O suprimento de energia elétrica a municípios localizados no interior da Região Amazônica é de consecução tecnicamente complexa, de alto custo e potencialmente gerador de impactos ambientais. Tais municípios não têm grande demanda por energia elétrica, entretanto, o direito ao acesso à mesma deve ser considerado e atendido. O objetivo deste estudo é avaliar a situação atual de suprimento de energia elétrica em municípios do interior da Região Amazônica, considerando suas especificidades e necessidades, bem como apresentar uma análise sobre a utilização do gás natural na geração da energia elétrica em subsituição aos combustíveis atualmente utilizados em cada caso. Para este estudo foram selecionados sete municípios da Região Amazônica: Anamã, Anori, Caapiranga, Coari, Codajás, Iranduba e Manacapuru, que poderão ser atendidos pelo gasoduto Urucu-Manaus. / The electric energy supply to cities located in the countryside of Amazon Region is technically complex, has high cost and is potentially a cause of environmental impact. Such cities don\'t have a big demand on electric energy; however, the right of access to electric energy must be considered and attended. The objective of this study is to evaluate the present situation of the electric energy supply in cities located in the countryside of Amazon Region, considering its needs and specific characteristics, as well as to present an analysis about the uses of natural gas in electric energy generation in substitution to the fuels used in each case. For this study were selected seven cities in Amazon Region: Anamã, Anori, Caapiranga, Coari, Codajás, Iranduba, and Manacapuru, which can be attended by the Urucu-Manaus Gas Pipeline.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-03-07T14:17:22Z No. of bitstreams: 2 Renathielly_Silva2017.pdf: 3000898 bytes, checksum: dcb5a249a7975fc6e1e08dab916356e8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T14:17:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Renathielly_Silva2017.pdf: 3000898 bytes, checksum: dcb5a249a7975fc6e1e08dab916356e8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-10-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Civil construction is responsible for a large part of the world's energy consumption, and consequently also for carbon dioxide emissions, since these are directly related to the generation of energy. Life cycle assessment (LCA) is a tool that allows computing the inputs and outputs of a variable in a product, process or part of it, considering the phase of pre-use, use and post-use. In this work the energy flow and the carbon dioxide emissions in internal and external vertical sealing systems (SVVIEs) of a rural residence of social interest were analyzed. The methodology proposed by the NBR ISO 14040 - Environmental management - Life cycle assessment - Principles and structure was adopted to perform energy life cycle assessment (ACVE) and the carbon cycle life cycle assessment (ACVCO2) of these systems. , delimiting the system as a case study for the municipality of Cascavel - Paraná. In this case study, four scenarios were considered, where scenario 1 corresponds to the conventional sealing system, with reinforced concrete structure and ceramic blocks and the other scenarios are alternative systems that are still gaining space in the Brazilian market. Scenario 2 corresponds to structural masonry with concrete blocks, scenario 3 is equivalent to steel framing and scenario 4 is equivalent to the walls of reinforced concrete cast in place. Analyzing the life cycle of the four scenarios it was observed that scenario 1 requires 3.19 GJ / m², scenario 2 requires 2.89 GJ / m², scenario 3 requires 3.47 GJ / m² and scenario 4 requires 2.60 GJ / m², considering that for this there are 100 uses of the form of virgin aluminum. However if we consider the energy that is used with equipment during the use of the building scenario 1 consumes 19.52 GJ / m², scenario 2 requires 19.22 GJ / m², scenario 3 requires 19.20 GJ / m² and the scenario demands 18.93 GJ / m². Analyzing the CO2 emissions during the life cycle of these SVVIEs, it was concluded that for this case scenario scenario 1 emits 0.22 t.CO2 / m² of construction, scenario 2 emits 0.21 t.CO2 / m² of construction , scenario 3 emits 0.18 t.CO2 / m² of construction and scenario 4 emits 0.15 t.CO2 / m² of construction. When considering emissions from the use, the following values are given: 0.61 t.CO2 / m² for scenario 1, 0.60 t.CO2 / m² for scenario 2, 056 t.CO2 / m² for the scenario 3 and 057 t.CO2 / m² for scenario 4. In this way scenario 4 was the most sustainable before the parameters analyzed. / A construção civil é responsável por uma grande parte do consumo mundial de energia, consequentemente também pelas emissões de gás carbônico, uma vez que estas estão diretamente