Submitted by LEONARDO CHAMONE CARDOSO null (leonardo@solis.ind.br) on 2017-01-20T02:25:06Z No. of bitstreams: 1 Dissertação rev10 FINAL.pdf: 20304909 bytes, checksum: f1e3a12a7e73b19c9295903a83577912 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-23T16:15:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cardoso_lc_me_bauru.pdf: 20304909 bytes, checksum: f1e3a12a7e73b19c9295903a83577912 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-23T16:15:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cardoso_lc_me_bauru.pdf: 20304909 bytes, checksum: f1e3a12a7e73b19c9295903a83577912 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / Atualmente, a aplicação da energia solar térmica para aquecimento de água é uma solução técnica e economicamente viável permitindo a redução do consumo de energia elétrica no setor residencial, comercial e industrial. Diante disto, se faz cada vez mais necessário o domínio de metodologias que permitam quantificar a energia térmica útil captada pelos coletores solares e determinar a sua eficiência na geração de água quente. Como uma forma de contribuir para esta meta, este trabalho desenvolve uma análise comparativa da captação de energia térmica no coletor solar plano. A partir de dados experimentais e teóricos, diferentes modelos para tratamento dos dados foram aplicados e comparados. A metodologia do trabalho consistiu em monitorar um sistema de aquecimento solar residencial, em condições reais de uso e, a partir dos dados obtidos, calcular e comparar a captação de energia térmica útil nos coletores solares baseando-se no balanço energético pela Primeira Lei da Termodinâmica e pelo Método de Eficiência Térmica Instantânea. A irradiação solar global incidente nas placas da placa solar plano também foi monitorada e, portanto, seu valor foi comparado ao modelo teórico. Por fim, a demanda mensal de energia térmica para consumo de água quente da residência também foi monitorada e comparada à captação mensal de energia. A aplicação mostrou coerência entre os resultados experimentais e teóricos em grande parte dos casos, algumas inconveniências em determinadas situações e oportunidades de melhorias, no que é considerado boas práticas de projeto e dimensionamento, conforme destacado no trabalho.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-05-18T19:33:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bruna Martins Bomfati.pdf: 1871828 bytes, checksum: 025d7196b1adc075dc67eda4558cee36 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T19:33:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bruna Martins Bomfati.pdf: 1871828 bytes, checksum: 025d7196b1adc075dc67eda4558cee36 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os problemas ambientais decorrentes do uso de combustíveis fósseis têm incentivado o desenvolvimento de fontes renováveis de energia. Neste cenário, em relação à busca por possíveis substitutos ao petrodiesel, os óleos vegetais e seus derivados vêm se revelando a melhor alternativa. Porém, para os óleos vegetais serem utilizados de forma pura como combustível, adaptações devem ser feitas para reduzir sua viscosidade e minimizar a ocorrência de possíveis problemas de desempenho e de danos ao motor. Neste trabalho, foi realizado ensaio de longa duração em motor ciclo Diesel, monocilíndrico e com injeção indireta, utilizando óleo de crambe pré-aquecido a 100 °C como combustível, com o objetivo de avaliar o desempenho do motor alimentado com este óleo vegetal, em comparação ao petrodiesel, assim como observar possíveis contaminações no óleo lubrificante decorrentes da utilização do óleo de crambe. O ensaio teve duração total de 100 horas. Em intervalos de tempo predeterminados, mensurou-se o consumo e a perda de potência relativa para os combustíveis crambe e petrodiesel, e realizou-se retirada de amostra de lubrificante para análise laboratorial, sendo as primeiras avaliações no tempo zero e as subsequentes a cada 15 horas de operação do motor. Também foi calculada a eficiência térmica do conjunto motor-gerador nos dois tratamentos. O consumo de óleo de crambe foi, em média, superior ao de petrodiesel nos quatro regimes de operação do motor, sendo mais evidente a diferença entre os combustíveis nos regimes com carga. A perda de potência relativa do combustível crambe foi superior à do petrodiesel nas avaliações em que se aplicou a carga de 51% da potência nominal do motor sobre a condição de 1.800 rpm de velocidade livre de carga e para a aplicação de carga adicional de 15% sobre a condição de 51% de demanda da potência nominal do