Trabalho de Conclusão de Curso

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Desenvolvimento de um analisador trifásico de energia elétrica de baixo custo em plataforma Arduino
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-08) Rodrigues Filho, Marcelo Antonio; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; http://lattes.cnpq.br/9770835753910772; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913; Cunha, João Paulo Camelo; https://lattes.cnpq.br/4706858092307805
Em indústrias, grandes consumidoras de energia, o grande número de cargas indutivas devido a quantidade de motores, máquinas pesadas, equipamentos eletrônicos, entre outros, faz com que surjam problemas de baixo fator de potência, desbalanço de cargas e variações de tensão entre as fases. Sabendo disso, um grande problema pode ser criado caso estas instalações não se preocupem com a qualidade de energia elétrica, no que tange o controle do fator de potência e o desbalanço de cargas, pois isso pode prejudicar o sistema de distribuição, transmissão e geração elétrica, além de gerar multas aplicadas pela concessionária de energia. O controle destes fatores é necessário para que se evite os problemas citados, pensando nisso, este trabalho objetivou construir um analisador trifásico de qualidade de energia elétrica de baixo custo capaz de realizar medições de tensão, corrente, fator de potência e potência aparente, ativa e reativa. Para este feito realizou-se um estudo teórico acerca das definições de grandezas elétricas e as normativas aplicáveis. Para provar o seu funcionamento foram realizadas medições das grandezas citadas para cada fase em várias cargas trifásicas e os resultados comparados aos valores de um analisador de energia comercial tido como referência. No melhor cenário, o analisador construído apresentou percentagens de erro inferiores a 2,92%, onde foi possível atestar seu bom funcionamento. Em outros testes, com cargas diferentes foi obtido um erro máximo de leitura de 16,59%, onde, a partir deste valor, foram encontrados problemas de calibração e erro na aquisição dos dados de leitura de corrente. Estas percentagens de erro não invalidaram o analisador construído, já que os problemas que levaram a estes valores podem ser resolvidos em trabalhos futuros.
Automação de ensaios térmicos em incubadoras neonatais
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-19) Costa Júnior, Leonir José da; Argoud, Fernanda Isabel Marques; http://lattes.cnpq.br/5856388557011516; Souza, Douglas Alexandre Rodrigues de; http://lattes.cnpq.br/0400272879357080; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823
Este trabalho desenvolve um sistema de automação para ensaios térmicos em incubadoras neonatais conforme a NBR IEC 60601-2-19. O sistema NeonateCare adapta o protótipo ThermoCouple, originalmente projetado para eletrodomésticos, ao contexto hospitalar brasileiro. A pesquisa justifica-se pelo custo elevado das soluções comerciais importadas e pela necessidade de padronização dos procedimentos de validação. O objetivo consiste em criar um equipamento stand-alone com protocolos automatizados, interface gráfica integrada e geração automática de relatórios técnicos. A metodologia contempla migração para Raspberry Pi 4B, reescrita do software em Python, implementação dos quatro protocolos normativos, desenvolvimento de interface com Tkinter e calibração metrológica com padrão rastreável. O sistema integra cinco termopares tipo K conectados ao conversor MAX6675 através de multiplexador, sensor para monitoramento ambiental e circuito de alimentação regulado. A validação ocorre em incubadora neonatal mediante parceria com empresa especializada. Os resultados demonstram custo significativamente inferior às soluções comerciais. A calibração com padrão rastreável apresenta ajuste linear de alta qualidade e incerteza dentro do requisito normativo. O ensaio de validação atende integralmente aos critérios da norma, com identificação automática da estabilização térmica e classificação correta do equipamento. O sistema apresenta viabilidade técnica e econômica para aplicação em rotinas de manutenção hospitalar, com conformidade normativa integral quando utiliza padrão rastreável ao INMETRO ou RBC.
