Orientador: Edevar Luvizotto Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:45:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brentan_BrunoMelo_M.pdf: 3907443 bytes, checksum: ed727f21f6cc5e54c4c14af2c554c72b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A necessidade de expansão dos sistemas de saneamento básico devido, principalmente, ao crescimento da população urbana, impõe ao setor de abastecimento de água a tarefa de congregar operações seguras e econômicas. Nesse sentido observa-se uma crescente busca por rotinas operacionais que atendam aos parâmetros normativos e às necessidades dos consumidores. A busca por rotinas otimizadas para o bombeamento de água, com partida e parada de bombas ou com a variação da rotação pelo uso de inversor de frequência tem se tornado cada dia mais comum, tendo em vista as necessidades de economia de energia previamente mencionadas. Porém a tarefa é árdua e se torna campo propício para a aplicação de técnicas modernas de otimização. Destacam-se atualmente as que buscam sua inspiração na natureza, como a PSO, Particle Swarm Optimization, técnica baseada na inteligência de grupos, como cardumes ou enxames. Neste sentido o trabalho apresentado visa contribuir com o tema, desenvolvendo um algoritmo híbrido (simulador-otimizador) para determinação de rotinas otimizadas para o bombeamento de uma instalação de recalque, num período de 24 horas. Para isso utiliza-se uma versão modificada da PSO, a qual inicialmente faz otimização discreta com variáveis binárias para definir o número adequado de bombas ligadas (em rotação nominal) e, em seguida usa a otimização em espaço contínuo para busca de rotações ótimas para reduzir ainda mais os custos, atendendo às restrições operacionais nos horários nas quais as bombas estejam ligadas / Abstract: The need of the expansion of the sanitation systems due the growth of the population imposes the hard task to gather safe and economic operations. By this way, it is possible to see the increase of the investigations to find optimal operational routines wich attend the hydraulic parameters and the demand. The find of optimal routines for the water pumping, with start and stop of the pumps or with the change of the speed with speed drivers, have been widely used by the water systems companies. However, the task is not so easy and it is a propitious field to apply of moderns and robust optimization algorithms. Nowadays, the bioinspired algorithms has been contrasted, like the PSO, Particle Swarm Optimization, that is based on group intelligence, as flock of birds or school of fishes. In this work there is a development of hybrid algorithm (simulator and optimizer) to determine optimized routines for the pumping systems those work at a period of 24 hours. For this, the work uses a variant of the PSO which does a discrete optimization with binary form to define the number of pumps turned on and next, the model works in a continuous form to find the best speed for the pumps trying to reduce even more the cost of operation and attend the operational constraint / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

O bombeamento de água por meio da energia solar vem se mostrando uma alternativa para localidades onde outras fontes de energia não estão disponíveis ou são limitadas. Torna-se interessante aliar essa alternativa a um sistema de irrigação que opera com vazão e pressão relativamente baixas, como a irrigação localizada por microtubos, possibilitando assim a obtenção de alta eficiência. No presente trabalho teve-se por objetivo dimensionar e avaliar um kit de irrigação por microtubos, alimentado por bomba acionada com energia solar; e apresentar o custo e a economia de energia obtida com a utilização do kit desenvolvido. O kit foi composto por linhas laterais de irrigação, moto-bomba de deslocamento positivo (DC), gerador fotovoltaico, bateria, controlador de carga e válvulas solenóides. Assim, três etapas foram realizadas sendo o dimensionamento e avaliação dos emissores e das linhas laterais; a escolha e a avaliação do conjunto de bombeamento por energia solar; e, por fim, a instalação do kit em quatro canteiros de irrigação de cultivo de alface para avaliação do kit de irrigação. Em laboratório, as linhas laterais apresentaram \"excelente\" uniformidade (maior que 95,8%) para os três coeficientes de uniformidade avaliados; e a moto-bomba selecionada potencializou a irrigação de até 15 canteiros (270 m2) com rendimento de 10,8%. Nos canteiros, o sistema de irrigação também apresentou \"excelente\" uniformidade (maior que 94,7%) para os coeficientes avaliados. Nos maiores tempos observados, o sistema de bombeamento apresentou rendimentos do conjunto moto-bomba, de conversão e global de 9,7%, 36,6% e 2,4%, respectivamente. O