Modelos para estimativa da radiação solar global diária e horária em Botucatu-SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estimativa da irradiação total sobre uma superfície inclinada a partir da irradiação global na horizontal

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Uso e adequação de tensoestruturas à região Amazônica estudo de caso: Feira do Ver-O-Peso em Belém-Pa

A crescente utilização das tensoestruturas para os mais diversos tipos de uso, nem sempre com a devida preocupação com os aspectos climáticos locais, motivou o presente estudo, o qual avalia a adequação deste tipo de cobertura à Região Amazônica. Em particular, tem-se como objeto de estudo as tensoestruturas da feira do Ver-O-Peso, localizada na cidade de Belém-PA. Neste trabalho, a avaliação do desempenho das coberturas tensionadas utilizadas na feira baseou-se na Arquitetura Bioclimática, com ênfase no desempenho das mesmas como proteção às intempéries. Na metodologia utilizada, a adequação do projeto destas tensoestruturas ao clima da região é verificada utilizando-se os programas Analyses Bio 3.0, o SOL-AR 5.0.1 e o Tensil 2.1. Os resultados obtidos com estes programas permitiram uma análise crítica do projeto das tensoestruturas da feira do Ver-O-Peso, quanto à orientação destas estruturas com relação à direção dos ventos predominantes e incidência dos raios solares, assim como no que diz respeito ao seu desempenho térmico e luminoso. Para estudar precisamente a incidência solar nas estruturas de acordo com a posição do sol, foi desenvolvida uma maquete eletrônica, utilizando-se o programa 3 DS MAX 8. Posteriormente, algumas simulações computacionais foram realizadas considerando as coordenadas geográficas da cidade de Belém e a respectiva trajetória do sol, durante o solstício de verão, solstício de inverno e equinócio; Além das análises realizadas através destes programas, foi desenvolvida também uma pesquisa de campo, com base na aplicação de questionários aos usuários da feira (feirantes e clientes). Os resultados obtidos demonstraram a necessidade de melhoria na proteção no interior destas tensoestruturas, especialmente para as barracas localizadas na periferia da área coberta. Para isso, sugere-se a utilização de um anteparo feito com uma membrana translúcida. Este anteparo, colocado estrategicamente nas regiões mais críticas da cobertura permitiria a passagem da luz, porém diminuindo os efeitos da radiação direta e criaria uma proteção mais eficaz para as chuvas, sem agredir esteticamente o projeto original.

Radiation balance in a soybean ecosystem in the Amazon

O avanço da fronteira agrícola na Amazônia, da forma como vem sendo realizado, tem deixado a comunidade cada vez mais preocupada ante os possíveis impactos ambientais decorrentes desta mudança no uso da terra, devido à grande importância que a Amazônia representa para o clima global. Neste trabalho avaliaram-se os componentes do balanço de radiação à superfície, ao longo do ciclo da soja (Glycine Max (L.) Merryl), em uma área de avanço da fronteira agrícola na Amazônia. Os componentes do balanço de radiação foram monitorados continuamente durante o ciclo da soja, em 2006 e 2007, em uma área de 200 ha de extensão. O monocultivo da soja na Amazônia apresentou uma contínua mudança nos componentes do balanço de radiação, tendo como consequência uma redução na energia disponível para o ambiente devido o aumento na reflexão da superfície. Observou-se uma importante contribuição da radiação solar difusa na interceptação da soja durante dias nublados, mesmo sob condições de dossel incompleto. Por outro lado, após o fechamento do dossel, a interação da soja com a radiação acontece de forma semelhante, independente da condição de nebulosidade.