Comparação entre os sistemas de distribuição de energia elétrica utilizando cabos convencionais e barramento blindado: um estudo de caso em um edifício de uso coletivo
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-08-29) Rosa, Luiz Eduardo da; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947
Este trabalho apresenta uma comparação técnica e econômica entre o sistema convencional (por cabos) e o sistema por barramento blindado em um estudo de caso para um edifício específico, e para isso, utiliza- se de dados de projetos desenvolvidos para um edifício situado em Itapema, Santa Catarina, nomeado Dom Bastos Residence, com 20 pavimentos. Chegou-se à conclusão de que a prumada com barramento blindado apresenta maior praticidade e menor tempo de instalação, quando comparada ao sistema convencional. O sistema de barramento blindado apresenta ainda como vantagem, custo inferior em relação ao custo total, levando em consideração os materiais e mão de obra, contudo, o sistema convencional é mais barato em relação ao barramento blindado quando comparado somente os materiais. Este trabalho tem como complemento um estágio realizado durante o curso de engenharia elétrica no campus Itajaí, onde participei integralmente do projeto elétrico do edifício em estudo, onde parte dos dados e informações que serão mostrados neste trabalho foram obtidos durante esse período de estágio, realizado na empresa MK Engenharia, situada em Balneário Camboriú.
Análise dos indicadores de desempenho da máquina reach stacker após a implementação de software testador de joystick no setor de manutenção portuária
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-06) Tavares, Isabelli Sasdelli; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; http://lattes.cnpq.br/1929223291620365; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Pozas, Luis Fernando; http://lattes.cnpq.br/7636977933981356
Um dos equipamentos mais utilizados em ambientes portuários é a empilhadeira tipo reach stacker, responsável pela movimentação de contêineres por curtas distâncias. Ela é dividida em alguns principais conjuntos, como lança, spreader e cabine do operador. Dentro da cabine do operador, há o componente eletrônico joystick, responsável por realizar todas as funções de movimentação da lança (esticar, recolher, subir e descer), do spreader (abrir, fechar, deslocar, girar, inclinar e apalpar), além de função de comunicação via rádio e buzina. O joystick, ao apresentar defeito, passa por uma série de passos até encontrar a causa raiz, desde retirar do equipamento e instalar em outro para confirmação do problema, até o envio para reparo externo. Esse procedimento, além de demorado, é muito oneroso. Assim, é de extrema relevância o desenvolvimento de um testador de joystick, a fim de detectar rapidamente as falhas e permitir o conserto do componente de forma assertiva. Este trabalho visa, então, aprimorar o software e hardware inicialmente desenvolvido, analisar o impacto da implementação no setor de manutenção através dos principais indicadores de desempenho (confiabilidade, disponibilidade, custo, MTTR, MTBF) e avaliar o uso do testador com os usuários finais com a aplicação de um teste de usabilidade. No que diz respeito às funcionalidades desenvolvidas, destaca-se a geração de relatório em PDF para controle de histórico de falhas. Em relação aos indicadores de desempenho, observou-se significativa melhora na confiabilidade, custo, MTTR e MTBF. A disponibilidade devido a exclusivamente a falhas de joystick aumentou, porém diminuiu de um modo geral devido a outras falhas. Os testes de usabilidade com os usuários finais foram realizados através de formulário digital, em que o software e funções como a geração de relatórios em PDF foram avaliadas, além da coleta de comentários e sugestões de melhorias, obtendo-se excelentes resultados e feedbacks interessantes para o desenvolvimento de trabalhos futuros.
Projeto e otimização de transformadores a seco
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-06-25) Souza, Gabriel Dias de; Silva, Indiara Pitta Corrêa da; https://lattes.cnpq.br/5717288086762502; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860
Os transformadores são tema de diversos trabalhos científicos e objeto de grande interesse industrial. São utilizados em várias aplicações no ramo da engenharia elétrica como, por exemplo, no sistema de transmissão e distribuição de energia. Este trabalho propõe um algoritmo de otimização de custos de produção de um transformador a seco de 23,1kV/690V e 1500 kVA, baseado em cálculos analíticos existentes na literatura. São dimensionados(as): i) o núcleo do transformador ii) as bobinas e iii) o isolamento necessário entre os enrolamentos. A validação dos parâmetros de projeto calculados analiticamente foi dada por meio de simulação computacional utilizando o software ANSYS MAXWELL, o qual utiliza o método dos elementos finitos como forma de resolução numérica. Neste procedimento, foram comparados valores de tensões e correntes das três fases no primário e secundário do transformador em condições de plena carga e a vazio. A otimização dos parâmetros de projeto foi realizada através de um algoritmo desenvolvido no software MATLAB. Neste procedimento, os parâmetros variáveis foram a indução magnética máxima Bmx, o coeficiente tensão por espiras, a densidade de corrente J e a altura média do enrolamento AEL. Uma vez determinados os parâmetros ótimos do transformador, realizou-se uma comparação das dimensões do transformador com o cálculo analítico sem otimização e após a otimização, das perdas no cobre e no núcleo, bem como do custo estimado de material. Com a otimização proposta neste trabalho, verificou-se uma redução significativa tanto no custo do material de produção do transformador, como nas perdas. Por último, foi realizado um comparativo das dimensões do transformador otimizado com um dispositivo comercial de mesmas características.
