Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_francine_cassana.pdf: 310286 bytes, checksum: da8df8705ad0208bf78c44859cd76106 (MD5) Previous issue date: 2007-03-05 / Sweet potato is a species of economical importance that presents several factors that limit its productivity, of which the main one is the use of shoots and roots in order to obtain plantlets, favoring diseases dissemination, mainly viruses. Therefore, the tissue culture is of great importance for the production of plantlets with improved genetic and phyto-sanitary qualities. However, biochemical and environmental factors interfere in the metabolism in vitro, hindering the establishment of the plants during the aclimatization phase. The objective of this study was to analyze the influence of the sucrose and of the photon flux density in the development and in the photosynthetic capacity of sweet potato plants cultivated in vitro and aclimatizated. The photon flux density of 42 µmol m -2 s -1 maximized growth and development and, the increase in sucrose concentration allowed a significant increase in photosynthetic pigment contents as well as an increase of plant biomass. For the determination of the photosynthetic characteristics (Potential Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence) were monitored in leaves generated in vitro and ex vitro, after transferring the plants to a greenhouse. The results demonstrated that the sucrose concentration of 20 g L -1 and the photon flux density of 21 µmol m -2 s -1 provided physiological conditions which allowed a more efficient adaptation during acclimatization. However, there was no effect of in vitro treatments in the photosynthetic performance of leaves generated ex vitro. / A batata doce é uma espécie de expressão econômica que apresenta vários fatores que limitam sua produtividade, dentre os quais se destaca a utilização de ramas e raízes para a obtenção de mudas, que favorece a disseminação de doenças, principalmente viroses. Desta forma, a técnica de cultura de tecidos é de extrema importância para produção destas mudas, com alta qualidade genética e fitossanitária. Entretanto, fatores bioquímicos e ambientais interem no metabolismo in vitro, dificultando o estabelecimento das plantas durante a fase de aclimatização. O objetivo deste estudo foi analisar a influência da sacarose e da densidade de fluxo de fótons no desenvolvimento e na capacidade fotossintética de plantas de batata doce cultivadas in vitro e aclimatizadas. A densidade de fluxo de fótons de 42 µmol m -2 s -1 maximizou o crescimento e desenvolvimento e o acréscimo na concentração de sacarose proporcionou um aumento significativo nos teores de pigmentos fotossintéticos, como no aumento da biomassa das plantas. Para a determinação das características fotossintéticas folhas geradas in vitro e ex vitro foram monitoradas sob o aspecto da Fotossíntese Potencial e Fluorescência das Clorofilas. Os resultados demonstraram que a concentração de 20 g L -1 de sacarose e a densidade de fluxo de fótons de 21 µmol m -2 s -1 proporcionaram condições fisiológicas que permitiram uma adaptação mais eficiente durante a aclimatização. Por outro lado, não ocorreu efeito dos tratamentos in vitro na performance fotossintética das folhas geradas ex vitro.

O estudo teve como objetivo avaliar as respostas hormonais, fisiológicas e comportamentais de vacas Holandesas frente a situações de conforto ou estresse térmico ambiental. O experimento desenvolvido entre os verões de 2007 e 2008 no Campus Administrativo da Universidade de São Paulo (USP), Pirassununga, SP, utilizou 28 fêmeas de 1ª a 3ª lactações com produção média de 20 kg/dia divididas em dois grupos experimentais após a parição, com e sem disponibilidade de climatização em galpão do tipo free-stall. Os parâmetros ambientais foram avaliados através do cálculo do índice de temperatura e umidade (ITU). As colheitas de dados fisiológicos (temperatura retal, temperatura de superfície corporal do dorso e base da cauda, frequência respiratória), hormonais (cortisol e IGF-I), comportamentais e de produção e qualidade do leite foram realizadas em cinco condições climáticas no ano (outono, inverno, primavera, verão seco e verão chuvoso) caracterizadas pela temperatura, umidade relativa e radiação solar. No verão os animais foram submetidos ao Teste de Capacidade Termolítica (CT) e a um estudo comparativo de um período de sete dias sob estresse calórico em câmara climática e desafio com aplicação de ACTH. No experimento 1 o teste de capacidade termolítica foi validado. A CT foi igual para animais em lactação ou secos (P>0,05), e maior para vacas mantidas sob sistema de climatização ao longo do ano (P<0,01). Houve influência