Orientador: Carlos Rodrigues de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-16T00:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serni_PauloJoseAmaral_M.pdf: 7950017 bytes, checksum: a5a590aa0949091296dc840bda6b9fd0 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A proposta desta Tese é pesquisar o funcionamento de FORNOS ELÉTRICOS A RESISTÊNCIA TRIFASICOS, ACIONADOS POR GRADADORES POR CICLO INTEGRAL, desenvolver as equações que governam o seu funcionamento, de modo a fornecer elementos de análise desta" carga especial" para o sistema de alimentação. Para tanto, desenvolvem-se equações, modelos matemáticos e rotinas computacionais para a simulação da operação do forno, bem como análises do conteúdo harmônico por Transformada Rápida de Fourier (FFT). Um protótipo controlado de forma digital num modo monofásico síncrono, apresentando a possibilidade da alteração no número de ciclos de controle, foi construído para a confrontação de resultados com a simulação. Estudaram-se também as implicações da variação do número de ciclos de controle no conteúdo harmônico da corrente consumida, bem como a estabilização da temperatura do forno, com esta técnica de controle. As várias possibilidades de conexões trifásicas entre os gradadores e o forno com resistências equilibradas foram analisadas, verificando-se a validade dos modelos propostos através de medições com analisador de espectro. As componentes sub-harmônicas da corrente previstas nas simulações foram observadas nos protótipos trifásicos desenvolvidos / Abstract: The objective of this thesis is to research the behavoir of RESISTANCE ELECTRICAL FURNACE THYRISTOR-CONTROLLED BY INTEGRAL-CYCLE TRIGGERING and to develop the equations which govern its functioning and also to study some properties of this especial load. A three-phase digital thyristor controlled prototype of furnace, was developed.lt presents synchronous start and integral-cycle triggering by single-phase mode, with the possibility to change de number of supply cyles control periods. Different current harmonics frequency spectra, each varying with the number of supply cycles control, and the behavoir of temperature control are studied. SeveraI three-phase thyristor and balanced resistance furnace configurations are investigated, to consider the feasibility of using integral-cycle triggering. Comparison of measured load current harmonic frequency spectra with the FFT predicted results validate the proposed models. Predicts sub harmonics currents are observed in the experimental circuits / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2012 / Bibliografia: f. 95-97 / A demanda mundial por energia para climatização de ambientes é crescente e muitas vezes é utilizada de forma ineficiente, devido ao superdimensionamento dos sistemas de climatização, e além disso, os ocupantes nem sempre se sentem confortáveis termicame / The global demand of energy for room climatization is increasing and sometimes it is used in an inefficient way, due to the overestimation of air conditioning systems, and besides of that, the occupants are not always thermically comfortable, because of

Este trabalho é motivado pela constatação de que a instalação de sistemas de aquecimento de água a gases combustíveis nos apartamentos novos pode ter custos inferiores à instalação de sistemas elétricos e pelas perspectivas de aumento da oferta de gás natural no país. Considerando isso e a perspectiva de aumento no consumo de eletricidade, a pesquisa procura identificar barreiras para expansão do uso dos sistemas a gás, sugerindo formas para que sejam superadas. Considerando que as decisões tomadas durante a construção definem em grande medida os usos da energia nos imóveis, o trabalho se baseia numa pesquisa de campo desenvolvida por meio de entrevistas com agentes da construção civil. Inclui ainda uma contextualização sobre o uso da energia no setor residencial. Essa contextualização mostra a evolução do mercado brasileiro de gases combustíveis, a baixa participação histórica desses energéticos no aquecimento de água e as perspectivas de crescimento da oferta de gás natural no país. Também descreve o uso de água quente para banho, abordando os principais sistemas de aquecimento disponíveis no mercado paulistano. Perspectivas relativas ao aumento do consumo de eletricidade e de desenvolvimento do mercado