relacionadas à geração de energia. A avaliação de ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta que permite computar as entradas e saídas de uma variável em um produto, processo ou parte dele, considerando a fase de pré-uso, uso e pós-uso. Neste trabalho foi analisado o fluxo de energia e as emissões de gás carbônico em sistemas de vedação vertical interna e extarna (SVVIEs) de uma residência rural de interesse social. Para realizar avaliação de ciclo de vida energético (ACVE) e a avaliação de ciclo de vida de emissões de gás carbônico (ACVCO2) destes sistemas foi adotada a metodologia proposta pela NBR ISO 14040 - Gestão ambiental - Avaliação do ciclo de vida - Princípios e estrutura, delimitando o sistema como um estudo de caso para o município de Cascavel – Paraná. Neste estudo de caso consideraram-se quatro cenários, onde o cenário 1 corresponde ao sistema de vedação convencional, com estrutura de concreto armado e blocos cerâmicos e os demais cenários são sistemas alternativos que ainda estão ganhando espaço no mercado brasileiro. O cenário 2 corresponde a alvenaria estrutural com blocos de concreto, o cenário 3 equivale ao steel framing e o cenário 4 equivale as paredes de concreto armado moldado no local. Analisando o ciclo de vida dos quatro cenários percebeu-se que o cenário 1 requer 3,19 GJ/m², o cenário 2 solicita 2,89 GJ/m², o cenário 3 necessita de 3,47 GJ/m² e o cenário 4 demanda 2,60 GJ/m², considerando que para este haja 100 utilizações da fôrmas de alumínio virgem. No entanto se considerarmos a energia que é utilizada com equipamentos durante a utilização da edificação o cenário 1 consome 19,52 GJ/m², o cenário 2 requer 19,22 GJ/m², o cenário 3 necessita de 19,20 GJ/m² e o cenário demanda 18,93 GJ/m². Analisando as emissões de CO2 durante o ciclo de vida destes SVVIEs concluiu-se que para este estudo de caso o cenário 1 emite 0,22 t.CO2/m² de construção, o cenário 2 emite 0,21 t.CO2/m² de construção, o cenário 3 emite 0,18 t.CO2/m² de construção e o cenário 4 emite 0,15 t.CO2/m² de construção. Quando consideradas as emissões oriundas da utilização, têm-se os seguintes valores: 0,61 t.CO2/m² para o cenário 1, 0,60 t.CO2/m² para o cenário 2, 056 t.CO2/m² para o cenário 3 e 057 t.CO2/m² para o cenário 4. Desta forma o cenário 4 mostrou-se o mais sustentável diante dos parâmetros analisados.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-26T14:28:30Z No. of bitstreams: 2 Bruno_Meneghel_Zilli.pdf: 2648925 bytes, checksum: 08fd69f79ec208d953d18a5a99774857 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T14:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Bruno_Meneghel_Zilli.pdf: 2648925 bytes, checksum: 08fd69f79ec208d953d18a5a99774857 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-19 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Water resources have fundamental importance both for life of living beings and for human activities. The lack of water can be a limiting factor for occupation and development of a certain region. Pumping systems are an alternative solution for these cases, with electric generation from photovoltaic panels being a locally pollutant-free option with less maintance when compared to combustion-generation engines. This work aims the analysis of a photovoltaic pumping system with two cell technologies, amorphous silicon and polycrystaline. The experiment was installed in the dependencies of the State University of West Paraná – campus Cascavel-PR. The data of voltage and electric current generated by panels, ambient and panels temperature, solar irradiation and water flow were collected. From these data, the volume pumped in the establised period, the flow as a function of the irradiation and the energy consumed, the behavior of the available and consumed energies, as well as the panel’s temperature on efficiency, were analyzed. The average volume pumped was 2,255.44 and 2,397.01 liters per day in the amorphous and polycrystalline systems, respectively. The best efficiency results in both systems were given at 800 W m-2, 4,69% for amorphous and 7,75% polycrystaline. However, the firt one presented lower voltage drop with panel’s temperature increasing. It was obtained higher flow and overall efficiency in the polycrystalline system. / Os recursos hídricos são de fundamental importância tanto para a vida dos seres vivos, quanto para as atividades antrópicas. A falta destes pode ser um fator limitante para a ocupação e desenvolvimento de uma determinada região. Sistemas de bombeamento de água são uma alternativa para solução destes casos, sendo a geração elétrica a partir de painéis fotovoltaicos uma opção localmente sem poluentes e com menos manutenção quando comparado a moto geradores à combustão. Este trabalho visa a análise de um sistema de bombeamento fotovoltaico com duas diferentes