da exposição ao sol sobre todas as variáveis fisiológicas (P<0,01). Os níveis plasmáticos de cortisol foram maiores antes da exposição ao sol e depois do repouso por 1 hora à sombra para vacas em lactação (P=0,03) e para as sem disponibilidade de climatização (P=0,03). O IGF-I foi maior nas vacas secas em final de gestação (P<0,01). No experimento 2 a temperatura retal não teve influência da climatização, com os dois grupos apresentando valores abaixo de 38,56 ºC ao longo do ano (P=0,11). Observou-se uma tendência de alta (P<0,01) nas concentrações plasmáticas de cortisol entre outono e inverno, começando o decréscimo até o início do verão seco e um novo aumento durante o verão chuvoso, e um comportamento inverso para o IGF-I. Temperatura retal mostrou uma correlação moderada e positiva (P<0,01) com a temperatura superficial (0,46) e frequência respiratória (0,35). A temperatura do ar e ITU apresentaram correlações positivas de moderada à alta com as temperaturas retal, da base da cauda e superficial, e também com a frequência respiratória (P<0,01). No experimento 3 as vacas passaram a maior parte do dia na sombra em pé (84,2 %) independente da estação do ano. O ambiente climatizado proporcionou maior frequência de alimentação e produção de leite durante o verão (P<0,05), assim como teor de gordura 17,9 % maior (P<0,01). No experimento 4 os animais foram submetidos ao estresse pontual causado pelo uso do ACTH e ao estresse calórico prolongado em câmara climática. Tanto a administração de ACTH quanto a exposição ao calor prolongado em câmara climática aumentaram os níveis de cortisol plasmático. Durante o estresse calórico houve diminuição do IGF-I e produção leiteira e aumento das variáveis fisiológicas ligadas a termorregulação. / The study aimed to evaluate the hormonal, physiological and behavioral responses of Holstein cows in situations of a comfort or heat environment. The experiment was conducted between the summers of 2007 and 2008 in the University of São Paulo (USP), Pirassununga, SP, and used 28 females from 1st to 3rd lactations with average production of 20 kg/day divided into two experimental groups after birth, with and without an evaporative cooling system in a free-stall. Environmental parameters were evaluated by temperature and humidity index (THI). Collection of physiological data (rectal temperature, body surface, internal base of tail, respiratory rate), hormonal (cortisol and IGF-I), behavioral and production and milk quality were conducted in five climatic conditions (autumn, winter, spring, dry summer and rainy summer) characterized by air temperature, relative humidity and solar radiation. In summer the animals were subjected to Thermolysis Capacity Test (CT) and a comparative study of a period of seven days under heat stress in climatic chamber and challenged with ACTH administration. In experiment 1 the Thermolysis Capacity Test was validated. The CT was the same for dry or lactating animals (P>0.05) and higher for cows kept in evaporative cooling system throughout the year (P<0.01). The results showed influence of sun exposure on all physiological variables (P<0.01). Plasma levels of cortisol were higher before sun exposure and after the one hour rest under shade for lactating cows (P=0.03) and for no cooled animals (P=0.03). IGF-I was higher in dry cows in late gestation (P<0.01). In experiment 2 the evaporative cooling system did not show influence on rectal temperature, with both groups having values below 38.56 ºC throughout the year (P=0.11). It was observed an upward trend (P<0.01) in plasma cortisol concentrations between autumn and winter, starting the decline until the beginning of dry summer and a further increase during rainy summer, and an opposite pattern for IGF- I. Rectal temperature showed a moderate and positive correlation (P<0.01) with the body surface temperature (0.46) and respiratory rate (0.35). The air temperature and THI showed moderate to high positive correlations with rectal temperatures, and the internal base of tail, and also with the respiratory rate (P<0.01). In experiment 3 cows spent most of the day standing in the shade (84.2%) regardless of season. Cooled cows had a higher feeding frequency and milk production during summer (P<0.05) and fat content 17.9% higher (P<0.01). In experiment 4, cows were subjected to the short stress caused by the ACTH administration and prolonged heat stress in climatic chamber. Both the administration of ACTH as prolonged exposure to heat in climatic chamber increased the levels of plasma cortisol. During heat stress a decrease in plasma IGF-I and milk production was observed, and an increase in physiological variables related to thermoregulation.

