Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Área de Especialização de Energia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-10-13T15:27:15Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luciana Oliveira da Silva Lima.pdf: 5079399 bytes, checksum: 88f713ee31918d76cd02f42ec13a598c (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-11-07T10:32:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luciana Oliveira da Silva Lima.pdf: 5079399 bytes, checksum: 88f713ee31918d76cd02f42ec13a598c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T10:32:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luciana Oliveira da Silva Lima.pdf: 5079399 bytes, checksum: 88f713ee31918d76cd02f42ec13a598c (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / CAPES / Em projetos de eficiência elétrica, que envolve a troca de equipamentos convencionais por eficientes, existe a dificuldade de se estimar o consumo de energia elétrica ativa e a demanda de potência ativa, antes e após a execução do projeto. Porém, o software EnergyPlus tem se mostrado uma ferramenta eficaz para simulações termo energéticas, permitindo retratar os sistemas avaliados com operação muito próxima ao sistema real. Diante do expressivo aumento e a consequente necessidade do controle do consumo de energia elétrica pelo setor residencial, este trabalho propões analisar a viabilidade técnica e econômica do projeto de eficiência energética em unidades consumidoras “baixa renda”, que realiza na troca de refrigeradores antigos e ineficientes por refrigeradores novos com volume interno de armazenamento de 300 litros e Selo Procel classe A no consumo de energia elétrica, a substituição de lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes compactas de 20W e a economia de energia de uma edificação residencial com a melhoria da sua envoltória. Desta forma, foi modelada uma edificação tipo no EnergyPlus, e realizada a simulação com o refrigerador e lâmpadas, antes e após o processo de substituição, para estimativa do consumo de energia elétrica ativa e da demanda de potência ativa. Com base nesta estimativa de redução de consumo e de demanda, foi calculada a relação Custo-Benefício do projeto pela simulação computacional e pelo método convencional, estipulado pelo Manual de Eficiência Energética da Aneel. Foi determinado o nível de eficiência energética de uma casa popular tipo, segundo o Método Prescritivo do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R). Também foi proposta uma nova modalidade de projeto de eficiência energética voltada para a melhoria da envoltória de residências, avaliando o impacto na redução do consumo e demanda de potência ativa e sua relação Custo-Benefício. / In electrical efficiency projects , which involves the exchange of conventional equipment with efficient , there is the difficulty of estimating the consumption of active power and active power demand before and after project implementation . However , EnergyPlus software has proven an effective tool for simulations energy term , allowing portray the systems evaluated with very close to the real system operation. Given the significant increase and the consequent need to control the power consumption by the residential sector , this paper proposes to analyze the technical and economic feasibility of the project on energy efficiency in consumer units "low income " , which performs the exchange of old and inefficient refrigerators for with new internal storage volume of 300 liters and Procel class A in energy consumption , replacing incandescent bulbs with compact fluorescent lamps and 20W energy saving of a residential building with improved envelope their refrigerators . Thus , one type building was modeled in EnergyPlus , and performed the simulation with the cooler and lamps before and after the replacement process for estimating consumption of active power and active power demand . Based on this estimated reduction of consumption and demand, the cost - benefit ratio of the project by computer simulation and by the conventional method stipulated by the Energy Efficiency Manual Aneel was calculated . The level of energy efficiency of a popular house type was determined according to the Prescriptive Method Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings (RTQ-R) . A new type of energy efficiency project aimed at improving the envelope of residences were also proposed for assessing the impact on reducing consumption and demand of active power and its cost-effectiveness .