tecnologias de células, silício amorfo e policristalino. O mesmo foi instalado nas dependências da Universidade Estadual do Oeste do Paraná – campus Cascavel-PR. Coletou-se os dados da tensão e corrente elétrica gerados pelos painéis, temperatura ambiente e dos painéis, irradiação solar e vazão da bomba d’água. A partir destes, foram avaliados o volume bombeado no período estabelecido, a vazão em função da irradiação e da energia consumida, o comportamento das energias disponível e consumida, assim como a influência da irradiação e da temperatura do painel sobre a eficiência do mesmo. O volume médio bombeado foi de 2.255,44 e 2.397,01 litros por dia nos sistemas amorfo e policristalino, respectivamente. Os melhores resultados de eficiência em ambos os sistemas se deram a 800 W m-2, sendo 4,69% para o amorfo e 7,75% no policristalino. No entanto o primeiro apresentou menor queda de tensão com o aumento de temperatura. Obteve-se no sistema policristalino maior vazão, eficiência global e menores custos específicos.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-26T14:49:41Z No. of bitstreams: 2 Moacir_Dalmina_Junior.pdf: 4328726 bytes, checksum: 62b2315c55523ed5b1130daa6a03b4ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T14:49:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Moacir_Dalmina_Junior.pdf: 4328726 bytes, checksum: 62b2315c55523ed5b1130daa6a03b4ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / The high cost of production is one of the greatest challenges in poultry and the energy cost is one of the main factors for the final value of the product. So, the proposed study seeks to minimize and enhance the energetic lighting and ventilation system of broiler houses in the western region of Paraná state, Brazil. The objective of the present study was to develop a comparison of three design models of broiler houses to improve energy efficiency and environmental comfort of confined poultry. Thus the research analyzed two models of broiler houses existing in the market, the open-sided broiler house and the dark house models, in addition to a third model the proposed system that has as characteristics a brise-soleil system and cross ventilation, which uses natural resources to help in the thermal efficiency of the broiler house, minimizing energy costs and providing better animal comfort.Therefore, they result in a production gain, which helps the systems currently used. Thus, the study sought to develop a mixed system between project actions to better use of natural lighting and ventilation, as well as the use of electric heating and ventilation systems that have been used in commercial broiler houses. The models were developed using Autodesk Revit™ software, and the results were obtained through Green Building Studio™. The methodology used was the comparison of the models and analysis of the energy consumption of the buildings during the year. The outcome allowed us to conclude that the broiler house model proposed for this study was 20.97% more efficient than the open-sided model and 58.21% more efficient than the dark house model. / O alto custo de produção é um dos maiores desafios na avicultura de corte e o custo energético é um dos principais fatores pelo valor final do produto, por isso o estudo proposto busca minimizar e tornar mais eficiente energeticamente o sistema de iluminação e ventilação de aviários de corte no oeste do Paraná. O objetivo do presente estudo foi desenvolver uma comparação de três modelos de projeto para melhor eficiência energética e conforto ambiental de aves de cortes em confinamento. Assim a pesquisa analisou dois modelos de aviários existentes no mercado, o convencional aberto e o dark house, além de um terceiro modelo o sistema proposto que tem como características realizar um sistema de brises bloqueadores solares e de ventilação cruzada, que utilizem recursos naturais para auxiliar na eficiência térmica do aviário, minimizando custos com energia e proporcionando um melhor conforto dos animais. Desta forma resultem em ganho de produção, que vem servir de auxílio aos sistemas atualmente utilizados. Assim o estudo buscou desenvolver um sistema misto entre ações de projeto para melhor aproveitamento de iluminação e ventilação natural, mas com a utilização conjunta de sistemas elétricos de aquecimento e ventilação que atualmente são utilizados em aviários comerciais. Os modelos foram desenvolvidos através do software Revit da Autodesk, e os resultados foram obtidos através Green Building Studio. A metodologia utilizada foi a comparação dos modelos e análise do consumo energético das edificações durante o ano. Os resultados permitiram concluir que o modelo de aviário proposto para o estudo foi 20,97% mais eficiente que o modelo aberto convencional e 58,21% mais eficiente do que o modelo dark house.