A automação de uma central de água gelada é muito utilizada para reduzir o consumo energético de edificações comerciais ao controlar a operação dos seus componentes e consequentemente das vazões de ar e água em função da carga térmica. Considerando as estratégias de controle atualmente em uso, existe a possibilidade de melhorá-las por meio do controle das variáveis de temperatura do sistema (temperaturas de insuflação do ar, da água gelada e da água de condensação), que na maioria dos casos são mantidas fixas para as condições de dimensionamento do sistema ou alteradas apenas em função das condições externas. Estudos demonstram que o controle adequado de cada uma dessas temperaturas nas condições de operação momentâneas (condições climáticas e carga térmica), seja de forma individualizada ou integradas, pode proporcionar reduções significativas no consumo de energia do sistema de climatização. Dessa forma, o presente estudo avaliou os ganhos de uma automação isolada e integrada dessas três temperaturas em base anual para as condições climáticas brasileiras, implementando a automação em diferentes cidades representativas do zoneamento bioclimático brasileiro via simulação computacional utilizando o software EnergyPlus(TM) para uma edificação comercial típica. Os resultados obtidos para a automação integrada indicam reduções globais de consumo que variam com a condição climática entre 5,03% e 19,68% quando comparado com o controle de temperatura fixa, e quando comparado com um controle que varia apenas em função das condições externas as reduções variam entre 3,22% e 8,21%. Esses resultados demonstram que o controle sugerido é melhor que os modelos adotados como referência de mercado. / Automation of a central chilled-water plant is widely used to reduce the energy consumption of commercial buildings by controlling the operation of its components and consequently the air and water flow rates according to the thermal load. Considering the control strategies currently in use, there is a possibility to improve them by controlling the system temperature variables (air insufflation, cold and condensation water temperatures), which in most cases are fixed in system design conditions or variable only according to the external weather. Studies demonstrate that an adequate control of each of these temperatures under momentary operating conditions (climatic conditions and thermal load), whether in an individualized or integrated way, can provide significant reductions in the energy consumption of the HVAC system. Thus, the present study intends to evaluate the energy consumption gains of an individualized and integrated automation of the three variable temperatures on an annual basis for Brazilian climatic conditions, implementing automation for different cities representing the Brazilian bioclimatic zoning. Such evaluation was made by computer simulation using EnergyPlus(TM) software for a typical commercial building. The results obtained with the integrated automation show savings in global consumption that change with the weather between 5,03% and 19,68% when compared with a fixed control, and when compared with a control that varies according to weather conditions the savings are between 3,22% and 8,21%. These results show that the proposed control is better than both models adopted as market benchmarks.

A banana é um fruto consumido no mundo todo e, ao contrário do que acontece na maioria dos países nos quais predomina o grupo Cavendish, uma grande variedade de cultivares são consumidas nas diferentes regiões do Brasil. No entanto, as informações bioquímicas e fisiológicas a respeito das cultivares consumidas no país são ainda restritas e, apesar de serem muito diferentes entre si, são tratadas da mesma maneira na pré e pós-colheita, o que muitas vezes compromete a qualidade do fruto. Diante disso, dois pontos são fundamentais para a obtenção de frutos de melhor qualidade: a definição do ponto de colheita e o tratamento dos frutos com etileno após a colheita. Hoje a colheita é feita em função do diâmetro dos frutos e o tratamento com etileno é o mesmo para todas as cultivares. Porém, frutos com o mesmo diâmetro nem sempre estão no mesmo estágio de maturidade fisiológica e, usualmente, o tratamento pós-colheita feito com etileno, visando o amadurecimento mais rápido e uniforme dos frutos, não segue nenhuma orientação técnica. A consequência da falta de critérios definidos para a colheita e para a aplicação de etileno resulta em bananas com baixa qualidade e com vida-de-prateleira curta. A produção de banana é dificultada pelos problemas fitossanitários que ocorrem nas plantações, incluindo doenças como as Sigatokas Negra e Amarela e o Mal-do-Panamá. Tendo em vista a ameaça que as doenças da bananeira representam e os prejuízos que podem causar, a introdução de cultivares resistentes é a melhor forma para reduzir a pressão desses patógenos sobre a cultura. Por ser resistente às Sigatokas e ao Mal de Panamá este trabalho visou conhecer melhor a cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) que tem como defeito principal uma vida-de-prateleira muito curta. Os objetivos deste trabalho foram: (1) estabelecer o ponto de colheita das bananas da cultivar Thap Maeo utilizando a metodologia da soma de