GUERRERO, Jorge Recarte Henriquez, também é conhecido em citações bibliográficas por: HENRIQUEZ, Jorge Recarte / Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-16T21:30:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Liliana Marcela Rubio Ospina.pdf: 3300970 bytes, checksum: b4877c7c540d1d9706bb20dc46b58cc7 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-23T22:47:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Liliana Marcela Rubio Ospina.pdf: 3300970 bytes, checksum: b4877c7c540d1d9706bb20dc46b58cc7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Liliana Marcela Rubio Ospina.pdf: 3300970 bytes, checksum: b4877c7c540d1d9706bb20dc46b58cc7 (MD5) Previous issue date: 2016-12-07 / CAPES / O campo da energia solar tem atraído muita atenção por parte dos cientistas e engenheiros nos ultimos anos. Já que cada vez mais estão aumentando suas aplicações nas áreas térmicas e elétricas. Esta fonte alternativa pode ser considerada como uma possível solução para diminuir o consumo de combustivesis fosseis especialmente na geração de electricidade. Além disso, diversifica a matriz energética e elétrica evitando a dependência de uma única fonte de energia (hidráulica) onde sua oferta interna pode ser afetada por agentes externos difíceis de controlar. A energia solar fotovoltaica tem apresentado um crecimiento considerável (200%) nos últimos três anos na micro e minigeração distribuída do Brasil. O principal setor de aplicação da energia solar é no setor residencial, especificamente na demanda de aquecimeinto de água, calefação de espaços e geração de eletricidadade. As tecnologias usadas na transformação da energia solar em energia térmica e elétrica são os coletores solares e os módulos fotovoltaicos, respectivamente. A fim de melhorar os desempenhos dos módulos fotovoltaicos e aproveitar o ganho térmico pelo aquecimento das células fotovoltaicas, há aumentado o interesse dos pesquisadores na tecnologia híbrida fotovoltaica térmica (PV/T) já que permite a produção simultânea de energia elétrica e térmica por meio da captação de energia solar a partir de um só dispositivo, o coletor PV/T. Algumas vantagens deste tipo de sistema comparado com os sistemas de captação tradicionais (coletor solar e módulo fotovoltaico) são a diminuição de custos de instalação, o melhoramento do rendimento e o aproveitamento de espaços. No presente estudo é modelado e simulado o funcionamento de um coletor PV/T, tipo placa plana com água como fluido de trabalho. O estado do comportamento do coletor PV/T, partiu de um balanço de energia estabelecido que resulta em um sistema de equações diferenciais ordinárias de primeiro grau, não lineais, e não homogêneas consolidadas da literatura. A radiação solar incidente, e a temperatura do ar do ambiente externo foram levadas em conta no modelo e assumidas como dependentes do tempo. As equações foram discretizadas e solucionadas numericamente usando o software de simulação MATLAB. O ângulo de inclinação do coletor e o fluxo de massa são parâmetros que foram comparados para seis cidades de regiões e climas diferentes do Brasil. / The field of solar energy has attracted much attention from scientists and engineers in recent years. Since more and more are increasing their aplicattions in the thermal and electrical areas. This alternative source can be considered as a possible solution to reduce the consumption of fossil fuels especially the generation os electicity. In addition, it diversifies the energy and electrical matrix avoiding the dependence of a single source of energy (hydraulic) its domestic supply can be affected by external agents difficult to control. Photovoltaic solar energy has presented a considerable growth (200%) in the last three years in the micro and minigeration distribuited of Brazil. The main sector application of solar energy is in the residential sector, specifically in the water heating, space heating and electricity generation. The technologies used in the transformation of solar energy into thermal and electrical energy are the solar collectors and the photovoltaic modules, respectively. In order to improve the performance of photovoltaic modules and to take advantage of the thermal gain due to the heating of photovoltaic cells, researchers' interest in thermal photovoltaic (PV / T) hybrid technology has increased since it allows the simultaneous production of electric and thermal energy through Solar power from a single device, the PV / T collector. Some advantages of this type of system compared to traditional capture systems (solar collector and photovoltaic module) are the reduction of installation costs, the improvement of the efficiency and the use of spaces. In the present study, is modeled and simulated the operation of a PV/T collector, flat plate type water as working fluid. The PV/T collector behavior, part of an energy balance established by first-order, non-lineal, non- homogeneous ordinary differential equations consolidated literature. The incident solar radiation, air temperature external environment, and optical property cover are considered in the model and assumed varying in the time. The equations are discretized and solved numerically using MATLAB simulation software. The tilt angle and mass flow are parameters were compared for six cities of different regions and climates of Brazil.

