TESTES PRELIMINARES

Findo o estudo e teste do sistema de aquisição de dados, iniciaram-se os testes na estufa e no laboratório. Optou-se pela realização de testes preliminares no laboratório visto que as condições atmosféricas se mostravam adversas, não permitindo a colocação da estufa no exterior do edifício. Como não existia luz solar natural, decidiu-se utilizar 4 lâmpadas de halogéneo com um consumo de 500 W, cada.

A aquisição de temperaturas e humidades relativas foi efectuada através de termopares tipo T ligados a uma placa USB TC08 (Fig. 2b) e de sensores de humidade ligados a uma placa ADC16 (Fig. 4,

direita), ambas da Pico Technology; o registo foi efectuado através do software Picolog Recorder (programa original da Pico Technology).

Figura 4. Placa NI USB 6008 (à esquerda); placa ADC16 (à direita).

A aquisição e registo da massa e da radiação foram efectuados através da conexão da balança e do piranómetro a uma placa USB 6008, da National Instruments (Fig. 4, esquerda), através do software Labview. As leituras foram registadas com intervalos de 90s.

Figura 5. Placa USB TC08.

Num primeiro teste colocou-se uma pêra da variedade Packam (não havendo da variedade São Bartolomeu) no interior da estufa de faces em policarbonato, Fig. 6, apoiada em cima de uma mesa, com as quatro lâmpadas de halogéneo ligadas; não se tendo atingido temperaturas suficientes, acrescentou-se um termoventilador de 1000 W sob a mesa, como forma de reduzir as perdas por convecção natural através das paredes de policarbonato.

Após 72h de teste, durante as quais os projectores e o termoventilador estiveram ligados durante 12, verificou-se que a temperatura no interior da estufa não atingia os 40º C (para uma intensidade de radiação máxima de cerca de 800 W/m2). Sendo o objectivo obter temperaturas da ordem de grandeza dos 50/60º C, abandonou-se a estufa em policarbonato e construiu-se uma (com o

mesmo volume que a de policarbonato) com base numa estrutura metálica em cantoneira e paredes de vidro.

Figura 6. Vista de frente da estufa com paredes em policarbonato.

Uma vez concluída a referida estufa com faces de vidro, iniciaram- se os ensaios (Fig. 7); no Quadro 1 encontra-se uma descrição sucinta destes mesmos testes.

Figura 7. Exemplo de um ensaio na estufa com paredes de vidro

3.1 Melhoramentos no equipamento utilizado (2009)

Face a alguns problemas verificados nos ensaios anteriores a 2009, verificou-se que existiu a necessidade de rectificar alguns aspectos relacionados com o hardware e também de software até então utilizados na tentativa de rectificar, corrigir e melhorar o condicionamento de sinal electrónico utilizado na aquisição de dados. A origem de determinados problemas e pormenores nem sempre é fácil de determinar quer por motivos de falha do próprio equipamento,

razões atmosféricas aleatórias (como por exemplo humidades, etc.) perturbações na rede de distribuição de energia (como ruídos, perturbações de sinais, picos de tensão, etc.). No entanto tentou-se encontrar as melhores soluções possíveis.

No decorrer dos ensaios realizados em 2009 este foi um dos equipamentos que mais fragilidades demonstraram, pondo em causa algumas aquisições de dados, total ou parcialmente, sendo neste sentido irreversíveis, uma vez que apenas eram detectados num posterior tratamento de dados.

Figura 8. Placa de aquisição de dados dos sensores de humidade. À direita, em pormenor o circuito impresso das ligações físicas da placa.

Como se verificaram alguns problemas com os programas utilizados, para evitar conflitos de software, todo o software foi também revisto e verificado, nomeadamente problemas de aquisição de dados do Labview, Pico Log recorder e ainda entre diferentes sistemas operativos utilizados. Foram testadas versões e tipos de software diferentes, hardware inclusivamente, mas no final achou-se mais prudente apenas fazer actualizações de software.

Na Fig. 10 pode-se observar, em particular, o amplificador de sinal que estava a ser utilizado para obter o condicionamento de sinal das células de carga, conseguido através de uma placa breadboard (placa branca). A Fig. 11 mostra o aspecto final da placa de aquisição de dados para as células de carga na sua totalidade.

Figura 11. Placa de aquisição de dados e respectivo chassis

Na Fig. 12 pode ser visto em pormenor um dos melhoramentos efectuados e instalados na placa, uma ventoinha, para que deste modo a placa fosse refrigerada, uma vez que está sujeita a algum aquecimento devido ao elevado número de componentes e porque também foram utilizados outros componentes como condensadores para que pudessem corrigir o sinal de condicionamento, tendo como função uma espécie de filtro. Na Fig. 13 Podemos ver em pormenor os LED’s indicadores de tensão de alimentação geral e ainda de indicação de funcionamento ou não de cada uma das células de carga em particular, e ainda de um interruptor para cada uma delas, no caso de não ser necessário utilizar todas as células de carga em simultâneo.

Na Fig. 14 está representado o piranómetro, que apresentou problemas de aquisição de dados nos ensaios anteriores a 2009. Verificou-se, após inúmeros testes, que o mesmo estava irreversivelmente danificado, tendo-se feito a aquisição de um novo equipamento ao mesmo tempo que o anteriormente utilizado foi enviado para reparação. Este novo equipamento não apresentou anomalias na respectiva aquisição de dados feita em 2009.

Uma vez que, na aquisição do novo equipamento, este não vinha munido de uma base niveladora, procedeu-se ao fabrico de uma base simples em perpspex, efectuada em laboratório. O seu aspecto final pode também ser verificado na Fig. 14.

Figura 14. Piranómetro utilizado em 2009 e respectiva base niveladora.

Não menos importante, e igualmente no plano de actividades, estava prevista a construção e calibração de anemómetros de fio quente a utilizar na gama de 0-1 m/s. Na Fig.15 podemos verificar a utilização do respectivo anemómetro de fio quente construído, exaustivamente testado e utilizado nos ensaios relativos a 2009.

Figura 15. Anemómetro de fio quente.

Figura 13. Pormenor da utilização de LED´s indicadores.

Figura 12. Pormenor da ventoinha utilizada.