temperatura a que a planta está exposta durante o desenvolvimento dos frutos; (2) estabelecer, a partir da caracterização físico-química dos frutos, o teor ideal de etileno exógeno para promover o amadurecimento uniforme dos frutos e, (3) estudar o balanço hormonal no amadurecimento dos frutos. Em uma primeira etapa foi implantado um experimento de campo para determinar a Temperatura Base e a Idade Fisiológica Máxima para esta cultivar. Estes parâmetros são necessários para o cálculo da idade fisiológica e na determinação do ponto de colheita. Com o término desta etapa, foram realizadas colheitas de frutos em diferentes épocas do ano para confirmar a metodologia usada. Foi possível estabelecer uma metodologia para estimar o ponto de colheita dos frutos de acordo com a estação do ano em que estes se desenvolveram. Para estabelecer o teor ideal de etileno exógeno aplicado na pós-colheita, os frutos foram testados com diferentes concentrações de etileno (0 a 1000 ppm) em dose única. Os resultados indicam que mesmo as menores concentrações de etileno aplicadas promovem o amadurecimento uniforme dos frutos, sem diferenças aparentes entre os tratamentos. Além disso, as análises do perfil de compostos voláteis da polpa indicam que a maior diferença entre o aroma dos tratamentos é entre frutos tratados e não tratados. Os frutos que não foram tratados apresentaram maior quantidade de compostos identificados. Em todas as colheitas realizadas, o período entre o início do amadurecimento e o amadurecimento completo dos frutos foi consideravelmente curto se comparado a bananas do subgrupo Nanica. Para melhor compreender estes resultados, além do etileno, foram quantificados os teores livres dos hormônios ácido indol-3-acético (AIA) e ácido abcísico (ABA). Em comparação com estudos anteriores, com cultivares do subgrupo Nanica, a cultivar Thap Maeo produz mais etileno e ABA durante o amadurecimento, além de apresentar menores teores de AIA quando verde. Estas diferenças hormonais podem explicar o curto período de amadurecimento desta cultivar. / Banana is an important staple food. Unlike the world Market, which has only the Cavendish Bananas as export bananas, Brazilian market has many Bananas varieties. However, biochemical and physiological information about these varieties are still scarce and different bananas cultivars are treated the same way in pre or post-harvest, which often affects the quality of the fruit. In this context, two issues are important to reach best fruit quality: definition of harvest time and the exogenous ethylene treatment. Now a day the harvest time is defined by the diameter of the fruits and the ethylene treatment is equal for all cultivars. However, fruits with the same diameter not always are in the same development grade and the post-harvest ethylene treatment, aiming a faster and uniform ripening, does not follow any technical recommendation. The consequences for the lack of criteria in the harvest and for the ethylene treatment might be a low quality and shelf life banana. Banana production is hampered by plant health problems occurring in the production fields, including the diseases such as the Sigatokas and the Panama Wilt. Given the threat of the banana diseases, and the damage they can cause, the introduction of resistant cultivars is the best way to reduce the pressure of these pathogens on this crop. Being resistant to Sigatokas and Panama diseases, this work aimed to know better the cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) whose main defect is a short shelf life. The objectives of this work were: (1) to establish the harvest time of Thap Maeo bananas using the thermal sum techniques, (2) using the physico-chemical characterization of the fruit, establish the ideal concentration of exogenous ethylene to promote uniform ripening of fruits and (3) study the hormonal balance in the fruit ripening. The first step was a field experiment to determine the base temperature and the maximum physiological age. These parameters are used to calculate the thermal sum. The next step was to harvest fruits from different times of the year to confirm the methodology. It was established a methodology to estimate the harvest time according to the season in which the fruit has developed. Five ethylene concentration were tested (0-1000 ppm). Results showed that even the low ethylene concentration applied could promote the uniform ripening of the fruits with no apparent differences between the treatments. Furthermore, the analysis of volatile compounds in the pulp indicate that the major difference between the aroma of treatments is between treated and untreated fruits. The fruits that were not treated showed a higher amount of identified compounds. For all harvested fruits, the period between the ripening start and full ripening of the fruit was short when compared to the Nanica bananas. Levels of the hormones indole-3-acetic acid and abscisic acid, in addition to ethylene, were quantified to better understand these results. Compared to previous studies, with cultivars of Nanica subgroup, the cultivar Thap Maeo produce more ethylene and ABA during ripening, and have lower IAA level in the green stage. These hormonal differences may explain the short maturity period of this cultivar.

