Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by Kelly Marques (pereira.kelly@gmail.com) on 2009-11-25T17:15:35Z No. of bitstreams: 1 2006_RafaelAmaralShayani.pdf: 13146221 bytes, checksum: 00988261a6f0827c6d2b5a1296049405 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-11-26T14:07:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_RafaelAmaralShayani.pdf: 13146221 bytes, checksum: 00988261a6f0827c6d2b5a1296049405 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-26T14:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_RafaelAmaralShayani.pdf: 13146221 bytes, checksum: 00988261a6f0827c6d2b5a1296049405 (MD5) Previous issue date: 2006-07-11 / As fontes renováveis de energia ganham espaço em ritmo acelerado na matriz energética mundial, seja pela escassez dos recursos fósseis, seja pela consciência da humanidade sobre a importância da preservação do meio-ambiente e do desenvolvimento sustentável. A geração de energia fotovoltaica é promissora, entretanto costuma ser considerada como segunda opção devido ao elevado custo e baixo rendimento da conversão fotoelétrica de energia, em torno de 20%. Diversos pesquisadores em todo o mundo estudam células solares de alta eficiência, com valores entre 30% e 50%, porém poucos trabalhos versam sobre o rendimento global do processo de obtenção de energia elétrica através do Sol, onde diversos fatores podem contribuir para melhorar a eficiência do processo. O objetivo geral desse trabalho visa medir o real rendimento de um sistema fotovoltaico isolado utilizando módulos de 32 células, utilizando para isto as instalações do Laboratório de Fontes Alternativas do ENE/UnB, contando com painéis solares policristalinos autoregulados de 14% de rendimento nominal. Como objetivos específicos, o trabalho propõe uma nova metodologia para o cálculo do desempenho energético, além de identificar as perdas e potenciais não aproveitados etapa à etapa, mapeando assim pontos que, corretamente trabalhados, geram mais energia à carga final. O sistema é composto pelo arranjo fotovoltaico auto-regulado, controlador de carregamento, banco de baterias e inversor, e apresentou um rendimento de aproximadamente 50% sobre a energia efetivamente gerada pelos painéis fotovoltaicos. As perdas devido à atenuação da atmosfera, nebulosidade e inclinação do painel chegam à 70% do potencial solar. Diversas sugestões são apresentadas, visando melhorar o rendimento do sistema auto-regulado, como a utilização de cargas de desvio ou de novos sistemas de armazenamento. Uma análise de custos é apresentada, comparando a tarifa da energia solar com a da energia convencional. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The subject of energy generation using renewable source is getting special attention nowadays. This is happening due to a more in depth conscience of mankind regarding the importance of the investment in clean energy systems achieving a sustainable development. Additionally the warning that a global shortage will take place in a few decades, caused by the limitation of the fossil fuels, assures that urgent actions need to be done right now. The photovoltaic energy source is a good renewable energy option, but one uses to consider it as just an alternative choice, because its efficiency is about 20% only. There are a lot of researches in order to achieve high efficiency solar cells, that can convert from 30% to 50% of the solar energy, however there are just few studies about the global performance of a PV system, considering all the processes and aspects involving the conversion from solar energy to electrical energy. The global goal of this paper is to measure the real performance of a stand-alone 32 cells modules PV system, using the Alternative Energy Sources Laboratory from ENE/UnB, Brazil. The 14% nominal efficiency self regulating silicon solar panel are used. The specific goal creates a new approach to measure the solar energy potential and the looses, presenting ideas to improve the generation of electricity. The system has a self regulating PV array, charge controller, battery bank and inverter. The real global performance measured is about 50% of the energy that arrives over the solar panel. The atmosphere air mass, cloudiness and array orientation produce 70% of the energy loss. A lot of suggestion are presented in order do improve the global performance of the system, like special loads or a new storage system. An economic study comparing the tariff of the conventional energy and solar energy are presented.