Análise de dados e aprendizado de máquina aplicados na previsão de geração de potência elétrica de uma planta fotovoltaica
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-05-11) Gazaniga, Francisco Eduardo; Silva, Ênio dos Santos; França, Jéssica de Aguiar; https://lattes.cnpq.br/3253388431817086; http://lattes.cnpq.br/1749981062972926; Cunha, João Paulo Camelo; https://lattes.cnpq.br/4706858092307805; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600
Atualmente nota-se uma crescente demanda do mercado por soluções que usem aprendizado de máquina (AM), além disso, nos últimos anos o uso da energia fotovoltaica vem se popularizando, principalmente, graças a incentivos dos governos em busca de fontes limpas de energia. Esses dois temas são tópicos ativos de pesquisa na comunidade científica e encontram diversas aplicações na indústria. Nesse contexto, utilizando análise exploratória de dados em conjunto com algoritmos de AM, o presente trabalho desenvolve uma estrutura de códigos (framework) destinada à estimação de séries temporais correspondentes à previsão de geração de potência elétrica em sistemas fotovoltaicos (plantas fotovoltaicas). Para a indústria, tal previsão tem sido um desafio comercial, visto a sua dependência quanto a variáveis climáticas, intensidade de irradiação, temperatura, dentre outros parâmetros de difícil previsibilidade, dessa forma, o uso de algoritmos de AM tem se tornado uma importante alternativa para a obtenção de previsões satisfatórias. Particularmente, este trabalho de pesquisa investiga a previsão de geração de potência elétrica realizada por algoritmos de AM baseados em modelos lineares e de redes neurais a partir de dados de plantas fotovoltaicas. Resultados dos desempenhos dos algoritmos de AM são apresentados e avaliados com vistas ao erro quadrático médio da estimação da geração de potência elétrica em corrente alternada (CA), confirmando a eficácia do framework desenvolvido neste trabalho.
Implementação de um sistema de fases e tarefas utilizando o simulador 3D de empilhadeira do tipo reach stacker para treinamento e reciclagem de operadores
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-08) Hermes, Fabricio Simões Fonseca; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; http://lattes.cnpq.br/4218342873732776; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Silva, Ênio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1749981062972926
Com o advento da tecnologia, a utilização de simuladores para o treinamento de profissionais se torna cada vez mais comum. O presente trabalho tem como intuito implementar um sistema de fases e tarefas em simulador 3D para empilhadeiras do tipo Reach Stacker, através da plataforma Unity3D, visando auxiliar no treinamento prático e reciclagem dos operadores. O simulador apresenta um cockpit montado de maneira similar à cabine da máquina, apresentando volante e pedais, trazendo uma maior imersão ao usuário. O ambiente virtual apresenta um modelo 3D da empilhadeira, contendo as principais funções que a máquina realiza. O sistema de fases tem como intuito facilitar o primeiro contato com a máquina através do simulador, e o sistema de tarefas busca apresentar um feedback ao usuário, conforme as tarefas vão sendo concluídas. Foi possível verificar que o simulador auxilia no aprendizado dos profissionais, além de representar uma certa economia, sendo necessário deslocar a empilhadeira por menos tempo das suas funções principais para exclusivamente o treinamento.