A automação de uma central de água gelada é muito utilizada para reduzir o consumo energético de edificações comerciais ao controlar a operação dos seus componentes e consequentemente das vazões de ar e água em função da carga térmica. Considerando as estratégias de controle atualmente em uso, existe a possibilidade de melhorá-las por meio do controle das variáveis de temperatura do sistema (temperaturas de insuflação do ar, da água gelada e da água de condensação), que na maioria dos casos são mantidas fixas para as condições de dimensionamento do sistema ou alteradas apenas em função das condições externas. Estudos demonstram que o controle adequado de cada uma dessas temperaturas nas condições de operação momentâneas (condições climáticas e carga térmica), seja de forma individualizada ou integradas, pode proporcionar reduções significativas no consumo de energia do sistema de climatização. Dessa forma, o presente estudo avaliou os ganhos de uma automação isolada e integrada dessas três temperaturas em base anual para as condições climáticas brasileiras, implementando a automação em diferentes cidades representativas do zoneamento bioclimático brasileiro via simulação computacional utilizando o software EnergyPlus(TM) para uma edificação comercial típica. Os resultados obtidos para a automação integrada indicam reduções globais de consumo que variam com a condição climática entre 5,03% e 19,68% quando comparado com o controle de temperatura fixa, e quando comparado com um controle que varia apenas em função das condições externas as reduções variam entre 3,22% e 8,21%. Esses resultados demonstram que o controle sugerido é melhor que os modelos adotados como referência de mercado. / Automation of a central chilled-water plant is widely used to reduce the energy consumption of commercial buildings by controlling the operation of its components and consequently the air and water flow rates according to the thermal load. Considering the control strategies currently in use, there is a possibility to improve them by controlling the system temperature variables (air insufflation, cold and condensation water temperatures), which in most cases are fixed in system design conditions or variable only according to the external weather. Studies demonstrate that an adequate control of each of these temperatures under momentary operating conditions (climatic conditions and thermal load), whether in an individualized or integrated way, can provide significant reductions in the energy consumption of the HVAC system. Thus, the present study intends to evaluate the energy consumption gains of an individualized and integrated automation of the three variable temperatures on an annual basis for Brazilian climatic conditions, implementing automation for different cities representing the Brazilian bioclimatic zoning. Such evaluation was made by computer simulation using EnergyPlus(TM) software for a typical commercial building. The results obtained with the integrated automation show savings in global consumption that change with the weather between 5,03% and 19,68% when compared with a fixed control, and when compared with a control that varies according to weather conditions the savings are between 3,22% and 8,21%. These results show that the proposed control is better than both models adopted as market benchmarks.

Este estudo teve como objetivo avaliar a influência de recursos de climatização, ventilação e nebulização sobre a fisiologia e o comportamento de vacas Holandesas alojadas em free-stall, durante o verão do sudeste brasileiro. Foram utilizadas 20 vacas Holandesas lactantes em duas fases experimentais. No experimento I, foram avaliados os efeitos do tratamento ventilação e nebulização e, no experimento II, analisou-se a influência da ventilação isolada. Os parâmetros ambientais registrados foram temperatura do ar, umidade relativa, temperatura de globo negro e pluviosidade, e posteriormente, foi calculado o índice do globo negro e umidade. Os parâmetros fisiológicos avaliados foram temperatura retal, temperatura caudal e freqüência respiratória. Os parâmetros comportamentais observados foram atividade, postura, posição e localização dos animais dentro da instalação. Para obtenção das estatísticas descritivas para as variáveis fisiológicas e comportamentais foi utilizada metodologia de quadrados mínimos. As variáveis fisiológicas para ambas fases experimentais não apresentaram diferenças e indicaram conforto térmico. As respostas comportamentais indicaram que o estudo do comportamento é uma ferramenta importante na avaliação do bem-estar dos animais. O sistema de climatização, com ventilação e nebulização, associadas ou não, podem proporcionar um ambiente de maior conforto, determinando alterações comportamentais. / This studys main goal was to evaluate the influence of resources of climatization, fun and mist, on the physiology and the behaviour of Holstein cows housed in free-stall, during Brazilian southeast summer. Was used twenty Holstein milking cows in two experiments. In Trial one the effects of fun and mist were evaluated and in Trial II the influence of fun was analyzed. The environmental parameters registered were air temperature, relative humidity, black globe temperature and rain precipitation, and subsequently was computed the black globe temperature and humidity index. The physiological parameters evaluated were rectal temperature, tail basis temperature and respiratory rate. The behavioral parameters observed were activity, posture and animal position inside of stall. The obtainment of descriptive statistical for the physiological and behavioral variables was used the minimum square method. There were no differences in the physiological variables for both phases indicating thermal comfort. The behavioral responses indicated that the behaviour study is an important tool to evaluate the animal welfare. The climatization system with fun, with or without mist, can to promote an environment with more comfort, determining behavioral changes.