TECHNICAL AND ECONOMIC FEASIBILITY OF OFF-GRID PHOTOVOLTAIC SYSTEMS FOR IRRIGATION

ABSTRACT In rural areas, the electricity supply is affected by problems such as low quality and limited access in some regions. The use of renewable sources, with decentralized generation, can offer an alternative to the existing scenario. The objective of this work is to perform a technical and economic analysis of off-grid photovoltaic systems, without energy storage, intended for irrigation. Photovoltaic systems from different irrigation systems were sized, with power ratings from 0.736 to 29.44 kW. Their technical feasibility was determined based on the energy supply period and the availability of solar radiation as restriction variables. Economic feasibility was determined by the indicators of net present value (NPV), internal rate of return (IRR), benefit/cost ratio (B/C) and profitability index (PI). Feasible operation was found for irrigation systems with motors up to 11.04 kW; however, for systems that required higher powers, the number of operating hours available was less than the minimum required. NPV, IRR, B/C and PI showed increasing values as a function of increasing power. Thus, off-grid photovoltaic systems without energy storage are technically and economically feasible for systems with power of up to 11.04 kW

Análise ergonômica do trabalho em um restaurante situado no interior do Rio Grande do Sul

A ergonomia se diferencia de outras áreas de conhecimento pela sua característica interdisciplinar e sua natureza aplicada, isto é, a adaptação do posto de trabalho e ambiente às características e necessidades do trabalhador. O objetivo deste trabalho é avaliar o ambiente e a postura corporal de funcionários de um restaurante privado do interior do Rio Grande do Sul para indicar possíveis melhorias tanto para o estabelecimento como para os funcionários. Para isso, foi realizada a análise de atividades dos trabalhadores da cozinha, com ênfase na postura dos mesmos, com o auxílio de ferramentas ergonômicas que compreendem as reais condições que o operador está exposto, através do método OWAS (Ovako Working Posture Analysing System) e RULA (Rapid Upper Limb Assessment), utilizando o software Ergolândia 7.0. Para análise do ambiente, tomou-se como padrão o Manual da Associação Brasileira das Empresas de Refeições Coletivas (ABERC) de Práticas de Elaboração e Serviço de Refeições para Coletividade (2015). Os resultados mostraram que, para todos os funcionários analisados, e tomando como padrão o método RULA, deve ser realizada investigação na postura e ser introduzido mudanças para que torne melhor adaptado o ambiente de trabalho sem comprometer a postura corporal dos mesmos. Em relação ao ambiente, o restaurante é adaptado às normas estipuladas pela ABERC

Avaliação de risco ergonômico em atividade no setor de floricultura

Nos últimos anos, o setor de floricultura apresenta elevado crescimento. No entanto, há um problema enfrentado nesse setor, ligado aos cuidados com a saúde dos trabalhadores. Desta forma, o objetivo deste estudo é realizar a análise ergonômica do trabalho (AET), aplicada ao posto de trabalho dos alunos de pós-graduação no setor de floricultura. O estudo foi realizado em um ambiente protegido, no setor de floricultura do Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria. Para realizar a análise ergonômica do trabalho, foram avaliadas as atividades desempenhadas pelos alunos de pós-graduação durante a condução de experimentos científicos. Assim, foram analisadas cinco atividades, a saber: a avaliação de crescimento de plantas, o preenchimento da planilha de dados in loco, a realização de irrigação dos vasos por meio de pesagens, a movimentação dos vasos e a avaliação final das plantas. Para a realização das análises, foram coletados dados para a avaliação postural por meio de observações visuais dos trabalhadores, durante a execução das atividades, além de registros fotográficos e vídeos. Posteriormente, foi realizada a análise detalhada, através da aplicação dos métodos RULA, REBA, com o auxílio do software Ergolândia 7.0 e Diagrama de Corlett. Com isso, a análise ergonômica do trabalho possibilitou a verificação das situações que podem desencadear a dor e o desconforto nos trabalhadores, além de evidenciar que as atividades analisadas não apresentaram conformidade quanto à postura empregada, necessitando de intervenção imediata