O presente trabalho tem por objetivo analisar a viabilidade financeira para obtenção de créditos de carbono em projetos de eficiência energética, por meio dos indicadores financeiros Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa Interna de Retorno (TIR). A partir do desenvolvimento de uma modelagem analítica composta de despesas e receitas existentes em um determinado horizonte de tempo, obtém-se o fluxo caixa resultante do projeto, sobre o qual é calculado o VPL e a TIR em diferentes cenários de receitas advindas da venda dos créditos de carbono. Desta forma, pretende-se apresentar em quais condições a obtenção dos créditos de carbono aumenta o desempenho financeiro de um projeto de eficiência energética e em quais condições este desempenho é reduzido. / The present work has for objective to analyze the financial viability to obtain carbon credits in energy efficiency projects, through the financial indicators Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR). From the development of an analytical model composed of existing expenditure and revenue in a defined period of time, the cash flow resulting from the project is obtained, which is calculated on the NPV and IRR at different scenarios of revenue resulting from carbon credits. In such a way, it is intended to present in which conditions to obtain the carbon credits grow up the financial performance of a energy efficiency project and in which conditions this performance is reduced.

Orientador: José Ricardo Figueiredo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T20:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_MaxMauroLozerdos_M.pdf: 8423703 bytes, checksum: 5b452213e84aa4386f6d9f3291cae840 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho foi realizado um conjunto de simulações numéricas de diferentes sistemas de bombas de calor em diferentes condições de funcionamento, para atender simultaneamente às demandas do ar condicionado e do consumo de água quente em edifício. Foram consideradas na proposta deste trabalho duas máquinas independentes, uma bomba de calor responsável pelo aquecimento e um ciclo de refrigeração para resfriamento da água. Além disso, foi investigado a possibilidade de empregar os efeitos de aquecimento e resfriamento de uma única bomba de calor padrão, duas bombas de calor em cascata e um sistema com dois estágios de compressão com separador de gás flash. Para estas alternativas fez-se necessária a complementação da energia térmica através de uma bomba de calor auxiliar para atender a demanda total de água quente e fria e os desempenhos dos sistemas de bombas de calor foram comparados através de uma análise energética. Um programa em ambiente MATLAB® foi desenvolvido e envolveu relações termodinâmicas e de transferência de calor para os sistemas de bombas de calor e sistema de distribuição de água quente e fria para o edifício, a fim de aproximar o funcionamento dos sistemas reais. Utilizaram-se ferramentas como o método de Substituição-Newton-Raphson, para a solução dos problemas em regime permanente, e que também foi utilizado juntamente com o método de Euler para resolução em condições variáveis ao longo de 24 horas. Os resultados confirmaram a viabilidade energética ao utilizar bombas de calor, podendo obter para o efeito de aquecimento de água uma economia de até 72% no consumo de energia elétrica, quando comparado ao chuveiro elétrico. Através dos resultados também foi possível observar que o sistema de bomba de calor com separador de gás flash desempenha sua função de forma mais eficiente, energeticamente, quando comparado ao sistema padrão e em cascata / Abstract: In this work it was realized a set of numerical simulations of different heat pump systems in different operation conditions to meet simultaneously the demands of air conditioning and hot water consumption in a building. It was considered in propose this work two independent machines, a heat pump responsible for heating and a refrigeration cycle responsible for cooling water. Moreover, it was explored the possibility to employ the both effects, heating and cooling, of a standard heat pump, two heat pumps in cascade and a system with two compression stages with a flash gas separator. For the last alternatives it was necessary complementary thermal energy through an auxiliary heat pump to meet the total demand of hot and cool water. The performance of the heat pump systems was compared through an energetic analysis. A program in MATLAB® was developed involving of thermodynamic and heat transfer relations for the heat pumps and water distribution systems in the building with purpose to approach the real system operation. Moreover, the method Substitution-Newton-Raphson was