Análise comparativa de eficiência energética de métodos de controle de estações elevatórias de esgoto de Itajaí/SC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-10-24) Souza, Bernardo Santiago de; Fagundes, Saimon Miranda; Souza, Gilnei Almeida de; http://lattes.cnpq.br/6840703850941593; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; http://lattes.cnpq.br/3877232924619272; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096
O presente trabalho aborda a implementação e a análise comparativa de três diferentes métodos de controle encontrados no sistema de automação de várias Estações Elevatórias de Esgoto - EEE - do SES do município de Itajaí/SC. Os três métodos de controle foram aplicados em uma única EEE, onde foram desenvolvidos ensaios para cada método de controle de motobombas submersíveis acionadas por conversores de frequência. O primeiro método é o controle liga- desliga de motobombas em velocidade constante, por bateladas. O segundo, é o método de controle por nível constante tradicional, com um sistema de controle proporcional integral derivativo, e o terceiro método sendo uma adaptação otimizada do segundo, com uma redução da faixa de frequência aplicada pelo inversor no motor da bomba, denominado método de controle de nível constante otimizado. A partir da coleta de dados obtidos em testes de um dia para cada método ensaiado, comparando o consumo de energia elétrica por volume de esgoto bombeado, observa-se que os métodos de controle de nível constante apresentaram uma eficiência de pelo menos 40% maior em relação ao método de controle de nível à batelada. Após a substituição do método de controle de nível anterior pelo identificado como mais eficiente, a unidade testada reduziu seu consumo específico em 18,82% e sua demanda em 26,50% em relação à média dos últimos 3 meses.
Sistema de geração solar com uso de refletor para aumento de eficiência
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-17) Oliveira, Luiz Vinicius Costa; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; http://lattes.cnpq.br/1871486965326435; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823
O uso de refletores na geração solar fotovoltaica é uma opção para compensar a eficiência das células e aumentar a potência que pode ser extraída de módulos. O ângulo de inclinação do refletor tem um efeito direto sobre o funcionamento do refletor e um ajuste adequado de seu valor pode aumentar o ganho de potência do uso do refletor e assim melhorar a eficiência do sistema. Neste trabalho, duas propostas de uso do ajuste automático do ângulo de inclinação de um refletor aplicado a um sistema de geração fotovoltaica são estudadas e testadas, uma sendo o controle indireto da temperatura de um arranjo fotovoltaico de dois módulos e a outra um rastreador que busca o melhor ângulo de inclinação em relação ao ângulo de incidência da luz, com objetivo de verificar sua viabilidade, considerando o ganho ocasionado pelo ajuste e as perdas energéticas decorrentes do sistema mecânico. Por fim, os experimentos realizados mostraram que o controle indireto da temperatura não é uma ideia viável e que o rastreador mostrou um ganho de potência, porém considerando o arranjo fotovoltaico e sistema mecânico utilizados e para as condições ambientais do estudo, esse ganho não compensou as perdas energéticas devido ao funcionamento do sistema mecânico do rastreador.
A importância do projeto elétrico residencial: um estudo de caso da instalação elétrica de uma residência na cidade de Camboriú-SC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-03-02) Pereira, Luiz Fernando de Souza; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; http://lattes.cnpq.br/9749509049425669; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860
Nas residências unifamiliares brasileiras, a falta de projeto elétrico, muitas das vezes, acaba culminando em residências mal dimensionadas, sem segurança, e contribuindo para o alto índice de acidentes envolvendo a eletricidade. Pensando nisso, este trabalho visa apresentar a importância do projeto de instalações elétricas residenciais, trazendo informações acerca dos riscos causados pela falta do projeto elétrico, e os benefícios que o mesmo traz para os usuários. Para alcançar tal objetivo, efetuou-se um estudo de caso de uma residência localizada no município de Camboriú – SC, onde foi realizado um levantamento dos procedimentos para elaboração de um projeto elétrico residencial conforme a norma NBR 5410 da ABNT. A primeira etapa deste estudo baseou-se na coleta de informações da instalação presente através da análise visual realizada in loco, e um questionário disponibilizado ao proprietário, a fim de apresentar as falhas elétricas encontradas no imóvel e os riscos presentes no local. Posteriormente, foi realizado também a previsão de cargas e o dimensionamento de cabos, dispositivos de proteção, tomadas, pontos de iluminação e eletrodutos. Por fim, foi efetuado o projeto elétrico da residência conforme a norma e estimou-se o custo da instalação elétrica utilizando os materiais dimensionados no projeto, realizando uma comparação com o custo da instalação atual.
