Modelagem do microclima em casa-de-vegetação

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Atarassi, Roberto Terumi
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: ESTUFAS; MICROCLIMA; MODELOS MATEMÁTICOS; SIMULAÇÃO
• Link de acesso: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11143/tde-20191218-161805/

O cultivo em casas-de-vegetação é uma atividade que cresceu muito nas últimas décadas e permite uma série de vantagens: aumento de produtividade, produtos de alta qualidade, precocidade, proteção contra intempéries climáticas. Entretanto, na mesma grandeza das vantagens, existem desvantagens como ocorrência de temperaturas elevadas, controle da umidade do ar e penetração inadequada de luz. O entendimento e o manejo do microclima no interior das casas-de-vegetação é imprescindível para um bom desenvolvimento das culturas. Devido à complexidade nas interações entre os elementos de uma casa-de-vegetação, como clima local, cultura e características da construção, a modelagem mostra-se como uma ferramenta de grande utilidade para o estudo deste sistema de produção. Possibilita um maior entendimento dos processos e realização de simulações, auxiliando no dimensionamento e manejo das estruturas no campo, além de aplicações em processos de otimização, indicando estratégias mais adequadas para o manejo da cultura e aumento dos rendimentos. Pelo exposto, o trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um modelo matemático para estimar o comportamento do microclima em casa-de-vegetação a partir dedados meteorológicos externos e sua implementação na forma de um programa de simulação. O modelo foi baseado em equações de balanços de energia e massa dos vários subsistemas, como ar interno, cobertura, cultura e solo, e solucionado numericamente pela implementação em linguagem de programação Delphi 3.0. Por meio de uma interface amigável, o programa possibilita a organização de coeficientes e dados de entrada do modelo, incluindo o uso de arquivos com os elementos meteorológicos externos (radiação solar global, temperatura e umidade relativa do ar, e velocidade do vento). O programa fornece, como resultados, as estimativas de temperatura e umidade relativa do ar no interior da casa-de-vegetação, além da evolução dos fluxos de energia ao longo do tempo. A execução do modelo com dados externos, em duas épocas do ano (inverno e verão) e para duas condições, fechada e aberta durante o dia, mostraram que o comportamento foi condizente com resultados levantados na literatura. Comparações com dados de campo indicaram que o comportamento da temperatura e umidade relativa do ar simuladas, seguem um comportamento similar aos medidos, necessitando de ajustes nos coeficientes do modelo. A análise de sensibilidade revelou que os fatores que mais afetaram a temperatura do ar no interior da casa-de-vegetação foram: temperatura do ar externa, coeficiente de extinção, percentual de abertura de cortinas e transmissividade da cobertura à radiação de onda longa. A umidade relativa do ar interna foi principalmente influenciada pela umidade relativa do ar externa, coeficiente de extinção do dossel, percentual de abertura das cortinas e temperatura do ar externa. A modelagem do microclima se mostrou útil no entendimento da formação do microclima em casas-de-vegetação, além de permitir a visualização da magnitude de cada um dos componentes que influenciam o seu comportamento. Futuros trabalhos ainda são necessários para a validação e melhorias no modelo, ligadas especialmente à ventilação, evapotranspiração e balanço de radiação na cultura em casas-de-vegetação