used to solve the problems in steady state and this method together with Euler method were used to solve in variable conditions throughout 24 hours of the day. The results confirmed the energetic feasibility using heat pump systems. These systems will be able to save up to 72% in energy consumption using heating effect comparing to an electric shower. Furthermore, the system with flash gas separator it works of more way energetically efficient than other systems as a standard and a cascade systems / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_LucianaOliveira_M.pdf: 4185533 bytes, checksum: 77ac20bdb30c73e7e2c896ddaae5d13a (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O elevado consumo de energia elétrica pelas edificações brasileiras e o potencial de conservação de energia motivou a criação do "Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações" - PROCEL Edifica - a fim de avaliar e classificar o nível de eficiência energética desses edifícios. A consideração do entorno ao avaliar o nível de eficiência energética de um edifício pelo método da simulação, segundo os "Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos" (RTQ-C), é opcional. Contudo, pesquisas destacam a influência da geometria urbana no desempenho energético das edificações. Nesta pesquisa foi analisada a influência do entorno sobre o uso da iluminação natural e sobre a etiqueta de eficiência energética de uma edificação comercial, através da simulação computacional. Para isso um modelo hipotético foi simulado nos softwares EnergyPlus e Daysim sob diferentes configurações de entorno e três sistemas de iluminação artificial. O primeiro permanece ligado durante o período de ocupação, o segundo é acionado pelo usuário quando necessário e o terceiro é utilizado por usuários passivos, mas controlado por dimmers. A metodologia utilizada para avaliação do nível de eficiência do edifício se baseia na recomendação do RTQ-C que consiste em comparar o consumo de energia do edifício proposto com edifícios similares cujas características correspondem aos níveis de eficiência. Tomando como referência os modelos cuja iluminação artificial permanece acesa durante todo o período de ocupação, os modelos com sistema controlado por interruptor apresentou uma economia média de 71% no consumo com iluminação e 35% no consumo total. O sistema com dimmers resultou em uma economia média de 50% e 23% respectivamente. No caso estudado, ambos os sistemas permitiram elevar o nível de eficiência energética do edifício proposto / Abstract: The high energy consumption of Brazilian buildings and the potential of energy savings have stimulated the establishments of the "National Program for Energy Efficiency of Buildings" - PROCEL Edifica - which evaluates and classifies the level of energy efficiency of these buildings. The "Quality Technical Requirements for the Energy Efficiency Level of Commercial, Services and Public Buildings" (RTQ-C) considers the modeling of the surroundings of the building optional to evaluate its energy efficiency by computational simulation. Nevertheless, researches indicate that urban geometry influences the energy performance of buildings. In this research it was analyzed the influence of the surroundings on the use of daylight in a non-residential building and thereafter on its energy efficiency label by means of computer simulation. For this purpose, a theoretical model of a non-residential building was simulated using the softwares Energy Plus and Daysim with different surroundings and three distinct electric lighting systems. The first one remains active during working hours. The second is activated by the user when needed, and the last one is triggered by passive users but controlled by dimmers. The methodology to evaluate the level of energy efficiency is based on the RTQ-C by which the energy consumption of the proposed building must be compared with similar buildings whose technical features match different levels of efficiency. With reference to the first system, the system controlled by the user resulted in an average economy of 71% on lighting annual consumption and 35% on total annual consumption. The dimmer system had an average economy of 50% and 23% respectively. In this case, both of the systems allowed raising the level of energy efficiency of the theoretical model / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Sandra Cristina dos Santos Rocha, Antonio Marsaioli Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T12:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_GabrielaSilveirada_D.pdf: 3731233 bytes, checksum: 3071e398575833916f5930ac7ba84044 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O Poli-hidroxibutirato (PHB) é