Coletor de lixo marinho estático e autônomo focado em resíduos de superfície a partir de estudos de cenário
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-08-29) Saraceni, Kênia Morgana de Vasconcelos; Antayhua, Roddy Alexander Romero; Machado, Leonardo Francisco; https://orcid.org/0000-0002-4440-1354; http://lattes.cnpq.br/1312468804849314; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; Suski, Cássio Aurélio; https://orcid.org/0000-0002-3965-4373; http://lattes.cnpq.br/8936682488088262; Souza Júnior, Alfen Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/1577939300462383
A indústria de plástico vem crescendo desde os anos 50, devido a vasta aplicação e baixo custo. Estima-se que apenas 9% sejam enviados para reciclagem, sendo um dos destinos o oceano, com mais 900 espécies que já ingeriram ou sofreram com o enredamento. Coletores de lixo marinho adentraram o mercado em 2014, atendendo rios e regiões portuárias. O presente trabalho tem como objetivo a adaptação de um coletor de lixo marinho de superfície a partir de estudo de modelos disponíveis para instalação na Marina de Itajaí, além do desenvolvimento de monitoramento em tempo real com comunicação ao usuário. Na plataforma Adafruit, o coletor foi monitorado a partir de sensores de níveis e distância através de conexão com microcontroladores, utilizando sistema de alimentação fotovoltaica, compondo um sistema híbrido. Foram realizados testes em ambientes controlados, verificando o funcionamento dos sensores utilizados e melhorias na comunicação e tratamento de dados para futuros projetos.
Estudo da viabilidade de implantação de fontes alternativas para compor a demanda energética da cidade de Itajaí
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-03-02) Gervasi, Jefferson Rodrigo; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860
O presente trabalho visa estudar a viabilidade técnica de fontes renováveis e inesgotáveis com foco na cidade de Itajaí-SC, que vem se tornando um polo industrial cada vez maior, o que atrai mais pessoas para a região, aumentando sua demanda energética. Afim de buscar novas tecnologias e possibilidades de fontes limpas de energia, foram realizados estudos com dois tipos de fontes renováveis, eólica e maremotriz. A primeira etapa desse estudo refere-se à viabilidade do potencial eólico, e com isso foi realizada uma revisão bibliográfica demostrando os conceitos relacionados à geração de energia eólica, e o processo de implementação de um parque eólico. Quatro áreas foram analisadas e fez-se um levantamento da média anual da velocidade dos ventos da região, utilizando a base de dados de 3 estações meteorológicas que estão dentro do território da cidade de Itajaí. A segunda etapa apresenta um estudo de viabilidade do potencial maremotriz, uma segunda revisão bibliográfica foi realizada, demostrando os principais conceitos relacionados a geração de energia através dos oceanos, foram apresentadas cinco tecnologias promissoras que estão ou estiveram em operação pelo mundo, duas tecnologias apresentaram boas possibilidades de gerar energia através das ondas que podem ajudar a suprir a demanda energética da cidade.
