Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-05T16:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jordan_RodrigoAparecido_D.pdf: 4151251 bytes, checksum: 5f295ce6aad3424e1d906a806a3d8275 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A geração de energia térmica é de grande importância na agroindústria de laticínios para conservação e qualidade do leite. Como a energia elétrica é a fonte principal utilizada para geração de energia térmica, o setor leiteiro enfrenta atualmente, dois problemas: um relacionado ao custo da energia elétrica, onerando a produção; o outro, relacionado à distância das propriedades rurais das redes de energia elétrica, limitando a utilização de sistemas de refrigeração que contribuiriam para uma melhoria significativa na qualidade do leite produzido, evitando-se perdas por falta de tratamento térmico adequado. Devido à baixa qualidade da energia elétrica rural, com grandes oscilações de tensão, é freqüente, em propriedades leiteiras, acontecer a queima prematura do equipamento de refrigeração. Neste caso, além do prejuízo com o equipamento, o produtor ainda tem que amargar o prejuízo com a perda da produção. Nos laticínios produtores de leite tipo ¿A¿, além da necessidade da geração de ¿frio¿ para resfriamento do leite, é necessário também, a produção de água quente em torno de 50 ºC a 60 ºC para limpeza das instalações e equipamentos de ordenha e processamento. Em geral é utilizado aquecimento elétrico com emprego de resistências, aumentando ainda mais o consumo de energia elétrica. Os aquecedores elétricos são de grande potência e elevado consumo. Diante do problema levantado e a necessidade de buscar alternativas mais econômicas, foi desenvolvida uma bomba de calor água-água para produção simultânea de gelo ou solução gelada para resfriamento do leite e água quente para limpeza e desinfecção das instalações e equipamentos. Para acionamento desta bomba de calor foi utilizado um motor à combustão convertido para gás, permitindo o uso do biogás proveniente da digestão anaeróbia dos dejetos bovinos, proporcionando assim uma fonte barata e renovável de energia, além do tratamento correto dos dejetos presentes em grande quantidade nestas instalações e, também, em contrapartida, a produção de biofertilizante de ótima qualidade. Foram montados três protótipos, onde dois foram instalados em laboratório e um a campo para testes com biogás. Os resultados obtidos mostraram um potencial de economia com a redução dos custos com energia da ordem de 92% quando comparado o desempenho econômico da bomba de calor a biogás em relação ao equipamento de refrigeração e ao aquecedor elétrico. O potencial de economia da bomba de calor quando acionada com energia elétrica foi da ordem de 65 % / Abstract: The generation of thermal energy is of great importance in the dairy industry for its conservation and quality of the milk. As the electric energy is the main source used for generation of thermal energy, the dairy industries faces now, two problems: one related at the cost of the electric energy, elevating the production cost; the other, related with the distance of the rural properties to the electricity gird, limiting the use of refrigeration systems. Due to the low quality of the rural electric energy, with great tension oscillations, it is frequent, in dairy farm, premature refrigeration equipment of refrigeration damage. In this case, besides the damage with the equipment, the producer still has the loss associated with the production. In the production milk type " A", besides the need of the generation of " cold " effect, is also necessary, the production of hot water (around 50 ºC to 60 ºC) for cleaning of the facilities and processing equipments. In general electric heating is conducted with resistances, increasing the loss and the bill paid by the producers. The electric heaters are of great power and high consumption. Due to the present problem and the need to look for economics alternatives, a water-to-water heat pump was developed for simultaneous production of ice or water frozen for cooling of the milk and hot water for cleaning and disinfection of the facilities and equipment. For operation of the developed heat pump a gas converted engine motor was used, allowing the use of the biogas produced by cow manure biodigestion, this provides a low cost source of rewable energy, besides the adequate treatment of the animal wastes and the production of bio-fertilizer of great quality. Three prototypes were assembled, two were installed in the laboratory and one in the field, for tests with biogas. The obtained results showed a potential of economy of the order of 92% when compared the refrigeration equipment and the electric heater. When compared with electric energy, the potential of economy of the heat pump still was in the order of 65% / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Jose Tomaz Vieira Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T01:04:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brugnara_GiseladeAndrade_M.pdf: 11998095 bytes, checksum: 9c1cf48089f217301e92806a94e15df2 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho faz-se uma análise do consumo de energia e emissões de 'CO IND. 2¿ na cadeia produtiva de três sistemas de suprimento