O ser humano, já nas primeiras civilizações, tem como objetivo principal na vida prosperar e possuir uma quantidade cada vez maior de riqueza e de bens. A cultura do acúmulo de riqueza e de um consumo cada vez maior de bens e serviços faz parte então dos costumes de qualquer sociedade e economia no mundo. O crescimento econômico é, desta forma, objetivo para qualquer economia ao redor do mundo e logicamente do Brasil. Atualmente conceituado com um aumento da produção, este crescimento econômico gera uma série de impactos negativos (degradação) sobre os recursos naturais e ambientais. No longo prazo, estes impactos negativos podem estar levando a uma deterioração irreversível das reservas destes recursos, prejudicando desta forma o desempenho e a prosperidade das economias. O estudo do nível de degradação dos recursos naturais e ambientais e sua relação com o nível de crescimento econômico de uma nação é, desta forma, de grande importância pelos aspectos apresentados. O objetivo do nosso trabalho é, desta forma, exatamente este, estudar a relação entre o crescimento econômico (conceituado como um aumento do nível de renda) e o nível de degradação dos recursos naturais e ambientais, às luzes do modelo EKC (Environmental Kuznest Curve), aplicado ao Brasil. Como a degradação dos recursos naturais e ambientais é multidimensional, necessitando assim uma série de indicadores, e devido a disponibilidade de dados, foram utilizados dois tipos de indicadores: de qualidade de água e de consumo de energia. / Since the beginning of the human society, men have a main objective in life, getting wealthier and have as many goods as possible. The culture of wealthy accumulation and the consuming of a bigger quantity of goods and services is part of the characteristics of any society and economy around the world. This way, economical growth is an essential requirement for any economy, including Brazil. Defined as an improvement of the production, this economical growth also generates some other negative impacts on environmental and natural resources. In the long-run those impacts can be leading to an irreversible situation, bringing up some serious influences on the economical balance and prosperity. For those reasons, the study of the relationship between the economical growth and the degradation of the natural and environmental resources is important for a society. Thinking on it, we have developed a study that analyzes the relationship between economical growth (defined as an increase of the real GDP) and the degradation of natural and environmental resources, applying the concept of the EKC (Environmental Kuznets Curve) model in Brazil. Unfortunately, it’s needed as many indicators of pressure as possible (once that the quality of natural and environmental resources is multidimensional), but, due to that lack of data and to facilitate our study it has been applied the study to two indicators: water quality and energy consume.

A previsão do consumo de energia elétrica do Brasil é muito importante para os órgãos reguladores do setor. Uma série de metodologias têm sido utilizadas para a projeção desse consumo. Destacam-se os modelos de regressão com dados em painel, modelos de cointegração e defasagem distribuída, modelos estruturais de séries temporais e modelos de Box & Jenkins de séries temporais, dentre outros. Neste trabalho estimar-se um modelo de previsão do consumo comercial, industrial e residencial de energia brasileiro por meio de modelos SARMAX. Nesses modelos o consumo de energia pode ser estimado por meio de uma regressão linear múltipla considerando diversas variáveis macroeconômicas como variáveis explicativas. Os resíduos desse modelo são explicados por meio de um modelo de Box & Jenkins. Neste estudo realiza-se uma pesquisa bibliográfica sobre fatores que influenciam no consumo de energia elétrica e levantam-se variáveis proxies para prever este consumo no Brasil. Utiliza-se uma base de dados mensal no período entre Janeiro de 2003 e Setembro de 2010 para construção de cada um dos três modelos de previsão citados. Utilizase uma amostra de validação de Outubro de 2010 até Fevereiro de 2011. Realiza-se a avaliação dos modelos estimados em termos de adequação às premissas teóricas e ao desempenho nas medidas de acurácia MAPE, RMSE e coeficiente de determinação ajustado. Os modelos estimados para o consumo de energia elétrica dos setores comercial, industrial e residencial obtêm um MAPE de 2,05%, 1,09% e 1,27%; um RMSE de 144,13, 185,54 e 158,40; e um coeficiente de determinação ajustado de 95,91%, 93,98% e 96,03% respectivamente. Todos os modelos estimados atendem os pressupostos de normalidade, ausência de autocorrelação serial e ausência de heterocedasticidade condicionada