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-08-04T17:48:21Z No. of bitstreams: 1 Genyr Kappler_.pdf: 7040737 bytes, checksum: b8f3c862e305815a08af95dead0bbfd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T17:48:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Genyr Kappler_.pdf: 7040737 bytes, checksum: b8f3c862e305815a08af95dead0bbfd5 (MD5) Previous issue date: 2016-04-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / A energia é considerada a espinha dorsal da economia moderna, e seu consumo se intensifica nas sociedades emergentes a medida que sua qualidade de vida melhora. O atual cenário energético global indica que as fontes convencionais de energia estão se esgotando, evidenciando a importância em se explorar e viabilizar fontes renováveis para suprir a demanda futura. A climatização de ambientes é responsável por uma grande parcela deste consumo de energia, e sistemas bioclimáticos, que utilizam a geotermia e a energia solar fotovoltaica, são alternativas adequadas e ainda pouco explorada para suprimir a necessidade do uso de condicionadores de ar. O solo tem, em certa profundidade, temperatura equivalente à temperatura média anual local. Várias iniciativas têm buscado fazer uso deste recurso através do sistema de troca térmica por dutos enterrados, onde o fluido de troca térmica é o ar, e mais recentemente surgiram estudos com o uso da água como fluido de troca térmica. Neste trabalho é apresentada uma análise experimental que avalia o desempenho de um sistema terra-água-ar, alimentado por energia solar fotovoltaica, para climatização de edificações. O sistema proposto utiliza a estabilidade térmica do solo pelo uso de um reservatório de água (WT) em certa profundidade, que opera como fonte ou dissipador de energia térmica reduzindo a variação da temperatura no interior das edifícações. Um protótipo foi construído e é essencialmente constituído por: um ambiente climatizado (AC) com volume de 0,6 m3, um fan coil; um reservatório (WT) com volume de 0,38 m3, com o fundo enterrado a 2 m abaixo da superfície do solo; e, uma bomba de água. Verificou-se que o sistema proposto manteve a sua temperatura constante e em conformidade com a norma ASHRAE 55 2004 para ambientes naturalmente condicionados, com a temperatura no AC em torno de 23,6 ℃ enquanto a temperatura do ar ambiente variou de 18,8 °C a 29,4 °C, sendo que a temperatura do solo era 21 °C. Para uma taxa de 119 W de calor adicionado no AC, a taxa de remoção de calor no fan coil foi de 98,6 W. Com base nos dados experimentais, o sistema foi validado e a profundidade e tamanho ideais do reservatório de água foram determinados para uma aplicação em escala real. Para o local experimentado foi determinada que a profundidade ideal, com o solo na temperatura constante equivalente a média anual de 18 °C, é entre 6 e 9 m. Um sistema de geração de energia elétrica fotovoltaica foi proposto para alimentar o sistema experimental terra -água-ar. / Energy is considered the backbone of the modern economy and its consumption intensifies in emerging societies as their quality of life improves. The current global energy scenario indicates that conventional energy resources are depleting, highlighting the importance of exploring and enable renewable resources to meet future energy demand. Buildings’ HVAC is responsible for a large portion of domestic energy consumption, and bioclimatic systems, that use geothermal energy and solar photovoltaic, are suitable and still little explored alternatives to eliminate the need for the use of air conditioners. The temperature of soil at a certain depth is equivalent to the local average yearly temperature. Various initiatives have sought to make use of this resource through Earth-Air-Heat-Exchange system, where the fluid used for heat transfer is air, and only recently emerged studies making use of water as a heat transfer fluid. This paper presents an experimental analysis that evaluates the performance of an earth-water-air system powered by photovoltaic solar energy, for conditioning the air of buildings. The proposed system uses the thermal stability of the soil, through the use of a water tank (WT) at a certain depth, which operates as a source or sink for thermal energy thus reducing the temperature variation inside the buildings. A prototype was built and is essentially made up of an air-conditioned environment (AC) with 0.6 m3 volume, one fan coil, a reservoir (WT) with a volume of 0.38 m3, buried with the bottom at 2 m below the ground surface, and a water pump. It was found that the proposed system has kept AC's temperature constant and in agreement with ASHRAE Standard 55 2004 for naturally conditioned environment, with the temperature around 23.6 ℃. The ambient air temperature varied from 18.8 °C to 29.4 °C and the soil temperature was 21 °C. For a 119 W incoming heat rate on the AC, the heat removal rate in the fan coil was 98.6 W. Based on the experimental data, the system has been validated and the optimal depth and size of the water reservoir were determined for an application in real scale. For the analysed site it was determined that the optimum depth to reach the soil at a constant temperature equivalent to the yearly average of 18 °C is between 6 to 9 m. A photovoltaic power generation system is proposed for the earth-water-air experimental system.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-11T15:24:04Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2659414 bytes, checksum: daffe4d3b79a46f98678d09a7952e81b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T15:24:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2659414 bytes, checksum: daffe4d3b79a46f98678d09a7952e81b (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, will be characterized two types of adsorptive wheels, an active effect and the other passive effect, known respectively as desiccant wheel and enthalpy wheel. These devices are used to compose the climatization adsorption systems as a means of promoting the dehumidification of air using the adsorption phenomenon that occurs in their adsorptive matrices. This phenomenon involves both the mass transfer and the heat, its cycles are defined by two processes taking place simultaneously, the adsorption and desorption. In the study, the characterization will boil down to assess the equipment in different working conditions with the main objective to achieve better dehumidification of air using the least amount of energy possible. Procedures were used for low air flow rates set in three categories: the process flow, which is the airflow to be treated, or dehumidified, a regeneration flow, which is the air stream in countercurrent flow desiccant rotor with process flow will serve as a means of maintaining the adsorptive cycle always performing heat exchange and mass, and the return flow, which flow against the enthalpy rotor will also serve as a means of promoting the dehumidification of process air. In the regeneration flow rates will be assessed the effects of low temperature heating and in both wheels will be evaluated the effects of different rotational speeds. Will also take place, procedures in order to verify the possibility of the wheel enthalpy work as a wheel desiccant . The findings contributed significantly to the climate control by adsorption systems is taken increasingly as a viable alternative to replacing conventional cooling. / No presente trabalho foram caracterizados dois tipos de rotores adsortivos, um de efeito ativo e outro de efeito passivo, conhecidos respectivamente como rotor dessecante e rotor entálpico. Esses equipamentos são usados para compor os sistemas de climatização por adsorção como meio de promover a desumidificação do ar usando o fenômeno da adsorção que ocorre em suas matrizes adsortivas. Esse fenômeno envolve tanto a transferência de massa quanto a de calor, seus ciclos são definidos por dois processos que ocorrem simultaneamente, a adsorção e a dessorção. No estudo, a caracterização se resume em avaliar os equipamentos em diferentes condições de trabalho tendo como principal objetivo alcançar a melhor desumidificação do ar usando a menor quantidade de energia possível. Durante os procedimentos foram usadas baixas vazões de ar definidas em três categorias: a vazão de processo, que é a corrente de ar a ser tratada, ou seja, desumidificada, a vazão de regeneração, que é a corrente de ar que em contra fluxo no rotor dessecante com a vazão de processo servirá como meio de manter o ciclo adsortivo sempre realizando as trocas de calor e massa, e a vazão de retorno, que em contra fluxo no rotor entálpico servirá também como meio de promover a desumidificação do ar de processo. Nas vazões de regeneração foram avaliados os efeitos de baixas temperaturas de aquecimento e em ambos os rotores foram avaliados os efeitos de diferentes rotações. Foram realizados também, procedimentos com o intuito de verificar a possibilidade de o rotor entálpico trabalhar como rotor dessecante. Os resultados desse trabalho contribuíram significativamente para que os sistemas de climatização por adsorção seja tido cada vez como uma alternativa viável à substituição da refrigeração convencional.

A banana é um fruto consumido no mundo todo e, ao contrário do que acontece na maioria dos países nos quais predomina o grupo Cavendish, uma grande variedade de cultivares são consumidas nas diferentes regiões do Brasil. No entanto, as informações bioquímicas e fisiológicas a respeito das cultivares consumidas no país são ainda restritas e, apesar de serem muito diferentes entre si, são tratadas da mesma maneira na pré e pós-colheita, o que muitas vezes compromete a qualidade do fruto. Diante disso, dois pontos são fundamentais para a obtenção de frutos de melhor qualidade: a definição do ponto de colheita e o tratamento dos frutos com etileno após a colheita. Hoje a colheita é feita em função do diâmetro dos frutos e o tratamento com etileno é o mesmo para todas as cultivares. Porém, frutos com o mesmo diâmetro nem sempre estão no mesmo estágio de maturidade fisiológica e, usualmente, o tratamento pós-colheita feito com etileno, visando o amadurecimento mais rápido e uniforme dos frutos, não segue nenhuma orientação técnica. A consequência da falta de critérios definidos para a colheita e para a aplicação de etileno resulta em bananas com baixa qualidade e com vida-de-prateleira curta. A produção de banana é dificultada pelos problemas fitossanitários que ocorrem nas plantações, incluindo doenças como as Sigatokas Negra e Amarela e o Mal-do-Panamá. Tendo em vista a ameaça que as doenças da bananeira representam e os prejuízos que podem causar, a introdução de cultivares resistentes é a melhor forma para reduzir a pressão desses patógenos sobre a cultura. Por ser resistente às Sigatokas e ao Mal de Panamá este trabalho visou conhecer melhor a cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) que tem como defeito principal uma vida-de-prateleira muito curta. Os objetivos deste trabalho foram: (1) estabelecer o ponto de colheita das bananas da cultivar Thap Maeo utilizando a metodologia da soma de temperatura a que a planta está exposta durante o desenvolvimento dos frutos; (2) estabelecer, a partir da caracterização físico-química dos frutos, o teor ideal de etileno exógeno para promover o amadurecimento uniforme dos frutos e, (3) estudar o balanço hormonal no amadurecimento dos frutos. Em uma primeira etapa foi implantado um experimento de campo para determinar a Temperatura Base e a Idade Fisiológica Máxima para esta cultivar. Estes parâmetros são necessários para o cálculo da idade fisiológica e na determinação do ponto de colheita. Com o término desta etapa, foram realizadas colheitas de frutos em diferentes épocas do ano para confirmar a metodologia usada. Foi possível estabelecer uma metodologia para estimar o ponto de colheita dos frutos de acordo com a estação do ano em que estes se desenvolveram. Para estabelecer o teor ideal de etileno exógeno aplicado na pós-colheita, os frutos foram testados com diferentes concentrações de etileno (0 a 1000 ppm) em dose única. Os resultados indicam que mesmo as menores concentrações de etileno aplicadas promovem o amadurecimento uniforme dos frutos, sem diferenças aparentes entre os tratamentos. Além disso, as análises do perfil de compostos voláteis da polpa indicam que a maior diferença entre o aroma dos tratamentos é entre frutos tratados e não tratados. Os frutos que não foram tratados apresentaram maior quantidade de compostos identificados. Em todas as colheitas realizadas, o período entre o início do amadurecimento e o amadurecimento completo dos frutos foi consideravelmente curto se comparado a bananas do subgrupo Nanica. Para melhor compreender estes resultados, além do etileno, foram quantificados os teores livres dos hormônios ácido indol-3-acético (AIA) e ácido abcísico (ABA). Em comparação com estudos anteriores, com cultivares do subgrupo Nanica, a cultivar Thap Maeo produz mais etileno e ABA durante o amadurecimento, além de apresentar menores teores de AIA quando verde. Estas diferenças hormonais podem explicar o curto período de amadurecimento desta cultivar. / Banana is an important staple food. Unlike the world Market, which has only the Cavendish Bananas as export bananas, Brazilian market has many Bananas varieties. However, biochemical and physiological information about these varieties are still scarce and different bananas cultivars are treated the same way in pre or post-harvest, which often affects the quality of the fruit. In this context, two issues are important to reach best fruit quality: definition of harvest time and the exogenous ethylene treatment. Now a day the harvest time is defined by the diameter of the fruits and the ethylene treatment is equal for all cultivars. However, fruits with the same diameter not always are in the same development grade and the post-harvest ethylene treatment, aiming a faster and uniform ripening, does not follow any technical recommendation. The consequences for the lack of criteria in the harvest and for the ethylene treatment might be a low quality and shelf life banana. Banana production is hampered by plant health problems occurring in the production fields, including the diseases such as the Sigatokas and the Panama Wilt. Given the threat of the banana diseases, and the damage they can cause, the introduction of resistant cultivars is the best way to reduce the pressure of these pathogens on this crop. Being resistant to Sigatokas and Panama diseases, this work aimed to know better the cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) whose main defect is a short shelf life. The objectives of this work were: (1) to establish the harvest time of Thap Maeo bananas using the thermal sum techniques, (2) using the physico-chemical characterization of the fruit, establish the ideal concentration of exogenous ethylene to promote uniform ripening of fruits and (3) study the hormonal balance in the fruit ripening. The first step was a field experiment to determine the base temperature and the maximum physiological age. These parameters are used to calculate the thermal sum. The next step was to harvest fruits from different times of the year to confirm the methodology. It was established a methodology to estimate the harvest time according to the season in which the fruit has developed. Five ethylene concentration were tested (0-1000 ppm). Results showed that even the low ethylene concentration applied could promote the uniform ripening of the fruits with no apparent differences between the treatments. Furthermore, the analysis of volatile compounds in the pulp indicate that the major difference between the aroma of treatments is between treated and untreated fruits. The fruits that were not treated showed a higher amount of identified compounds. For all harvested fruits, the period between the ripening start and full ripening of the fruit was short when compared to the Nanica bananas. Levels of the hormones indole-3-acetic acid and abscisic acid, in addition to ethylene, were quantified to better understand these results. Compared to previous studies, with cultivars of Nanica subgroup, the cultivar Thap Maeo produce more ethylene and ABA during ripening, and have lower IAA level in the green stage. These hormonal differences may explain the short maturity period of this cultivar.