de madeira para uso em construções residenciais: (1) madeira proveniente de floresta nativa manejada; (2) madeira proveniente de floresta nativa explorada sem manejo e (3) madeira proveniente de plantações de eucalipto. A sustentabilidade energética da cadeia produtiva é aqui apontada como um critério chave para a classificação da madeira como um material sustentável. Os resultados demonstram que o manejo da floresta nativa constitui-se no modelo mais recomendável devido ao potencial alcançado na redução da demanda de energia em relação aos outros dois modelos. Dessa forma, a promoção do uso das madeiras tropicais certificadas é indicada como uma medida de conservação de energia nas construções e como uma estratégia para a conservação da Floresta Amazônica por meio da valorização de um de seus principais recursos / Abstract: This work carries out an energy consumption and 'CO IND. 2¿ emissions assessment on the production chain of three supplying systems for timber use in residential buildings: (1) timber obtained from the management of native forest; (2) timber obtained from the predatory extraction of native forest and (3) timber from eucalyptus plantations. The energetic sustainability on wood production is pointed out as a key criterion to classify timber as a sustainable material. Results demonstrate, through the reached potential on reducing energy demands, that native forest management is the most recommended system. Thus, the use of certified tropical timber is indicated as a measure of energy conservation on building construction as well as a strategy for the Amazonian Rain Forest conservation by the valuation of one of its main resources / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06179.pdf: 13115772 bytes, checksum: 834101d8b8c603aa60f77d9ec56dea40 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arnilson Jorge da Silva Damasceno.pdf: 1628806 bytes, checksum: e8fe44ebcf973caa9e9d8207ca0acc1c (MD5) Previous issue date: 2012-04-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / This work aims a study of electricity supplied to residential customers of the city of Manaus, state of Amazonas. The paper deals with two topics in the field of electrical energy: energy conservation and power quality, aiming to estimate the power that can save after the identification of disorders that affect the quality of energy. For this case study, we selected three residential consumers with different load profiles from which data were collected regarding the quality of the energy used in those homes with the aid of a power quality analyzer. Based on the Procedures for Electric Energy Distribution of ANEEL, which sets minimum requirements for power quality (voltage and frequency) are compared the results of the evaluation in select consumers, where the point of view of the network voltage and frequency levels minimum set by ANEEL are met. However, they are observed significant levels of harmonic currents in the consumer study. Finally, it shows the impact of these distortions in increased consumption and the estimation of energy conservation in the residential sector extracting the losses by current harmonic distortion / Este trabalho tem como proposta um estudo da energia elétrica fornecida a consumidores residenciais da cidade de Manaus-AM. O trabalho trata de dois temas da área de energia elétrica: a conservação da energia e a qualidade da energia elétrica, tendo como objetivo estimar a energia elétrica que se pode economizar após a identificação dos distúrbios que afetam a qualidade da energia. Para este estudo de caso, foram selecionados três consumidores residenciais com perfis de cargas distintos de onde se coletaram dados referentes à qualidade da energia utilizada naquelas residências, com o auxílio de um analisador de qualidade de energia. Com base nos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica da ANEEL, que prevê requisitos mínimos de qualidade da energia (tensão e frequência) são comparados os resultados da avaliação nos consumidores selecionados, onde, do ponto de vista da tensão e frequência da rede, os níveis mínimos previstos pela ANEEL são atendidos. Entretanto, são observados significativos níveis de distorção harmônica das correntes nos consumidores em estudo. Por fim, é mostrado o impacto causado por essas distorções na elevação do consumo e a estimativa de conservação de energia no setor residencial extraindo-se as perdas por distorção harmônica de corrente

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:43:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezBrljevich_Esteban_M.pdf: 2281259 bytes, checksum: 12557ac80a34c2bff2547f1f2aff1eaa (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A virtualização de redes é uma tecnologia promissora para a Internet do futuro, já que facilita a implementação de novos protocolos e aplicações sem a necessidade de alterar o núcleo da rede. Um passo chave para instanciar redes virtuais é a alocação de recursos físicos para elementos virtuais (roteadores e enlaces). A fim de contribuir para o esforço global de poupança de energia, a escolha de recursos físicos para instanciar uma rede virtual deveria minimizar o consumo de energia rede. No entanto, esta não é uma tarefa trivial, já que requerimentos de QoS devem