imobiliário completam essa contextualização. A pesquisa mostra que já há ampla disseminação do uso de sistemas de aquecimento de água a gás na cidade de São Paulo. Esse desenvolvimento deveu-se a fatores como a obrigatoriedade da introdução de tais sistemas em alguns tipos de construção a partir de meados dos anos 1980, as exigências de conforto dos consumidores de classe média e classe alta e ao racionamento de eletricidade de 2001. Por outro lado, verifica-se que o chuveiro elétrico continua sendo usado nas construções voltadas para a classe baixa. Como esse é o segmento com maior demanda por novas residências, identifica-se um espaço importante para substituição de eletrotermia e aumento do uso dos gases combustíveis para aquecimento de água. / This research is motivated by the verification that the installation of gas based water-heating systems in new apartments may be cheaper than the use of electric systems. It is also motivated by the perspectives of a growing supply of natural gas in the country. Considering these points and the perspective of general growing use of electricity, this research identifies barriers to expand the use of gas based systems, suggesting ways to overcome those barriers. Considering that the energy uses in an apartment are largely affected by decisions taken during the construction of the building, the study is based on a field research developed through interviews with construction agents. It also includes a definition on the residential energy use, which details the gas (natural gas and LPG) market evolution, the historically reduced use of these fuels in water-heating systems, and the perspectives of rising supply of natural gas in Brazil. It also describes the use of hot water to hygiene, considering the main systems available in São Paulo. This context is completed by the perspectives related to the increase of electricity demand and the current real estate market development. The research concludes that gas based water-heating systems are already extensively used in São Paulo. This development is related to the mandatory use of those systems in some apartment configurations, the users demand for comfort, and the 2001 electric power shortage. On the other hand, it shows that electric showers are still largely used in building of poorer families. Since this segment has the largest demand for new houses in the country, there is space to substitute energy consumed for thermal purposes with the direct use of gas.

O setor residencial reflete a cultura do uso excessivo da eletricidade para aquecimento de água. Para este uso final, a inclusão de gás e complementação com energia termo-solar pode apresentar vantagem por se tratar de energia final mais compatível com os processos de transformação em energia útil na forma de calor. A inclusão destas fontes pode propiciar uma diminuição de sobrecarga no sistema elétrico e da eletrotermia no setor residencial. Este trabalho faz uma avaliação econômica dos sistemas de aquecimento de água elétrico, a gás e solar. Os sistemas são analisados considerando custos de infra-estrutura, com diferentes disponibilidades de uso, custos de equipamentos e de operação para vários níveis de consumo. A avaliação é aplicada a 3 tipologias de edificações verticais representativas no mercado da construção civil da Região Metropolitana de São Paulo. Os custos de serviço de aquecimento de água quente estão apresentados em função do volume de água consumido. / The residential sector reflects the culture of the indiscriminate use of electricity water heating. Inclusion of gas and thermosolar energy to the electrical supply system may present advantages as they are more compatible to consumer\"s heat transformation processes. In addition these new sources of energy may decrease the electrical and electrothermal system overload in the residential sector. This study is an economic evaluation of the electric, gas and solar water heating systems. The heating systems are analyzed taking in consideration infrastructure costs, and equipment and operation costs for different levels of consumption. The evaluation is applied to three typologies of vertical residential edifications that represent the civil construction market of the São Paulo metropolitan area. The costs of water heating service are presented in function of the consumed volume of water.