Estimativa da curva de retenção de água no solo por função de pedotransferência

A curva característica de água no solo é um importante fator para descrever o comportamento físico-hídrico dos solos pois é de grande importância na agricultura, por apresentar aplicações científicas, técnicas e práticas. Desta forma, a estimativa da mesma pode ser feita através de diversos métodos, sendo o mais utilizado o método da câmara de Richards. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar o modelo proposto por Arya e Paris, para estimar a umidade volumétrica para duas classes de solo, com base na análise textural. Foram selecionados na literatura solos oriundos de duas classes texturais e três locais de origem, onde foram utilizados os dados texturais para realizar a estimativa da curva de retenção de água no solo através dos parâmetros de Van Genuchten gerados através do programa Qualisolo e comparar com a curva gerada pelo método direto. Os resultados obtidos mostraram uma subestimação dos valores de umidades estimadas para os solos analisados, apresentaram coeficiente de determinação superiores a 0,87 relatando uma boa correlação entre as umidades observadas e estimadas. Portanto, conclui-se que os resultados mostraram uma boa alternativa de uso do método proposto por Arya e Paris para gerar a curva de retenção de água no solo de maneira satisfatória

Viabilidade econômica do sistema de irrigação para o cultivo de rúcula com e sem cobertura do solo

O sucesso da atividade olerícola é influenciado pelo manejo de água empregado no sistema produtivo. Determinar a quantidade e o momento ideal para aplicação de água é um dos principais fatores que garante o sucesso na atividade. Sendo assim, o objetivo desse trabalho é avaliar a viabilidade econômica de um sistema de irrigação por gotejamento na produção de rúcula cultivada com e sem cobertura de solo. Para isso, foram aplicados quatro tratamentos de água em função dos fatores de depleção (f = 0,07; 0,22; 0,35 e 0,49) de água no solo. Foi utilizada a metodologia proposta pela Companhia Nacional de Abastecimento (2010) para avaliação dos custos de produção. Foi realizado o levantamento de preços de venda do maço de rúcula na CEASA-RS e nas feiras municipais de Santa Maria. Para o preço de comercialização obtido por meio da CEASA-RS, todos os tratamentos que receberam cobertura de solo proporcionaram receita líquida positiva, enquanto que para os tratamentos sem cobertura de solo, todos os valores de receita líquida ficaram negativos. Para os preços obtidos nas feiras do município, os tratamentos que não receberam cobertura de solo apresentaram receita líquida positiva, com exceção do fator de depleção f = 0,07, que ficou negativa. Todos os tratamentos que receberam cobertura de solo aumentaram a receita líquida em comparação com o preço obtido pela CEASA. Dessa maneira, é mais rentável para o produtor vender o produto na feira, aumentando assim o lucro anual do produtor

Métodos de controle de vazão para racionalização de energia elétrica na irrigação por aspersão convencional / Control methods for energy electric rationalization in conventional sprinkler irrigation

O consumo de energia elétrica é um dos principais responsáveis pelos custos de produção na agricultura irrigada, mas um importante insumo para o crescimento e desenvolvimento econômico de uma região, em função da importância dos problemas relacionados ao consumo de energia no meio rural, é de grande valia a adoção de técnicas para reduzir o consumo de energia por meio da inserção de método de controle de vazão em sistemas de irrigação. Teve-se por objetivo no presente estudo analisar diferentes métodos de controle de vazão em sistemas de irrigação por aspersão convencional, com diferentes configurações de espaçamentos e áreas irrigadas, com enfoque no consumo de energia elétrica em projetos teóricos e simulados. Foram dimensionados sistemas de irrigação para cinco tamanhos de área (1, 3, 5, 7 e 10 ha), com diferentes combinações de espaçamentos entre aspersores e ramais de irrigação (12 x 12; 12 x 18; 18 x 18; 18 x 24 e 24 x 24 m), totalizando 25 projetos, em que foram aplicados três métodos de controle (nenhum controle de vazão e tempo de irrigação variável; controle por estrangulamento da válvula e tempo de irrigação fixo; variação da frequência elétrica e tempo de irrigação fixo) para a análise do consumo de energia elétrica. Portanto, a utilização de métodos de controle de vazão proporciona reduções no consumo de energia elétrica com valores de 9,12 até 50,45%, o método de controle que apresenta os melhores resultados de economia de energia é o com variação da frequência elétrica e tempo de irrigação fixo (inversor de frequência)