Submitted by Elóy Esteves Gasparin null (eloygasparin@gmail.com) on 2018-01-11T16:00:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Versão_Final_Elóy_Esteves_Gasparin.pdf: 1930199 bytes, checksum: 9e07c05152e38b9d557c7ac3cc3b6da7 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-01-11T18:38:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gasparin_ee_me_ilha.pdf: 1930199 bytes, checksum: 9e07c05152e38b9d557c7ac3cc3b6da7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-11T18:38:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gasparin_ee_me_ilha.pdf: 1930199 bytes, checksum: 9e07c05152e38b9d557c7ac3cc3b6da7 (MD5) Previous issue date: 2017-12-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Devido à alta demanda da substituição de fontes de energia que utilizam combustíveis fósseis por fontes de energia renovável, a ciência atual busca maximizar a eficiência das fontes renováveis para que sejam economicamente competitivas no mercado. Grande parte da liderança brasileira neste campo se deve à fonte hidráulica, que impacta negativamente o meio ambiente e as populações ribeirinhas. Assim, outras fontes renováveis como a eólica e a solar têm aumentado sua participação na matriz energética do país. Diante deste contexto, sistemas fotovoltaicos com alta eficiência podem aumentar a participação da energia solar na matriz interna de energia elétrica do Brasil. Os sistemas fotovoltaicos flutuantes são 11% mais eficientes do que os sistemas instalados em terra devido às menores temperaturas de operação. Para determinar se a umidade relativa do ar tem influência na eficiência das plantas flutuantes, neste trabalho, a partir de uma análise numérica, avaliou se a eficiência de conversão de energia é influenciada pela distância entre a superfície da água e o módulo fotovoltaico flutuante. Além disso, estudou dois tipos diferentes de módulos fotovoltaicos (monocristalinos e flexíveis) durante as quatro estações do ano, avaliando suas peculiaridades. A Planta Fotovoltaica de Rosana/SP foi utilizada como base para formulação dos modelos físicos, que resultaram em um modelo matemático solucionado através do Método de Volumes Finitos nos softwares FLUENT® e MECHANICAL® do pacote ANSYS®. As quatro distâncias simuladas (100, 300, 600 e 900mm) determinaram que os modelos físico e matemático adotados não captaram de forma conclusiva se as temperaturas de operação dos módulos diminuem com a aproximação da superfície da água. A potência gerada por um módulo monocristalino é 38,8% maior do que a gerada por um módulo flexível, no entanto os monocristalinos são dez vezes mais sensíveis à temperatura de operação. Para a mesma capacidade (25kW), a geração efetiva de energia da planta de módulos flexíveis é 9,1% maior devido à área de incidência receber 63,3% mais irradiação solar. As menores eficiências elétricas ocorrem no Verão/Primavera, entretanto, as plantas geram 30% mais energia em relação ao Outono/Inverno. Na atualidade, os módulos monocristalinos possuem melhor aplicabilidade do que os flexíveis, pois possuem maior eficiência elétrica, mesmo utilizando estruturas de suporte mais robustas. / Due to the high demand for the replacement of energy sources that use fossil fuels by renewable energy sources, the current science seeks to maximize the efficiency of renewable sources to them be economically competitive in the market. Much of the Brazilian leadership in this field is due to the hydraulic source, which negatively impacts the environment and the riverine populations. Thus, other renewable energy sources such as wind and solar energies have increased their participation in the country's energy matrix. Given this context, photovoltaic systems with high efficiency can increase the participation of solar energy in the internal matrix of electric energy of Brazil. Floating photovoltaic systems are 11% more efficient than onshore systems due to lower operating temperatures. To determine if the relative humidity of the air influences the efficiency of the floating plants; in this work, based on a numerical analysis, it was evaluated whether the energy conversion efficiency is influenced by the distance between the water surface and the floating photovoltaic module. In addition, it was studied two different types of photovoltaic modules (monocrystalline and flexible) during the 4 seasons of the