Este trabalho é motivado pela constatação de que a instalação de sistemas de aquecimento de água a gases combustíveis nos apartamentos novos pode ter custos inferiores à instalação de sistemas elétricos e pelas perspectivas de aumento da oferta de gás natural no país. Considerando isso e a perspectiva de aumento no consumo de eletricidade, a pesquisa procura identificar barreiras para expansão do uso dos sistemas a gás, sugerindo formas para que sejam superadas. Considerando que as decisões tomadas durante a construção definem em grande medida os usos da energia nos imóveis, o trabalho se baseia numa pesquisa de campo desenvolvida por meio de entrevistas com agentes da construção civil. Inclui ainda uma contextualização sobre o uso da energia no setor residencial. Essa contextualização mostra a evolução do mercado brasileiro de gases combustíveis, a baixa participação histórica desses energéticos no aquecimento de água e as perspectivas de crescimento da oferta de gás natural no país. Também descreve o uso de água quente para banho, abordando os principais sistemas de aquecimento disponíveis no mercado paulistano. Perspectivas relativas ao aumento do consumo de eletricidade e de desenvolvimento do mercado imobiliário completam essa contextualização. A pesquisa mostra que já há ampla disseminação do uso de sistemas de aquecimento de água a gás na cidade de São Paulo. Esse desenvolvimento deveu-se a fatores como a obrigatoriedade da introdução de tais sistemas em alguns tipos de construção a partir de meados dos anos 1980, as exigências de conforto dos consumidores de classe média e classe alta e ao racionamento de eletricidade de 2001. Por outro lado, verifica-se que o chuveiro elétrico continua sendo usado nas construções voltadas para a classe baixa. Como esse é o segmento com maior demanda por novas residências, identifica-se um espaço importante para substituição de eletrotermia e aumento do uso dos gases combustíveis para aquecimento de água. / This research is motivated by the verification that the installation of gas based water-heating systems in new apartments may be cheaper than the use of electric systems. It is also motivated by the perspectives of a growing supply of natural gas in the country. Considering these points and the perspective of general growing use of electricity, this research identifies barriers to expand the use of gas based systems, suggesting ways to overcome those barriers. Considering that the energy uses in an apartment are largely affected by decisions taken during the construction of the building, the study is based on a field research developed through interviews with construction agents. It also includes a definition on the residential energy use, which details the gas (natural gas and LPG) market evolution, the historically reduced use of these fuels in water-heating systems, and the perspectives of rising supply of natural gas in Brazil. It also describes the use of hot water to hygiene, considering the main systems available in São Paulo. This context is completed by the perspectives related to the increase of electricity demand and the current real estate market development. The research concludes that gas based water-heating systems are already extensively used in São Paulo. This development is related to the mandatory use of those systems in some apartment configurations, the users demand for comfort, and the 2001 electric power shortage. On the other hand, it shows that electric showers are still largely used in building of poorer families. Since this segment has the largest demand for new houses in the country, there is space to substitute energy consumed for thermal purposes with the direct use of gas.

O setor residencial reflete a cultura do uso excessivo da eletricidade para aquecimento de água. Para este uso final, a inclusão de gás e complementação com energia termo-solar pode apresentar vantagem por se tratar de energia final mais compatível com os processos de transformação em energia útil na forma de calor. A inclusão destas fontes pode propiciar uma diminuição de sobrecarga no sistema elétrico e da eletrotermia no setor residencial. Este trabalho faz uma avaliação econômica dos sistemas de aquecimento de água elétrico, a gás e solar. Os sistemas são analisados considerando custos de infra-estrutura, com diferentes disponibilidades de uso, custos de equipamentos e de operação para vários níveis de consumo. A avaliação é aplicada a 3 tipologias de edificações verticais representativas no mercado da construção civil da Região Metropolitana de São Paulo. Os custos de serviço de aquecimento de água quente estão apresentados em função do volume de água consumido. / The residential sector reflects the culture of the indiscriminate use of electricity water heating. Inclusion of gas and thermosolar energy to the electrical supply system may present advantages as they are more compatible to consumer\"s heat transformation processes. In addition these new sources of energy may decrease the electrical and electrothermal system overload in the residential sector. This study is an economic evaluation of the electric, gas and solar water heating systems. The heating systems are analyzed taking in consideration infrastructure costs, and equipment and operation costs for different levels of consumption. The evaluation is applied to three typologies of vertical residential edifications that represent the civil construction market of the São Paulo metropolitan area. The costs of water heating service are presented in function of the consumed volume of water.