentados conceitos básicos da fotometria clássica e um estudo sobre adaptações da fotometria para baixos níveis de luminância, que é a condição observada nas vias públicas durante o período noturno. Propõe-se a utilização de métricas escotópicas em sistemas de iluminação pública, uma vez que estas melhor representam a real sensação visual (se comparadas às métricas clássicas – fotópicas) nas condições de iluminamento típicas observadas nestes sistemas. Aspectos gerais da iluminação pública e um histórico da evolução do sistema nacional são brevemente apresentados bem como uma discussão sobre a situação atual deste sistema e das tecnologias utilizadas. O trabalho traz também um estudo sobre características ópticas, elétricas e mecânicas dos LEDs e uma análise dos diferentes tipos de LEDs brancos mais utilizados (HB – High Brightness – e HP – High Power – LEDs). Algumas normas e recomendações aplicáveis à utilização de LEDs em iluminação pública são analisadas e discutidas, com o intuito de se investigar lacunas ainda não cobertas pela normatização existente. Análises de resultados de ensaios de laboratório e de campo, inéditos no país, realizados com alguns modelos de luminárias LED para iluminação pública disponíveis no mercado, são também apresentadas. Um estudo sobre acionamento de LEDs é realizado, abordando técnicas de equalização de corrente entre arranjos série de LEDs associados em paralelo e diferentes tipos de circuitos de acionamento para LEDs. São propostas, analisadas e implementadas uma estrutura inédita de baixo custo para a equalização de corrente e um circuito para o acionamento de LEDs baseado na integração de dois conversores cc cc não isolados. A topologia de dois estágios proposta é composta por um conversor boost no primeiro estágio, utilizado para a correção do fator de potência e por um conversor buck no segundo estágio, utilizado para o controle da corrente nos LEDs. Por fim, o acompanhamento da implantação e do desempenho, ao longo de dez meses, do projeto piloto de iluminação pública empregando LEDs instalado no anel viário da Faculdade de Engenharia da UFJF é apresentado. / In order to present contributions to the use of light emitting diodes (LEDs) in public lighting systems, covering gaps on the national scenario, this work encompasses abroad analysis related to this issue. Basic concepts of classical photometry are presented and so a study of photometry’s adaptations for low luminance levels. It is proposed the use of scotopic metrics for street lighting systems, since they can better represent the actual visual sensation (when compared to the classical one – photopic metrics) on its typical nighty conditions. General aspects of street lighting and the history of the national’s public lighting system are briefly presented as well as a discussion about the current situation of the Brazilian system and technologies adopted. The work also brings a study of mechanical, electrical and optical characteristics of LEDs and an analysis of the two different types of commonly used white LEDs (HB – High Brightness – and HP – High Power - LEDs). Some standards and recommendations related to the use of LEDs in street lighting are analyzed and criticized, with the aim of show some gaps not yet covered by the existent standards. An unprecedented analysis regarding laboratory and field test benchmarking, taken for some luminaires available in commerce, is also presented. A study of LED driving is presented, covering equalization techniques for parallel LEDs strings and different types of LED driving circuits. It was proposed, analyzed and implemented a novel and low cost structure for current equalization and an LED driver, based on the integration of two non-isolated dc dc converters. This proposed two stages topology is composed by a boost converter, on the first stage, employed to the power factor correction and a buck converter, on the second stage, to control the LED’s current. Finally, the process of monitoring the installation and the performance, during ten months, of the LEDs public lighting pilot project, on the roadway belt of Engineering Faculty of UFJF is presented.