ser atingidos. A busca da solução ótima deste problema é NP-difícil. O mapeamento de redes virtuais em substratos de rede físicos em cenários de alocaç?o e desalocaç?o de redes virtuais pode não levar a um consumo mínimo de energia devido à dinâmica das atribuições dos elementos virtuais previamente alocados. Tal dinâmica pode levar à subutilização da rede substrato. Para reduzir os efeitos negativos desta dinâmica, técnicas tais como a migração de redes virtuais em tempo real podem ser empregadas para rearranjar as redes virtuais previamente mapeadas para poupar energia. Esta dissertação apresenta um conjunto de novos algoritmos para o mapeamento de redes virtuais em substratos de rede com o objetivo de reduzir o consumo de energia. Além disso, dois novos algoritmos são propostos para a migração dos roteadores e enlaces virtuais para reduzir o número de roteadores e amplificadores ópticos requeridos. Os resultados obtidos por simulação mostram a eficácia dos algoritmos propostos / Abstract: Network virtualization is a promising technology for the Internet of the Future since it facilitates the deployment of new protocols and applications without the need of changing the core of the network. A key step to instantiate virtual networks is the allocation of physical resources to virtual elements (routers and links). In order to contribute to the global effort of saving energy, choice of physical resources to instantiate a virtual network needs to minimize the network energy consumption. However, this is not a trivial task, since the QoS of the application requirements has to be supported. Indeed, the search for the optimal solution of this problem is NP-hard. The mapping of virtual networks on network substrates at the arrival time of requests to the establishment of virtual networks may not lead to a global minimum energy consumption of energy due to the dynamic allocations and deallocations of virtual networks. Actually, such dynamics can lead to the underutilization of the network substrate. To mitigate the negative effect of this dynamics, techniques such as live migration can be employed to rearrange already mapped virtual networks to achieve energy savings. This dissertation presents a set of new algorithms for the mapping of virtual networks on network substrates aiming to reduce energy consumption. Additionally, two new algorithms are proposed for the migration of virtual routers and links to reduce the number of powered routers and optical amplifiers. Results derived by simulation show the efficacy of the proposed algorithms / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Roger Josef Zemp / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T18:17:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valente_BrunoSelimAvian_M.pdf: 588713 bytes, checksum: 01c679f3515305f57994ddc3e8057bb5 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A abordagem tradicional da estimativa da área no procedimento de síntese de redes de trocadores de calor exige a escolha de um conjunto típico de coeficientes de transferência de calor. Uma vez obtida a topologia da rede de trocadores de calor, o projeto detalhado dos trocadores pode exigir a consideração de restrições nas quedas da pressão disponíveis, alterando os valores dos coeficientes de transferência de calor utilizados inicialmente na avaliação da rede e invalidando a otimização econômica da mesma. Com isso tem-se um aumento nos custos de projeto tanto na parte construtiva como na forma de bombas e/ou compressores do processo. Esta dissertação tem como finalidade elaborar uma nova abordagem que possibilite estimar a área de troca térmica a partir de uma relação entre quedas de pressão e coeficientes de transferência de calor no lado do casco e dos tubos. Assim, partindo das quedas de pressão permitidas das correntes pode-se estimar a área e os coeficientes de transferência de calor de um trocador de calor, munido de dados de processo como carga térmica, temperaturas, propriedades físicas e quedas de pressão no lado do casco e dos tubos, e possibilitando uma análise econômica mais correta da rede de trocadores de calor. Os métodos já disponíveis para esta finalidade possuem limitações uma vez que são baseados no método de Kern, que inclui severas simplificações no seu modelo, e o de Bell, que utiliza equações empíricas dependentes de aspectos geométricos. O procedimento de análise de trocadores de calor tipo casco e tubos de Wills & Johnston, utilizado neste trabalho, é uma alternativa bastante viável para este tipo de problema por ser considerado teoricamente mais preciso, baseando-se em equações hidráulicas para o cálculo da queda de pressão no lado do casco considerando os diversos caminhos do fluido no interior do casco / Abstract: In the traditional approach of heat exchanger network synthesis the procedure for area targeting requires de choice of a set of typical heat transfer coefficients. After the heat exchanger network structure has been defined the individual exchangers are design. However, due to pressure drop restrictions the final heat exchanger design might require heat transfer coefficients that are very different from the one originally chosen, leading to increased exchanger area and increased capital cost. This work aims to develop