um dos homopolímeros mais bem caracterizados da família dos poli-hidroxialcanoatos, que são reconhecidos pela sua biodegradabilidade e biocompatibilidade. Em função de ser biodegradável e da possibilidade de produção integrada à cadeia de açúcar e álcool, o PHB tem despertado interesse tecnológico, científico e comercial. A secagem é uma etapa importante na produção do PHB, já que conteúdos de umidade acima da especificação podem influenciar a qualidade do produto e principalmente seu pós-processamento. Este projeto teve como objetivo o estudo da secagem do PHB em leito fluidizado pulsado rotativo (LFPR) com aplicação de micro-ondas. As técnicas de planejamento experimental e análise estatística dos resultados foram empregadas para analisar a influência da temperatura do ar de secagem e da potência de micro-ondas aplicada no conteúdo final de umidade do PHB para 90 min de processo. Foram desenvolvidos dois planejamentos experimentais, sendo que para o planejamento 1, a radiação de micro-ondas foi aplicada após 20 min de secagem convectiva a 90 oC. Para o planejamento 2, a radiação foi aplicada desde o início da secagem, sendo que nos 30 min iniciais usou-se uma potência maior e foi utilizada uma menor temperatura do ar de secagem. Para ambos os planejamentos foram obtidos baixos valores para o conteúdo final de umidade, na faixa de 0,38 a 1,62 % (b.u.). Os resultados para a cinética de secagem apresentaram um período a taxa constante, seguido de um período de taxa decrescente. Observou-se que em comparação com as condições ótimas reportadas no trabalho de Godoi (2009) para a secagem convectiva em LFPR, a aplicação de micro-ondas acelerou o processo de retirada da umidade, diminuindo em pelo menos 25 % o tempo de secagem. Para o planejamento 1, o período de taxa constante variou entre 35 e 45 min, enquanto que para o planejamento 2 teve duração de 35 min. Para avaliar a cinética de secagem o modelo semi-empírico de Page apresentou melhor ajuste aos dados experimentais. Por meio das isotermas de dessorção do PHB úmido nas temperaturas de 40, 50 e 60 oC, estimou-se o calor isostérico integral de dessorção (Qst) em função do conteúdo de umidade de equilíbrio, para a temperatura de 60 oC. As isotermas de adsorção para o PHB seco apresentaram valores para a umidade de equilíbrio extremamente baixos, indicando que, mesmo quando submetido a condições de armazenamento com elevados valores de umidade relativa, a tendência é de não adsorver água na sua estrutura, facilitando o pós-processamento. Os resultados das análises de caracterização realizadas (DSC, TGA, distribuição de massa molecular, distribuição granulométrica e microscopia eletrônica de varredura) mostraram que a secagem não provocou alterações nas propriedades do material. Por meio da avaliação das propriedades dielétricas foi possível constatar que o potencial de secagem do PHB com a aplicação de micro-ondas está intimamente relacionado com o conteúdo de água do material. Os resultados para a eficiência energética da secagem foram entre 10,8 e 30,5 %, sendo que a estimativa para a eficiência energética da secagem apenas convectiva resultou em 10,5 %. Dentre os experimentos em que se obteve o conteúdo de umidade exigido para o PHB seco (0,5 % b.u.), as eficiências energéticas foram até 19 % maiores que o resultado da secagem sem aplicação de micro-ondas / Abstract: Poly-hydroxybutyrate (PHB) is one of the most well-characterized homopolymers of the polyhydroxyalkanoates family, which are renowned for their desirable biocompatibility and biodegradability. Due to being biodegradable and to the possibility of its integrated production in a sugar and ethanol mill, the PHB has aroused technological, scientific and commercial interests. The drying process is an important step of the PHB production because an adequate post-processing can be achieved only at low moisture contents. The aim of this project was to investigate the drying of PHB in a combined microwave/rotating pulsed fluidized bed (RPFB) dryer. The experimental design technique and statistical analysis of the results were performed to analyze the influence of hot air and power level conditions on the final moisture content of PHB, for 90 min of process. Two experimental designs were proposed and executed. For the experimental design 1, a first drying stage of 20 min was identical for all experiments, which involved convective drying with air at 90 oC and no microwave power applied, and in a second stage (20 to 90 min of drying), microwave power was supplied. For the experimental design 2, in the first stage of 30 min of drying, a higher microwave power was used to permit faster evaporation of the superficial moisture content. After that stage