A eficiência e a racionalidade energética da iluminação pública têm relevante importância no sistema elétrico, porque contribui para diminuir a necessidade de investimentos na construção de novas fontes geradoras de energia elétrica e nos desperdícios energéticos. Apresenta-se como objetivo deste trabalho de pesquisa o desenvolvimento e aplicação do IDE (índice de desempenho energético), fundamentado no sistema de inferência nebulosa e indicadores de eficiência e racionalidade de uso da energia elétrica. A opção em utilizar a inferência nebulosa deve-se aos fatos de sua capacidade de reproduzir parte do raciocínio humano, e estabelecer relação entre a diversidade de indicadores envolvidos. Para a consecução do sistema de inferência nebulosa, foram definidas como variáveis de entrada: os indicadores de eficiência e racionalidade; o método de inferência foi baseado em regras produzidas por especialista em iluminação pública, e como saída um número real que caracteriza o IDE. Os indicadores de eficiência e racionalidade são divididos em duas classes: globais e específicos. Os indicadores globais são: FP (fator de potência), FC (fator de carga) e FD (fator de demanda). Os indicadores específicos são: FU (fator de utilização), ICA (consumo de energia por área iluminada), IE (intensidade energética) e IL (intensidade de iluminação natural). Para a aplicação deste trabalho, foi selecionada e caracterizada a iluminação pública da Cidade Universitária \"Armando de Salles Oliveira\" da Universidade de São Paulo. Sendo assim, o gestor do sistema de iluminação, a partir do índice desenvolvido neste trabalho, dispõe de condições para avaliar o uso da energia elétrica e, desta forma, elaborar e simular estratégias com o objetivo de economizá-la. / The energy efficiency and rationality of public lighting have great importance in the electrical system, because it contributes to reduce the need for investment in building new sources of power and energy waste. It presented as objective of this work research development and application of IDE (Energy Performance Index), based on the fuzzy inference system and indicators of efficiency and rationality of use of electricity. The option to use the fuzzy inference is due to the facts of his ability to play part of human reasoning, and establish the relationship between indicators of diversity involved. To achieve the fuzzy inference system, it was defined as input variables: the efficiency and rationality indicators; the inference rules-based method was produced by expert in public lighting and as output a real number that characterizes the IDE. Efficiency and rationality indicators are divided into two classes: global and specific. The global indicators are: PF (power factor), FC (load factor) and FD (demand factor). Specific indicators are: FU (utilization factor), ICA (energy consumption per lit area), IE (energy intensity) and IL (daylight intensity). For the application of this work was selected and characterized the public lighting of the University City \"Armando de Salles Oliveira\" the University of São Paulo. Thus, the lighting system manager from the index developed in this work, have conditions to evaluate the use of electricity and thus prepare and simulate strategies in order to save it.

Projetar sistemas de janela considerando a adequação climática envolve lidar com os efeitos do meio externo, que são dinâmicos, e com estratégias que podem ser conflitantes, tais como o controle do ganho de calor solar e aproveitamento da iluminação natural, ambos elementos provenientes da radiação do Sol. Parte-se do princípio de que isso é feito considerando o impacto de diferentes variáveis de projeto em diferentes indicadores de desempenho simultaneamente, para suporte a decisão. O estudo do efeito dessas variáveis de projeto da janela quando combinadas ainda não é consolidado, especialmente no caso de localidades de baixa latitude. O objetivo geral desta pesquisa de doutorado é avaliar sistemas de janela estáticos e dinâmicos para suporte a decisões de projeto arquitetônico, quanto a diferentes critérios de desempenho relacionados à iluminação natural e uso de energia, de forma integrada. São estudados sistemas de janela compostos por uma abertura envidraçada e proteções solares de aletas horizontais externas, fixas e móveis. O recorte engloba edificações com uso de escritório no contexto do clima quente e úmido da cidade de Maceió-AL. Para isso, simulações computacionais integradas utilizando os softwares Daysim e EnergyPlus foram realizadas, considerando o acionamento das lâmpadas apenas quando a luz natural não fosse suficiente para atender ao uso do ambiente. As variáveis de projeto analisadas foram: percentual de área de abertura, tipo de vidro, ângulo de sombreamento, quantidade de aletas, tipo de acionamento do sistema de proteção solar e orientação da abertura. As soluções arquitetônicas resultantes das combinações de todas as variáveis entre si foram avaliadas com relação à disponibilidade e distribuição da luz natural e demanda de energia elétrica para condicionamento do ar e iluminação artificial no ambiente interno, e classificadas segundo dois indicadores principais. Foram identificadas as variáveis de projeto dentre as analisadas com maior potencial de impacto no desempenho obtido em diferentes situações. Os resultados mostraram que é possível uma alternativa se encontrar em uma faixa de 10% melhores cenários nos dois indicadores ao mesmo tempo. Observou-se ainda que, apesar de a demanda de energia para condicionamento do ar ser frequentemente maior do que a demanda para iluminação, o desempenho