Novas tecnologias empregadas no setor de projetos elétricos de baixa tensão com aplicação em um estudo de caso
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-30) Crispim, Hugo Alves; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Souza Júnior, Alfen Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/1577939300462383; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913
Ao decorrer dos anos, a área de projetos de instalações elétricas avançou no desenvolvimento de novas tecnologias que trouxeram soluções mais práticas e vantajosas, bem como, novas perspectivas para os projetos de edificações. A primeira tecnologia apresentada é o sistema de barramentos blindados, que são definidos como linhas pré-fabricadas de alumínio ou cobre, e possuem o objetivo de substituir a distribuição de energia elétrica, que convencionalmente é feita por cabos. Esta tecnologia caracteriza-se principalmente pela redução de custos e diminuição do espaço utilizado em um empreendimento, com um reduzido desperdício de material na sua instalação. A segunda tecnologia apresentada é o Building Information Modeling (BIM), que se caracteriza por ser um modelo de construção feito em um programa de computador, com recurso de visualização em 3D. O conceito da BIM vai além de uma visualização em 3D, refere-se também a cronogramas, orçamentos, gestão de recursos, dentre outros aspectos. Uma de suas grandes vantagens é a verificação de interferências entre os diversos projetos de uma edificação, a qual irá auxiliar na detecção de falhas ainda na fase de projeto, com isso, diminuindo custos e retrabalhos na obra. O presente trabalho visa apresentar e aplicar essas duas novas tecnologias, que atualmente estão conquistando cada vez mais espaço no mercado. Ambas tecnologias serão aplicadas em um estudo de caso, tornando possível identificar suas características. Ao final do trabalho conclui-se que a utilização da tecnologia de barramentos blindados, para o estudo de caso torna-se viável, devido ao seu custo inferior e suas melhores características técnicas. Do mesmo modo, para a tecnologia BIM, será perceptível que as ferramentas utilizadas durante sua aplicação, facilitaram no desenvolvimento do próprio projeto, e nas soluções para as interferências entre projetos.
Transdutor de umidade do solo usando a técnica capacitiva em altas frequências
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-08-24) Rodrigues, Eduardo Oliveira; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; http://lattes.cnpq.br/3617328288535232; Santos Júnior, Carlyle Câmara; http://lattes.cnpq.br/4432759936695806; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917
Agricultura desempenha um papel de grande relevância na economia brasileira, com o agronegócio impulsionando exportações lucrativas. No entanto, muitos agricultores enfrentam desafios significativos, incluindo a gestão de recursos hídricos e a falta de acesso atecnologias de medição do conteúdo volumétrico de água no solo. Nesse contexto, os sensores capacitivos emergem como soluções de baixo custo para auxiliar na tomada de decisões relacionadas à irrigação e ao manejo eficiente da água. Diversos sensores capacitivos têm sido desenvolvidos, permitindo medições confiáveis do conteúdo volumétrico de água. Esses sensores envolvem circuitos eletrônicos e sondas que detectam as flutuações na capacitância do solo, usando como base a constante dielétrica característica do meio inserido. Com base nessas medições, os agricultores podem obter informações cruciais sobre a disponibilidade de água no solo, facilitando decisões na irrigação e cultivo. Este trabalho se concentra no desenvolvimento de um transdutor capacitivo para operação em alta frequência destinado a detectar e quantificar o conteúdo volumétrico de água no solo, com um foco especial na gestão de culturas de hortaliças. O transdutor foi comparado e uma curva de calibração foi estabelecida a partir das medições. O efeito da temperatura e da condutividade elétrica foi estudado obtendo baixa correlação com o dispositivo desenvolvido. Além disso, o protótipo capacitivo apresenta potencial para medir o conteúdo volumétrico de água no solo e proporcionar informações valiosas para otimizar o manejo de cultivos. Esse avanço pode contribuir para uma prática agrícola mais eficiente e ecologicamente sustentável.
Análise da aplicabilidade e calibração de um módulo de medições oceanográficas multiparâmetro
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-18) Schaefer, Eduardo Francisco; Antayhua, Roddy Alexander Romero; Machado, Leonardo Francisco; https://orcid.org/0000-0002-4440-1354; http://lattes.cnpq.br/1312468804849314; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; Petrovcic, Sergio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917
Devido à influência de diversos fatores, as propriedades dos oceanos estão suscetíveis a mudanças constantes, que podem estimular alterações na vida marinha, tornando-se importante acompanhar o comportamento de determinadas grandezas. Este trabalho tem por objetivo analisar a aplicabilidade de um módulo de medição de temperatura, turbidez e salinidade da água do mar, para ser usado em conjunto com uma armadilha de larvas de peixe. Buscando obter medidas confiáveis, a calibração dos sensores através de referências de calibração permitiu obter curvas de calibração com coeficientes de regressão próximos à unidade. Além disso, foi estimado o consumo do módulo para determinar a bateria capaz de fornecer autonomia, e através do desligamento de componentes foi possível minimizar o consumo de energia. Este trabalho aborda a vedação do protótipo que permite criar uma cápsula estanque que torna possível a submersão do módulo. Testes em ambiente controlado foram realizados para análise do comportamento dos sensores. Foi constatado que o protótipo desenvolvido é capaz de realizar medições confiáveis de temperatura e turbidez. O sensor de salinidade, embora funcione conforme o esperado, verificou-se a necessidade de novos ajustes, para melhorar a sua exatidão.