custo fixo total de implantação do kit desenvolvido para a irrigação de 15 canteiros foi de R$ 4.313,33 com automação, ou R$ 3.088,33 sem automação. Na área e no período avaliado, o kit desenvolvido promoveu economia de energia de 4,5 kWh. Simulando-se o cultivo da alface por um ano, estimou-se uma economia de 63 kWh. Assim, o kit desenvolvido mostrou-se tecnicamente viável para irrigação da olerícola, observando-se a necessidade de equipamentos com diferentes características no mercado, que poderiam potencializar a eficiência do sistema. / The water pumping by solar energy has proven to be an alternative to locations where energy sources are not available or are limited. It\'s interesting to combine it with an irrigation system that operates with relatively low flow and low pressure, as drip irrigation with microtubes, in order to obtain high efficiency. The present study aimed to design and evaluate a microtubes irrigation kit, powered by solar energy pump; and show the cost and energy saving provided by the use of the kit developed. The kit was provided by lateral irrigation lines, positive displacement pump (DC), photovoltaic generator, battery, charge controller and solenoid valves. Three steps were followed: the design and evaluation of emitters and lateral lines; the selection and evaluation of the pumping set by solar energy; and the installation of the kit in four flowerbeds irrigating lettuce to evaluate the irrigation kit. In the laboratory, the lateral lines had \"excellent\" uniformity (greater than 95,8%) for the three uniformity coefficients evaluated; and the selected pump potentiated irrigation up to 15 flowerbeds (270 m2) with a 10.8% efficiency. In flowerbeds, the irrigation system also presented \"excellent\" uniformity (greater than 94.7%) for the evaluated coefficients. In the days when the irrigation time were higher, the pumping system presented motor pump set, conversion and overall efficiencies in the order of 9.7%, 36.6% and 2.4%, respectively. The total fixed cost of deployment kit developed for irrigation of 15 flowerbeds was R$ 4313.33 with automation, or R$ 3083.33 without automation. In the area and period evaluated, the developed kit promoted 4.5 kWh energy savings. Simulating the cultivation of lettuce for a year, a 63 kWh saving was estimated. Therefore, the kit developed proved to be technically feasible for lettuce irrigation, observing the need for equipment on the market with different characteristics that could increase the system efficiency.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2011-03-30T12:50:49Z No. of bitstreams: 2 LOUREIRO, Igor Bittencourt PPGEngenharia Elétrica.pdf: 1727098 bytes, checksum: 5850972f48738c7ed3cbe14edd35ba89 (MD5) license_rdf: 22876 bytes, checksum: 0a4e855daae7a181424315bc63e71991 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-30T12:50:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 LOUREIRO, Igor Bittencourt PPGEngenharia Elétrica.pdf: 1727098 bytes, checksum: 5850972f48738c7ed3cbe14edd35ba89 (MD5) license_rdf: 22876 bytes, checksum: 0a4e855daae7a181424315bc63e71991 (MD5) Previous issue date: 2009 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A utilização racional da energia elétrica é um tema bastante discutido na atualidade. Uma das principais preocupações é com o setor industrial brasileiro, o qual é responsável pela maior parte do consumo desse tipo de energia, devido à utilização de sistemas motrizes. Aliado a esse fato, a falta de uma abordagem adequada ao ensino de eficiência energética e conservação de energia, em muitos cursos de Engenharia das universidades brasileiras, contribui para o aumento do desperdício de energia elétrica. Neste sentido, este trabalho apresenta um laboratório remoto voltado a realização de ensaios de eficiência energética em um sistema motriz de bombeamento d’água. Para isto, foi desenvolvido um software que permite acionar e monitorar o protótipo de bombeamento d’água pertencente ao LAMOTRIZ da Universidade Federal do Pará. Ainda, foi elaborado um ensaio piloto para testar a experimentação remota com alunos de graduação e pós-graduação da referida universidade e foi realizada uma avaliação desta experimentação pelos referidos alunos. / The rational use of electric energy is a subject much discussed at present. A major concern is with the Brazilian industrial sector, which is responsible for most of the consumption of such energy, due to the use of motor systems. Allied to this fact, the lack of an appropriate approach to teaching energy efficiency and energy conservation in many Engineering courses in Brazilian universities, contributes to the increase in electricity waste. In this sense, this work presents a remote laboratory aimed at testing the energy efficiency in a system driving water pumping. For this, we developed a software to monitor and trigger the prototype water pumping LAMOTRIZ belonging to the Federal University of Pará. Still, we designed a pilot trial to test the remote experimentation with undergraduate and postgraduate students of that University and conducted an evaluation of this trial by those students.