the microwave power was decreased to lower levels for the remaining 60 min of drying. The results obtained for the final moisture content were in the range of 0.38 to 1.62 % (w.b.). The drying kinetics of PHB showed a constant drying rate period followed by a decreasing drying rate period. Comparing the results with the ones presented in Godoi (2009) for optimal conditions of convective drying in RPFB, a reduction of least 25 % in drying time is verified. It was observed that the constant drying rate for the experimental design 2 comprised 35 min, while the constant drying rate time observed for experimental design 1 was 35 to 45 min. Page's mathematical model for drying kinetics resulted in the best fit to the experimental data. Through the desorption isotherms of PHB at temperatures of 40, 50 and 60 oC, the isosteric heat of desorption (Qst) was estimated as a function of equilibrium moisture content for a 60 oC temperature. The adsorption isotherms for dry PHB showed extremely low values for the equilibrium moisture content and revealed that the dried PHB will hardly tend to adsorb ambient moisture even at high relative humidity, being adequate for post-processing. No differences on the properties of PHB before and after the drying process were verified through the characterization analyzes performed (DSC, TGA, molar mass distribution, particle size distribution and scanning electronic microscopy). Through evaluating the dielectric properties it was possible to establish that the drying potential of PHB by applying microwaves is closely related to the water content of the material. Drying energy efficiencies were in the range of 10.8 to 30.5 % for the convective-microwave drier, and the estimated energy efficiency for convective drying of PHB in RPFB was 10.5 %. For the experiments that resulted in the specified final moisture content for PHB (0.5% w.b.), energy efficiencies up to 19 % higher than the result without microwaves were obtained / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutora em Engenharia Quimica

Orientador: Gilberto De Martino Jannuzzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T01:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FroesLima_CarlosAlberto_D.pdf: 5418325 bytes, checksum: b0c14191595c15d33ea2a9082c7c0429 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho parte da premissa que as tecnologias para smart grid se apresentam como oportunidade para criar um novo negócio de energia. Todos os stake-holders devem ser envolvidos, e organizados para construir ou modernizar a rede de energia em seus aspectos de qualidade, disponibilidade, infraestrutura, padronização, interoperabilidade, confiabilidade e sustentabilidade. Deve-se também buscar a consciência de uso/demanda, de renda e de entendimento dos clientes de forma adequada. Pondera-se que as estratégias governamentais, no âmbito da legislação e da regulamentação, devem ser objetivas para garantir o novo negócio e proteger o interesse público. Os consumidores (como clientes) devem ser ouvidos, tornando-se partícipes ativos no mercado de energia. Com o desenvolvimento de um relacionamento dinâmico a indústria de energia necessitará de novas condições e requisitos operacionais que devem ser criados para garantir a transformação dentro e fora do ambiente de negócios regional. Foram estudadas novas tecnologias, novas possibilidades de serviços e preços. Incentivos, bem como a evolução das normas regulatórias apareceram como fundamentais para manter e expandir o fornecimento da energia e gerenciar a demanda, com implicações na melhora do relacionamento e nos investimentos/receitas para o capital investido, que necessitam resultar na ampliação da percepção de valor da energia pelos clientes. Uma avaliação para o caso brasileiro é feita considerando-se a experiência internacional até a data e através de exemplo de aplicação em consumidores residenciais como um estudo de caso. Demonstra-se o impacto para e do consumidor doméstico nos processos de uso da energia, bem como a evolução necessária de sistemas, estratégias para que se alcance o desejado momento histórico do desenvolvimento, da reorganização do mercado de energia e da legislação/regulamentação. Em suma, a evolução do negócio de energia no Brasil é um fato que, para sua eficácia, deve ser estrategicamente planejado nos diversos âmbitos de aplicação de tecnologias e modelagem do negócio, receber incentivos e ser regulado. Questões relacionadas aos investimentos a serem realizados e o retorno destes investimentos devem ser respondidas caso a caso, segundo a realidade regional das concessões, segundo as previsões de compartilhamento de custos com os consumidores e também totalmente relacionadas