Protótipo de adipômetro digital
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-03-08) Souza, David Appel de; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; Cunha, João Paulo Camelo; http://lattes.cnpq.br/4706858092307805; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917
O presente trabalho visa o desenvolvimento de um protótipo de adipômetro digital capaz de traduzir os diâmetros cutâneos em percentual de gordura sem a utilização de um software externo. Como base para o desenvolvimento do protótipo, utilizou-se um ESP32, um microcontrolador de baixa potência, baixo custo e com comunicação sem fio via Bluetooth e Wi-Fi. A análise dos dados foi feita por meio de um comparativo entre o protótipo e um adipômetro clínico, utilizando como recurso a precisão e exatidão, o teste F e o teste “T” pareado. A partir das informações obtidas, constatou-se que não existe diferença significativa entre os dispositivos.
Desenvolvimento de um protótipo para gerenciamento e controle de uma estufa baseada em internet das coisas
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-02) Cabral, Gustavo Avelar; Argoud, Fernanda Isabel Marques; http://lattes.cnpq.br/5856388557011516; Souza, Douglas Alexandre Rodrigues de; http://lattes.cnpq.br/0400272879357080; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823
O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de estufa para ambientes internos baseada em Internet das Coisas (IoT), projetado para monitorar e controlar variáveis ambientais críticas ao cultivo. O sistema foi estruturado com sensores de luminosidade, temperatura e umidade do ar e do solo, interligados a um microcontrolador Raspberry Pi 4 responsável pela centralização dos dados e acionamento dos atuadores, compostos por ventoinhas, luminária de cultivo, resistor de aquecimento e bomba peristáltica para irrigação. A arquitetura de software, implementada com o Firebase, plataforma de desenvolvimento de aplicativos móveis e web do Google, assegurou o armazenamento de dados e a comunicação em tempo real, possibilitando a integração entre o protótipo físico e o aplicativo móvel. Esse aplicativo, desenvolvido em React Native, framework para criação de aplicativos móveis com JavaScript, utilizando a plataforma Expo, viabilizou a visualização e o gerenciamento da estufa em tempo real, com configuração de variáveis desejadas, calibração de atuadores e acompanhamento por meio de gráficos de tendências. Os testes contemplaram a validação das principais funcionalidades do sistema, incluindo o controle do fotoperíodo da luminária (tempo de exposição à luz artificial em um ciclo de 24 horas), a regulação térmica por meio do aquecedor e das ventoinhas, a verificação do controle de umidade do ar e a avaliação da irrigação automatizada com bomba peristáltica. Além desses ensaios individuais, foi realizado um ciclo experimental de três dias, correspondendo às diferentes fases do cultivo, a fim de avaliar o funcionamento integrado da estufa em operação contínua. Durante todos os ensaios, o sistema efetuou a coleta contínua de dados de luminosidade, temperatura e umidade do ar e do solo, registrando-os em tempo real e possibilitando seu acompanhamento por meio de gráficos de tendência nos intervalos de 1 hora e 24 horas. Essa abordagem permitiu verificar tanto a consistência das medições quanto a resposta automática dos atuadores frente às variações ambientais simuladas e ao comportamento do ciclo de cultivo.