year, evaluating its peculiarities. The Rosana/SP Photovoltaic Plant was used as the basis for the formulation of the physical models, which resulted in a mathematical model solved through the Finite Volume Method in the FLUENT® and MECHANICAL® softwares of the ANSYS® package. The four simulated distances (100, 300, 600 and 900mm) determined that the physical and mathematical models adopted did not capture in a conclusive way whether the operating temperatures of the modules decrease with the approximation of the water surface. The power generated by a monocrystalline module is 38.8% greater than that generated by a flexible module, however the monocrystalline is ten times more sensitive to the operating temperature. For the same capacity (25kW), the effective power generation of the flexible module plant is 9.1% higher due to the incidence area receiving 63.3% more solar irradiation. The lowest electrical efficiencies occur in the Summer/Spring season, but generate 30% more energy compared to Fall/Winter season. Currently, the monocrystalline modules have better applicability than the flexible ones because they have greater electrical efficiency, even using more robust support structures. / 130005/2016-9

Orientador: João Batista Campos Silva / Resumo: Devido à alta demanda da substituição de fontes de energia que utilizam combustíveis fósseis por fontes de energia renovável, a ciência atual busca maximizar a eficiência das fontes renováveis para que sejam economicamente competitivas no mercado. Grande parte da liderança brasileira neste campo se deve à fonte hidráulica, que impacta negativamente o meio ambiente e as populações ribeirinhas. Assim, outras fontes renováveis como a eólica e a solar têm aumentado sua participação na matriz energética do país. Diante deste contexto, sistemas fotovoltaicos com alta eficiência podem aumentar a participação da energia solar na matriz interna de energia elétrica do Brasil. Os sistemas fotovoltaicos flutuantes são 11% mais eficientes do que os sistemas instalados em terra devido às menores temperaturas de operação. Para determinar se a umidade relativa do ar tem influência na eficiência das plantas flutuantes, neste trabalho, a partir de uma análise numérica, avaliou se a eficiência de conversão de energia é influenciada pela distância entre a superfície da água e o módulo fotovoltaico flutuante. Além disso, estudou dois tipos diferentes de módulos fotovoltaicos (monocristalinos e flexíveis) durante as quatro estações do ano, avaliando suas peculiaridades. A Planta Fotovoltaica de Rosana/SP foi utilizada como base para formulação dos modelos físicos, que resultaram em um modelo matemático solucionado através do Método de Volumes Finitos nos softwares FLUENT® e MECHANICAL® do pacote A... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to the high demand for the replacement of energy sources that use fossil fuels by renewable energy sources, the current science seeks to maximize the efficiency of renewable sources to them be economically competitive in the market. Much of the Brazilian leadership in this field is due to the hydraulic source, which negatively impacts the environment and the riverine populations. Thus, other renewable energy sources such as wind and solar energies have increased their participation in the country's energy matrix. Given this context, photovoltaic systems with high efficiency can increase the participation of solar energy in the internal matrix of electric energy of Brazil. Floating photovoltaic systems are 11% more efficient than onshore systems due to lower operating temperatures. To determine if the relative humidity of the air influences the efficiency of the floating plants; in this work, based on a numerical analysis, it was evaluated whether the energy conversion efficiency is influenced by the distance between the water surface and the floating photovoltaic module. In addition, it was studied two different types of photovoltaic modules (monocrystalline and flexible) during the 4 seasons of the year, evaluating its peculiarities. The Rosana/SP Photovoltaic Plant was used as the basis for the formulation of the physical models, which resulted in a mathematical model solved through the Finite Volume Method in the FLUENT® and MECHANICAL® softwares of the ANSYS® package.... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre