Banca de DEFESA: FRANCISCO AECIO DE LIMA PEREIRA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: FRANCISCO AECIO DE LIMA PEREIRA
DATA: 30/01/2017
HORA: 09:00
LOCAL: LABORATÓRIO DE CONSTRUÇÕES RURAIS E AMBIENTAIS
TÍTULO:

DESENVOLVIMENTO E ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE UM SISTEMA DE AUTOMAÇÃO DE PRECISÃO PARA IRRIGAÇÃO LOCALIZADA UTILIZANDO ARDUINO E INVERSOR DE FREQUÊNCIA 

PALAVRAS-CHAVES:

Agricultura irrigada, variação de rotação, potência ativa.

PÁGINAS: 70
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Engenharia Agrícola
RESUMO:

A taxa de crescimento da população diminui, mas mesmo assim continua a ter crescimentos absolutos consideráveis, tornando os recursos hídricos cada vez mais limitados. Para torna-se viável ao longo do tempo, a irrigação, que é o maior consumidor de água doce e grande consumidor de energia, precisa ficar da vez mais eficiente. Um dos caminhos é o uso de tecnologias para melhorar esse quadro. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de automação de precisão para controlar a pressão de serviço na irrigação localizada, utilizando uma placa Arduino Mega acoplada a um inversor de frequência, sensores de pressão para quantificar a redução da demanda de potência e comparada com um sistema convencional. Construiu-se uma bancada de testes composta reservatório de água, conjunto motobomba trifásico (380 V), válvulas hidráulicas e controlador eletrônico comercial para abertura e fechamento das válvulas. Foram realizados dois ensaios, um utilizando o sistema automatizado, no qual a alimentação da bomba foi feita pelo inversor de frequência, e o segundo ensaio utilizando alimentação direta da rede de energia. O controlador de irrigação comercial abriu e fechou as válvulas a cada 20 mim, que foram reguladas de forma a inserir uma perda de crescente da válvula 1 para 6. O sistema de automação composto por uma placa arduino controlava o inversor de frequência, monitorava e gravava os dados das pressões das linhas de alimentação e retorno e o status de cada válvula (aberta ou fechada). Quando o motor foi acionado direto da rede, o sistema trabalhava em modo de malha aberta, apenas monitorando as variáveis de processo. No modo automático, o sistema trabalhava em malha fechada, monitorando as variáveis de processo e atuando no inversor de frequência, para alterar a rotação da bomba e, consequentemente, ajustar a pressão de saída do sistema ao valor previamente programado, mantendo a pressão de saída constante. Os resultados mostraram que a placa arduino controlou de forma satisfatória a pressão de saída usando o inversor de frequência. A rotação no modo automático variou de 2924 a 3646 rpm, correspondendo a uma variação de frequência de 49,67 a 62,29 Hz, respectivamente, reduzindo a potência ativa em 42,8%. Para o acionamento direto da rede a rotação do motor foi de (3.519 ± 4,64) rpm, e potência ativa de (2.320,55 ± 87,54) W. Comparando o sistema de acionamento direto da rede com o sistema automático, ambos até a válvula 5, pois na válvula 6 o sistema automático apresentou os parâmetros de frequência e rotação acima do especificado para o motor. Na rede a potência ativa foi de 11.728,70 W e no modo automático foi de 8.341,01 W, em relação ao modo automático a redução foi de 40,61%. Já potência aparente e reativa indutiva em termos absolutos subiram das válvulas 1 para 6, mas se analisamos em relação a potência ativa ela caiu, indicando que sistema ficou mais eficientes, como consequência o fator de potência subiu de 0,52 para 0,67.

MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 1161204 - IDALMIR DE SOUZA QUEIROZ JUNIOR
Interno - 273.486.364-20 - JOSE FRANCISMAR DE MEDEIROS - UFERSA
Externo à Instituição - MARINALDO PINHEIRO DE SOUSA NETO - IFRN
Presidente - 1354828 - SUEDEMIO DE LIMA SILVA
Externo ao Programa - 1585705 - VLADIMIR BATISTA FIGUEIREDO