da abertura quanto à iluminação pode ter um peso decisivo na escolha de projeto, pois este indicador de desempenho é mais sensível às variáveis da janela estudadas do que o primeiro. Por fim, observou-se que os protetores solares dinâmicos não são garantia de melhoria de desempenho em relação a sistemas estáticos. / Designing window systems in a climate responsive way involves dealing with the effects of the external environment, which are dynamic, and strategies that may conflict, such as daylight and control of solar heat gains, both elements related to the sun. This research assumes that this is done considering the impact of different design variables in different performance indicators simultaneously, for decision support. The study of the effect of window design variables when combined is not yet consolidated, especially in case of low latitude locations. The general objective of this doctoral research is to evaluate static and dynamic window systems to support architectural design decisions regarding different performance criteria related to daylight and energy use, in an integrated manner. The studied window system consists of a glazed opening and external horizontal slat-type shading devices, fixed and mobile, in offices in the hot and humid climate of the city of Maceió-AL. For this, computer integrated simulations using Daysim and EnergyPlus software were carried out, considering the activation of the lighting system only when daylight is not sufficient to meet the usage requirements. The design variables analyzed were window-to-wall ratio, glazing type, cut-off angle, number of slats, type of shading control and orientation. Architectural solutions resulting from combinations of all variables were evaluated regarding the availability and distribution of daylight and electricity demand for air conditioning and artificial lighting in the indoor environment. The solutions were then rated and ranked according to two main indicators. The design variables among the analyzed with potential of high impact in the obtained performance in different situations were identified. The results showed that it is possible an alternative be in a range of 10% best scenarios in the two criteria at the same time. It was also observed that, although the energy demand for conditioning air often be greater than the lighting energy demand, the performance of the window on daylight can have a decisive weight on the design choice, because this performance indicator is more sensitive to the window variables than the first. Finally, it was observed that the dynamic shading systems are not performance-enhancing guarantee compared to static systems.

On the protected horticultural industry, the artificial lighting is a common practice under reduced natural light radiation or self-shading of the leaves at lower canopies. Those conditions affect the photosynthetic activity and the yield is limited. In the last decade, the use of lamps with LED technology for supplemental lighting has increased on high-latitude countries. LED lights are more energy efficient and have lower power consumption. On these lamps is possible to regulate the intensity (quantity) and the radiation (quality) on the ideal range of light spectrum in order to convert the luminous energy into chemical energy. Not reports of use of this technology were found at the tropics. Thus, the objective of this work was to evaluate physiological parameters related with the photosynthetic activity and the yield on mini-cucumber plants grown on protected environment with supplemental LED interlighting. At Piracicaba (Sao Paulo), Brazil, three experiments were conducted on LED interlighting equipped greenhouse, two at winter seasons (2015 and 2016 years) and one at summer season (2017 year) using mini-cucumber hybrid Larino. Through the three stands, was verified an increase on the photosynthesis in the leaves and the commercial productivity of the mini-cucumber due to the LED lighting use. This increase on the commercial yield ranged between 13 and 30%, being higher the effect on the summer season. At the first stand, in addition to the light effect, grafted plants were tested. On this case, the photosynthetic rate increased with grafted plants when treated with LEDs. However, the yield did not increase with grafting. Postharvest parameters as titratable acidity, total soluble solids and long shelf life did not increase as consequence of supplemental LED lighting. Studying the light response curves, it was verified that above a photosynthetic photon flux density of 400 μmol m-2s-1, plants treated with supplemental lighting showed higher values of net CO2 assimilation. The light compensation point was also higher on plants with LEDs. In the case of the CO2 response curve, plants treated with LED lighting verified higher increase on the CO2 assimilation rate when the plant internal CO2 concentration increased. Parameters like Rubisco carboxylase activity, rate of electron transport and leaf dark respiration were also higher on plants under supplemental LED lighting. The lower consumption of electricity and the yield increase on the summer stand allowed registering greater energy and light efficiency on this cycle when compared with the winter stands. For the same reason, the cost analysis revealed that only at the summer stand the LED interlighting was profitable. At that time, the total net income was positive and the benefit cost ratio favorable (1.15). / Na produção hortícola em ambiente protegido, o emprego de luz artificial é uma prática comum, quando condições de radiação natural reduzidas ou o