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.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2016-09-30T13:33:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Patricia Silva Fernandes.pdf: 10565507 bytes, checksum: cee5f04c63550511b77da74c14033c69 (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2016-10-01T15:43:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Patricia Silva Fernandes.pdf: 10565507 bytes, checksum: cee5f04c63550511b77da74c14033c69 (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2016-10-04T14:14:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Patricia Silva Fernandes.pdf: 10565507 bytes, checksum: cee5f04c63550511b77da74c14033c69 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T14:39:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Patricia Silva Fernandes.pdf: 10565507 bytes, checksum: cee5f04c63550511b77da74c14033c69 (MD5) Previous issue date: 2016-08-17 / Artificial lighting is considered one of the biggest energy costs in commercial buildings after the air conditioning systems. The design of efficient lighting system contributes to energy sustainability of buildings throughout the building life cycle. Another important aspect of the project is the importance of quality lighting in the health and safety of workers, directly affecting its production. This research aims to analyze what characteristics lead to the quality of artificial lighting design and energy efficiency. The method applied is the embedded case study, having as object of study the Philips head office in Barueri. The form of analysis is to support Brazilian rules and American on the subject, ISO / CIE. 8995-1 (2013) and the Guide ANSI / IES - RP-1-12 (2012) and the certification of LEED and RTQ-C Procel. The analysis carried out at the office Philips demonstrates a balance from the design of interior design, with the colors of the walls in each room designed for their use, but also for better lighting and user productivity. / A iluminação artificial é considerada como um dos maiores gastos energéticos nos edifícios comerciais, depois dos sistemas de ar condicionado. A concepção do sistema de iluminação eficiente contribui com a sustentabilidade energética dos edifícios, ao longo do ciclo de vida da edificação. Outro aspecto relevante no projeto é a importância da qualidade da iluminação na saúde e na segurança dos trabalhadores, afetando diretamente a sua produção. Esta pesquisa tem como objetivo analisar quais as características que levam à máxima qualidade no projeto de iluminação artificial. O método aplicado será o estudo de caso incorporado, tendo como objeto de estudo o escritório sede da Philips, em Barueri. A forma de análise tem como apoio as normas Brasileiras e Americana sobre o assunto, NBR ISO/CIE. 8995-1(2013) e o Guia ANSI/IES - RP-1-12(2012) e as certificações LEED e RTQ-C PROCEL. A análise realizada no escritório da Philips demonstra um equilíbrio desde a concepção do projeto de interiores, com as cores das paredes projetadas para o uso específico de cada ambiente, como também para uma melhor iluminação e produtividade dos usuários.

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: Andre Felipe Simões / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-22T23:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galbieri_Rodrigo_M.pdf: 3308453 bytes, checksum: dd1bd5b8a88bb0667b4287d45ba0959b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O presente Estudo possui como objetivo principal realizar uma análise quantitativa dos impactos sobre o consumo de combustíveis e das emissões de CO2 de medidas de eficiência energética e aumento no uso de biocombustíveis para o setor de transportes rodoviário brasileiro de passageiros (veículos leves, motocicletas e ônibus) - de forma isolada e conjunta - entre os anos 2010 a 2030. Concomitantemente, visa oferecer uma "cesta" de opções para os tomadores de decisões (esferas políticas) para o setor de transportes brasileiro de passageiros nas áreas de eficiência energética, combustíveis alternativos e medidas de gestão da demanda. A citada "cesta" de opções envolve aspectos qualitativos e quantitativos dessas medidas de mitigação. Para se atingir o objetivo proposto realizou-se uma análise do potencial técnico-econômico de tecnologias relacionadas à mitigação do consumo de combustíveis e das emissões de CO2, no horizonte de tempo 2010 a 2030. Já a metodologia utilizada na análise quantitativa estima a frota de veículos circulantes no Brasil, o consumo de combustíveis e as emissões de CO2 do setor de transportes rodoviário de passageiros adotando uma abordagem bottom-up. Adotou-se, como premissa, que o ano de início da implementação das medidas mitigatórios para os Cenários Alternativos seria 2015. Foi criado um Cenário Tendencial (denominado BAU - Business-as-Usual) e mais 3 grupos de cenários alternativos - modelados com diferentes padrões de aumento de eficiência energética e/ou uso de biocombustíveis (etanol anidro, etanol hidratado e biodiesel), incluindo a conversão da frota de ônibus a óleo Diesel para etanol aditivado. De acordo com os resultados apresentados pelas projeções desse Estudo, mantidas as tendências atuais até o ano de 2030, o crescimento projetado das emissões de CO2 no Cenário BAU, entre os anos de 2010 e 2030, foi de expressivos 120%. Contudo, os resultados das simulações, revelam possibilidades de mitigações das emissões de CO2 entre 5% a 48% para o caso dos cenários