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoRobersonParizotto.pdf: 2503168 bytes, checksum: db5f1a0599dffdd5ab378e0d828d8f19 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / This project aimed to install a water pumping system with wind generator and evaluation of the performance of the same field, considering the availability of wind energy on site. The system was composed of a small wind turbine Horizontal axis Greatwatt the brand mounted on a self-supporting tower and a water pump from SHURflo brand model 8000, it was installed on CASA (Center for Analysis of Alternative Systems) project. Data on the local wind speed, the power generated by the wind turbine and the water flow pumped by the motor pump were collected. With these data it was possible to determine the wind energy in place, the energy generated by the wind turbine, the wind turbine performance and the relationship between energy generated and the pump flow. Thus, by determining the best times of incidence of wind where it was possible to evaluate the best time range for wind power generation and performance of the pump under the action of different levels of wind speed system. / Este projeto teve como objetivo a instalação de um sistema de bombeamento d água com gerador eólico e avaliação do desempenho do mesmo em campo, considerando a disponibilidade de energia eólica no local. O sistema foi composto de um aerogerador de pequeno porte de eixo horizontal da marca Greatwatt instalado sobre uma torre autoportante e uma bomba d água da marca SHURflo modelo 8000, o mesmo foi instalado no projeto CASA (Centro de Analises de Sistemas Alternativos). Foram coletados dados de velocidade do vento no local, a energia gerada pelo aerogerador e a vazão d água bombeada pela moto bomba. Com esses dados foi possível determinar a energia eólica no local, a energia gerada pelo aerogerador, o rendimento do aerogerador e a relação entre a energia gerada e a vazão da bomba. Com isso determinou-se os horários de melhor incidência de vento onde foi possível avaliar a melhor faixa de horário para geração de energia eólica e o desempenho do sistema de bombeamento sob a ação de diferentes patamares de velocidade do vento.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-07Bitstream added on 2014-06-13T21:04:37Z : No. of bitstreams: 1 justi_al_dr_botfca.pdf: 1464797 bytes, checksum: a79a1ddbc75eabba724aecaf37843196 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A redução do atrito em tubulações pode contribuir com a redução dos custos de bombeamento, sendo esse um importante componente dos custos totais de um sistema de irrigação, sou de fertirrigação. A aplicação de vinhaça nos canaviais contempla tanto a fertilização da cultura como uma alternativa legal ao destino desse resíduo resultante da produção de etanol, com frequente sua aplicação utilizando condutos e aspersores de grande porte, exigindo elevada pressão de operação. Teve-se como objetivo no presente trabalho analisar o efeito do uso de um polímero redutor de atrito hidrodinâmico no escoamento de água e de vinhaça. O experimento foi conduzido no Laboratório de Ensaio de Equipamentos para Irrigação do Departamento de Engenharia Rural pertencente à Faculdade de Ciências Agronômica da UNESP de Botucatu – SP, sendo testados em esquema fatorial 2 x 2 x 3 x 4, dois líquidos (água e vinhaça), duas condições de aditivo (sem polímero e com 10 ppm de polímero), três diâmetros de tubos de polietileno (25,19 e 13 mm) e quatro vazões (0,352, 0,225, 0,125 e 0,050 L s-1), havendo quatro repetições. Realizou-se também o cálculo do raio hidráulico dos tubos e comparada a perda de carga observada nos ensaios com a estimada pela equação de Darcy-Weisbach utilizando o diâmetro e o raio hidráulico. Nos ensaios realizados evidenciaram diferenças significativas em todas as fontes de variação (uso de polímero, variação de vazão e diâmetro), confirmando a tendência da perda de carga aumentar com a redução do diâmetro do tubo e com o aumento da vazão. Em relação aos líquidos, a vinhaça apresentou maior perda de carga que a água (18,4%) e, em relação ao aditivo, a presença dele promoveu a redução da... / The reduction of hydrodynamic friction in pipes contributes to reduction of pumping costs, which is an important component of total cost of an irrigation system, it is only to apply water or fertilizer application through irrigation water. In sugarcane, the vinasse