Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 431403.pdf: 4357092 bytes, checksum: 7507abfd44a77e54e05c8778333fdfc7 (MD5) Previous issue date: 2011-03-30 / Atualmente a ind?stria de energia e?lica, espec?ficamente os fabricantes das p?s de aerogeradores, buscam melhorias no desempenho e nas propriedades dos materiais empregados em tais componentes. As caracter?sticas em rela??o ? fadiga s?o essenciais no projeto e aplica??o dos aerogeradores, em especial nas p?s das turbinas e?licas. A literatura apresenta diversas informa??es em rela??o ? p?s de grande porte, no entanto observa-se uma car?ncia em rela??o ? p?s de pequeno porte. Assim sendo, para se determinar tais caracter?sticas torna-se fundamental entender o comportamento dos materiais utilizados em condi??es est?ticas para posteriormente se realizar os ensaios c?clicos. O objetivo do presente trabalho consistiu na determina??o das principais propriedades mec?nicas a tra??o (m?dulo de elasticidade e limite de resist?ncia ? ruptura) do material utilizado na confec??o de p?s de aerogeradores de pequeno porte. Como material utilizou-se o comp?sito de matriz polim?rica (poli?ster) com refor?o em fibra de Vidro do tipo E, segundo informa??es do fabricante. Corpos de prova foram retirados longitudinalmente em rela??o ao comprimento da p?, e ensaiados segundo norma NBR 9622. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de seis corpos de prova foram analisados, e os valores m?dios determinados para o m?dulo de elasticidade e a tens?o de ruptura do material. Posteriormente foi desenvolvido um equipamento capaz de submeter as p?s ? esfor?os c?clicos, e atrav?s da metodologia que determinou os par?metros de entrada para a bancada de ensaios, foi poss?vel avaliar as principais caracter?sticas em rela??o ? fadiga do material que constitui a p?.

Orientador: Thair Ibrahim Abdel Hamid Mustafa. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Orientador: Roberto Carlos Klann. / Dissertação (Mestrado em Ciências Contábeis) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Contábeis, Centro de Ciências Sociais Aplicadas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Nos últimos anos, os coletores concentradores parabólicos de energia solar (CCPES) vem se destacando e crescendo de forma surpreendente em diversos países do mundo como Espanha, EUA, Israel e Egito, devido ao baixo impacto ambiental e alta eficiência do sistema. A tecnologia envolvida para produção dos materiais utilizados para confecção destes dispositivos tem sido fator preponderante que dita o nível de rendimento e eficiência energética do sistema. Dentre estes materiais são encontrados os compósitos "cermet" para aplicação nas superfícies seletivas das ampolas conversoras. Tendo estes dados como fatores motivacionais, o presente trabalho tem como objetivo a produção de filmes de compósitos cermet de Mo-AlNxOy pela técnica de magnetron sputtering para aplicação em superfícies seletivas utilizadas nas ampolas. O principal parâmetro estudado foi o efeito da variação da temperatura de recozimento e deposição nas propriedades ópticas e morfológicas do filme. Os resultados mostraram que o recozimento aumenta a absortância devido ao efeito de discriminação de frentes de onda, ocasionado pelo aumento da rugosidade superficial do filme. Também foi observado que a cristalinidade e a inserção de molibdênio alteram as propriedades ópticas do material. Isso ocorre devido ao diferente comportamento da banda proibida em materiais com diferentes cristalinidades, ao aumento de aceitadores/doadores de elétrons e ao efeito de plasmon ocasionado pela inserção de molibdênio. Com o recozimento a 800, 1000 e 1100C, houve aumento da oxidação do filme, e quebra das ligações superficiais de AlN o que reduziu a quantidade inicial de nitrogênio. Vale ressaltar que o recozimento a 600C não alterou as propriedades ópticas nem morfológicas do filme, o que sugere que os filmes de Mo-AlNxOy possam ser aplicados em superfícies seletivas no futuro.