com a regulamentação adotada. A possiblidade da oferta de serviços e produtos para atendimento e ampliação do espaço de atuação das concessionárias brasileiras é uma transformação necessária para seu reconhecimento como provedoras de soluções energéticas. / Abstract: The smart grid technologies present themselves as opportunities to create new energy business. All stake holders must be involved, organizing, building and upgrading the power grid in its aspects of quality, availability, infrastructure, standards, reliability, interconnectivity, and sustainability. It is necessary the awareness target of supply-demand, incomes and strongly understand their clients. The Governmental strategies must be clear, with regulatory and legislative initiatives to foster new business and protect the public interest. Consumers (as clients) must be heard, as they become active players in the energy market. As they develop a dynamic relationship with the operating power industry new conditions and requirements need to be created in order to lead the strategic transformation inside and outside regional businesses. Deals on new energy sources, new technologies, new possibilities of differentials service and prices were studied. Incentives as well as the evolution of regulation rules seem a fundamental role to maintain and to expand the power supply and demand-side management, with implications for a better relationship between client-consumers, dealers and incomes/revenues on invested capital. It is also important to relate and to rethink the affordability of the tariffs and energy delivery costs to clients. An evaluation to the Brazilian market was done, considering the up to date international experiences and running an application, specially built to demonstrate the domestic consumption, as a case study. This implemented case is presented in order to demonstrate the domestic consumer impact to the energy use as well as the required evolution of systems and strategies to move on to this historical moment of development and reorganization of the energy market as well as the legislation/regulation. To sum up, evolving energy business in Brazil does not appear in this analysis merely as a possibility but as fact to be accomplished. It should be strategically planned considering the scope of a number of different technology applications, business models and be promoted by the policies agencies. Questions related to investments and their profits should be answered according to the regional energy business, as well as the consumer's participation and obviously new legislation and market regulation. Services and products to be offered by the Brazilian energy dealers should evolve correspondingly in order to improve business and recognition as energy solution providers / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

The impact of refrigeration systems on the environment can be reduced by the use of alternative reffigerants which are less harmful to the atmosphere and the optimisation of systems and control strategies to deliver increased levels of energy efficiency. Mathematical modelling offers the opportunity to test the performance of systems under different operating conditions and with alternative refrigerants. Dynamic models allow comparison of both transient and steady-state behaviour and this is of particular importance for liquid chillers, since these systems can operate under transient conditions for long periods. This thesis details the development of a general dynamic model for the simulation of liquid chillers. Mathematical models of the reciprocating compressor, expansion valve, evaporator and condenser are presented. The models are integrated to form the overall system model by passing conditions from one component to another. A series of steady-state and transient experimental tests were carried out on a liquid chiller and the model was used to simulate these tests. Validation was carried out by comparison of these measured results to those predicted by the simulation for both the steady-state and transient tests. Once validated, the model was used to investigate the steady-state and dynamic performance of liquid chillers operating with various refrigerants. The effect of the mass of the system refrigerant charge was examined for a number of refrigerants. The steady-state performance for a range of evaporator and condenser coolant temperatures was also investigated. Finally, the effect of different system refrigerants on start-up transients was examined and the losses in cooling capacity due to cycling quantified. The effect of the expansion valve's initial superheat spring setting on the dynamic response and transient losses was also investigated.