application includes both fertilization of culture as a legal alternative to the fate of this waste of ethanol production. However, often its application in sugarcane using pipes and sprinklers large, requiring high pressure operation. As a result, this study aimed to analyze the effect of using a polymer drag reduction in flow of water and vinasse. The experiment was conducted in the Laboratory Testing Equipment for Irrigation in Rural Engineering Department belonging to Agricultural Sciences Faculty, Botucatu - SP, being tested in a factorial 2 x 2 x 3 x 4, two liquids (water and vinasse) two conditions additive (without polymer and 10 ppm polymer), three diameters of polyethylene pipes (1, ½ and ¾ inches) and four levels of flow (0.352, 0.225, 0.125 and 0.050 L s-1), having four replicates. Was also performed to calculate the hydraulic radius of tubes and compared to pressure drop observed in test with that calculated by Darcy-Weisbach equation using the diameter and using the hydraulic radius. The tests carried out significant differences in all sources of variation, confirming trend of pressure drop increase with reducing the tube diameter and increasing the flow. Regarding the liquid, vinasse showed higher head loss than water (18.4%) and in respect of additive, its presence also caused a head loss reduction (25.7%). However, the use of polymer to reduce costs of pumping proved uneconomical, both in distribution of vinasse as a system in driving the large sprinkler or by ducts in the area of industrial distillation until the area of application in the culture of sugar cane sugar

Orientador: João Luis Zocoler / Banca: Raimundo Leite Cruz / Banca: Antônio de Padua Sousa / Banca: Robson André Arlindo / Banca: Jorge Luiz Moretti de Souza / Resumo: A redução do atrito em tubulações pode contribuir com a redução dos custos de bombeamento, sendo esse um importante componente dos custos totais de um sistema de irrigação, sou de fertirrigação. A aplicação de vinhaça nos canaviais contempla tanto a fertilização da cultura como uma alternativa legal ao destino desse resíduo resultante da produção de etanol, com frequente sua aplicação utilizando condutos e aspersores de grande porte, exigindo elevada pressão de operação. Teve-se como objetivo no presente trabalho analisar o efeito do uso de um polímero redutor de atrito hidrodinâmico no escoamento de água e de vinhaça. O experimento foi conduzido no Laboratório de Ensaio de Equipamentos para Irrigação do Departamento de Engenharia Rural pertencente à Faculdade de Ciências Agronômica da UNESP de Botucatu - SP, sendo testados em esquema fatorial 2 x 2 x 3 x 4, dois líquidos (água e vinhaça), duas condições de aditivo (sem polímero e com 10 ppm de polímero), três diâmetros de tubos de polietileno (25,19 e 13 mm) e quatro vazões (0,352, 0,225, 0,125 e 0,050 L s-1), havendo quatro repetições. Realizou-se também o cálculo do raio hidráulico dos tubos e comparada a perda de carga observada nos ensaios com a estimada pela equação de Darcy-Weisbach utilizando o diâmetro e o raio hidráulico. Nos ensaios realizados evidenciaram diferenças significativas em todas as fontes de variação (uso de polímero, variação de vazão e diâmetro), confirmando a tendência da perda de carga aumentar com a redução do diâmetro do tubo e com o aumento da vazão. Em relação aos líquidos, a vinhaça apresentou maior perda de carga que a água (18,4%) e, em relação ao aditivo, a presença dele promoveu a redução da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The reduction of hydrodynamic friction in pipes contributes to reduction of pumping costs, which is an important component of total cost of an irrigation system, it is only to apply water or fertilizer application through irrigation water. In sugarcane, the vinasse application includes both fertilization of culture as a legal alternative to the fate of this waste of ethanol production. However, often its application in sugarcane using pipes and sprinklers large, requiring high pressure operation. As a result, this study aimed to analyze the effect of using a polymer drag reduction in flow of water and vinasse. The experiment was conducted in the Laboratory Testing Equipment for Irrigation in Rural Engineering Department belonging to Agricultural Sciences Faculty, Botucatu - SP, being tested in a factorial 2 x 2 x 3 x 4, two liquids (water and vinasse) two conditions additive (without polymer and 10 ppm polymer), three diameters of polyethylene pipes (1, ½ and ¾ inches) and four levels of flow (0.352, 0.225, 0.125 and 0.050 L s-1), having four replicates. Was also performed to calculate the hydraulic radius of tubes and compared to pressure drop observed in test with that calculated by Darcy-Weisbach equation using the diameter and using the hydraulic radius. The tests carried out significant differences in all sources of variation, confirming trend of pressure drop increase with reducing the tube diameter and increasing the flow. Regarding the liquid, vinasse showed higher head loss than water (18.4%) and in respect of additive, its presence also caused a head loss reduction (25.7%). However, the use of polymer to reduce costs of pumping proved uneconomical, both in distribution of vinasse as a system in driving the large sprinkler or by ducts in the area of industrial distillation until the area of application in the culture of sugar cane sugar / Doutor