Orientador: Luís Carlos Origa de Oliveira / Banca: Kleiber David Rodrigues / Banca: Jose Carlos Rossi / Resumo: Perturbações no suprimento de eletricidade podem originar mau funcionamento de equipamentos que dependem de atividades elétricas. A hora da ocorrência, a duração, repetição e previsibilidade devem ser consideradas. Em horários de produção máxima pequenas falhas passam a representar grandes prejuízos. Esta pesquisa pretende obter um valor mais pró ximo possível da realidade dos custos decorrentes das falhas no setor industrial, buscando chegar a um valor agregado à economia do estado de Mato Grosso do Sul. A análise direta quantifica as perdas econômicas causadas por interrupções e afundamentos de tensão provocados por distú rbios no sistema, principalmente curtos-circuitos. A contabilização das falhas no sistema elétrico foi realizada a partir de medições em pontos de controle da indústria Avanti, instalada no município de Três Lagoas-MS. O mapeamento do ambiente quanto à incidência de afundamento de tensão se baseia na norma americana IEEE Standard 1346, que associa os aspectos técnicos e financeiros na análise da compatibilidade dos equipamentos de processos com a rede elétrica que os alimenta. Os riscos de impactos para os consumidores são analisados a partir das normas sul-africanas NRS-048 e americana IEEE Standard 446. Os indicadores da pesquisa revelam que a operação com carga mais elevada aumenta a incidência dos afundamentos de tensão. Os afundamentos e os curtos-circuitos que os provocam ocorrem em locais e situaçõ es extremamente variáveis. Torna-se importante o conhecimento do ambiente da empresa quanto à incidência de faltas para possibilitar uma análise prévia, por meio da qual seja possível especificar adequadamente os equipamentos a serem instalados propiciando melhorias no desempenho dos sistemas de proteção e controle e no isolamento rápido da área onde houve a falta. O consumidor precisa ser mais bem orientado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Disturbances in power distribution show bad equipment performance that depends of electrical activities. We should consider time occurrence duration, repetition and previsibility. At certain times few consumers are affected although for industrial processes working the whole day this can be a time of full production, since energy rates are lower and small disturbances in power distribution can represent great economic losses. This research intends to access the most real cost value from voltage variation, and to find an aggregated value to the southeastern economy in Mato Grosso do Sul. The direct analysis accounts the economic losses due to interruptions and voltage sags caused by system disturbances, mainly short-circuits. The electric energy system voltage sags considered was based on measurements at the network connection points in Avanti industry, installed in Três Lagoas, Mato Grosso do Sul. The consideration of sags incidence was based on the American IEEE Standard 1346, which relates the technical and financial aspects and compatibility analysis of the process equipment with the feeding electrical network. The consumers impact risks are analysed by the South African NR048 and the American IEEE Standard 446. Indicators in the research show that load operation increases sags incidence. Voltage sags and short-circuits that caused them occur in variable places and situations. The environment sags incidence knowledge allows a better project of the new system customers, allowing a previous analysis and adequate specification of the equipment required to be installed. The power supplier offers the protective and control system performance improvement with a quick isolation of the area where the sag is located. The consumer should be well informed on voltage sag vulnerability to avoid equipment economic losses, avoiding also concerning with compatibility analysis in the process equipment... (Complete abstract click electronic address below) / Mestre

Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2009-02-16T14:08:57Z No. of bitstreams: 1 MarcioGoerck.pdf: 1466197 bytes, checksum: 7385b7740c32bd657329a5040f6e09f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-16T14:08:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcioGoerck.pdf: 1466197 bytes, checksum: 7385b7740c32bd657329a5040f6e09f0 (MD5) / A radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia fototérmica para aquecimento da água em residências, serviços e indústrias. Como o potencial solar depende da radiação da região, este trabalho determinou o potencial energético de um coletor de tubos a vácuo instalado no Vale do Taquari-RS, sendo que os dados serão disponibilizados para auxiliar o planejamento e desenvolvimento do setor energético governamental e privado. O projeto consistiu em monitorar o volume de água que circula no sistema e o diferencial de temperatura entre a entrada e saída dos coletores como indicativo para a determinação do potencial de conservação de energia do sistema. Com os dados obtidos no diferencial de temperatura e o monitoramento da radiação solar no local de pesquisa foi verificada a média de radiação anual de 1312,85 kWh/m², a eficiência do coletor solar foi de 40% e a média de potencial energético diária de 1,21 kWh/m².

O trabalho se concentra no estudo de um sistema de conversão de energia a partir de movimentos oscilatórios. Toma-se como exemplo de aplicação e objetivo norteador do estudo o aproveitamento da oscilação de uma boia marítima, oriunda do movimento ondulatório da água, como fonte de energia mecânica primária oscilatória, para de prover energia elétrica ao sinalizador da referida boia. O movimento da boia é modelado por um movimento com forma de onda sinusoidal, de acordo com as referências bibliográficas. A baixa frequência do acionamento força a escolha da topologia por uma que propicie alta densidade magnética. Após uma revisão sobre os materiais magnéticos e das topologias, optou-se pela topologia radial com duplo rotor, imãs permanentes de NdFeB e enrolamento toroidal. Após a análise numérica através do Método dos Elementos Finitos foi projetado e construído o protótipo do gerador. A maioria das peças componentes do gerador foram fabricadas no próprio Laboratório de Máquinas Elétricas, Acionamentos e Energia, LAMEAE – UFRGS. Paralelamente a construção foi feita a modelagem analítica do gerador. Primeiro, foi feita a modelagem do campo magnético com a correção do efeito da ranhura, pelo Fator de Carter e após, foi modelada a tensão induzida a partir de movimento constante e de um movimento sinusoidal. A modelagem analítica do sistema dinâmico foi baseada no método de Lagrange. E finalmente, são apresentados os resultados e são feitas as validações entre os métodos analítico, numérico e experimental. Os ensaios experimentais foram feitos variando a frequência do acionamento e a amplitude do movimento do acionador. E finalmente, a utilização de um conversor CC-CC na saída do gerador, mostrou-se que pode ser uma solução para a utilização do protótipo em uma boia de sinalização. / This work focuses on the study of a power conversion system driven by an oscillating movement. The example of application taken into account as a guiding target of this study is the utilization of a sea buoy, exposed to the wave motion of the water, as the prime mover, a renewable source of oscillating mechanical energy, in order to supply power to the previously mentioned buoy flag. The movement of the float is modeled by a sine wave, according to the references. The low frequency of the sea waves requires a machine topology that provides high magnetic density. After a review of magnetic materials and topologies, the radial topology with dual rotor, permanent magnets NdFeB and toroidal winding was chosen. With the numerical analysis using the Finite Element Method the generator is designed and built. Most of generator parts were manufactured in the Electrical Machines Laboratory at UFRGS. In addition to the prototype construction, analytical modeling was studied. First, the magnetic field modeling was performed with the correction of the effect of the slotting, with the Carter’s factor and also the induced voltage was modeled for a sinusoidal constant prime mover’s movement. The analytical modeling of the dynamic system was based on the equation of Lagrange. Finally, the results are validated with the investigation on the analytical, numerical and experimental methods. Experimental tests were performed by varying the actuation frequency and amplitude of the prime mover’s oscillation. At the end, the use of a DC-DC converter is proposed as the generator’s power output to feed the signaling buoy.

O estudo analisou o comportamento apresentado por um sistema elétrico de potência, operado e conservado por empresa estatal. Foram pesquisadas variáveis que apresentavam possibilidade de influenciar o seu desempenho operacional. Mediante tratamento estatístico adequado que inclui correlação e regressão linear múltipla, buscou-se a formulação de modelo que poderá servir de apoio à decisão no processo de gerenciamento do sistema. A relevância do estudo é pelo seu aspecto pragmático, na possibilidade de racionalizar a alocação de recursos ao nível do planejamento formular diretrizes de ação e obter ganhos de resultado no desempenho operacional. Além disto, o método desenvolvido poderá servir para estudo de outros sistemas e pesquisas de novas variáveis, as quais deverão incrementar a aderência final. Foram recomendados diversos estudos envolvendo variáveis também da área de engenharia. Em suma, o modelo viabiliza orientar ações gerenciais, visando alterar o comportamento do sistema elétrico de potência, permitindo identificar diretrizes gerais para sua administração e, facilita o aprofundamento na investigação de novas linhas de pesquisa, através do método consolidado. / The study analised the behavior of an eletric power system, operated and maintained by a government corporation. Of the available variables the research was made on those wich could have any influence on the operational results. By adequated statistical treatment including multiple linear regression and correlation we tried to formulate a model that a be used to support decision making. The value of this research is the pragamatic approach which allows a rational resource allocation in planning in definition of action guidelines and in geting better operational results. In adition the method developed can be used in the analisys of other systems and in the research of new variables in order to achieve a better consistency of the model. We suggest other studies considering variables of the engeneering area. In summary, the model permits the orientation of the management actions used to modify the behavior of the eletric power system, permiting the identification of the general guidelines for its administration and showing new ways of research using the consolidated method.

Orientador: Sérgio Kurokawa / Banca: Dalgerti Lelis Milanese / Banca: Afonso José do Prado / Resumo: Neste trabalho é proposta uma metodologia para obter parâmetros de linha de transmissão a partir da corrente e da tensão de fase obtida em dois pontos consecutivos da linha. O cálculo dos parâmetros da linha de transmissão consiste em determinar as correntes e tensões no domínio de fase e obter a impedância e admitância no domínio de fase. Propõe-se para esse cálculo a utilização do método de decomposição modal, que desacopla uma linha polifásica de n fases em n modos. A vantagem do uso da decomposição modal está na redução da quantidade de elementos complexos da matriz de transformação. Para a solução da decomposição modal foram utilizados a matriz de transformação modal [TI], sendo obtida através do método de Newton-Raphson, e a matriz de Clarke para calcular a impedância longitudinal e admitância transversal da linha em um circuito p . Foi utilizada uma linha trifásica não transposta com plano de simetria vertical de 440 kV e freqüências compreendidas entre 10 Hz e 1 MHz. Desse modo, é feita uma comparação entre os resultados obtidos com a metodologia desenvolvida, calculados a partir das correntes e tensões de fase da linha transmissão de um circuito p utilizando a matriz de Clarke, e a metodologia clássica, que utiliza as equações de Carson e Bessel, as quais levam em consideração o efeito do solo e o efeito pelicular. / Abstract: In this paper, it is proposed a methodology to obtain parameters of transmission lines from phase currents and voltages obtained in two consecutives points of the lines. The estimation of the parameters of transmissions lines aims to determine the current and voltage in phase domain, as well as, to determine the impedance and admittance in phase domain. It proposes the utilization of the modal decomposition method that decouples a n-phase line of in n modes. The advantage of using modal decomposition is the reduction of the amount of the complex elements in the transformation matrix. To obtain the solution of modal decomposition, it was used a modal transformation matrix [TI] obtained through of Newton-Raphson method and Clarke's matrix that estimates longitudinal impedance and transversal admittance of a line on a p circuit arrangement. It was used an untransposed three-phase line with a vertical symmetry plane of 440 kV and frequencies between 10 Hz and 1 MHz. It is done a comparison between the results obtained with the developed methodology estimated from current and voltage of a transmission line of a p circuit using Clarke's matrix, and calculated by classic methodology that uses Carson and Bessel equations which consider ground and skin effects. / Mestre

A energia gerada pelo sol, inesgotável na escala terrestre de tempo, pode ser aproveitada como fonte de calor (aspecto fototérmico) e como fonte de luz. A energia solar fototérmica pode ser usada para o aquecimento de fluídos, através de coletores planos. Estudo anteriores (04,05), desenvolvidos no Brasil, indicam que a adoção dessa solução para o aquecimento de água seria muito vantajosa para as companhias de energia. A arquitetura bioclimática é outro tipo de aplicação da energia solar, e possibilita a adoção de soluções arquitetônicas e urbanísticas adaptadas às condições específicas de cada lugar. Chama-se energia solar fotovoltaica à energia elétrica obtida por conversão da luz (fótons) proveniente do Sol. Essa conversão é feita pelas células solares que compõem os módulos fotovoltaicos. Atualmente, as indústrias fotovoltaicas em todo o mundo adotam o Silício como matéria prima, mas continuam em andamento pesquisas sobre outros materiais, que possibilitem a redução dos custos de produção e eficiências de conversão satisfatórias. A quantidade de radiação incidente no Brasil é um fator muito animador para o aproveitamento da energia solar. Também são animadores a recente redução de preços que os módulos fotovoltaicos vem experimentando, e o crescimento dos valores obtidos para a eficiência de conversão, especialmente para as células de Silício monocristalino. Isso leva a crer na possibilidade de solução de alguns problemas localizados de infra-estrutura no país, com o auxílio dessa tecnologia. Exemplos desse enfoque serão apresentados neste trabalho. / The energy generated by the sun, land of endless time scale, can be used as a source of heat (photothermal aspect) and as the light source. The photothermal solar energy can be used to heat fluids through flat collectors. Previous studies (04,05), developed in Brazil, indicate that the adoption of this solution for heating water would be very advantageous for energy companies. The bioclimatic architecture is another type of application of solar energy, and enables the adoption of architectural and urban solutions tailored to specific conditions of each place. It is called the photovoltaic solar energy to electrical energy obtained by converting light (photons) from the Sun This conversion is made by cells that make up the solar photovoltaic modules. Currently, photovoltaic industries around the world adopt the silicon as raw material, but still ongoing research on other materials, which enable the reduction of production costs and conversion efficiencies satisfactory. The amount of incident radiation in Brazil is a very encouraging for the use of solar energy. Also encouraging is the recent reduction in prices that has experienced photovoltaic modules, and the growth of the values obtained for the conversion efficiency, especially for monocrystalline silicon cells. This suggests the possibility of solving some localized problems of infrastructure in the country, with the help of this technology. Examples of this approach are presented in this paper.