O Repositório Institucional da Universidade Federal Rural da Amazônia (RIUFRA) é um dispositivo de armazenamento e disseminação das obras intelectuais da UFRA, produzidas no âmbito das atividades de pesquisa, ensino e extensão da instituição. É composto de documentos em formato digital, provenientes das atividades desenvolvidas pelo corpo docente, discente e técnico-administrativo da UFRA e por obras elaboradas a partir de convênio ou colaboração entre a instituição e outros órgãos publicados em autoria e/ou coautoria.
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http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/2619| Title: | Desenvolvimento de um modelo Fuzzy para determinação do calor latente com aplicação em sistemas de irrigação. |
| Advisor: | CAGNON, José Ângelo |
| Authors: | SOUZA, Orlando Tadeu Lima de |
| Keywords: | Modelo Fuzzi Sistema de irrigação Calor latente Lógica Fuzzy Sistemas de controle |
| Issue Date: | 2025-05-06 |
| Publisher: | Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP/Câmpus de Botucatu |
| Citation: | SOUZA, Orlando Tadeu Lima de. Desenvolvimento de um modelo Fuzzy para determinação do calor latente com aplicação em sistemas de irrigação. Orientador: Dr. José Angelo Cagnon. 2004. 125 f. Tese (Doutorado em Agronomia - Energia na Agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Campus de Botucatu, Botucatu, SP, 2004. Disponível em: http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/2619. Acesso em: . |
| Resumo: | A determinação da quantidade de água necessária é um dos principais parâmetros para o correto planejamento, dimensionamento e manejo de um sistema de irrigação agrícola. Uma das conseqüências da eficácia do dimensionamento do sistema é o aumento da produtividade e, em decorrência, a lucratividade. A quantidade adequada de água é, pois, uma condição importantíssima para a otimização do crescimento vegetal acarretando a produção, com reduzidos custos econômicos. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um modelo matemático, baseado na Teoria Fuzzy, para determinar o fluxo de calor latente, tendo como decorrência o cálculo da da evapotranspiração que define a quantidade de água necessária para o cultivo de plantas em ambientes protegidos, visando sobretudo a racionalização do uso da água e da energia elétrica na atividade agrícola. Este modelo pode ser utilizado na implementação de um sistema de controle de vazão em irrigações, proporcionando a determinação do tempo e do volume de água necessários ao suprimento hídrico da cultura. A quantidade de água requerida para a suplementação hídrica do sistema é obtida a partir da determinação do fluxo de calor latente, cuja grandeza é o equivalente ao volume de água evapotranspirado pela cultura. O modelo adota três variáveis de entrada, que são: o saldo da radiação solar, o fluxo de calor no solo e a temperatura do ar, cujos valores são medidos através de equipamentos instalados na área de plantio. Através desse modelo é possível determinar o fluxo de calor latente (LE), sendo esta a variável de saída do referido modelo. Para a convalidação do modelo proposto foram utilizados os dados obtidos em experimento realizado com o cultivo de rúcula (Eruca sativa L.), em estufa coberta de polietileno, no departamento de Ciências Ambientais, da Faculdade de Ciências Agronômicas e os resultados apresentados foram obtidos através de simulações realizadas no Laboratório Didático de Informática dessa mesma instituição. Os valores do fluxo de calor latente, denominado LE, determinados através do modelo proposto foram comparados com os valores calculados pelo método da razão de Bowen, e apresentaram uma alta correlação quando comparados estatisticamente, chegando-se a 94%, para 99,9% de significância, com coeficiente de determinação de 90%. O erro médio verificado, entre os dados analisados através do método clássico e o modelo fuzzy, foi de 1%, cujo valor pode ser considerado praticamente desprezível. A relevância deste trabalho é o desenvolvimento de uma nova metodologia para o cálculo do fluxo de calor latente, através de um modelo matemático utilizando lógica fuzzy, que se constitui em uma ferramenta muito útil para a determinação da altura da lâmina de água necessária em um sistema de irrigação. O modelo desenvolvido pode ser utilizado na automação e gerenciamento em um sistema da irrigação, através da implementação de controlador fuzzy/PID. Como conseqüência, o sistema poderá promover a racionalização do consumo de água e da energia elétrica, contribuindo para a diminuição dos custos, possibilitando um desenvolvimento de forma sustentável da atividade agrícola, gerando maior lucratividade decorrente da otimização da produção. |
| Abstract: | The determination of the necessary amount of water is one of the main parameters of an agriculture irrigation system. One of the efficient consequences of the measurements of the system is the increase of productivity, and therefore the profitable advantage of it. The satisfactory amount of water is therefore a very important condition for the growing accomplishment of the plant causing the production, with fewer costs. The aim of this work is the development of a mathematical model, based on the Fuzzy Theory, to determine the stream of latent heat, having as a result the calculation of the transpiration dissipated that defines the necessary amount of water for the cultivations of plants in protected environments; intending above all the balance of water usage and electricity in the agriculture activity. This model can be used in the implementation of a system that controls the outflowing of irrigations, determining the time and volume of water that is necessary for the furnishing of it. The required amount of water for the supplement of the system is the gathered through the determination of the stream of latent heat, for its highness is the equivalent to the volume of water transpired by the plant. The model adopts three variables to begin with, which are: the balance of solar radiation, stream of the soil heat and the air temperature, which are the amounts that are measured by the installed equipments in the planted area. Through this model is possible to determine the stream of latent heat (LE), having it as the variable of exit of the model. To have this model validated there were used data, that were obtained in the experiment that was done by the cultivation of Euruca Sativa L., in an incubator covered by polyethylene at the Department of Science, at Faculdade de Ciências Agrônomicas and the results were obtained trough simulations that were done in the Laboratory of this Institution. The values of latent heat stream, named LE, determined through a model proposed were compared with the values that were calculated for the method of reason by Bowen and they present a high correlation when compared in a statistic way, getting a result of 94%to 99.9%of meaningfulness; with a coefficient of determination of 90%. The medium error verified between the analyzed data through the classic and fuzzy method was of 1%, which can be a despicable value. The relevance of this work is the development of a new methodology for the calculation of latent heat stream, through a mathematical model using the fuzzy logic, that build up a very useful tool to determine the height of the water lamina necessary in a system of irrigation. The model developed can be used in the automation and in the management in a system of irrigation, through the establishment of controlling fuzzy/PID. As a consequence, the system will be able to promote the rationalization of water and electricity consume, contributing for the lower of costs , becoming possible the sustainable development of the agriculture activity, generating a higher profit that was a result of the closing of the production. |
| URI: | http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/2619 |
| Appears in Collections: | Dissertações - Externas a UFRA |
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