Análise da viabilidade financeira e econômica da implantação de geração fotovoltaica para suprir o consumo de energia elétrica do IFSC-Itajaí
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-10-15) Matsunaga, Júlia Pedro; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; http://lattes.cnpq.br/0255752235733182; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096
Este trabalho de conclusão de curso apresenta uma à investigação de três cenários potenciais para a implantação de sistemas de energia solar fotovoltaica no campus do IFSC Itajaí. Em um contexto de aumento no consumo de energia elétrica, combinado com o encarecimento constante da eletricidade, surge uma oportunidade de analisar o investimento em energia fotovoltaica. Os cenários analisados têm como foco avaliar a relação da potência instalada e o custo de demanda contratada campus, de forma a demonstrar por qual motivo um cenário se faz mais atrativo do que outro proposto. Para isso, conduziu-se uma análise para avaliar a viabilidade e atratividade de cada um dos cenários propostos, foi conduzida uma análise econômico-financeira abrangente para possibilitar uma comparação criteriosa entre eles.
Modelo de negócio para um sistema de geração de energia renovável solar fotovoltaica com armazenamento de energia elétrica on-grid por venda através de assinatura, na cidade de Itajaí – SC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-12-03) Baioto, João Pedro André Rodrigues; Hübler, Eduardo Aquino; https://orcid.org/0000-0003-3358-2070; http://lattes.cnpq.br/5526080719718319; http://lattes.cnpq.br/3329549951145789; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Carlson, Luiz Henrique Castelan; https://orcid.org/0000-0002-3639-4764; http://lattes.cnpq.br/2149971706818904
O presente trabalho apresenta uma proposta de um modelo de negócio onde o principal produto é um sistema de geração de energia renovável solar fotovoltaica com armazenamento de energia elétrica on-grid por venda através de assinatura, que inclui manutenção e preservação do equipamento instalado, utilizando para a construção desse modelo de negócio a ferramenta para negócios inovadores, o Business Model Generation. O modelo de negócio foi desenvolvido para ser aplicado na cidade de Itajaí – SC, que apresentou condições boas de irradiação para aplicações em energia solar fotovoltaica. A metodologia de pesquisa nesse trabalho apresenta pesquisa de abordagem qualitativa, natureza aplicada, com objetivo exploratório, procedimento técnico de revisão bibliográfica e estudo de caso. Através das pesquisas bibliográficas, constatou-se que a melhor solução para painéis fotovoltaicos para se instalar, seriam os de silício monocristalino, o armazenamento de energia elétrica com baterias de ácido chumbo é o ideal para a proposta desse trabalho. O custo estimado para o negócio teve seu valor em torno de R$ 515 mil ano, o que determina um investimento inicial de R$ 1,03 milhão. Ao realizar as estimativas de venda e cálculos de atratividade, o modelo de negócio apresentou um retorno de R$ 77,86 mil, o que se estima um payback de 13,23 anos, ou 7,56% ao ano. Nos critérios determinados nesse trabalho o negócio possui atratividade.
Plugin para software de desenho CAD para automação de desenhos de esquemas unifilares e multifilares
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-08-26) Zanetti, Gustavo Henrique Silva; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; http://lattes.cnpq.br/6579405212761195; Schmidt, Ana Elisa Ferreira; https://orcid.org/0000-0002-8433-0810; http://lattes.cnpq.br/4511107088250866; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947
No contexto de projetos de instalações elétricas, a criação de esquemas unifilares é uma etapa crucial, porém demorada e sujeita a erros manuais. Para otimizar esse processo, foi desenvolvido um plugin para CAD na disciplina de Projeto Integrador III do curso de Engenharia Elétrica do IFSC - Campus Itajaí. Este plugin automatiza a geração de esquemas unifilares a partir do quadro de cargas, permitindo que o projetista se concentre na planilha do quadro de cargas e automatize a geração do esquema, reduzindo erros e aumentando a eficiência. Por meio de testes de usabilidade, métodos foram aplicados para avaliar o programa, recebendo uma excelente avaliação dos usuários e atingindo os objetivos estabelecidos. Além disso, indicadores de desempenho mostraram que o tempo de execução do projeto com o plugin foi mais de 100 vezes mais rápido comparado ao método convencional. A análise de erros revelou que o plugin não gerou erros na geração dos esquemas, enquanto o método convencional apresentou erros. O trabalho também incluiu melhorias em comparação à versão inicial, com a adição de novas funcionalidades e melhorias no layout.

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