O bombeamento de água por meio da energia solar vem se mostrando uma alternativa para localidades onde outras fontes de energia não estão disponíveis ou são limitadas. Torna-se interessante aliar essa alternativa a um sistema de irrigação que opera com vazão e pressão relativamente baixas, como a irrigação localizada por microtubos, possibilitando assim a obtenção de alta eficiência. No presente trabalho teve-se por objetivo dimensionar e avaliar um kit de irrigação por microtubos, alimentado por bomba acionada com energia solar; e apresentar o custo e a economia de energia obtida com a utilização do kit desenvolvido. O kit foi composto por linhas laterais de irrigação, moto-bomba de deslocamento positivo (DC), gerador fotovoltaico, bateria, controlador de carga e válvulas solenóides. Assim, três etapas foram realizadas sendo o dimensionamento e avaliação dos emissores e das linhas laterais; a escolha e a avaliação do conjunto de bombeamento por energia solar; e, por fim, a instalação do kit em quatro canteiros de irrigação de cultivo de alface para avaliação do kit de irrigação. Em laboratório, as linhas laterais apresentaram \"excelente\" uniformidade (maior que 95,8%) para os três coeficientes de uniformidade avaliados; e a moto-bomba selecionada potencializou a irrigação de até 15 canteiros (270 m2) com rendimento de 10,8%. Nos canteiros, o sistema de irrigação também apresentou \"excelente\" uniformidade (maior que 94,7%) para os coeficientes avaliados. Nos maiores tempos observados, o sistema de bombeamento apresentou rendimentos do conjunto moto-bomba, de conversão e global de 9,7%, 36,6% e 2,4%, respectivamente. O custo fixo total de implantação do kit desenvolvido para a irrigação de 15 canteiros foi de R$ 4.313,33 com automação, ou R$ 3.088,33 sem automação. Na área e no período avaliado, o kit desenvolvido promoveu economia de energia de 4,5 kWh. Simulando-se o cultivo da alface por um ano, estimou-se uma economia de 63 kWh. Assim, o kit desenvolvido mostrou-se tecnicamente viável para irrigação da olerícola, observando-se a necessidade de equipamentos com diferentes características no mercado, que poderiam potencializar a eficiência do sistema. / The water pumping by solar energy has proven to be an alternative to locations where energy sources are not available or are limited. It\'s interesting to combine it with an irrigation system that operates with relatively low flow and low pressure, as drip irrigation with microtubes, in order to obtain high efficiency. The present study aimed to design and evaluate a microtubes irrigation kit, powered by solar energy pump; and show the cost and energy saving provided by the use of the kit developed. The kit was provided by lateral irrigation lines, positive displacement pump (DC), photovoltaic generator, battery, charge controller and solenoid valves. Three steps were followed: the design and evaluation of emitters and lateral lines; the selection and evaluation of the pumping set by solar energy; and the installation of the kit in four flowerbeds irrigating lettuce to evaluate the irrigation kit. In the laboratory, the lateral lines had \"excellent\" uniformity (greater than 95,8%) for the three uniformity coefficients evaluated; and the selected pump potentiated irrigation up to 15 flowerbeds (270 m2) with a 10.8% efficiency. In flowerbeds, the irrigation system also presented \"excellent\" uniformity (greater than 94.7%) for the evaluated coefficients. In the days when the irrigation time were higher, the pumping system presented motor pump set, conversion and overall efficiencies in the order of 9.7%, 36.6% and 2.4%, respectively. The total fixed cost of deployment kit developed for irrigation of 15 flowerbeds was R$ 4313.33 with automation, or R$ 3083.33 without automation. In the area and period evaluated, the developed kit promoted 4.5 kWh energy savings. Simulating the cultivation of lettuce for a year, a 63 kWh saving was estimated. Therefore, the kit developed proved to be technically feasible for lettuce irrigation, observing the need for equipment on the market with different characteristics that could increase the system efficiency.

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.

O trabalho dedica atenção à otimização do acoplamento de geradores fotovoltaicos a motores de corrente alternada através de conversores de frequência comerciais, para acionar bombas centrífugas para fins de bombeamento de água. Procedimentos para otimização deste novo tipo de configuração são propostos. As ações de otimização são avaliadas através de ensaios experimentais realizados em uma bancada desenvolvida para este propósito. A bancada desenvolvida permite simular poços de até 100 m de profundidade. Resultados da operação de um protótipo instalado em campo são apresentados. Os resultados da pesquisa comprovam que este novo tipo de configuração é confiável e economicamente viável, podendo ser adotada como uma solução universal para sistemas de bombeamento de água que utilizam motobombas com potência igual ou superior a 1/2 CV. / This work is concerned with in the optimization of photovoltaic pumping systems that make use of a variable-speed drive and conventional induction motor with centrifugal pumps. Procedures for optimization of this new kind of configuration are proposed. The optimization actions are evaluated through experimental measurements accomplished in a test facility developed for this purpose. The developed test facility allows the simulation of wells with total head up to 100 m. Operation results of a prototype installed in the field are shown. The research results prove that this new kind of configuration is reliable and economically feasible, and could be adopted as a universal solution for water pumping systems with motors of 1/2 HP (metric) or higher.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-20T18:01:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_FerramentaComputacionalAnalise.pdf: 5164783 bytes, checksum: 86f7882d5ca2558eb263a396e1c96241 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-27T15:53:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_FerramentaComputacionalAnalise.pdf: 5164783 bytes, checksum: 86f7882d5ca2558eb263a396e1c96241 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-27T15:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_FerramentaComputacionalAnalise.pdf: 5164783 bytes, checksum: 86f7882d5ca2558eb263a396e1c96241 (MD5) Previous issue date: 2012 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / O objetivo desta dissertação é desenvolver uma ferramenta computacional para a análise do potencial de bombeamento de água com base nos valores de velocidades de vento de uma localidade, utilizando um aerogerador de pequeno porte acoplado a um conjunto motobomba convencional, por intermédio de um inversor de frequência. No trabalho são apresentados dois métodos para o cálculo da vazão. O método 1 utiliza um modelo teórico, enquanto que no método 2 o modelamento é feito a partir de dados de bombeamento obtidos em laboratório. Os dois métodos descrevem o funcionamento de um sistema de bombeamento de água envolvendo os equipamentos citados. Utilizando os modelos matemáticos descritos, foi criado um programa em linguagem Delphi®, para a obtenção dos valores de vazão e volume de água bombeada, além do número de pessoas que podem ser atendidas, com base nos dados de velocidade de vento do local, para com isso, ser possível analisar a viabilidade ou não de instalação do sistema. O funcionamento do programa é descrito através de um exemplo, que contém valores reais de velocidade de vento, e cujos resultados são analisados de forma a possibilitar seu entendimento. / The goal of this dissertation is to allow, through a computational tool, the analysis of the potential of a water pumping system based on the values of wind speeds in one location, using a small wind turbine coupled to a centrifugal pump through a variable speed drive. In the work two methods for the calculation of the flow are presented. Method 1 uses a theoretical model, while in method 2 the modeling is done from pumping data obtained in laboratory. The two methods describe the operation of a water pumping system involving the above equipment. Using the mathematical models described, a program was developed in Delphi® to obtain the values for the flow and volume of pumped water, and the number of people that can be supplied on the basis of the data of wind speed for the site, in order to analyze the feasibility of the system. The operation of the program is described through an example, in order to facilitate its understanding, which contains real values of wind speed, and the results are analyzed.