propostos, em relação ao Cenário BAU. Os resultados do presente Trabalho permitem intuir que as atuais políticas para promoção do uso de biocombustíveis de primeira geração no Brasil, combinadas com programas de eficiência energética veicular, incluindo hibridização, formam uma estratégia robusta de mitigação. Tais estratégias se mostram factíveis às questões envolvendo a problemática e tênue relação entre ("produção" e uso de) energia e meio ambiente, principalmente no que se refere ao uso do solo (desmatamentos e produção de alimentos). Apesar de não ter sido quantificado, em virtude das limitações do modelo escolhido, medidas de gerenciamento da demanda por transporte devem fazer parte das políticas públicas na área de transporte, pois o potencial de mitigação dessas medidas, conforme os exemplos analisados são substanciais / Abstract: The present thesis has, as the mains goal, to provide a quantitative analysis of the impacts on fuel consumption and CO2 emissions of energy efficiency measures and increased use of biofuels for the Brazilian road transport passenger sector (light vehicles, motorcycles and buses) - separately and together - between the years 2010 and 2030. Concomitantly, it aims to provide a "basket" of options to policymakers in the areas of energy efficiency, alternative fuels and demand management measures. The aforementioned "basket" of options involves qualitative and quantitative aspects of these mitigation measures. To achieve the proposed objectives, it was performed an analysis of the technical and economic potential for the mitigation technologies related to fuel consumption and CO2 emissions, considering the timeline from 2010 to 2030. It's opportune to mention that the methodology used in the quantitative analysis estimates the fleet of vehicles circulating in Brazil, fuel consumption and CO2 emissions from the transportation sector by road by adopting a bottom-up approach, as recommended by the Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC The results of this work indicate that current policies for promoting the use of first generation biofuels in Brazil, combined with vehicular energy efficiency programs, including hybridization, form a robust mitigation strategy. Such strategies appeared feasible to issues involving the problematic and tenuous relationship between ("production" and use of) energy and the environment, particularly with regard to land use (deforestation and food production, mainly). Despite not being quantified, due to limitations of the choose model, demand management measures should be part of public policies in the area of transportation. After all, the potential for mitigation measures, such as the analyzed examples, are substantial. In fact, the results of the simulations reveal possibilities of CO2 emission mitigation among 5% to 48% for the case of the proposed sceneries, in relation to the business as usual scenario / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Paulo Sergio Scarazzato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:21:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_GustavoDuarte_M.pdf: 5576485 bytes, checksum: 9dec07c5babe82849171924bb8f746c9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A constante procura por eficiência em projetos de iluminação nas edificações tem envolvido os profissionais da construção civil, engenharias e arquitetura em buscar por informações confiáveis que melhor adéquem às inúmeras fontes de iluminação artificial disponíveis. Este estudo, de maneira cronológica, ilustra a evolução da iluminação nas edificações, considerando seus avanços em diferentes períodos da história. Também apresenta dados analíticos sobre a luz e como a fisiologia do olho humano percebe tais fatores. Devido a sua eficiência luminosa, as lâmpadas fluorescentes têm sido constantemente utilizadas em ambientes que necessitam de grande quantidade de fluxo luminoso e baixo consumo de energia elétrica. Desta forma, este estudo explica o princípio de funcionamento das lâmpadas de descarga de baixa pressão, tanto as fluorescentes tubulares quanto as lâmpadas de catodo frio. Embora pertencentes ao mesmo grupo de lâmpadas, há diferenças entre suas características técnicas - o que, por ventura, pode indicar maior ou menor eficiência em sua aplicação. Tais diferenças são fundamentais para que se possa descrevê-las e compará-las quanto a viabilidade econômica de sua aplicação. Assim, o objetivo deste estudo é apresentar o comparativo de dois tipos de lâmpadas de descarga de baixa pressão - as lâmpadas fluorescentes tubulares e as lâmpadas de catodo frio - quanto a sua eficiência e os benefícios da eventual substituição (retrofit), sem que seja prejudicada a qualidade da iluminação para a realização das tarefas pelos usuários das edificações. Com base nos comparativos técnico (das características peculiares destas lâmpadas) e financeiro (investimento, custos de operação e de manutenção dos sistemas de iluminação), foi possível calcular os índices econômicos como Payback, VPL (Valor Presente Líquido) e TIR (Taxa Interna de Retorno), e dessa forma, oferecer argumentos para tomada de decisão do investidor. E, devido ao seu maior tempo de vida útil e baixo consumo de energia elétrica, como resultado, verifica-se a viabilidade econômica para o catodo frio, com emissão do fluxo luminoso equivalente, indicando o retorno sobre o investimento inicial em 3,5 anos, com taxas de retorno de 34,30%, se