Geotermia rasa em Belém

Um estudo detalhado de geotermia rasa foi realizado no intervalo de profundidade de 0,02 a 210,0 m, na região metropolitana de Belém. As medidas de temperatura foram efetuadas com o uso de termômetros de mercúrio e termistor, enquanto as medidas de condutividade térmica foram feitas em testemunhos de sondagem, utilizando-se o aparato tipo agulha. O fluxo de radiação solar incidente foi registrado com um actinógrafo do tipo Robitzech. O gradiente geotérmico médio obtido na região metropolitana de Belém foi de 0,0254 ± 0,0007 °C.m^-1. O valor médio de condutividade térmica dos testemunhos de sondagem coletados nesta região foi de 1,66 ± 0,52 W.m^-1.°C^-1. Por sua vez, o fluxo geotermal médio na região estudada é de 42,16 ± 1,14 mW.m^-2. A 1,0 m de profundidade ocorrem mudanças temporais nos valores de temperatura, as quais não podem ser consideradas como desprezíveis. Estas, mudanças estão diretamente relacionadas com as variações do fluxo de radiação solar incidente na superfície. O maior incremento deste fluxo, observado de um dia para o outro, foi de cerca de 30 W.m^-2, o que correspondeu a um aumento de temperatura a 1,0 m de profundidade da ordem de 0,22° C. Os perfis de temperatura obtidos durante este trabalho apresentaram deriva em sentidos alternados, durante o ciclo de período de um ano. Os perfis geotérmicos rasos são caracterizados por uma zona de fluxo de calor nulo, denominada "cotovelo", a partir da qual os valores de temperatura crescem com o aumento da profundidade. A profundidade do cotovelo é fundamentalmente influenciada pelo fluxo de calor gerado pela radiação solar incidente na superfície da área em estudo. Elaborou-se um modelo de evolução temporal o qual representa a estrutura térmica e suas variações, da zona compreendida de 0,02 a 10,0 m de profundidade. Os resultados oriundos deste modelo de transferência de calor por condução foram comparados com os obtidos em trabalhos de campo. Observa-se uma boa concordância entre esses resultados. Porém, o ajuste numérico é mais evidente para o período de setembro a fevereiro. Este modelamento poderá ser utilizado também para previsões de deriva dos perfis geotérmicos, desde que sejam conhecidos, a priori, os valores correspondentes às temperaturas médias mensais na superfície, o gradiente geotérmico regional e um dado perfil geotérmico. Este trabalho comprova que o fluxo de radiação solar incidente na superfície é a principal fonte de influência sobre os perfis geotérmicos rasos. A profundidade máxima dessa influência depende principalmente da magnitude desse fluxo, do grau de proteção superficial à incidência direta da radiação e da litologia do local em estudo.

Fotodegradação de fármacos por procesos oxidativos avançados utilizando fonte de irradiação artificial e solar: avaliação química e toxicológica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biossorção do corante DR 23 por Saccharomyces cerevisiae imobilizada em serragem de peroba (Aspidosperma polyneuron) tratada com PEI (polietilenoimina)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da relação desempenho/custo de alguns coletores solares comerciais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Water use of Juniperus virginiana trees encroached into mesic prairies in Oklahoma, USA

Juniperus virginiana (eastern redcedar) is encroaching into mesic prairies of the southern Great Plains, USA, and is altering the hydrologic cycle. We used the thermal dissipation technique to quantify daily water use of J. virginiana into a mesic prairie by measuring 19 trees of different sizes from different density stands located in north-central Oklahoma during 2011. We took the additional step to calibrate our measurements by comparing thermal dissipation technique estimates to volumetric water use for a subset of trees. Except for days with maximum air temperature below -3 degrees C, J. virginiana trees used water year round, reached a peak in late May, and exhibited reduced water use in summer when soil water availability was low. Overall daily average water use was 24 l (+/- 21.81 s.d.) per tree. Trees in low density stands used more water than trees with similar diameters from denser stands. However, there was no difference in water use between trees in different density stands when expressed on a canopy area basis. Approximately 50% of variation in water use that remained after accounting for the factors site, tree, and day was explained using a physiologically-based model that included daily potential evapotranspiration, maximum vapour pressure deficit, maximum temperature, solar radiation, and soil water storage between 0 and 10 cm. Our model suggested that a J. virginiana woodland with a closed canopy is capable of transpiring almost all precipitation reaching the soil in years with normal precipitation, indicating the potential for encroachment to reduce water yield for streamflow and groundwater recharge. Copyright (C) 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

Concepção e simulação de uma chaminé solar

The present work intends to study some fluid dynamic and heat transfer aspects of a solar chimney, aiming at a preliminary design of a facility. Some definitions and concepts of this system are presented. The simulation was performed based on a theoretical model validated with measurements of a prototype in Manzanares, Spain. Using the same theoretical model and some considerations, dimensions on a small scale are applied, making the model more interesting from its constructive aspect. The results show the behavior of the air velocity inside the chimney and illustrate some values of two preselected turbines. This technology looks promising in Brazilian territory due to high levels of solar radiation

Estimativa da Radiação Solar em Presidente Prudente – SP nos anos de 1999-2007

The wide territorial extension of Brazil derails the installation and maintenance of instruments for measuring solar radiation, which makes necessary the development and application of models that are able to estimate reliable and sufficient data for many different activities that use such data. And these, in most cases, are estimated from the Ångström equation. Based on this model, this project aimed to estimate the global solar radiation at Presidente Prudente-SP, Brazil, using daily data from 1999 to 2007. The solar radiation data have been extracted from the paper tapes of actinograph bi-metallic (Robitsch) daily records at the meteorological station in the Faculty of Science and Technology, UNESP. These tapes were scanned, resulting in digital images with x and y coordinates pairs (x = time; y = solar radiation, cal/min.cm²). The daily global solar radiation is the area under the curve of the image. This value has been calculated by computer algorithms. After the acquisition and calculation of the values needed to develop the Ångström equation have been determined the constants a and b, using linear regression between the values of Rg/R0 (solar radiation/solar radiation on a horizontal surface at the top of atmosphere), as ordered, and n/N (number of hours of sunshine/day length in hours) as abscissa. The slope of the line will be the constant b and the linear coefficient, the constant a. The estimated results were compared to the observed using the Kolmogorov-Smirnov test, realizing that the models can be accepted. So, the equation to aim the solar global radiation is: Rg = R0 (0,2662+0,3592 n/N)

Análise da estabilidade do movimento rotacional de satélites artificiais com quatérnions e sob a influência de torques externos

The aim of this work is to analyze the stability of the rotational motion’s artificial satellite using the Routh Hurwitz Algorithm (CRH) and the quaternions to describe the satellite’s attitude. This algorithm allows the investigation of the stability of the motion using the coefficients of the characteristic equation associated with the equation of the rotational motion in the linear form. The equations of the rotational motion are given by the four cinematic equations for the quaternion and the three equations of Euler for the spin velocity’s components. In the Euler equations are included the components of the gravity gradient torque (TGG) and the solar radiation torque (TRS). The TGG is generated by the difference of the Earth gravity force direction and intensity actuating on each satellite mass element and it depends on the mass distribution and the form of the satellite. The TRS is created by changing of the linear momentum, which happens due to the interactions of solar photons with the satellite surface. The equilibrium points are gotten by the equation of rotational motion and the CRH is applied in the linear form of these equations. Simulations are developed for small and medium satellites, but the gotten equilibrium points are not stable by CRH. However, when some of the eigenvalues of the characteristic equation are analyzed, it is found some equilibrium points which can be pointed out as stables for an interval of the time, due to small magnitude of the real part of these eigenvalue

Durability of mixed mortar lining containing Dregs-Grits

The improper disposal of industrial waste and exploitation of natural resources has resulted in the scarcity of river sand and environmental degradation, such as river erosions and pollution. This study aimed to assess the durability of mixed mortar lining walls and ceilings, containing 0 (default), 10 and 20% of dregs-grits compounds-waste of the pulp industry-in substitution with river sand. This was done with tests that simulated both natural and artificial conditions: Direct solar incidence (testing ultraviolet radiation), attack by spraying solution (salt spray test), natural warming of the walls and ceilings incidence by indirect solar (thermal degradation) and residential fires (thermogravimetric test), in compliance with both national and/or international standards. The grout containing dregs-grits compounds showed similarity to standard (0%) for testing thermal degradability, thermogravimetric and ultraviolet radiation, but shows significantly less durability when exposed to salty environments.

Análise diferencial da potência máxima gerada por um sistema solar fotovoltaico

The Earth receives annually 1,5.1018 kWh of solar energy, which corresponds to 1000 times the world energy consumption in this period. This fact comes out that, besides being responsible for the maintenance of life on Earth, the solar radiation is in an inexhaustible energy source, with an enormous potential for use by systems capture and conversion into another form of energy. In many applications of low power systems that convert light directly into electricity, called photovoltaic advantageously replace other means of production processes, where its distribution is very significant. The determination of the power generated by such a system is of paramount importance for the design energy of its implementation and evaluation of the system itself. This study aims to determine a relationship between the maximum power generated by solar photovoltaic and characteristic parameters of the generator. This relationship allows to evaluate the performance of such a system. For simulations of the developed equations were used 3 photovoltaic modules with an output of 100 Wp each, and data collection was performed during one year by enrolling in addition to meteorological data, solar irradiance incident on the modules.

Estimativa da radiação solar global em estufa de polietileno a partir do brilho solar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)