dos resíduos. Os resultados confirmaram a viabilidade da utilização das variáveis macroeconômicas testadas para estimar o consumo de energia elétrica por setores e a viabilidade da metodologia para a previsão destas séries na amostra de dados selecionada. / The prediction of electricity consumption in Brazil is very important to the industry regulators. A number of methodologies have been used for the projection of this consumption. Noteworthy are the regression models with data in panel, co-integration and distributed lag models, time series structural models and Box & Jenkins time series models among others. In this work we intend to estimate a forecasting model of the Brazilian commercial, industrial and residential consumption of energy by means of SARMAX models. In these models the power consumption can be estimated by a multiple linear regression considering various macro-economic variables as explanatory variables. The residues of this model are explained by a Box & Jenkins model. In this study it is carried out a bibliographic research on factors that influence energy consumption and proxy variables are risen to predict the consumption in Brazil. The consumption of electricity is estimated for the commercial, industrial and residential sectors. It is used a monthly data base over the period between January 2003 and September 2010 for the construction of each of the three prediction models mentioned. It is used a validation sample from October 2010 to February 2011. It is carried out the assessment of the estimated models in terms of compliance with the theoretical premises and the performance on measures of accuracy MAPE, RMSE and adjusted determinant coefficient. The estimated models for the energy consumption of commercial, industrial and residential sectors obtain a MAPE of 2.05%, 1.09% and 1.27%; a RMSE of 144.13, 185.54 and 158.40; and a adjusted determinant coefficient of 95.91%, 93.98% and 96.03% respectively. All estimated models satisfy the assumptions of normality, absence of serial autocorrelation and absence of conditioned heteroscedasticity of the residues. The results confirmed the viability of the usage of the macroeconomic variables tested to estimate the energy consumption by sector and the viability of the methodology for the prediction of these series in the selected data sample.

Este trabalho tem por objetivo quantificar as relações entre a demanda de energia elétrica e suas principais relações com os indicadores econômicos, socioeconômicos e comportamentais do País, busca a relação do consumo de eletricidade com o PIB - Produto Interno Bruto, seus agregados econômicos e o consumo de eletricidade do Brasil, Região Sudeste e o Estado de São Paulo, com suas principais classes de consumo residencial, comercial e Industrial, no período de 1984 a 2007. Para análise estatística, foi utilizado o E-Views como suporte e avanços para obtenção de melhores coeficientes estatísticos e tratamento dos dados. Os resultados encontrados foram condizentes com o esperado. A demanda nacional mostrou-se elástica ao comportamento do Produto Interno Bruto do País, para o período de 2003 2007, sendo constatada uma forte correlação aos indicadores econômicos. A Região Sudeste, denominada a locomotiva do crescimento nacional por sua maior predominância de indústria e comércio na região, mostrou-se elástica ao PIB, mas ligeiramente menor comparada ao comportamento do consumo nacional, reflexo de mudanças e incentivos governamentais para expansão e criação de pólos industriais em regiões pioneiras e em plena expansão demográfica. Com relação à classe residencial do Estado de São Paulo, o consumo mostrou-se inelástico com as taxas de crescimento da renda, isto é, o crescimento do consumo residencial é inferior ao crescimento da renda, mas com fracos resultados estatísticos nas variações apresentadas por este indicador econômico; necessitando porém, de estudos mais avançados incluindo outras variáveis de controle como o preço e outros fatores que são apresentados ao decorrer do trabalho. Para a classe comercial do Estado de São Paulo, encontrou-se a melhor relação com PIB Serviços Brasil e para a demanda industrial, sua aderência ao PIB Industrial Brasileiro. / The objective of this work is to quantify the relations between the demand of electric energy and its main relations with the economic, socio-economic and behavioral indicators of the Country, searching the relation of electricity consumption with the GDP Gross Domestic Product, its economic aggregates and the consumption of electricity of Brazil, Southeast region and the State of São Paulo, with its main classes of residential, commercial and Industrial consumption, in the period between 1984 to 2007. For statistical