autosombreamento das folhas nos estratos médio e inferior do dossel prejudicam a atividade fotossintética da planta, e consequentemente, limitam a produtividade. Na última década, em países de alta latitude, tem aumentado o uso de lâmpadas com tecnologia de luz LED para fazer essa suplementação luminosa. As luzes do tipo LED são mais eficientes energeticamente e apresentam baixo consumo de energia. Também nessas lâmpadas é possível regular a intensidade (quantidade) e a radiação (qualidade) na faixa ideal do espectro de luz visível para a conversão da energia luminosa em energia química. Em países de clima tropical, experiências dessa natureza não estão reportadas. Assim, foi realizado este trabalho com o objetivo de avaliar parâmetros fisiológicos relacionados com a atividade fotossintética e a produtividade de minipepino cultivado em um ambiente protegido com suplementação luminosa de tipo LED. Em Piracicaba (SP), foram conduzidos três experimentos em casa de vegetação, sendo realizados no inverno (anos 2015 e 2016) e no verão (ano 2017), usando plantas de minipepino híbrido Larino. Foi constatado nos três ciclos aumento na fotossíntese da planta e na produção de pepino comercial devido ao emprego da luz LED. Esse aumento no rendimento comercial variou entre 13 e 30%, sendo maior o efeito no ciclo do verão. No primeiro ciclo além do efeito da luz LED, plantas enxertadas foram testadas. Nesse caso, as plantas enxertadas mostraram também aumento na taxa fotossintética quando submetidas à suplementação luminosa, porém a produtividade não aumentou com a enxertia. Parâmetros de pós-colheita como acidez titulável, teor de sólidos solúveis e vida de prateleira não aumentaram pela suplementação com LED. Estudando as curvas de resposta à luz foi constatado que acima de 400 μmol m-2s-1 na densidade do fluxo de fótons, as plantas com suplementação luminosa mostraram valores maiores na taxa de assimilação líquida de CO2. O ponto de compensação à luz também foi superior em plantas com LED. No caso da curva de resposta ao CO2, as plantas tratadas com luz LED mostraram maior incremento na taxa de assimilação de CO2 quando a concentração interna de CO2 na planta aumentou. Parâmetros como atividade da Rubisco carboxilase, taxa de transporte de elétrons e a respiração obscura foram também maiores em plantas sob luz LED. O menor consumo de eletricidade junto com o aumento na produtividade no ciclo de verão favoreceu maior eficiência no uso da energia e da luz nesse ciclo, quando comparado com os ciclos de inverno. Por esse mesmo motivo, a análise de custos revelou que a suplementação luminosa com luz LED somente foi benéfica no ciclo de verão. Nessa época, a renda líquida total foi positiva e a relação custo beneficio favorável (1.15).

A importância da compreensão da questão energética nos edifícios, com enfoque nos fenômenos energéticos pelos quais o vidro participa e o delineamento de uma aproximação de desempenho em energia e conforto de vidros recobertos com filme eletrocrômico de Nb2O5, formam a finalidade deste trabalho. Os invisíveis fenômenos energéticos em superfícies envidraçadas promovem descontrole de ambos iluminação e climatização de ambientes, associando janelas a impacto energético, cujas consequências tem causado desenvolvimento de especificações, normatização e legislação. A origem deste desequilíbrio nasce da desatenção dos projetistas (e da maioria dos homens), que deixam de observar o céu. O sol envia a Terra diariamente dez mil vezes mais energia que o consumo mundial. Tamanha intensidade disponível no meio ambiente, deparando-se com superfícies que permitem sua entrada em ambientes internos. Este trabalho integra conceitos básicos de energia,sol, conforto e comportamento térmico e óptico de parte dos materiais vítreos de mercados atual e futuro, com a pretensão de apresentar-se como orientação primária aos profissionais do ramo. Paralelamente obteve-se a curva de transmissão solar de filme eletrocrômico de Nb2O5 obtido via sol-gel sonocatalítico. Este processo foi desenvolvido por grupo de pesquisa desta universidade. Busca-se então associar os resultados obtidos com os conceitos apresentados, indicando efeitos a respeito de sua aplicação na arquitetura como vidro e protetor solar. / The aim of this work proposes an understanding about the energy impact promoted by buildings, focalizing the energetic phenomenon involving glazing bulks and indicating an energetic and comfort behavior of glasses recovered with Nb2O5 film. The energetic transfer through glasses promotes decontrol of environment illumination and temperature, associating windows to energetic impact, whose consequences have caused the development of specifications, standardization and legislation. The source of this energetic instability arises from designers inattention (also majority men), who forget to observe the sky. The Sun sends to Earth daily ten thousand times more energy than world consume. When such energy reaches surfaces that permit its entrance and hinder its exit, indoors illumination and heating are caused. This work groups basic concepts of energy, sun, comfort and thermal-optical behavior of glass materiaIs in nowadays and future markets, pretending offer a primary orientation to professional in this field. Allied to this, were obtained the solar transmission curves of the electrochromic film of Nb2O5, produced by Sol-Gel sonocatalytic process. Such process was developed by research group from this university. The results were associated with the concepts presented, indicating effects about its application as glass and solar protector in architecture.