THE USE OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR ESTIMATING SOIL RESISTANCE TO PENETRATION

<div><p>ABSTRACT The aim of this study was to present and to evaluate methodologies for the estimation of soil resistance to penetration (RP) using artificial intelligence prediction techniques. In order to do so, a data base with values of physical-water characteristics of the soils available in the literature was used, and the performances of Artificial Neural Networks (ANN) and Support Vector Machines (SVM) were evaluated. The models generated from the ANNs were implemented through the multilayer perceptron with backpropagation algorithm of Matlab software, varying the number of neurons in the input and intermediate layers. For the procedure from SVM, the RapidMiner software was used, varying input variables, the kernel function and the coefficients of these functions. The efficiency of the techniques was analyzed by the ratio 1:1, and later, compared to the Busscher non-linear model (Busscher, 1990). The results showed that the artificial intelligence models (ANN and SVM) are efficient and have predictive capacity superior to the Busscher model, under data conditions of soils with textural classes and different, and similar managements, although with higher performance index values for conditions of soils of the same textural class exposed to the same management.</p></div

Avaliação do risco ergonômico de um operador agrícola em atividade de trituração de restos culturais

The objective of this study was to evaluate the activity of an agricultural machine operator regarding his position in the workplace and his exposure to noise levels in an operation to grind crop residues of corn, besides suggesting possible changes to improve the operator's working conditions. The study was carried out in the municipality of Santa Maria -RS, Brazil. The work station of an agricultural tractor operator was evaluated during the grinding activity of corn crop residues, for which a 75hp tractor and a flail mower of 12 hammers were used. The operation was recorded in photos and videos, which were evaluated according to the methods OWAS, REBA, RULA and QEC, by using software Ergolândia 7.0. In addition, noise levels were measured using a decibel meter. The measured data showed a noise level of 97.1dB, which is higher than the value established by the NR 15. Through the analysis of the methods it was verified the need to perform ergonomic interventions so that the activity may be carried out in a way not to cause health risks to the operator.O objetivo do trabalho foi o de avaliar atividade de um operador, quanto a suas posições no posto de trabalho e a sua exposição a níveis de ruído em uma operação de trituração de restos culturais da cultura do milho. Além disso, sugerir possíveis alterações para a melhoria das condições de trabalho do operador. O estudo foi realizado no município de Santa Maria – RS, no qual foi avaliado o posto de trabalho de um operador de um trator agrícola durante a realização de uma atividade de trituração dos restos culturais de uma lavoura de milho, na qual foi utilizado um trator de 75cv e um triturador de restos culturais de 12 martelos. A operação foi registrada por fotos e vídeos, e estas foram avaliadas pelos métodos OWAS, REBA, RULA e QEC com o uso do software Ergolandia 7.0. Ademais, o nível de ruído foi medido com o uso de um decibelímetro. De acordo com os dados medidos foi possível verificar que o nível de ruído de 97,1dB sendo esse valor superior ao estabelecido pela NR 15 e com a análise dos métodos foi constatado a necessidade de realizar intervenções ergonômicas para que a atividade possa ser desempenhada de forma a não ocasionar riscos à saúde do operador

Economically optimal water depth and grain yield of common bean subjected to different irrigation depths

ABSTRACT Common bean crop plays an important role in the world, not only in economic aspects but also in social development. The objective of this study was to evaluate the grain yield and the economically optimal water depth which reflects the maximum technical efficiency of the common bean crop. The experiment was conducted in greenhouse, in Alegrete - RS, from February to May 2016. A completely randomized design was used, consisting of five water replacement treatments (25, 50, 75, 100 and 125% crop evapotranspiration - ETc) and four replicates. Based on the obtained results, both water deficit and water excess directly affected the final grain yield of the crop. Maximum grain yield was 3,554.1 kg ha-1, obtained by applying 492.72 mm (100% ETc). On the other hand, the economically optimal water depth was estimated at 91.2% ETc, indicating that water depths above this value are not suitable for maximum technical efficiency in the common bean crop under these conditions. It was concluded that the water depth equivalent to 100% ETc maximizes grain yield for the region of Alegrete-RS, and irrigation is considered a solution in the water supply to the common bean crop during critical periods