motor; porém, para a aplicação de 66% de demanda da potência nominal do motor sobre a condição de 1.800 rpm livre de carga, o combustível crambe apresentou menor perda de potência relativa. Não houve diferença na eficiência térmica do conjunto motor-gerador com os dois combustíveis, comprovando que o maior consumo de óleo de crambe compensa seu menor poder calorífico em relação ao petrodiesel. Nas análises realizadas nas amostras de lubrificante não foram observados indícios de contaminação pelo combustível e nem alterações de suas propriedades, indicando combustão adequada do óleo de crambe, entretanto, observou-se aumento acentuado da concentração de ferro. Em geral, apesar do desempenho inferior, obteve-se bons resultados com o óleo de crambe pré-aquecido como combustível, porém mais estudos são necessários para avaliar a viabilidade técnica e econômica de seu uso. / The environmental problems arising from the use of fossil fuels have encouraged the development of renewable energy sources. In this scenario, in relation to the search for possible substitutes for petrodiesel, fuels made from vegetable oils are considered an interesting alternative. However, to use pure vegetable oils as fuel, adaptations must be made to reduce the oil viscosity and minimize the occurrence of performance issues and engine damage. In this study, a long-term test was performed in a single-cylinder, indirect injection diesel engine fueled with crambe oil preheated at 100 °C, with the aim of evaluating the performance of the engine with the use of this vegetable oil as fuel, in comparison to petrodiesel, and also possible contaminations in the lubricant due to the use of crambe oil. The essay had a duration of 100 hours. At specific time intervals, consumption and relative power loss for crambe oil and petrodiesel were measured, and lubricant samples were taken for laboratory analysis. The initial evaluations were at time zero and the subsequent at each 15 hours of engine operation. Also, the thermal efficiency was calculated for both fuels. The consumption of crambe oil was, on average, higher than that of petrodiesel for the four engine operating regimes, and the difference between the fuels consumptions was more evident at load conditions. The relative power loss of crambe fuel was higher than that of petrodiesel in the evaluations in which the load of 51% of rated engine power was applied over the condition of 1,800 rpm load-free and for the application of additional load of 15% over the demand of 51% of rated engine power; however, for the application of load of 66% of rated engine power over the condition of 1,800 rpm load-free, crambe oil presented less relative power loss. There was no difference between the fuels in the thermal efficiency of the engine-generator set, proving that the higher consumption of crambe oil compensates its lower heating value in relation to petrodiesel. In the lubricant analyses, there was no evidence of contamination by the fuel and no changes in its properties, indicating adequate combustion of the crambe oil, but it was observed a marked increase in iron concentration. In general, despite the inferior performance, good results were obtained with preheated crambe oil as fuel. However, more studies are necessary to evaluate the technical and economic feasibility of its use.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-28T18:19:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Jarmison de Araújo Silva_Programa de pós-Graduação em Engenharia Mecânica_Centro de Tecnologia e .pdf: 2062372 bytes, checksum: 0382d3abc9db2bf28ffdcfe8a828adce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-28T18:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Jarmison de Araújo Silva_Programa de pós-Graduação em Engenharia Mecânica_Centro de Tecnologia e .pdf: 2062372 bytes, checksum: 0382d3abc9db2bf28ffdcfe8a828adce (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CAPES, PFRH / No cenário atual brasileiro a energia de biomassa aparece como uma oportunidade de singular importância por colaborar com um montante de aproximadamente 25% da oferta total de energia do país. Além da biomassa tradicional, contabilizada no balanço energético nacional, existe um grande potencial nos resíduos agrícolas, industriais e urbanos para fins energéticos. No uso da biomassa para fins energéticos, em particular a produção de eletricidade, podem ser utilizadas tecnologias que envolvem combustão direta da biomassa (ciclos a vapor, por exemplo) ou tecnologias que requerem a necessidade de conversão da biomassa em combustíveis líquidos ou gasosos antes da sua combustão. Exemplos do último caso são as tecnologias que fazem uso de gaseificação, biodigestão e pirólise. A grande vantagem na conversão de biomassa em combustíveis líquidos e gasosos é o aumento da flexibilidade de uso destes combustíveis em motores de combustão interna e turbinas a gás. Os processos termoquímicos da pirólise e a gaseificação podem ser definidos como a degradação térmica de qualquer material orgânico sólido na ausência total ou parcial de um agente oxidante, ou em uma quantidade tal que a oxidação não seja completa, dando origem a compostos químicos que tem potencial energético para serem utilizados como combustíveis se assim for requerido. O presente trabalho representa um estudo numérico do processo de gaseificação considerando uma modelagem que envolve equilíbrio químico e as equações de reações principais que atuam na transformação termoquímica via gaseificação. O modelo foi validado com resultados experimentais e aplicado a um estudo paramétrico envolvendo fontes de biomassa da região nordeste do Brasil, diferentes condições de temperatura de reação, dois diferentes agentes de gaseificação e variação da fração do agente de gaseificação em relação à biomassa. Os resultados mostram, entre outras conclusões, que o aumento da temperatura do reator aumenta a fração de H2 e CO em detrimento da formação de CH4. Este comportamento ocorre para os dois agentes de gaseificação utilizados (vapor e ar), embora com algumas diferenças nos valores das frações dos gases produzidos. Por sua vez, o aumento na fração do vapor como agente de gaseificação causa um aumento na produção de H2 e uma redução na produção de CO, enquanto que a produção de CH4 sofre pouco efeito pela variação da fração de vapor utilizado. O efeito do agente de gaseificação, para uma mesma fração em relação à biomassa, indica que a gaseificação com vapor de água produz uma maior fração de H2 e CH4 quando comparado à gaseificação com ar e o contrário acontece em relação à produção de CO. / In the Brazilian current scenario biomass energy appears as an opportunity of singular importance for collaborating with an amount of approximately 25% of total energy supply of the country. In addition to traditional biomass, accounted for in the national energy balance, there is great potential in agricultural, industrial and municipal waste for energy purposes. In the use of biomass for energy purposes, in particular for the production of electricity, may be used technologies involving direct biomass combustion (steam cycles, for example) or technologies that require the need for conversion of biomass into liquid or gaseous fuels before its combustion. Examples of this latter case are the technologies that make use of gasification and pyrolysis digestion. The great advantage of the conversion of biomass into liquid and gas is the increased flexibility of use of these fuels in internal combustion engines and gas turbine engines. The thermochemical processes of pyrolysis and gasification can be defined as the thermal degradation of any solid organic material in the total or partial absence of an oxidizing agent, or in such an amount that oxidation is not complete, giving rise to chemical compounds that have potential energy to be used as fuels if so required. This study is a numerical study of the gasification process considering a modeling involving chemical equilibrium and the main reaction equations that work in the thermochemical conversion via gasification. The model was validated with experimental results and applied to a parametric study of sources of biomass northeast region of Brazil, different reaction temperatures, two different gasification agents and varying the fraction of the gasification agent in relation to biomass. The results show, among other findings, that the increase in reactor temperature increases the fraction of CO and H2 instead of formation of CH4. This behavior occurs for both gasification agents used (steam and air), although with some differences in the values of fractions of produced gases. In turn, the increase in the fraction of steam as gasification agent causes an increase in H2 production and a reduction in CO production while producing CH4 undergoes little effect on the variation of the vapor fraction used. The effect of the gasification agent, to the same fraction in relation to the biomass gasification indicate that the water vapor produces a larger fraction of H2 and CH 4 when compared with air gasification and the reverse is the case for carbon monoxide production.

Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Resumo: A pesquisa desenvolvida visa a otimização do consumo de energia elétrica de torres de resfriamento a parir do controle de acionamento dos respectivos ventiladores e bombas de circulação, além da melhoria na instrução de trabalho dos operadores, os quais frequentemente são responsáveis pela gestão da temperatura e geralmente utilizam meios manuais para manter o processo estável. O método empregado consiste em avaliar três cenários com uma equipe multidisciplinar e, respeitando a limitação técnica e o ponto de vista de cada uma das áreas, desenvolver, validar e implementar soluções de eficiência energética e térmica de rápida configuração e com retornos mensuráveis. As alterações nas construções mecânicas dos equipamentos não são consideradas e as soluções propostas têm a automação e alteração nas instruções de operação como fontes de melhoria. O requisito básico para a implementação do método é a existência de um sistema de automação, nos casos avaliados, um Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD), os quais contemplam os sinais de instrumentos de medição instalados em campo e realizam o acionamento dos ventiladores e bombas nos modos manual e automático. Os resultados obtidos são controles eficientes para utilização dos ventiladores e bombas de circulação, levando em conta a possibilidade de economia de energia elétrica, diminuição das chances de um eventual desgaste mecânico natural e estabelecimento mais preciso das temperaturas de processo. Os resultados alcançados e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The developed research aims electrical energy’s consumption optimization on cooling towers through fans and circulation pumps actuating controls, besides improvements on operators instructions forms that are the responsibles for temperature management and frequently use manual mode to keep the process estability. The used method consists in a multidisciplinar team assessment in three scenarios and, based on each area technical’s limitation, develop, validate and implement themal and energy eficient solutions with fast implementation and measurable results. It was not evaluated equipment’s mechanical improvement and the expected proposal were based on automation and operators instructions. The basic requirements for the method was the existance of a DCS (Distributed Control System) that was already in place in the evaluated scenarios. The DCS already manages the measurements from the installed instruments and acts fans and circulating pumps in manual and automatic mode. As results, it was developed eficient controls on fans and circulating pumps, electrical energy savings, reducing chances of natural mechanical detrition and optimize the process’ temperatures. The results evaluated on energy efficiency were promising without operation losses, saving up to 50% on fans usage and in extreme cases, avoiding the usage of circulating pumps. The implemented proposals had a low cost investment and relevant results where payback was less than one month. / Mestre

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-07-08T14:09:52Z No. of bitstreams: 1 Daniel dos Santos Silva.pdf: 1207479 bytes, checksum: a37801e7a4a9fabd110fb80d5c179a85 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-08T14:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel dos Santos Silva.pdf: 1207479 bytes, checksum: a37801e7a4a9fabd110fb80d5c179a85 (MD5) Previous issue date: 2012-01-31 / Nenhuma / O uso da energia solar, como alternativa energética renovável, tem tomado um destaque fundamental no cenário mundial. Em especial, esse tipo de energia utilizado para aquecimento de água, tanto para uso doméstico como industrial representa um mercado mundial com crescimento em torno de 15% ao ano. No Brasil, esse crescimento deve-se, principalmente, aos programas habitacionais patrocinados pelo governo federal, além dos apelos cada vez mais fortes no sentido de buscar-se uma sustentabilidade energética e de economia através da diminuição do consumo de eletricidade e gás. Um sistema de aquecimento de água com energia solar é composto basicamente por coletor e reservatório térmico. Esses dois componentes representam quase a totalidade dos custos de instalação e isso ocorre principalmente em função dos materiais utilizados (cobre, alumínio e aço inoxidável) e dos processos de fabricação utilizados. Uma das formas para reduzir esses custos é a utilização de outros materiais mais baratos para a confecção de coletores e reservatórios e também de novos processos, mais ágeis e autômatos.Para contribuir com a solução desse problema, esse trabalho apresentará o desenvolvimento de uma ferramenta computacional que facilite a avaliação do rendimento térmico de diferentes composições de coletores solares de placa plana. Essa ferramenta foi desenvolvida sobre a plataforma EES (Engineering Equation Solver), pela sua facilidade de implementação, disponibilidade de funções de propriedades térmicas de fluidos, materiais e de escoamento. O programa segue um modelamento matemático baseado na teoria de Hottel-Bliss_Whillier e permite a entrada de dados relacionados aos parâmetros construtivos do coletor, como diâmetro dos tubos e espaçamento, espaçamento absorvedor-cobertura, material dos tubos, material da placa coletora e espessuras, material da cobertura e espessuras de isolamento, além de variáveis ambientais. Como dados de saída o programa fornece o desempenho térmico do coletor, calor útil, perdas térmicas, temperatura de estagnação, entre outros dados fundamentais de projeto. Os modelos matemáticos adotados na construção do programa foram validados através do confronto dos resultados calculados com dados obtidos experimentalmente em testes realizados pelo Test Center for Thermal Solar Systems do Fraunhofer Institut Solare Energie Systeme e pelo Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik. Após a validação, a ferramenta é utilizada para avaliar o rendimento térmico de coletores com outros materiais construtivos, características óticas e termodinâmicas e também aspectos construtivos como a otimização do espaçamento de tubos, distanciamento entre cobertura e placa coletora, entre outros apresentados no capítulo quatro. / The use of solar energy as an alternative renewable energy, has taken a key highlight in the scene in different parts of the world. In particular, this type of energy used for heating water for domestic use becomes for a growing world market, mainly due to housing programs sponsored by the federal appeals beyond the increasingly strong in the sense of trying to achieve a sustainable energy and economy by reducing the consumption of electricity and gas. A system for heating water with solar energy is basically composed of collector and storage tank. These two components account for almost the entire cost of installation and this is mainly due to the materials (copper, aluminum and stainless steel) and the manufacturing processes used. One way to reduce these costs is the use of other cheaper materials for the manufacture of collectors. and reservoirs as well as new processes, more agile. To contribute to solving this problem, the present study the development of a software tool that facilitates the evaluation of the thermal efficiency of different compositions of flat plate solar collectors. This tool was developed on the platform EES (Engineering Equation Solver) for its ease of implementation, availability of functions of the thermal properties of fluids, materials and marketing.the program follows a mathematical model based on the theory of Hottel-Bliss_Whillier and allows entry of data related to the construction parameters of the collector, such as pipe diameter and spacing, spacing absorber-cover, the pipe material, the absorber material and thickness of material coverage and thickness of isolation and environmental variables. As output data the program provides the thermal performance of the collector, useful heat, thermal losses, stagnation temperature, and other fundamental data design.the mathematical models adopted in the construction of the program were validated by comparing the calculated results with data obtained experimentally by renowned research centers in Germany, as test center for thermal solar systems of Fraunhofer Institut Solare Systeme and Institut für Energie und Wärmetechnik Thermodynamik. After validation, the tool is used to evaluate the thermal performance of collectors with other building materials, optical characteristics and thermodynamic aspects of construction as well as the optimization of the spacing tubes, distance between absorber plate and cover, among others presented in chapter four.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The quality of charcoal production produced by a kiln is strongly dependent on the procedures of temperature control inside of the kiln. However, in practical applications, there are no thermal models and the temperature control is usually done by a carbonizing agent from visual verifications of the coal smoke. In addition, green wood time of drying, forecast production time and carbonization homogeneity are also variables to be controlled by the carbonizing agent. It means, this quality control is dependent the agent experience and is very inefficient. The main objective of this work is to use temperature measurement from thermocouple located in various points inside the kiln to establish a relationship between temperature and quality charcoal. In this sense, a control automatic procedure can, then, be developed. Due to the characteristic of the aggressive combustion medium, temperature data acquired from the thermocouples will be sent to be processed by a wireless net system. This measurement procedure with a statistical analysis represents an important tool to reduce the time of drying, pyrolysis and cooling. This procedure can also minimize the losses and increase the thermal efficiency considering the charcoal historical production of the plant analyzed. Another important consequence of this work is the contribution to reduce greenhouse effect gas emission. / A qualidade do carvão vegetal produzido em um forno é dependente dos procedimentos de controle de sua temperatura interna. Porém, na maioria das aplicações práticas, existem poucos modelos térmicos e o controle do processo, muitas vezes, é determinado pelas verificações visuais da fumaça por carbonizadores. Além disso, o tempo de secagem da madeira, o tempo da previsão de produção e homogeneidade da carbonização são também variáveis a serem controladas pelos carbonizadores. Isto significa que o controle da qualidade do carvão é diretamente dependente da experiência dos carbonizadores, mostrando-se ineficiente. No presente trabalho, os valores de temperaturas do processo de carbonização em fornos de alvenaria do tipo RAC 220 foram obtidos por sensores de temperatura pt100 localizados em vários pontos do forno e enviados para um sistema supervisório de monitoramento de temperatura desenvolvido, com o objetivo de se estabelecer uma relação entre a temperatura e a qualidade do carvão, para que futuramente seja desenvolvido um procedimento de controle automático. Os dados de temperatura coletados, são enviados para um sistema supervisório através uma comunicação sem fio, devido às condições adversas do meio. Este procedimento de medição com uma análise estatística representa uma ferramenta importante para a redução do tempo de secagem, pirólises e resfriamento. Este procedimento também pode minimizar as perdas e aumentar a eficiência térmica do forno quando analisada a produção histórica de carvão vegetal da planta. Outra conseqüência importante deste trabalho é a contribuição para redução da emissão de gás de efeito estufa. / Mestre em Engenharia Mecânica

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.

O etanol (álcool etílico) tem sido cada vez mais estudado e testado como combustível alternativo para substituição do uso de alguns derivados de petróleo em motores de combustão interna. O presente trabalho procura abordar o emprego do etanol na forma vaporizada em motores do ciclo Otto, objetivando a obtenção de melhores níveis de rendimento térmico total. Deste modo, um motor para teste de octanagem (motor CFR) foi equipado com um vaporizador de álcool instalado no coletor de escapamento, e após uma série de ensaios, várias análises puderam ser feitas. Essas considerações procuraram se ater a aspectos como rendimento térmico, relação ar/combustível, ângulo de avanço da centelha, temperatura de escape, assim como potência e eficiência volumétrica, levando em conta, sempre, a sua influência no funcionamento geral do motor. Ficou constatado que o motor movido a etanol vaporizado apresenta rendimento consideravelmente maior, menor consumo de combustível e funcionamento mais suave que aqueles verificados quando o mesmo motor e alimentado com álcool líquido. / The ethanol (ethyl alcohol) has been studied more and more as alternative fuel to replace some petroleum derivatives for internal combustion engines. The attached study examines the application of vaporized ethanol for Otto cycle engines, searching for better levels of total thermal efficiency. Therefore, an engine for test of octane number (CFR motor) was equipped with an alcohol vaporizer installed inside the escape pipe, and after many experiences, several analysis were made. The various analysis included aspects as thermal efficiency, air/fuel ratio, advance ignition, escape temperature, power and volumetric efficiency, always considering their influence on the operation of the engine. It was confirmed that the engine moved by vaporized ethanol presents higher thermal efficiency, smaller fuel consumption and smoother working than in case of alimentation by liquid alcohol.

O álcool etílico ou etanol vem se tornando, neste novo século, uma importante referência para estudos e aplicações que procuram um combustível alternativo ao uso de derivados de petróleo em motores de combustão interna. Neste trabalho, o uso do etanol vaporizado pelos gases de escape em motores do ciclo Otto busca a obtenção de melhores níveis de rendimento térmico e emissões de poluentes. Assim sendo, um motor de 1.0 litro foi montado em laboratório com um trocador de calor instalado ao lado do coletor de escapamento, e uma série de testes foram feitos, possibilitando uma cuidadosa análise quanto a rendimento térmico, relação ar/álcool, ângulo de avanço da centelha, temperatura de escape e gases de emissão, entre outros aspectos. Conclui-se que o motor a álcool vaporizado, em certos regimes de funcionamento, apresenta rendimento maior e emissões menores que aqueles verificados no motor a álcool líquido. / The ethyl alcohol or ethanol is becoming, in this new century, an important reference for studies and applications that search for an alternative fuel to be used in internal combustion engines, replacing oil derivatives. In this study, an Otto cycle engine is fueled with ethanol vaporized by the exhaust gases, aiming for better levels of thermal efficiency and exhaust emissions. Therefore, a 1.0 liter engine with a heat exchanger connected to the exhaust manifold was prepared in a test bench, and several tests were made, which allowed a criterious analysis about air/alcohol ratio, spark ignition time, exhaust temperature and exhaust emissions, and others. It was concluded that the engine fueled with vaporized alcohol presents, in some operation points, higher thermal efficiency and less emissions compared to the case of engine fueled with liquid alcohol.