a new that allows the estimate of a correct set of heat transfer coefficients and exchanger area based on available pressure drops. The propose procedure allows for the estimate of heat transfer coefficients and area based on the available pressure drops. Methods already available for this purpose show limitations: the method of Kern includes severe simplifications while the method of Bell uses empirical equations dependent on geometric aspects. The method of Wills & Johnston, used in the present work, is a very feasible alternative for this type of problem as it is based on the pressure drop of the different fluid paths inside the shell side of the exchanger / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Moacyr Trindade de Oliveira Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:54:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romanini_EvandroGustavo_M.pdf: 5553322 bytes, checksum: a2cf3c076adb4030902062eb9410aa59 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho, procurou-se estudar as novas oportunidades de negócios que as concessionárias de distribuição de energia elétrica vêm desenvolvendo, junto aos seus clientes comerciais. Para esta análise, foi necessário conhecer o atual cenário do mercado de energia no país e as novas leis sobre o Mercado Atacadista de Energia. Foram analisados os impactos da comercialização de energia com a abertura do mercado, da criação dos consumidores livres e do potencial de negócios na conservação de energia. Na conclusão, analisou-se o novo cenário de comercialização de energia e o potencial de ganho, financeiro e de marketing, das concessionárias de energia elétrica / Abstract: The aim of this work is to study the new business opportunities that electric power utilities have been offering their commercial customers. To carry out this analysis, it was necessary to get information about the current conditions of the power market in this country and the new laws about the energy Wholesale Market. The impact of the market opening on the energy trade, the creation of free consumers, and the new prospects for the conservation of energy have been analyzed. At the conc1usion, the new setting for the energy trade and the prospects for marketing and financia! gains of the electric power concessionaires have been analyzed. / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T04:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Higa_Marcio_M.pdf: 7914219 bytes, checksum: c0df34dbad62f75065ad547646e7c5c8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Através dos métodos do "pinch-point" e da programação linear, foram realizadas diversas simulações e análises térmicas de uma planta típica de produção de açúcar e álcool, visando a máxima recuperação de calor e a redução do consumo de vapor. As simulações foram divididas em três grupos. No primeiro, usou-se o método do "pinch-point" para investigar basicamente a planta de produção de açúcar, analisando também a influência de diversas alternativas (eliminação de sangrias de vapor entre estágios de evaporação, número de efeitos de evaporação, compressão mecânica do vapor do último estágio de evaporação, área e número de trocadores de calor). No segundo grupo, na mesma planta, empregou-se o método de programação linear, a fIm de determinar a distribuição otimizada das sangrias de vapor para pré-aquecimento do caldo. No terceiro grupo de análises, considerando também o consumo na produção de álcool, retomou-se ao método do "pinch-point", onde as sangrias foram primeiramente maxirnizadas nos últimos estágios de evaporação e em seguida ajustadas para satisfazer as áreas dos evaporadores existentes na planta básica. Para tanto, foi desenvolvido um programa de computador específico que permite a simulação do efeito das diversas variáveis, inclusive a razão de produção açúcar/álcool. Diversas alternativas de grande impacto no consumo de vapor são apresentadas / Abstract: Using pinch technology and linear prograrnrning, several simulations of thermal analysis of a typical sugar cane plant and alcohol production were performed. The objective was the maximum heat recovery and the reduction of steam consumption. The simulations were divided into three groups. In the fIrst, pinch technology was applied to analyze only the sugar cane basic plant production and the influence of several alte~natives (elimination of vapor bleed between evaporator effects, number of evaporator effects, mechanical compression of vapor in the last effect of evaporation, area and number of heat exchangers). In the second group, use was made of linear prograrnrningin the same plant to determine the optimized confIguration of vapor bleeds for juice preheating. In the third group, pinch technology was again applied, including the consumption from alcohol production. First of ali, the maximum vapor bleed was assumed at the last effects of evaporation, then adjusted to adapt to the evaporator areas of basic plant. Therefore, a specifIc computer programming was developed to simulate the several variable, including the ratio of production sugar/alcohoL Several alternatives of deep impact in steam consumption were investigated. / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