analysis, the E-Views were used as a support and advances to obtain the best statistical coefficients and data processing. The results obtained were compatible with those expected. The national demand proved to be flexible to the behavior of the Gross Domestic Product of the Country for the period of 2003 - 2008, being evidenced the strong relation to the economic indicators. The Southeast Region called the locomotive of the national growth for its bigger predominance of industry and commerce in the region, proved to be elastic to the GDP, but slightly lower compared with the behavior of the national consumption, reflexion of changes and government incentives for expansion and the creation of industrial areas in pioneer regions with booming population. Regarding to the residential classes of the State of São Paulo, the consumption proved to be inelastic with the growth rates of the income, that is, the growth of the residential consumption is inferior to the growth of the income, but with small statistics relations in the variations presented for this economic indicator, needing however, more advanced studies including other control variables as the price and other things presented in the work. For the commercial class of the State of São Paulo, the relation with the Services GDP Brazil was better and for the industrial demand its adhesion to the Brazilian Industrial GDP.

Esta tese tem como principal objetivo medir o desempenho das lâmpadas fluorescentes compactas em regime de uso intermitente instaladas em residências. Utiliza a Norma NBR 14539 e a PORTARIA 489/2010 como referência, para a comparação dos valores obtidos nas medições de campo com as medições do laboratório. A metodologia aplicada tem a finalidade de medir o desempenho em um ambiente real e muito mais agressivo que o laboratório. Foram instaladas 95lâmpadas de três marcas diferentes e dividida em três grupos, previamente as lâmpadas foram sazonadas ou \"envelhecidas\" por 100 horas e posteriormente instaladas nas residências. Neste estágio, as medições de campo foram realizadas durante dezoito meses em quatro oportunidades, (a primeira como referência), posteriormente foram retiradas e levadas novamente ao laboratório para medir a depreciação do fluxo luminoso. As variáveis medidas foram: Fluxo luminoso, iluminância, tensão, temperatura, umidade relativa e quantidade de chaveamento para o acendimento das lâmpadas. Para ter uma visão mais ampla, os resultados, foram comparados à norma brasileira com as normas internacionais em relação aos requisitos de desempenho das lâmpadas fluorescentes compactas. Também foi feito um questionário com os consumidores que participaram desta pesquisa, para verificar o conhecimento ou a \"cultura energética\" relacionada com a forma de uso da iluminação, manutenção dos circuitos, idade, gênero, situação laboral, classe social, consumo, escolha de lâmpadas na hora da compra, uso da iluminação natural, utilização de tintas claras no interior das residências. Todo procedimento de medições foi realizado no Laboratório de Fotometria do Instituto de Energia e Ambiente-IEE da Universidade de São Paulo/USP. / This thesis aims to verify the performance of compact fluorescent lamps (CFLs) that are installed in residences in intermittent use regime. It uses NBR 14539 and Ordinance 489/2010 as a reference for comparing the values measured in the field in the laboratory measurements. The methodology used to verify the performance in a real environment is more aggressive than the laboratory\'s. 95 lamps of three different brands were installed, which were divided into three groups, The lamps were previously seasoned or \"aged\" for 100 hours and then installed in residences. At this stage, the field measurements were conducted for eighteen months, four times until reaching 2,000 hours of use. Later, they were removed and taken back to the laboratory to check the depreciation. Measured variables were: Iluminância, voltage, temperature, relative humidity and the amount of switching to lighting the lamps. To consolidate, Brazilian standards were compared to international standards in order to verify if there are differences or coinciding points. A questionnaire was also filled in by consumers who participated in this research to verify the knowledge or \"energy culture\" related to the proper use of lighting, maintenance of circuits, age, gender, employment status, social class, consumption, choice of lamps at the time of purchase, use of natural lighting, use of clear paint inside the residences. Finally, it is worth mentioning that the entire measurement procedure was performed in the photometry laboratory of the Institute of Energy and Environment-IEE, University of São Paulo/USP.

A economia mundial é fortemente dependente da disponibilidade de óleo, no entanto as reservas de óleo leve, mais atrativas ao mercado, tendem nos próximos anos ao esgotamento, trazendo à luz as reservas de óleo pesado para atender as demandas do mercado. No entanto, os processos associados ao transporte e processamento desses óleos viscosos consomem muita energia, impondo um grande desafio para a indústria do petróleo. Nesse contexto, se transportar óleos viscosos com água através de um escoamento bifásico em padrão Core Annular Flow (CAF) é muito promissor. Nessa prática, uma película anular de água envolve o núcleo que contém o óleo, minimizando o contato entre este e a parede do duto e reduzindo as perdas de energia por atrito. Visou o presente estudo mapear os padrões de escoamento de óleo pesado com água em dutos horizontais e verticais, mensurar os fatores de redução de potência e do diferencial de pressão associados à um trecho reto e à uma válvula de gaveta aberta e determinar o holdup para avaliar a eficiência do CAF. Para atingir esses objetivos, uma unidade de bancada foi construída, consistindo de tanques de armazenamento e de separação da mistura. Interligando os tanques, foram dispostos dutos transparentes com 27 mm de diâmetro interno e 8 m de extensão, contendo duas seções horizontais e uma vertical para análise e diversos acessórios hidráulicos. O óleo utilizado possuía viscosidade de 3200 cP a 22 °C e densidade de 945 kg/m3 . Os resultados experimentais demonstraram haver diversas configurações de fluxo segundo o posicionamento do duto, e que a diferença de densidade dos fluidos descentraliza o óleo nos escoamentos horizontais. Além disso, o trecho vertical intercalado entre os trechos horizontais se comportou como um retificador de fluxo, melhorando os índices do CAF. Foi determinado um fator de redução de perda de pressão máximo de 250 vezes para o trecho reto e de 12 vezes para a válvula de gaveta. O fator global máximo de redução de potência foi mensurado em 2,2 vezes. Concluiu-se que, para um trecho reto, o projeto de instalações hidráulicas para o escoamento bifásico deve considerar 15 % a mais de perda de carga em relação ao escoamento de água pura. Já para a válvula de gaveta, esse fator deve ser de 700 %. / The world economy is strongly dependent on the availability of oil, however, light oil reserves, more market-oriented, tend to deplete in coming years, bringing to light the heavy oil reserves to meet the demands of the market. However, the processes associated with the transportation and production of these viscous oils consume a lot of energy and pose a great challenge for the oil industry. In this context, transporting viscous oils through a liquid-liquid two-phase oil-water flow in a core annular pattern (CAF) is very promising. In this method, an annular water film surrounds the oil-containing core, minimizing its contact with the pipe wall and reducing energy losses by friction. The aim of the present work was to map the flow patterns of a biphasic oil-water flow in horizontal and vertical pipes, to evaluate the overall energy savings provided by the CAF technique, to measure the pressure gradient reduction factor along the pipe and in a gate valve and to determine the holdup as a way of assessing the energy efficiency of the biphasic oil-water flow transport. To achieve these goals, an experimental facility was built and it consisted of cargo and separation tanks. Connecting these tanks, approximately 8 m of 27mm-ID clear transparent PVC pipes, two horizontal and one vertical sections and various hydraulic fittings. It was used in the tests lubricating oil with 3200 cP and 945 kg/m3 at 22°C and distilled water. The experimental results showed that there are several flow configurations according to the pipe positioning, and that the oil and the water density difference decentralizes the oil core in horizontal flows. In addition, the vertical section placed between the two horizontal ones behaved like a flow rectifier, improving the core annular flow energy savings basis. An average pressure gradient reduction factor of 250 times in a straight pipe and of 12 times in a gate valve was determined. The maximum overall power reduction factor was measured as being 2.2 times. It was concluded that the design of a hydraulic installation to transport heavy oil with water in a core annular pattern should consider a pressure drop increase by a factor of 15 % in a straight pipe and by a factor of 700 % in a gate valve based on the monophasic water transport at similar flow rates.