considerado o período de vida útil da lâmpada / Abstract: The constant search for efficiency in lighting projects on buildings has involved professionals in the construction, engineering and architecture to look for reliable information that best suit the numerous artificial light sources available. This study, chronologically, illustrates the evolution of lighting in buildings, considering its advances in different periods of history. It also presents analytical data on the light and how the physiology of the human eye perceives these factors. Because of its luminous efficiency, fluorescent lamps have been constantly used in environments that require large amount of luminous flux and low power consumption. Thus, this study explains the operation's principle of low pressure discharge lamps, both as tubular fluorescent lamps and cold cathode. Although belonging to the same lamps' group, there are differences between its technical characteristics - which, perchance, may indicate a greater or lesser efficiency in your application. Such differences are fundamental so that you can describe and compare them as economic feasibility of its application. The objective of this study is to present a comparison of two types of low pressure discharge lamps - fluorescent lamps and cold cathode lamps - as its efficiency and benefits of possible replacement (retrofit), without hampering lighting quality for the building users' tasks. Based on technical (the peculiar characteristics of these lamps) and financial comparative (investment, operating costs and lighting systems maintenance), it was possible to calculate economic index as Payback, NPV (Net Present Value) and IRR (Internal Rate of Return), and thus, provide arguments for investor's decision making. And, due to their longer life span and low power consumption, as a result, there is economic feasibility for the cold cathode, with equivalent lumen emission, indicating the return on the initial investment in 3.5 years with rates of return of 34.30%, considered the lamp life span / Mestrado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Mestre em Arquitetura, Tecnologia e Cidade

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: José Vicente Hallak D'Angelo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:35:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_LucasdoNascimento_M.pdf: 3266685 bytes, checksum: bcb117406f32b82280c5345bd6aed670 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: No presente trabalho foi analisado um sistema de trigeração, produção simultânea de trabalho, calor e frio partindo de uma única fonte de energia, visando uma maior eficiência energética do sistema, por meio de um estudo mostrando a influência de algumas variáveis operacionais do processo na distribuição das utilidades geradas e na eficiência global do sistema. São analisadas as influências da razão de compressão do compressor, da eficiência da turbina, quantidade de ar em excesso no sistema e capacidade de processamento de água para produção de vapor, sobre as eficiências do sistema (eficiência do ciclo de potência, eficiência global do sistema e coeficiente de desempenho do ciclo de refrigeração por absorção), vazão de vapor produzido na caldeira e temperatura de descarga dos gases na atmosfera. De acordo com a análise de sensibilidade, a maior e a menor eficiência global da trigeração foram obtidas com 0% de ar em excesso e turbina com 70% de eficiência, sendo os valores encontrados iguais a 85% e 66%, respectivamente. O ciclo de refrigeração por absorção apresentou um aumento do coeficiente de desempenho igual a 26,7%. Os resultados obtidos mostram que as maiores perdas energéticas no processo decorrem de um menor aproveitamento do trabalho útil produzido na turbina, as quais podem ser compensadas com o aumento da produção de vapor pela caldeira. Com o trabalho proposto é possível entender melhor as relações de dependência entre os equipamentos do sistema e a capacidade de produção das utilidades. Tal entendimento é fundamental para que se possam estabelecer condições ótimas de operação do sistema, direcionar melhor os parâmetros utilizados para atender às necessidades do processo e com isso ser evitado o desperdício de capital (economizando combustível e aumentando a eficiência energética do processo) e reduzindo também o impacto ao meio ambiente / Abstract: In this work a trigeneration system, simultaneous production of power, heat and cooling using only one energy source, was analyzed, aiming at a better energetic efficiency of the system, showing the influence of some operating variables of the process on the utilities generated and the efficiency of the overall system. In this study the influence of the compression ratio of the compressor, turbine efficiency, amount of excess air in the system and capacity of steam generation on the efficiencies of the system (power cycle efficiency, overall system efficiency and coefficient of performance of absorption cycle), steam flow and temperature of the last exhaust stream are analyzed. According to sensibility analysis, the highest and lowest overall efficiency of the trigeneration were obtained with 50% of excess air and 70% turbine adiabatic efficiency, and the values found were equal to 81% and 70%, respectively. The absorption refrigeration cycle has showed an increase in the coefficient of performance equal to 26.7%. The results obtained has shown that the greatest energy losses in the process are due to a lower production of useful work produced in the turbine. These losses may be compensated by an increase in the vapor production rate in the boiler. With this work a better understanding of the dependence relationship between the equipment of the trigeneration system and the production capacity of utilities was achieved. This understanding is fundamental because it can provide optimum operation conditions of the system, better operational parameters used to reach the needs of the process and thereby avoid the waste of capital (saving fuel and increasing the energy efficiency of the process), also reducing the impact on the environment / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

