No Brasil, assim como em outros países que recebem abundantes quantidades de radiação solar durante todo o ano, há um grande potencial para os sistemas que usam a tecnologia fotovoltaica para promover o bombeamento de água. Entretanto, a escolha dos conjuntos de motores e bombas mais adequados para cada situação passa pela análise do desempenho dos sistemas de bombeamento. Portanto, devem ser analisadas tanto as melhores configurações de geradores fotovoltaicos destinados a operar os conjuntos formados pelos motores e bombas, quanto às eficiências das bombas e da conversão fotovoltaica. Nesse trabalho são apresentadas medidas e comparações do desempenho de dois sistemas de bombeamento diretamente acoplados a geradores fotovoltaicos. Para tanto, foi construída uma bancada destinada a realizar uma série de experimentos. Um dos sistemas usou uma bomba centrífuga acoplada a um gerador fotovoltaico formado por três módulos fotovoltaicos. O outro, utilizou uma bomba volumétrica de diafragma acoplada a um único módulo fotovoltaico. Os experimentos foram conduzidos em duas etapas distintas. A primeira foi feita com os motores acoplados a uma fonte de potência em corrente contínua e serviu para a determinação das curvas de desempenho de cada uma das bombas, das curvas dos sistemas, assim como das curvas de corrente (I) e de tensão (V) de cada um dos motores que acionavam as bombas. A segunda foi realizada com os sistemas acoplados diretamente aos geradores fotovoltaicos. A determinação da configuração dos geradores fotovoltaicos destinados a acionar os diferentes sistemas de bombeamento em análise nesse trabalho foi feita por meio da sobreposição das curvas de corrente e tensão dos motores e dos módulos fotovoltaicos. A parte experimental, estando os sistemas acoplados aos geradores, constou de medidas realizadas em intervalos de tempo de cinco segundos, para cada bomba e em várias alturas, das seguintes variáveis: temperatura ambiente, irradiância, temperatura dos módulos, corrente e tensão do motor, rotação do motor, temperatura da água, diferencial de pressão entre entrada e saída da bomba e vazão. As diversas alturas foram simuladas por meio da abertura e/ou fechamento de uma válvula de controle de vazão colocada na extremidade tubulação de descarga, operada manualmente. Os procedimentos adotados nessa dissertação permitiram caracterizar os sistemas de bombeamento propostos, assim como determinar quais os arranjos mais adequados para operar cada sistema. Verificou-se que o melhor arranjo para operar o conjunto motor e bomba centrífuga foi aquele formado por três módulos fotovoltaicos ligados em paralelo, enquanto que a melhor opção para operar o conjunto motor e bomba de diafragma foi com somente um módulo fotovoltaico. De posse dos dados medidos foi possível determinar as eficiências: instantâneas, máximas instantâneas e diárias da conversão fotovoltaica assim como dos conjuntos motores e bombas, em diferentes alturas. Relativamente à conversão fotovoltaica, verificou-se que o conjunto motor e bomba centrífuga operou com eficiência instantânea máxima de 5,74% e eficiência diária de 4,70%, enquanto que o conjunto motor e bomba volumétrica de diafragma operou com eficiência instantânea máxima de 7,66% e eficiência diária de 5,82%. Relativamente à eficiência dos conjuntos motores e bombas, verificou-se que o conjunto motor e bomba centrífuga operou com eficiência instantânea máxima de 19,19% e eficiência diária de 16,79%, enquanto que o conjunto motor e bomba volumétrica de diafragma operou com eficiência instantânea máxima de 38,88% e eficiência diária de 34,30%. Verificou-se ainda que a altura foi determinante na eficiência do conjunto motor e bomba centrífuga e pouco influenciou na eficiência do conjunto motor e bomba de diafragma. Além dessas, outras considerações sobre o comportamento dos sistemas de bombeamento ao longo de um dia também foram ser registrados, tais como: limiares de irradiância para início e final de vazão, correntes de pico ou de arranque dos motores e correntes de início de vazão ou escoamento. / In Brazil as well as in other countries which receive a great amount of solar radiation during all year long there is a great potential for the systems which use the photovoltaic technology for water pumping. However, the performance of the motors and pumps should be accordingly analyzed for each situation. Therefore, should be analyzed the best configurations of photovoltaic arrays which will be used to drive the motors and pumps as well as the efficiency of the pumps and of the photovoltaic conversion. This work shows the measurements made during the experiences and compares the performance of two water pumping systems directly coupled to the photovoltaic arrays. A laboratory test facility was built to evaluate the photovoltaic pumping systems. One of the systems used a centrifugal pump directly coupled to an array assembled with three photovoltaic modules. The other system used a volumetric diaphragm pump directly coupled to an only one photovoltaic module. The experiences were made in two stages. On the first stage the motors and pump were coupled to a DC power source. In this stage all the experiments and data were used to evaluate the characteristic performance of the pumps as well as their current and voltage performances. On the second stage the motors and pumps were directly coupled to the photovoltaic arrays. The determination of the best array to be used to drive the different sets of motors and pumps were made by superimposing the current and voltage curves of the motors to the current and voltage curves of the photovoltaic arrays. The following measurements of the variables were made with the motors and pumps directly coupled to the photovoltaic arrays: weather temperature, solar radiation, cell and module temperature, current and voltage of the motors, velocity of the motors in rpm, water temperature, pressure differential between entrance and exit of the pump and water flow. All the experiences were made for several pump heads and the measurements were made at each five seconds. The several pump heads were simulated by a control valve manually operated. The procedures adopted in that work allowed characterizing the proposed pumping systems, as well as determining which the arrays more adapted to operate each system. It was verified that the best array to operate the motor and centrifugal pump set was that formed by three photovoltaic modules connected in parallel, while the best option to operate the motor and diaphragm pump set was with only a photovoltaic module. With all the measured data was possible to determinate the instantaneous efficiency, the maximum instantaneous efficiency and the daily efficiency of the photovoltaic conversion as well as of the motors and pumps sets. Relatively to the photovoltaic conversion, it was verified that motor and centrifugal pump set operated with a maximum instantaneous efficiency of 5,74% and a daily efficiency of 4,70%, while motor and volumetric diaphragm pump operated with a maximum instantaneous efficiency of 7,66% and a daily efficiency of 5,82%. Relatively to the efficiency of motors and pumps sets, it was verified that the motor and centrifugal pump set operated with a maximum instantaneous efficiency of 19,19% and a daily efficiency of 16,79%, while the group motor and bomb diaphragm volumetric operated with a maximum instantaneous efficiency of 38,88 % and a daily efficiency of 34,30%. It was also verified that the head pumping is strongly decisive in the efficiency of motor and centrifugal pump set and little influenced in the efficiency of motor and volumetric diaphragm pump set. A series of considerations about the behavior of the pumping systems along the day could also be registered, such as: irradiance threshold for the beginning and flow stop, peak current of the motors and current for the beginning of flow.

O método envolve a avaliação da geração termoelétrica regionalizada, em pequena escala e a partir dos resíduos agrícolas existentes em fontes locais de pós-colheita, beneficiamento e transformação da produção primária. O trabalho está apoiado na adequação técnico-tecnológica, na viabilidade econômico-financeira, no inventário geo-referenciado da disponibilidade de biomassa e na aproximação multicriteríal de apoio a decisão. Para subsidiar as informações com dados, fez-se uma varredura das principais tecnologias existentes, sua disponibilidade e custo, e aplicou-se um questionário específico, dirigido ao diagnóstico energético das empresas trabalhadas, todas do setor arrozeiro. Esses números, que alimentam as simulações efetuadas para os casos reais, são amostrados em um Município tomado como representativo da média das regiões do Estado do Rio Grande do Sul. As avaliações econômicas utilizam-se de dois índices: a TIR e o Payback, ambos descontados a uma taxa empregada como mínima de atratividade econômica. O pequeno volume investido e as grandes oscilações dos indicadores, conduzem a instabilidade da análise, em que pequenas variações, relativas ao valor total do investimento expresso em termos de fluxo de caixa, causam grandes alterações nos valores finais da TIR. Um maior prazo de financiamento e percentual de participação nos itens financiados é desejável para alavancar projetos termoelétricos dessa natureza. Alternativas tecnológicas, como de gaseificação, e associação de empresas geradoras de resíduo potencialmente combustível, são recomendáveis especialmente para escalas inferiores a 200 kW, de potência instalada. O método multicriterial mostrou-se útil, especialmente se acompanhado da tecnologia do sistema de infomações geográficas (SIG). É uma eficiente e valiosa ferramenta para avaliação de projetos e para hierarquizqão de preferências das possióilidades existentes, apresentando uma priorização que pode, ou não, ser adotada para o estabelecimento de políticas de incentivo. É, ainda, perfeitamente aplicável a projetos de geração termoelétrico de pequeno porte, especialmente em co&guração de auto consumo, em empresas que se utilizem dos resíduos agrícolas próprios, próximos, ou em conjunto com outras unidades, abrindo caminhos para a gestão ambienta1 dos resíduos através da geração de biotermoeletricidade. / The study develops an evaluation of the regionalised thermoelectrical power generation, in small scale using the local existent agricultural residues like those fiom crops, benefiting and transformation procedures of the primary production. The work is based on the techniciantechnological settle down, the economic-hancial viability, the geo referenciated inventory of the residual biomass disponibility, and in the multicriterial decision aid approach. To provide the system with information data, a survey of the main existent technologies are made, and the readiness and cost are saved. Also a spesc questionnaire was applied, intended to obtain an energy diagnosis of the worked companies, all of thern dealing with rice. Those numbers feed the simulations that are made based on real cases, sampled in a county taken as representative of the average areas of the State of Rio Grande do Sul - Brazil. The economic evaluations make use of two indexes: the real discount rate (RDR) and the Payback, both discounted for a minimum economic attractiveness. The small amount invested and the great oscillations of the indexes, conduce to a moderate instabiity of the analysis, where small variations of the whole investrnent, expressed in cash flow terms, cause great alterations in the final values of RDR. Increasing the h c i n g perbd and percentage of participation in the financed items is desirable to improve thermoelectrical project competitiveness. Technological advancing like gaseification, and association of some companies that are potentidy fbel residue generators, are altematives to power plants, especially recornmended for scales lower than 200 kWe. The multicriterial method seems to be very usem, especially if accompanied of the geographical information system (GIS) methodology. It is an efficient and valuable to01 in the evaluation of projects and in the preferences hierarchization of the existing possibilities, presenting a priorization scale that can or not, be adopted for incentive policy. It is also perfectly applicable to small scale power generation projects, especially in self consumer contiguration, and in companies that used their own or nearby agricultural residues, or together with other enterprise, so open opportunities for the residues administration by the biothermoelechicity generation way.

A crescente demanda energética no mundo visa uma racionalização do uso de energia da melhor forma possível. Os sistemas de cogeração visam produzir energia elétrica e aproveitar a energia térmica residual proveniente da geração de energia elétrica. O caso das micro empresas, onde a geração de energia elétrica não é de grande escala, e conseqüentemente o resíduo térmico também não é muito grande, requer sistemas com grande eficiência. O aproveitamento da energia térmica residual de um motor alternativo, utilizado para gerar energia elétrica, depende de vários fatores, entre eles destacam-se a qualidade e quantidade de energia disponível. A cogeração objetiva aproveitar a energia térmica proveniente dos gases do escapamento e também a energia térmica da água do radiador. Este trabalho visa fazer uma análise para uma possível implantação de um sistema de cogeração em uma micro empresa, com a aplicação de um motor alternativo para a geração de energia elétrica suficiente para suprir a demanda da empresa e aproveitar o calor residual proveniente do funcionamento deste, para aplicar no processo produtivo, que utiliza vapor produzido em uma caldeira a óleo. Mediante avaliação de todo o processo produtivo da empresa, de sua necessidade de energia elétrica, aplicação da energia térmica produzida pela caldeira, constatou-se que haveria a possibilidade da implantação de um sistema de cogeração para produzir energia elétrica e aproveitar o calor residual proveniente do funcionamento do motor diretamente no processo produtivo. Foram calculadas todas as energias disponíveis no motor, previamente determinadas em função da capacidade de geração de energia elétrica para suprir a demanda da empresa. Através de consultas executadas com fabricantes dos equipamentos verificou-se o rendimento dos mesmos para poder avaliar a disponibilidade de energia, bem como o preço e instalação de todo o sistema. Os cálculos mostram que existe inviabilidade econômica na implantação do sistema de cogeração, como é proposto. Diante dos valores encontrados pode ser feita uma análise financeira da aplicação do investimento relacionado com o seu retorno.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3444_1.pdf: 1568218 bytes, checksum: 5c3c41cf5f8a9918d1d1a20a0529cdf6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Este trabalho teve como objetivo obter uma estimativa para a demanda de energia elétrica em Pernambuco, em seus segmentos específicos, no período de 1970 a 2009. Pretendeu-se identificar os fatores que influenciam a demanda por energia elétrica nos segmentos residencial, industrial, comercial e total no estado e estimar a elasticidade-preço e a elasticidade-renda dessa demanda. Após identificar que as séries estudadas eram não-estacionárias, optou-se pela utilização do conceito de cointegração, sendo estimado um modelo de correção de erros vetoriais. Os resultados obtidos mostraram que a demanda estudada é mais sensível às variações na renda que na tarifa de energia elétrica. Conclui-se também que as elasticidades de alguns setores em Pernambuco diferem levemente das estimadas para o Brasil, sugerindo padrões diferenciados de consumo de energia entre os diversos estados do país. O conjunto de dados incorpora também informações recentes às pesquisas nesta área. Estes dados são relevantes não só para uma otimização do planejamento energético, mas também para auxiliar o órgão regulador nas formulações de regras para este setor

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6614_1.pdf: 808486 bytes, checksum: 1621b512bbfaf363de68133e608ef1c8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / O mundo passa por um momento de transição em suas Matrizes Energéticas, com uma inexorável tendência de reposicionamento de consumo, com claras evidências de que o consumidor do terceiro milênio passe a privilegiar as energias limpas, sobretudo face aos perversos efeitos do aquecimento do planeta, em muito derivados da presença, constante, do maléfico, efeito estufa. Por conseguinte, face as suas dimensões territoriais, e, por nossa tradição de eficiência em agricultura tropical (agroenergia), sabemos que o Brasil pode liderar a nova ordem das Energias do Planeta, até porque já utiliza 46% de energias renováveis, sendo cerca de 29% a partir da biomassa e aproximadamente 15% de fontes hidráulicas, bem como 2% de outras. Além do mais o País foi Pioneiro, com o PROÁLCOOL em 1975 (novembro de 1975), na utilização do etanol de cana-de-açúcar em finalidades automotoras, consolidando nessas três décadas um grande conhecimento acumulado na produção de energias com origem no sol, na terra e no consumo racional da água. Atualmente, só o Brasil consegue obter até 8.000 litros de etanol de cana por hectare cultivado, assim como até 80 kw por hora de Bioeletricidade por tonelada de bagaço de cana, gerando-se por conseqüência Externalidades Ambientais, totalmente em linha com as matrizes requeridas pelas Conferências Internacionais do clima

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-10-09T12:35:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2380788 bytes, checksum: 6786ae497ba88ba9e7ba1903d6231300 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T12:35:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2380788 bytes, checksum: 6786ae497ba88ba9e7ba1903d6231300 (MD5) Previous issue date: 2018-07-16 / Devido ao crescimento da população mundial, o uso da terra se tornou uma valiosa commodity, criando a necessidade de se estudar maneiras de diminuir a ocupação de área para assegurar o desenvolvimento de futuras gerações. Sistemas fotovoltaicos fixos ao solo possuem a desvantagem de ocupar grandes áreas que poderiam ser utilizadas para a agricultura, construção de indústrias, edifícios, etc. Nesse sentido, surge uma forma alternativa de posicionamento de placas na forma de uma árvore fotovoltaica, uma nova e promissora maneira de integrar a energia solar fotovoltaica às construções e ao espaço urbano em geral, otimizando ao máximo o espaço necessário. Uma árvore fotovoltaica é basicamente como uma árvore natural, mas com células solares posicionadas no lugar das folhas. Entretanto, o sombreamento causado pelas “folhas” neste tipo de disposição pode causar uma queda na geração de energia do conjunto. Dessa forma, o objetivo desta dissertação foi realizar a comparação do sistema tradicional de painéis com a árvore fotovoltaica. Para isso, foi projetado um sistema automático de aquisição de dados para se computar a energia gerada por cada conjunto. Além disso, três diferentes arranjos de árvores fotovoltaicas foram comparados: árvore 1, com 16 células; árvore 2, com 20 células; árvore 3, com 30 células, a fim de se encontrar o melhor design de sistema, balanceando o número de células com a geração de energia. O sistema de aquisição de dados construído foi utilizado para a realização do experimento, medindo a geração de energia de cada conjunto. Ao final, a árvore 2 foi o sistema que mais gerou energia, apesar de não possuir o maior número de células. Estima-se então, que para este estudo, a distância ótima de posicionamento dos galhos de uma árvore fotovoltaica equivale a 5% do comprimento total da estrutura central de sustentação. Comparando-se as Árvores 1 e 3, concluiu-se que a construção da Árvore 3 não é vantajosa, uma vez que se pode obter uma geração de energia equivalente (apenas 3% inferior) ao se construir a Árvore 1, que é cerca de 35% mais barata. Pode-se dizer que a Árvore 3 está melhor desenhada para os períodos da manhã e da tarde. Por volta do meio dia, a ocorrência de sombreamento é maior devido à maior altura solar, diminuindo assim a energia gerada pela Árvore 3. / Due to the growth of the world population, land use has become a valuable commodity, creating a need to study ways to reduce area occupation to ensure the development of future generations. Photovoltaic systems fixed to the ground have the disadvantage of occupying large areas that could be used for agriculture, construction of industries, buildings, etc. In this sense, there is an alternative form of panel positioning in the form of a photovoltaic tree, a new and promising way to integrate photovoltaic solar energy into buildings and urban space, optimizing the space used as much as possible. A photovoltaic tree is basically like a natural tree, but with solar cells positioned in the place of the leaves. However, the shading caused by the "leaves" in this type of arrangement can decrease energy generation of the system. Thus, the objective of this work was to compare the traditional panel system with the photovoltaic tree. For that, an automatic data acquisition system was designed to compute the energy generated by each set. In addition, three different arrangements of photovoltaic trees were compared: tree 1, with 16 cells; tree 2, with 20 cells; and tree 3 with 30 cells in order to find the best system design, balancing the number of cells with the generation of energy. The proposed data acquisition system was used to perform the experiment, measuring the energy generation of each set. In the end, tree 2 was the system that generated the most energy, despite not having the largest number of cells. It is estimated that for this study, the optimal positioning distance of the branches in a photovoltaic tree is equivalent to 5% of the total length of the central support structure. Comparing Trees 1 and 3, it was concluded that the construction of Tree 3 is not advantageous, since an equivalent energy generation (only 3% lower) can be obtained by constructing Tree 1, which is about 35% cheaper. It can be said that Tree 3 is best designed for the morning and afternoon periods. Around noon, shade occurrence is higher due to the higher solar height, thus decreasing the generated energy by Tree 3.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-13T21:07:22Z No. of bitstreams: 1 TESE Marília Souto Maior de Lima.pdf: 5515962 bytes, checksum: 93a1e083a632ff3c954960a6fdd3d14e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-13T21:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Marília Souto Maior de Lima.pdf: 5515962 bytes, checksum: 93a1e083a632ff3c954960a6fdd3d14e (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Sistemas computacionais portáteis, como smartphones, tablets, câmeras etc., estão se tornando cada vez mais complexos por implementarem novas funcionalidades que não eram possíveis até alguns anos atrás. Sem conexão contínua à rede elétrica e dependentes de bateria como fonte de energia, torna-se um desafio projetar esses sistemas para que sejam capazes de se manterem operacionais durante um longo período de tempo sem recarga. Recentemente, a tecnologia de energy harvesting surgiu como uma forma de superar o problema de fornecimento de energia para este tipo de sistema. O conceito de energy harvesting significa coletar outras formas de energia disponíveis no ambiente e transformá-las em energia elétrica (KANSAL et al., 2007). Porém, para sistemas com energy harvesting, um modelo mais sofisticado é necessário para caracterizar o fornecimento e consumo da energia disponível: como utilizar a energia captada a uma taxa adequada, a fim de manter o sistema funcionando continuamente? Este paradigma foi chamado de “energy neutral operation mode” em (KANSAL et al., 2007) e significa que, durante todo o funcionamento, a energia consumida pelo sistema deve ser inferior à energia disponível, permitindo assim que a sua operação seja contínua e sem desligamento devido à falta de energia. Se por um lado a tecnologia de energy harvesting representa uma alternativa de fornecimento de energia, por outro lado, a complexidade da concepção do projeto aumenta, uma vez que elementos relativos à gestão do consumo de energia e adaptação do desempenho do sistema devem também estar presentes. Como forma de superar esse desafio, neste trabalho é proposto um novo modelo de arquitetura para a concepção de aplicações harvesting-aware em FPGA com o objetivo de reduzir a complexidade adicional de projeto inerente a este tipo de aplicação. A principal contribuição é um modelo de arquitetura capaz de tornar harvesting-aware aplicações síncronas em FPGA que usam energia solar como fonte alternativa de energia. A estratégia adotada consiste em adaptar o consumo de energia do sistema controlando a dissipação de potência dinâmica de acordo com a previsão de energia e os níveis de desempenho definidos pelo projetista. O modelo da arquitetura foi validado com uma implementação em Verilog sintetizável num FPGA Cyclone IV e as suas principais vantagens são: pode ser utilizada num amplo escopo de aplicações, uma vez que foi modelada para controlar sistemas síncronos; causa baixo impacto sobre a concepção do projeto, pois a sua utilização não implica mudanças no código fonte da aplicação. Além disso, a inclusão dos módulos da arquitetura no projeto acarretam um baixo overhead computacional em termos de área ocupada, consumo de energia e tempo de processamento. No estudo de caso apresentado, um conversor de RGB-YCrCb foi utilizado para validar os resultados obtidos através de simulação e medições no FPGA. / Portable computing systems, such as smartphones, tablets, handheld cameras etc., are becoming increasingly more complex providing new functionalities that were not possible a few years ago. Dependent on batteries as a power source, and not connected continuously to the main supply, it becomes a challenge to design these systems to be operational for a long period of time. Recently, energy harvesting technology has emerged as a manner with which to tackle the problem of supplying energy to this type of system. The concept of energy harvesting means collecting other forms of energy available within the environment and transforming them into electrical energy (KANSAL et al., 2007). In systems with energy harvesting, a more sophisticated model is required in order to characterize the available energy: how to use the captured energy at an appropriate rate in order to keep the system running continuously? This paradigm has been called the “energy neutral operation mode” in (KANSAL et al., 2007) and means that the energy consumed by the system is less than the energy available throughout its operation, allowing its continuous operation without suffering shut downs due to the lack of energy. If on one hand energy harvesting technology represents an alternative for generating power for portable computing systems, on the other, the complexity of the project design increases, since elements regarding the management of energy consumption and adapting the application performance must be present. This fact becomes even more evident when implementing these systems in hardware. This thesis describes a novel scalable architecture model for the design of harvesting-aware applications on FPGAs. The objective of the proposed approach is to reduce the additional design complexity inherent to this type of design. The main contribution of this work is an architecture model capable of supporting applications on FPGAs that use solar energy to become harvesting aware. The adopted strategy was to adapt the energy consumption of the system by controlling the toggle rate of its signals according to the energy prediction and the performance levels set by the system designer. The architecture model was designed in a Cyclone IV FPGA and its main advantages are: it may be used within a wide range of applications, since it has been modelled to control synchronous systems; it causes a little impact on the project design, as to couple the harvesting-aware subsystem with the the application modules does not imply changes in the application source code. Moreover, the implementation of the architecture model has a low computational overhead in terms of area, power dissipation and processing time. In the case study presented, an RGB-YCrCb Converter was used as an application in order to validate the implementation data, simulation, measurements and results presented in this work.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-02T22:09:29Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO José Benito Fernandes de Araújo Neto.pdf: 793651 bytes, checksum: 17e6b1ac1528ce716feaa7c768365410 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T22:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO José Benito Fernandes de Araújo Neto.pdf: 793651 bytes, checksum: 17e6b1ac1528ce716feaa7c768365410 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Programadores Java possuem um amplo repertório de coleções a seu dispor. Essas coleções implementam abstrações bem conhecidas como listas, conjuntos, filas, e tabelas. Além disso, a linguagem conta com um rico acervo de coleções que podem ser utilizadas paralelamente por múltiplas threads em execução, sem comprometer a corretude do programa. Estudos anteriores demonstraram que essas coleções possuem diferentes características em termos de desempenho, escalabilidade, controle de concorrência e consumo de energia. Em particular, Pinto et al. (2016) investigaram os impactos do uso de diferentes coleções seguras para múltiplas threads no consumo de energia de uma aplicação. Esse estudo descobriu que diferentes operações de uma mesma implementação possuem diferentes características de consumo de energia e o mesmo se aplica a diferentes implementações de uma mesma abstração. Tendo em vista esta diferença do consumo de energia de acordo com a coleção e operação utilizadas, este trabalho tem por objetivo melhorar a eficiência de energia de aplicações concorrentes que fazem uso intenso de coleções através da recomendação automática de estruturas de dados mais eficientes em um determinado contexto. Dessa forma, este trabalho desenvolveu uma abordagem baseada em análise estática para analisar de forma automática o uso das estruturas de dados de uma aplicação e recomendar transformações necessárias de acordo com suas utilizações, de modo a reduzir o consumo de energia da aplicação. Mais especificamente analisou-se um total de 11 implementações de três tipos de estrutura de dados seguras para threads disponíveis na linguagem Java: conjuntos (4), mapas (4) e sequências (3). Utilizando a biblioteca WALA, a implementação da abordagem proposta apresenta recomendações das transformações necessárias para que as aplicações consumam menos energia. Esta recomendação é realizada através de uma heurística baseada no consumo de energia de cada coleção para um determinado ambiente. Para avaliar a abordagem, foram utilizados benchmarks, conhecidos na academia, de aplicações reais. Utilizando a abordagem proposta nesse trabalho foi percebida uma redução do consumo de energia de até 4.37%. Até onde foi possível averiguar, este é o primeiro trabalho que torna possível reduzir o consumo de energia de uma aplicação sem a necessidade de executá-la. / Java developers have a wide repertoire of collections at their disposal. These collections implement well-known abstractions such as lists, sets, queues, and maps. In addition, the Java language has a rich framework of collections that can be used in parallel by multiple threads running without compromising the correctness of the program. Previous work has shown that these collections have different characteristics in terms of performance, scalability, concurrency control, and energy consumption. In particular, Pinto et al. (2016) investigated the impact of using different thread safe collections on the energy consumption of an application. Among the findings, this study found that different operations of the same implementation have different characteristics, in terms of energy consumption, and the same applies to different implementations of the same abstraction. Since both dimensions, the operations and the collection implementation, impact energy, this work aims to improve the energy efficiency of concurrent applications that do intense use of collections by automatically recommending potentially more efficient collection implementations in a given context. Our approach leverages static analysis to collect information about how applications use thread-safe collections from Java and, based on the energy usage profiles of the operations of these collections, make informed recommendations that potentially save energy. We have developed CECOtool, a tool that implements this approach. Usage of the tool does not require the application under analysis to be executed. To evaluate the approach, we used well-known benchmarks based on two real-world applications. Using this approach we observed a reduction in energy consumption of up to 4.37%. To the best of our knowledge, this is the first work aiming to reduce the energy consumption of an application without the need to run it.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8799_Felipe Demuner Magalhães.pdf: 8875518 bytes, checksum: 4a797a1e780285037f246b5bb50c8f53 (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / A crescente demanda por energia elétrica faz com que seja necessário, cada vez mais, buscar uma energia elétrica de alta qualidade. Surge, assim, uma nova área da Engenharia Elétrica, denominada Qualidade da Energia Elétrica, que analisa, tanto em regime permanente quanto em regime transitório, distúrbios e distorções nas ondas de corrente e tensão. Com o crescimento da população universitária, além da utilização de equipamentos didáticos e de pesquisa, ocorre a redução da qualidade da energia elétrica nos campi das Universidades. Tomando por base estas premissas, este estudo objetivou realizar um diagnóstico inicial da qualidade da energia elétrica do Centro Tecnológico do campus de Goiabeiras da Universidade Federal do Espírito Santo. Inicialmente foram levantadas, junto à Prefeitura Universitária, informações relativas ao estado atual da rede de distribuição da Universidade. Por meio de um analisador de energia elétrica, foram realizadas medições em todos os transformadores do Centro, buscando verificar se os critérios e limites estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), por meio do Módulo 8 dos Procedimentos de Distribuição da Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), foram atendidos. Verificaram-se, então, os níveis de tensão em regime permanente, desequilíbrio de tensão, distorção harmônica total de tensão, frequência, fator de potência, carregamento e balanceamento das cargas dos transformadores. Foram analisados os principais desvios encontrados, propondo-se algumas medidas que poderiam auxiliar a elevar o nível da qualidade da energia elétrica da Universidade, em especial do Centro Tecnológico. Palavras-Chave: Qualidade da Energia Elétrica. Rede de Distribuição de Média Tensão. Medição de Parâmetros Elétricos. Diagnóstico da Qualidade da Energia Elétrica. Universidade Federal do Espírito Santo.

Orientador: Carlos Alberto de Castro Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:05:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nema_OtavioMarcosScarpa_M.pdf: 6228128 bytes, checksum: 9abae3e18799de6e2e937100ab870028 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho propõe-se a utilização de um índice baseado nas perdas de potência ativa para a identificação de barras/áreas sujeitas ao colapso de tensão. O cálculo deste índice exige um esforço computacional equivalente a uma iteração de um fluxo de carga sendo, portanto, apropriado para aplicação na operação em tempo real de redes elétricas. O índice foi comparado com outros propostos na literatura e os resultados foram satisfatórios. Verifica-se o caráter adaptativo da determinação das áreas sujeitas ao colapso em função das mudanças nas condições de operação da rede. Mostra-se que o índice pode auxiliar o operador da rede na determinação de ações de controle visando a diminuição do risco de colapso. Finalmente, discute-se o potencial de utilização do índice na classificação de contingências com relação ao colapso de tensão na análise de segurança em tempo real de redes elétricas / Abstract: This work proposes the utilization of an index based on system power losses to identify buses/areas subjected to volt age collapse. The computation of this index requires the equivalent to one iteration of a power flow, being appropriate for the real time operation of power systems. The comparison of this index with others cited in the literature provided satisfactory results. The adaptive characteristics of the index as the power system operating conditions change are shown. It is also shown that the index can be an important aid to the operator in determining control actions aiming at decreasing the risk of volt age collapse. Finally it is discussed the utilization of the index to the contingency classification with respect the volt age collapse in the real time security analysis of power systems / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica