Sistema de Controle e Automação voltado para sistemas de ambientes protegidos

...

- Uso de um Hardware com uma plataforma de baixo custo e com uma boa faixa de confiabilidade;

- Reduzir as perdas no sistema de irrigação e fazendo assim uma irrigação mais eficiente;

- Aumentar a produtividade e a qualidade do produto, sendo possível cultivar próximo ou dentro dos centros urbanos, fazendo com que diminua os custos com transporte;

- Diminuir os custos com mão-de-obra, fazendo com que se invista em treinamento ou mão-de-obra especializada, e melhoramento na ergonomia dos funcionários;

- Diminuir o uso de agrotóxico e inseticida, tornando o produto com elevado valor de mercado pela sua qualidade;

- Vantagens no sistema de comunicação entre o microcontrolador e a estufa que é feita por rádio frequência, por ser um sistema Wireless pode ser controlado à distância e promovendo um sensoriamento remoto;

- Promove controle eficiente das variáveis do sistema (umidade do ar, temperatura, umidade do solo e luminosidade) diminuindo assim o tempo quem que o cultivo chegue ao consumidor.

Levando em consideração todos os itens acima e feita uma análise do custo benefício do sistema, o produtor terá custos reduzidos e terá produtos de qualidade, tendo assim um produto com maior valor de mercado e em conjunto a tudo isso usará os recursos como água e energia de forma que degrade menos o meio-ambiente.

2 REFERENCIAL TEÓRICO

Devido à necessidade de o homem do campo em obter maiores lucros, uso de menores áreas de plantio e a prioridade de se produzir ao longo do ano todo, se faz a necessidade de usar estufas agrícolas, sistemas de controle de alta precisão para suprir essas necessidades. O surto de ambientes protegidos (estufas) na produção agrícola teve início na Europa e vem se difundindo cada vez mais pelo mundo como uma alternativa para o cultivo de determinadas culturas. Com o uso de estufas, pode se ter ao longo do ano mais colheitas independentemente da situação climática que se passa na região onde se está sendo feito o plantio. “O sistema de ambiente protegido está entre os quatro que mais se destacam no mundo, na relação custo x benefício ela fica em terceiro lugar entre as que mais se destacam”. (BOARETTO, 2005)

O mais importante que deve ser levado em conta no uso de ambientes protegidos são suas vantagens: mais colheitas em épocas não propiciam para determinado cultivo, maior resistência à infestação por pragas e diminuindo o uso de agrotóxicos e inseticidas, uso racional da água e maior eficiência na irrigação, plantio em menores áreas, menor degradação do solo, redução na inserção de insumos no solo e com isso diminuindo os custos, e muitos outros fatores que favorecem o uso de estufas no campo.

A entrada do controle e automação no devido sistema será para fazer o controle de outros subsistemas através de elementos que farão a medição das variáveis relacionadas de forma precisa para tomar decisões para que o atuador do sistema possa agir dentro de seu sistema de trabalho. Um sistema que estabeleça uma relação de comparação entre uma saída e uma entrada de referência, utilizando a diferença como meio de controle, é denominado como Sistema de Controle com Realimentação.

2.1. Estufa

As estufas podem ser subdivididas em dois grupos: as climatizadas e as não climatizadas. A utilização delas é muito relativa com o tipo de cultivo que se pretende fazer, se for preciso um controle com exatidão das variáveis climáticas, será bem provável o aconselhamento do uso de estufas climatizadas por possuir uma tecnologia de melhor desempenho e maior controle. Quando não se precisa de um controle rigoroso e muito mais apurado das variáveis climáticas, se faz o uso de estufas não climatizadas, isso acarretara em um custo menor, menor controle das variáveis envolvidas e maior mão-de-obra na operação da estufa.

A estufa pode ter diferentes tipos de estruturas e a aplicação é relativa com o tipo de uso, com a região onde será feito o cultivo, relação custo benefício com o tipo de material usado para a construção da estrutura da estufa.

O tipo de irrigação que será implementado na estufa é um tema bem relevante que deve ser levado em conta no momento da produção do projeto. Existem vários tipos de sistemas de irrigação que se diferenciam pela sua eficiência no uso racional da água, o volume de trabalho de cada tipo de sistema e o mais importante é saber usar qualquer um dos tipos dos sistemas para irrigar e não deixar que o solo entre em processo de saturação, fazendo com que se acabe matando todo o cultivo.

O sistema de controle do clima também é de grande importância no momento em que se começa a projetar a estufa. Ela pode estar relacionada com o tipo de estrutura escolhida para o projeto e tem grande importância pelo fato das plantas precisarem estar vivendo dentro de um ambiente onde o clima não pode ficar nem acima e nem abaixo dos parâmetros climáticos pré-estabelecidos no projeto.

2.2. Tipos de estruturas

2.2.1 Tipo Arco

Esta estrutura possui como sua principal característica o teto em forma de arco e que devido a sua curvatura favorece a fixação do plástico de polietileno. “Também apresenta alta resistência ao vento e possui um excelente aproveitamento da radiação solar, apresentando assim maior eficiência do efeito estufa”. (FILGUERA, 2008)

Esse tipo de estrutura (figura 1) tem como desvantagem: pela sua estrutura de teto em arco, tem a ventilação prejudicada, e isso acarreta em que em dias mais quentes ter uma temperatura muito elevada dentro da estufa, e isso pode não ser de muita vantagem para ser empregada em regiões como Norte e Nordeste do Brasil, mas nas regiões Sul e Sudeste podem ser feito o uso desse tipo de estrutura.

Figura 1- Estrutura tipo arco

[pic 1]

Fonte: http://www.foiaprovado.com/wp-content/uploads/2014/07/742574. Jpeg>

2.2.2. Tipo Capela

A estrutura tipo capela (figura 2) possui o teto em duas águas e pode apresentar diferentes inclinações, dependendo do interesse em captar mais ou menos radiação solar. Para captar mais radiação solar, consequentemente se tem aumento do efeito estufa, o teto deve oferecer uma inclinação cujo ângulo permita que a cobertura fique de forma perpendicular às radiações solares.