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-06-30T23:58:11Z No. of bitstreams: 1 ClauberFerasso.pdf: 8384052 bytes, checksum: dc9cfb947f94d52412c3434032ae62da (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-30T23:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClauberFerasso.pdf: 8384052 bytes, checksum: dc9cfb947f94d52412c3434032ae62da (MD5) Previous issue date: 2013-08 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A contribuição das fontes de energias alternativas, principalmente a solar térmica, para a diversificação da matriz energética brasileira é importante devido, principalmente, ao aumento da demanda do consumo de energia elétrica, ocasionado pelo progresso e desenvolvimento da população e do País. Parte deste aumento é consequência do uso simultâneo de milhares de chuveiros elétricos, na maioria das vezes no horário de ponta, considerado um dos responsáveis pelo elevado pico na curva de demanda entre 18 e 21 horas. Frente a isso, a utilização da energia solar através de sistemas de aquecimento solar para o uso doméstico, vem ao encontro deste propósito. Após análise do consumo médio mensal de energia elétrica fornecida pela concessionária AES Sul no período de um ano em um conjunto residencial na cidade de Canoas – RS, foi possível estimar o custo da utilização do chuveiro elétrico nesse local, por domicílio, que representa entre 25 a 30 % da fatura de energia elétrica. A produção de energia térmica através de sistemas de aquecimento solar para pré- aquecimento de água quente para uso doméstico foi simulada utilizando-se o software TRNSYS, para diversas configurações de sistemas (área de coletor e capacidade de armazenamento). A relação entre a demanda de energia para aquecimento de água e a energia produzida pelo SAS foi parametrizada utilizando-se o conceito de fração solar mensal e anual. Foi considerada uma temperatura mínima de consumo de água quente de 40 °C e um perfil de consumo correspondente à taxa de ocupação média dos domicílios no local. Os dados climáticos necessários para a simulação foram obtidos a partir do ano meteorológico típico (TMY) para Porto Alegre. Os resultados obtidos das diversas simulações mostraram que é possível obter uma economia direta para consumidor de até 58% de energia consumida pelo chuveiro elétrico e uma economia de energia estimada em 12.399 kWh para o sistema elétrico ao longo de 20 anos. Estes resultados podem ser melhorados com a diminuição do custo unitário do SAS ou através de incentivos decorrentes da diminuição dos custos de ampliação da capacidade da rede elétrica por parte das concessionárias, decorrentes da mudança do perfil de carga do sistema. / The contribution of alternative energy sources, particularly solar thermal, to diversify the Brazilian energy matrix is important, mainly due to increased demand of electricity consumption, caused by the progress and development of the population as well as the country. Part of this increase is a consequence of the simultaneous use of thousands of electric showers, mostly during peak hours, considered one of the chief responsible for the high peak in the demand curve between 6.00 and 9.00PM. Given this, the use of solar energy, through solar heating systems for domestic use, meets this purpose. After the analysis of the average monthly consumption of electricity provided by the supplier AES Sul in the period of one year in a residential complex in the city of Canoas – RS, it was possible to estimate the cost of using electric showers in that location, per household, which was between 25 to 30% of the electricity bill. The production of thermal energy through solar heating systems for preheating domestic hot water was simulated using the TRNSYS software for various system configurations (collector area and storage capacity). The relationship between energy demand for water heating and energy produced by SAS was parameterized using the concept of monthly and annual solar fraction, considering a minimum temperature of hot water of 40 ° C, and a profile of consumption corresponding to the average occupancy rate of households at the site. The climatic data required for the simulation were obtained from the typical meteorological year (TMY) to Porto Alegre and the results of several simulations showed that it is possible to get direct savings to the consumer up to 58% of energy consumed by electric shower and energy savings estimated at 12,399 kWh for the electricity system over a period of 20 years. These results can be improved by reducing the unit cost of SAS or through incentives from lowering the cost of expanding the capacity of the electric grid by suppliers, resulting from the change of the system load profile.

O ser humano, já nas primeiras civilizações, tem como objetivo principal na vida prosperar e possuir uma quantidade cada vez maior de riqueza e de bens. A cultura do acúmulo de riqueza e de um consumo cada vez maior de bens e serviços faz parte então dos costumes de qualquer sociedade e economia no mundo. O crescimento econômico é, desta forma, objetivo para qualquer economia ao redor do mundo e logicamente do Brasil. Atualmente conceituado com um aumento da produção, este crescimento econômico gera uma série de impactos negativos (degradação) sobre os recursos naturais e ambientais. No longo prazo, estes impactos negativos podem estar levando a uma deterioração irreversível das reservas destes recursos, prejudicando desta forma o desempenho e a prosperidade das economias. O estudo do nível de degradação dos recursos naturais e ambientais e sua relação com o nível de crescimento econômico de uma nação é, desta forma, de grande importância pelos aspectos apresentados. O objetivo do nosso trabalho é, desta forma, exatamente este, estudar a relação entre o crescimento econômico (conceituado como um aumento do nível de renda) e o nível de degradação dos recursos naturais e ambientais, às luzes do modelo EKC (Environmental Kuznest Curve), aplicado ao Brasil. Como a degradação dos recursos naturais e ambientais é multidimensional, necessitando assim uma série de indicadores, e devido a disponibilidade de dados, foram utilizados dois tipos de indicadores: de qualidade de água e de consumo de energia. / Since the beginning of the human society, men have a main objective in life, getting wealthier and have as many goods as possible. The culture of wealthy accumulation and the consuming of a bigger quantity of goods and services is part of the characteristics of any society and economy around the world. This way, economical growth is an essential requirement for any economy, including Brazil. Defined as an improvement of the production, this economical growth also generates some other negative impacts on environmental and natural resources. In the long-run those impacts can be leading to an irreversible situation, bringing up some serious influences on the economical balance and prosperity. For those reasons, the study of the relationship between the economical growth and the degradation of the natural and environmental resources is important for a society. Thinking on it, we have developed a study that analyzes the relationship between economical growth (defined as an increase of the real GDP) and the degradation of natural and environmental resources, applying the concept of the EKC (Environmental Kuznets Curve) model in Brazil. Unfortunately, it’s needed as many indicators of pressure as possible (once that the quality of natural and environmental resources is multidimensional), but, due to that lack of data and to facilitate our study it has been applied the study to two indicators: water quality and energy consume.

Esta tese tem como principal objetivo medir o desempenho das lâmpadas fluorescentes compactas em regime de uso intermitente instaladas em residências. Utiliza a Norma NBR 14539 e a PORTARIA 489/2010 como referência, para a comparação dos valores obtidos nas medições de campo com as medições do laboratório. A metodologia aplicada tem a finalidade de medir o desempenho em um ambiente real e muito mais agressivo que o laboratório. Foram instaladas 95lâmpadas de três marcas diferentes e dividida em três grupos, previamente as lâmpadas foram sazonadas ou \"envelhecidas\" por 100 horas e posteriormente instaladas nas residências. Neste estágio, as medições de campo foram realizadas durante dezoito meses em quatro oportunidades, (a primeira como referência), posteriormente foram retiradas e levadas novamente ao laboratório para medir a depreciação do fluxo luminoso. As variáveis medidas foram: Fluxo luminoso, iluminância, tensão, temperatura, umidade relativa e quantidade de chaveamento para o acendimento das lâmpadas. Para ter uma visão mais ampla, os resultados, foram comparados à norma brasileira com as normas internacionais em relação aos requisitos de desempenho das lâmpadas fluorescentes compactas. Também foi feito um questionário com os consumidores que participaram desta pesquisa, para verificar o conhecimento ou a \"cultura energética\" relacionada com a forma de uso da iluminação, manutenção dos circuitos, idade, gênero, situação laboral, classe social, consumo, escolha de lâmpadas na hora da compra, uso da iluminação natural, utilização de tintas claras no interior das residências. Todo procedimento de medições foi realizado no Laboratório de Fotometria do Instituto de Energia e Ambiente-IEE da Universidade de São Paulo/USP. / This thesis aims to verify the performance of compact fluorescent lamps (CFLs) that are installed in residences in intermittent use regime. It uses NBR 14539 and Ordinance 489/2010 as a reference for comparing the values measured in the field in the laboratory measurements. The methodology used to verify the performance in a real environment is more aggressive than the laboratory\'s. 95 lamps of three different brands were installed, which were divided into three groups, The lamps were previously seasoned or \"aged\" for 100 hours and then installed in residences. At this stage, the field measurements were conducted for eighteen months, four times until reaching 2,000 hours of use. Later, they were removed and taken back to the laboratory to check the depreciation. Measured variables were: Iluminância, voltage, temperature, relative humidity and the amount of switching to lighting the lamps. To consolidate, Brazilian standards were compared to international standards in order to verify if there are differences or coinciding points. A questionnaire was also filled in by consumers who participated in this research to verify the knowledge or \"energy culture\" related to the proper use of lighting, maintenance of circuits, age, gender, employment status, social class, consumption, choice of lamps at the time of purchase, use of natural lighting, use of clear paint inside the residences. Finally, it is worth mentioning that the entire measurement procedure was performed in the photometry laboratory of the Institute of Energy and Environment-IEE, University of São Paulo/USP.

As Ações de Eficiência Energética encontram grandes barreiras para sua implantação. Um dos motivos pode estar na falta de conhecimento do tomador de decisão que, para evitar o custo inicial mais elevado de um equipamento eficiente, opta por instalar um equipamento mais barato, mas que consequentemente consome mais energia e aumenta os dispêndios com a eletricidade. Os sistemas de gestão de energia visam demonstrar a origem das despesas relacionadas ao consumo de energia elétrica, conscientizando os usuários acerca de tais custos. Muitos usuários não enxergam a possibilidade de economia de energia e de dinheiro, ao investir em equipamentos mais eficientes. Muitos consideram as faturas de energia como despesas fixas, logo, sem exigência de acompanhamento. Fato não compatível com os dias atuais. Ao identificar o consumo desagregado de energia da instalação, os usuários poderão avaliar os impactos de suas atividades em relação ao consumo de energia, assim com seu custo nas faturas de energia. A medição direta dos equipamentos reproduz o valor mais preciso do consumo desagregado. Entretanto, para muitas instalações esta prática é inviável, pois seus circuitos são compartilhados por diversos tipos de equipamentos e os custos de aquisição, implantação e leitura dos medidores podem se tornar proibitivos. É possível obter o valor do consumo desagregado por inspeção da instalação, que consiste no levantamento das características elétricas dos equipamentos, suas respectivas potências e períodos de utilização. Esse método, no entanto não é tão preciso na análise do consumo desagregado, pois envolve uma série de estimativas acerca da utilização dos equipamentos, que nem sempre são acertadas. Visando contornar estas situações, as técnicas de monitoramento não intrusivo de carga passaram a buscar na curva de carga as assinaturas elétricas dos equipamentos, para identificar seus períodos de funcionamento e assim obter o consumo desagregado. / The energy efficiency programs face huge difficulties to be deployed. The reason may be the lack of knowledge about total costs in acquires less efficient devices, which is cheaper, though the increases in energy bills eliminate this initial economy. Thereby, the Energy Management Systems aims to demonstrate the relation between the user\"s behavior and the electric power consumption. Many managers consider the electric bill as a fixed cost, without require tracking its origin. This means waste of energy and money. Analyzing the facility by sectors may improve the understanding about the costs in electricity and the knowledge about the disaggregated energy consumption, though is not always an easy issue to be obtained. Monitoring each equipment provides the exactly amount of energy is used in that system. However the costs of acquirement, implementation and monitoring these meters may become prohibitively. This way, the researches about nonintrusive load monitoring aim to demonstrate where the energy is being used and how it can be minimized.

Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-24T19:48:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaAvaliacao.pdf: 16688032 bytes, checksum: 8a6e2d511a2ce435deaf0be98e401872 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-25T21:21:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaAvaliacao.pdf: 16688032 bytes, checksum: 8a6e2d511a2ce435deaf0be98e401872 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T21:21:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaAvaliacao.pdf: 16688032 bytes, checksum: 8a6e2d511a2ce435deaf0be98e401872 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Tese de Doutorado teve por objetivo o desenvolvimento de metodologia e sua implementação em software para avaliação de desempenho hidroenergético de sistemas de abastecimento de água (SAA), bem como aplicação em sistema de escala real. A pesquisa foi executada em duas etapas: 1) foi modelado todo o processo de avaliação de desempenho hidroenergético, foram estabelecidas formulações para cálculo de perdas hidroenergéticas e implementada metodologia em software; 2) foi realizada a aplicação da metodologia em SAA de escala real, que necessitou de monitoramento de grandezas hidroenergéticas e de simulação computacional do mesmo SAA no Epanet 2.0. Os resultados da primeira etapa consistiram na definição de perdas hidroenergéticas, na conceituação de desempenho hidroenergético, na metodologia proposta (sequenciamento de ações e inerentes formulações matemáticas) para o cálculo de perdas hidroenergéticas e para avaliação de desempenho hidroenergético de SAA, na implementação da metodologia em software (batizado de SADHE2A) e no teste da metodologia com sucesso em SAA com dados sintéticos. Os resultados da segunda etapa foram consequência da aplicação da metodologia, com uso do SADHE2A – versão Beta, no SAA Guanabara (localizado na cidade de Ananindeua, Pará, Brasil), na qual foram verificadas perdas globais de água de 55,42%/m e perdas globais de energia elétrica consumida de 58,31% (ambos os desempenhos classificados como “ruim”) que ocasionaram impacto financeiro de -17.981,77 R$/mês (57,61% de toda a despesa com consumo de energia elétrica no SAA, desde a captação de água bruta até a entrega de água tratada ao consumidor). Por fim, a metodologia desenvolvida atendeu as expectativas da pesquisa para calcular as perdas de água e de energia elétrica consumida e avaliar o desempenho hidroenergético de SAA, com elevada potencialidade de uso no Brasil e no exterior. / This doctoral thesis aims developing a methodology and implementing it on software in order to evaluate a water supply system (WSS) hydro-energetic performance, as well as applying it on a real scale WSS. This paper was carried out in two stages: 1) modeling the hydro-energetic performance evaluation process, establishing of formulations to calculate hydro-energetic losses and implementing methodology on software; 2) applying the methodology at a real scale WSS, which required monitoring of hydraulic and electrical quantities and simulating this WSS at Epanet 2.0. The first stage results consisted at defined hydro-energetic losses and conceptualize hydro-energetic performance on the proposed methodology, which consists sequences of actions and mathematical formulation to calculate hydro-energetic losses at the WSS, as well as to evaluate WSS hydro-energetic performance and, finally, at methodology implementation in a software using Visual Basic for Applications (named as SADHE2A) and successfully tested at the WSS with synthetic data. The second stage results are related to methodology application at WSS of Guanabara (located at Ananindeua city, Pará, Brazil), using SADHE2A – versão Beta, in which were identified water global losses of 55.42% and electrical energy global losses of 58.31% (both classified as “bad” by the methodology), resulting in an economical deficit of 17,981.77 R$/month. This value is equivalent to 57.61% of electrical energy costs, since raw water pumping to the final water costumer. Finally, the methodology developed has met the research expectations to calculate the water losses and electricity consumed losses and to evaluate the hydro-energetic performance of the WSS in Brazil and world.