A agricultura tradicional realizada em campo aberto é dependente do meio físico natural, sendo sua prosperidade resultado de circunstâncias favoráveis do solo, do clima e água, entre outros. A necessidade crescente de se produzir vegetais com alta qualidade, do planejamento da produção agrícola em termos de quantidade e prazo, da redução dos custos por unidade de produção, com a manutenção ou aumento da qualidade têm levado a um aumento da utilização de cultivo protegido. A realização da produção agrícola com uma certa independência das condições climáticas pode ser obtida através da utilização de casas de vegetação, comercialmente conhecidas como estufas. Diversos estudos mostram que as principais variáveis climáticas envolvidas no processo de produção vegetal são: a temperatura, a umidade, a luminosidade e a concentração de gás carbônico. A presença desses fatores, dentro de certos limites mínimos e máximos, proporciona condições propícias para o desenvolvimento vegetal, enquanto que fora desses limites, o desenvolvimento é prejudicado. Portanto, uma boa política de controle dessas variáveis torna-se imprescindível. Este trabalho apresenta um sistema desenvolvido para a pesquisa em controle climático em casas de vegetação, denominado Agrilogic. Ele utiliza elementos comumente encontrados em automação industrial, como CLP (Controlador Lógico Programável) para as atividades consideradas de curto prazo e um software supervisório do tipo SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) para controlar as atividades consideradas de longo prazo e para a IHM (Interface Homem Máquina) de mais alto nível, num computador pessoal. A interligação do CLP com o computador pessoal é feita via modem através de uma linha telefônica. O sistema foi instalado em uma casa de vegetação do Instituto de Biociências da USP para monitoração e controle da temperatura, da umidade relativa do ar e do fotoperíodo, enquanto o computador de supervisão está localizado no Laboratório de Automação Agrícola, na Escola Politécnica da USP. / Traditional open field agriculture is dependent on the natural environment, and its profit is a result of/ derives from favorable soil, weather and water conditions, among other factors. The increasing need to produce high quality crops, to plan agricultural production in terms of quantity and time, to decrease costs, while maintaining or increasing quality has led to protected agriculture. Agricultural production with some independence of weather conditions can be obtained using greenhouses, which provide good weather protection for the crop. There are many studies showing that the main variables related to crop production are: air temperature, air humidity, solar radiation and carbon dioxide concentration. The maintenance of these variables between a minimum and a maximum limit provides good conditions for crop development, whereas, beyond these limits, the development is restrained. Consequently, a good control policy for these variables is deemed necessary. This work presents Agrilogic, a system for research on greenhouse climate control. It uses industrial automation devices, such as PLC (Programmable Logic Controller), which accounts for short time activities and SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), software responsible for the MMI (Man Machine Interface), which accounts for the long-term activities. The system was installed in a greenhouse at Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo for temperature, air relative humidity and photoperiod monitoring and control, and it is linked to a personal computer located at the Agricultural Automation Laboratory, at Escola Politécnica da USP, via a modem and a telephone line.

A agricultura tradicional realizada em campo aberto é dependente do meio físico natural, sendo sua prosperidade resultado de circunstâncias favoráveis do solo, do clima e água, entre outros. A necessidade crescente de se produzir vegetais com alta qualidade, do planejamento da produção agrícola em termos de quantidade e prazo, da redução dos custos por unidade de produção, com a manutenção ou aumento da qualidade têm levado a um aumento da utilização de cultivo protegido. A realização da produção agrícola com uma certa independência das condições climáticas pode ser obtida através da utilização de casas de vegetação, comercialmente conhecidas como estufas. Diversos estudos mostram que as principais variáveis climáticas envolvidas no processo de produção vegetal são: a temperatura, a umidade, a luminosidade e a concentração de gás carbônico. A presença desses fatores, dentro de certos limites mínimos e máximos, proporciona condições propícias para o desenvolvimento vegetal, enquanto que fora desses limites, o desenvolvimento é prejudicado. Portanto, uma boa política de controle dessas variáveis torna-se imprescindível. Este trabalho apresenta um sistema desenvolvido para a pesquisa em controle climático em casas de vegetação, denominado Agrilogic. Ele utiliza elementos comumente encontrados em automação industrial, como CLP (Controlador Lógico Programável) para as atividades consideradas de curto prazo e um software supervisório do tipo SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) para controlar as atividades consideradas de longo prazo e para a IHM (Interface Homem Máquina) de mais alto nível, num computador pessoal. A interligação do CLP com o computador pessoal é feita via modem através de uma linha telefônica. O sistema foi instalado em uma casa de vegetação do Instituto de Biociências da USP para monitoração e controle da temperatura, da umidade relativa do ar e do fotoperíodo, enquanto o computador de supervisão está localizado no Laboratório de Automação Agrícola, na Escola Politécnica da USP. / Traditional open field agriculture is dependent on the natural environment, and its profit is a result of/ derives from favorable soil, weather and water conditions, among other factors. The increasing need to produce high quality crops, to plan agricultural production in terms of quantity and time, to decrease costs, while maintaining or increasing quality has led to protected agriculture. Agricultural production with some independence of weather conditions can be obtained using greenhouses, which provide good weather protection for the crop. There are many studies showing that the main variables related to crop production are: air temperature, air humidity, solar radiation and carbon dioxide concentration. The maintenance of these variables between a minimum and a maximum limit provides good conditions for crop development, whereas, beyond these limits, the development is restrained. Consequently, a good control policy for these variables is deemed necessary. This work presents Agrilogic, a system for research on greenhouse climate control. It uses industrial automation devices, such as PLC (Programmable Logic Controller), which accounts for short time activities and SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), software responsible for the MMI (Man Machine Interface), which accounts for the long-term activities. The system was installed in a greenhouse at Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo for temperature, air relative humidity and photoperiod monitoring and control, and it is linked to a personal computer located at the Agricultural Automation Laboratory, at Escola Politécnica da USP, via a modem and a telephone line.

This report studies a subarctic greenhouse located in Nikkala, Sweden called Nikkala handelsträdgård. Through a visit to the greenhouse coupled with the creation of two simulation models this study investigates the differences in energy demand with water-carried and air-carried heating systems, high pressure sodium lights and Light emitting diode lights and insulation in parts of the greenhouse without a active cultivation. With the purpose of comparing the alternatives to the existing system at Nikkala handelsträdgård. This, to evaluate if an investment in insulation for the non cultivating parts or changing to a water-carried heating system with Light emitting diode lights could be considered profitable. Operating a greenhouse in a subarctic climate is a hard task and especially if the operation is year round. Efficient heating systems, thermal screens, dehumidifying measures and Lighting systems are crucial to ensure a profitable business. At Nikkala handelsträdgård they are currently using a pellets burner in combination with a air-carried heating system and HPS lamps in the majority of the greenhouse.  The simulations of the main greenhouse were made in Ansys fluent where the crop section was simulated by implementing source terms to a macro porous medium. The parts of the greenhouse which did not host an active cultivation were simulated in IDA ICE.  It was found that saving of just under 14 800 SEK monthly or 18 % could be made by implementing a water-carried heating system in combination with state of the art lighting. Given this a payback-time of 3-9 years could be expected given different scenarios. An implementation of insulation in the non cultivation greenhouse parts would save up to 25 300 SEK annually or 46 % of the heat demand and the investment would give a payback-time of 1-2 years given different scenarios. Given this a reduction of CO2 equivalents of just under 1,9 tonnes could be achieved yearly. It was concluded that relatively inexpensive investments could have a great impact on the energy demand and thereby the economical performance of a subarctic greenhouse. New operations should be built with a LED light system and water-carried heating system and all parts of the greenhouse which is not housing an active cultivation needs to be insulated.