A agricultura de precisão fundamenta-se na investigação e manejo da variabilidade dos atributos de interesse agrícola. Diversos fatores que condicionam a produtividade da lavoura, como fertilidade do solo, compactação, condutividade elétrica, já foram alvos de diversos estudos e os resultados tem sido bastante encorajadores. No entanto muitas vezes não existe uma correlação direta entre esses fatores e a produtividade expressa em mapas digitais gerados após a colheita. O objetivo desse estudo foi desenvolver uma tecnologia para mapeamento de iluminação e determinação de áreas de sombreamento, através do software SPRING e de softwares de apoio. A metodologia se mostrou de baixo custo e de relativa facilidade de implementação, podendo servir de uma boa ferramenta para o planejamento de culturas e investigação da variabilidade agrícola. / Precision agriculture is based on investigation and management of the variables within the interests of agriculture. Diverse factors effect the crop productivity of like soil fertility, compaction, electric conductivity, were already targets for various studies and the results have been encouraging. However, many times there is no direct correlation between those factors and the productivity expressed in digital maps generated after the harvest. The object of this study was to develop the technology for mapping the areas of lighting and shadow by using the software SPRING and other support software. The methodology was shown to be of little cost and relative ease of implementation, serving as a good tool for the planning of cultures and investigation of agricultural variability

O setor de iluminação artificial passa por uma mudança de padrão tecnológico com a implantação da tecnologia LED, que permite novas abordagens quanto a interatividade e qualidade da luz nos ambientes internos. Em ambientes hospitalares, o conforto visual está intimamente ligado a recuperação do paciente e bem-estar dos demais usuários, visto que a qualidade da luz pode interferir de forma direta em reações fisiológicas ligadas ao ciclo circadiano. O presente trabalho apresenta diretrizes de design de luminárias, com ênfase na interação e necessidades dos pacientes. Para tanto, considerou as possibilidades inovadoras e interativas da tecnologia LED e sua relação com o ciclo-circadiano, especificamente na unidade de internação. Para gerar as diretrizes de design foi utilizado uma variação do método Desdobramento da Função Qualidade (QFD), que tem como premissa o atendimento às necessidades dos usuários. As diretrizes geradas pela matriz QFD foram aplicadas em um modelo virtual, utilizando o processo de modelagem da informação da construção conhecido como BIM (Building Information Modeling), com a finalidade de avaliar os resultados obtidos. A utilização do método QFD em conjunto com a tecnologia BIM se mostraram eficientes para a criação de projetos de iluminação, pois apresentou como resultado final um conjunto de imagens qualitativas e informações quantitativas, permitindo desenvolver diretrizes que podem ser manipuladas, de acordo com as necessidades observadas pelo designer responsável pelo projeto de iluminação. Os principais resultados obtidos estabelecem que na unidade de internação hospitalar a iluminação artificial deve contemplar as seguintes características: permitir fácil interatividade, oferecer localização temporal (ciclo circadiano), permitir direcionamento da luz, reduzir a monotonia do ambiente e transmitir sensação de segurança. / The artificial lighting industry undergoes a change of technological standards with the implementation of LED technology, which allows new approaches to interactivity and quality of light in indoor environments. In hospital settings, visual comfort is closely linked to patient recovery and well-being of other users, since the quality of light can interfere directly in physiological reactions linked to the circadian cycle. This work developed luminaire design guidelines, with emphasis on interaction and patient needs. Therefore, considered innovative and interactive possibilities of LED technology and its relationship with the cycle-circadian, specifically in the inpatient unit. To generate design guidelines was used a variation of Quality Function (QFD) method, which is premised on meeting the users needs. The guidelines generated by the QFD matrix were applied to a virtual model using the modeling process of building information known as BIM (Building Information Modeling), in order to evaluate the results obtained. The use of QFD method along with BIM proved efficient for creating lighting designs as it result in a set of qualitative images and quantitative information, allowing to develop guidelines that can be manipulated according to the needs observed by designer responsible for lighting design. The main results establish that at the hospitalization unit artificial lighting shall include the following features: allow easy interactivity, offer temporal location (circadian cycle), to allow light guidance, reducing the monotony of environment and transmit feeling of security.