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

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work proposes improve the study about the efficiency indicators development, to be use in irrigation equipment for pivot. At first, it sought to make some clarifications about the current state of the irrigations technical, and how the society perceives it. In relation to the discussion of the technical evaluation, it sought to deliberate about the design project, since it theoric reason, even the best way of implementation thereof, with the goal to add knowledge to the area. The pivot equipment also was reason for presentation, answering the goal to clarify the terms and innovations. The main question discussed in the thesis concerns the theoretical foundation and the discussion on the question around the pursuit of technical efficiency. To discuss the implementation of energy efficiency measures in irrigation systems for pivot, it began with the methodology used for the evaluation of these systems. Right after, were calculated the performance indicators, and suitable the equipments in a standard efficiency, so to encompass the conditions of the energy and agricultural performance of the irrigation. The evaluation nowadays used to irrigation systems, is mainly carried over the Application Efficiency, with the help of uniformity indicators and with the installed potency evaluation. With this idea of indicator, it has a same parameter to compare installed systems in different conditions; this data has bigger applicability to assessments that are performed on equipment. The indicators were applied in 39 irrigation systems for pivot, in two regions of Rio Grande do Sul: Cruz Alta and Santo Augusto Region. With most medium-sized equipment (40 to 100 ha), with gap geometric mean total of 47,4 meters. The incomes of motorpump set ranged from 58% to 81%, with maximum potential reduction of power equipment in the Region of Cruz Alta of 29,41cv, and in the Region of Santo Augusto of 31,32cv. It was possible to complete that, according to the standard Energy Efficiency, The Specific Consumption Standard for irrigation, proposed by Lima (2008), 72% of the facilities from Region of Cruz Alta are above the standard (8,68 kWh.mm-1.ha-1.100m-1), and in the Region of Santo Augusto 64,28% are with the Consumption above standard. / Este trabalho teve por objetivo aprimorar o estudo acerca do desenvolvimento de indicadores de eficiência para serem utilizados em equipamentos de irrigação por pivô central. Inicialmente procurou-se realizar alguns esclarecimentos sobre o estado atual da técnica de irrigação, e como a sociedade a percebe. Em relação a discussão sobre avaliação técnica, buscou-se discutir a concepção de projetos, desde sua fundamentação teórica, até a melhor maneira de implementação dos mesmos, com o objetivo de agregar conhecimento nesta área. O equipamento pivô central também foi motivo de apresentação, atendendo ao objetivo do esclarecimento de termos e inovações. A principal questão abordada neste trabalho diz respeito à fundamentação teórica e a discussão em torno da busca da eficiência técnica. Para discutir a implementação de medidas de eficiência energética em sistemas de irrigação por pivô central, iniciou-se com a metodologia utilizada para a avaliação destes sistemas. Após, foram calculados indicadores de eficiência e adequados os equipamentos em um padrão de eficiência, de forma a englobar as condições de desempenho energético e agrícola da irrigação. As avaliações atualmente utilizadas para sistemas de irrigação são realizadas principalmente por meio da Eficiência de Aplicação, com auxílio de coeficientes de uniformidade e com a avaliação da potência instalada. Com esta nova concepção de indicador, tem-se um mesmo parâmetro para comparação de sistemas instalados em condições diferenciadas; os dados tem maior aplicabilidade para as avaliações que são realizadas nos equipamentos. Os indicadores foram aplicados em 39 sistemas de irrigação por pivô central, em duas regiões do Rio Grande do Sul: Região de Cruz Alta e Região de Santo Augusto, onde a maioria dos equipamentos de porte médio (40 a 100 ha), tinham desnível geométrico total médio de 47,4 metros. Os rendimentos dos conjuntos motobomba variaram de 58 a 81%, com potencial máximo de redução de potência em equipamento na Região de Cruz Alta de 29,41 cv, e na Região de Santo Augusto de 31,32 cv. Pôde-se concluir que, segundo o Padrão de Eficiência Energética, o Consumo Específico Normalizado na Irrigação, proposto por Lima (2008), 72% dos equipamentos da Região de Cruz Alta estavam acima do padrão (8,68 kWh.mm-1.ha-1.100m-1), e na Região de Santo Augusto 64,28% dos equipamentos estavam com o consumo acima do padrão.