The idea that we can 'save energy' has become a commonplace homily. But with a moment's reflection it is clear there is nothing self-evident about saving energy. Do we save fuel or a system's ability to 'do work'? Do we conserve for perpetuity or to prolong use? Is the motivation resource economy, scarcity, productivity, or - more recently - climate change mitigation? And what stops the fruits of individual parsimony being consumed elsewhere? This thesis offers a history of the idea that we can conserve energy by using it more efficiently. In recounting this story, it is argued that conserved energy is a 'metrological resource' produced by practices of measurement, calculation, and computation. A second argument is that the history of ERC offers an under examined example of a 'resource ontology'; the social processes through which nature is imbued with utility and value. Accordingly, the study of, what is termed, energy resource conservation (ERC herein) involved a novel research method which focused upon the scientific and intellectual processes of resource making, as much as the material. This thesis begins in 1865 with the publication of William Jevons' The Coal Question (1865), in which the resource conservative principles of Classical political economy were overturned. Jevons argued that increased efficiency of coal use would serve only to increase the rate and scale with which coal was used. Proceeding from this anti-thesis, the following chapters outline how, irrespective of Jevons' claim, policies based on the principles of scientific management were applied to the conservation of fuel resources for conserving natural resources. In pre-war America, a complex system of 'pro-rationing' extraction licenses were introduced to conserve the productive capacity of petroleum wells. However, a significant shift occurred during the Cold War, as the conservation of fuel became increasingly conflated with the econometrician's notion of efficient resource allocation. But the most significant developments occurred in the nineteen-seventies, in response to a perceived crisis in energy supply. Fuel policy became a more systemic 'energy policy', which drew on scientific management, graph theory, systems theory, statistical mechanics, and computational econometrics in an attempt to quantify and demonstrate how society could act to conserve energy resources by increasing the efficiency of energy use. The resulting science, and its concomitant policies were an odd mix of cold war rational decision making theories, détente science, scientific radicalism, and liberal economic theory, all given a countercultural and environmentalist gloss in the latter half of the decade. On the basis of this conflation of ideas, a new approach to energy saving that emerged, which transformed the principles of energy resource governance, shifting the onus to conserve from producer to consumer, with distinct implications for post-war theories of political economy.

D.Phil. / Global society has evolved into a complex multi-dimensional system in which it has become increasingly difficult to construct and maintain a systemic model of cause and effect. Specialisation and abstraction in the various disciplines of scientific and societal complexity has led to divergent theories of sustainability. Failure to integrate real life problems across disciplines poses a threat to modern society because the causal links between disciplines are unattended in many instances and events in one dimension could lead to catastrophic unintended consequences in another. In light of the above, this thesis contributes towards the multi-disciplinary integration of some of the most important sustainability concerns of modern society, namely Energy Security, Economic Growth and Global Warming. Analysing these real-life sustainability issues in a multi-disciplinary context leads to conclusions that are controversial in terms of established philosophical worldviews and policy trends. Firstly, the thesis establishes deterministic expectations of an imminent era of declining Energy Security resulting from the exhaustion of non-renewable fossil fuel resources, despite optimistic expectations of technology improvements in alternative energy sources such as renewable and nuclear. Secondly, the exhaustion of non-renewable fossil fuel resources imposes limits to the potential sources of anthropogenic carbon emissions that render the more pessimistic emissions cases considered in the global warming debate irrelevant. The lower level of attainable carbon emissions challenges the merits of the conventional carbon feedback cycle with the result that the predicted global warming is within acceptance limits of the contemporary global warming debate. Thirdly, the consequences of declining Energy Security on socio-economic welfare is a severe divergence from historical trends and demands the reassertion of the role of energy in human development, including Economic Growth theory. The thesis develops a novel economic growth model that treats energy as an explicit and Autonomous Factor of Production, thereby facilitating plausible predictions of future Economic Growth potential. The results challenge the sustainability of the current free-market capitalist economic system and demand strong policy responses to avoid the collapse of modern society.