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-03-24T12:35:24Z No. of bitstreams: 1 2013_GabrielaCristianadasChagasCamposdeOliveira.pdf: 846057 bytes, checksum: 098abc274de9459ec0ed2ddea89975ad (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-24T13:10:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_GabrielaCristianadasChagasCamposdeOliveira.pdf: 846057 bytes, checksum: 098abc274de9459ec0ed2ddea89975ad (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-24T13:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_GabrielaCristianadasChagasCamposdeOliveira.pdf: 846057 bytes, checksum: 098abc274de9459ec0ed2ddea89975ad (MD5) / Atualmente, a preocupação com o meio ambiente aliada à necessidade de crescimento econômico torna inadiável o desenvolvimento sustentável de novas tecnologias. Nesse sentido, a biomassa apresenta-se como alternativa aos combustíveis fósseis enquanto fonte de energia, embora, enquanto combustível sólido, suas características de polidispersão e baixa densidade dificultem seu uso direto com eficiência, requerendo tratamentos prévios. Um destes tratamentos é a torrefação, um tratamento térmico suave em temperaturas na faixa de 225-300°C, produzindo um combustível com melhores características energéticas e mecânicas. Porém o emprego deste processo para pré-tratamento da biomassa destinada ao uso energético está em desenvolvimento e os impactos ambientais dessa tecnologia não são totalmente conhecidos. Este estudo avaliou os aspectos ambientais de impacto de emissões de gases de efeito estufa associados ao ciclo de vida do processo de torrefação da biomassa como pré-tratamento, anterior à gaseificação, comparando a gaseificação da biomassa sem a torrefação, através do balanço de dióxido de carbono e energético. Usando o método de Avaliação Ciclo de Vida (ACV), nesse sistema (torrefação) a ACV é uma técnica que analisa entradas e saídas relacionadas ao ciclo de vida abordadas pelo estudo. Elaborou-se o sistema com auxilio da ferramenta GaBi Education 4.4, incluindo a fonte de biomassa úmida e colhida, a combustão, a secagem, a torrefação, o transporte e a gaseificação. Os resultados mostraram-se favoráveis e renováveis dentro da fronteira analisada, comparando-se o ciclo de vida da biomassa torrefada gaseificada com o da biomassa gaseificada. Obteve-se uma redução na emissão de dióxido de carbono equivalente no processo, o qual, utiliza torrefação como pré-tratamento na ordem de 98,2% menor que no processo o qual não passa pela torrefação. A biomassa torrefada e gaseificada apresentou emissão de (0,00023) Kg de CO2 equivalente, e a biomassa gaseificada (0,012513) Kg de CO2 equivalente. Prevê-se que a biomassa desempenhe um papel importante na redução das emissões de CO2 e na introdução de fontes renováveis. Desse modo, o uso da torrefação como pré-tratamento é primordial para que esta tecnologia avance. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently, the concern about environmental issues in relation to the necessity of economic growth has made the development of new technologies for sustainable development something that cannot be postponed. In this sense, the biomass is presented as the alternative to fossils fuels as a power plant, although, as a solid fuel, its characteristics of polydispersion and low density make its direct use with efficiency harder, requiring previous treatments. One of these treatments is called roasting, a soft thermal treatment in temperatures in the average of 225-300°C, producing a fuel with better energy and mechanical characteristics. However, the use of this process for pre-treatment of biomass destined to the energy use is in development and the environmental impacts of this technology are not totally known. This study evaluated the environmental aspects of the impact from the greenhouse gases effects in the lifecycle of the process of biomass toasting as pre-treatment, before the gasification, comparing the gasification of the biomass without the toasting through the balance of carbon dioxide and energetic. This research also used the method of lifecycle assessment (LCA), which, for the roasting system, is a technique that analyzes inputs and outputs related to the lifecycle covered by the study. The system was developed assisted by the tool GaBi Education 4,4, including the source of moist and harvested biomass, combustion, drying, roasting, transport and gasification. The results were favorable and renewable within the boundary analyzed, comparing the lifecycle of the gasified and roasted biomass. As a result, it was obtained the reduction in the emission of carbon dioxide equivalent in the process of roasting, on the order of 98.2%. The biomass, roasted and gasified, presented an emission of (0.00023) kg of equivalent CO2, and the gasified biomass, (0.012513) kg of equivalent CO2. It is expected that biomass plays an important role in the reduction of CO2 emissions and in the insertion of renewable energy sources. Thus, the use of roasting as pre-treatment is essential for this technology advancement.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-14T02:07:13Z No. of bitstreams: 1 2010_GuilhermeNeitzke.pdf: 7333492 bytes, checksum: 52992b2a70f892387a2cff7be5e73250 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-14T02:08:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_GuilhermeNeitzke.pdf: 7333492 bytes, checksum: 52992b2a70f892387a2cff7be5e73250 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-14T02:08:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_GuilhermeNeitzke.pdf: 7333492 bytes, checksum: 52992b2a70f892387a2cff7be5e73250 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo a gaseificação de peletes de cama de aviário. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, principalmente com o aquecimento global, a escassez de energia e o seu custo futuro, o uso de fontes renováveis para a geração de energia elétrica ganhou destaque no cenário mundial. O principal rejeito da atividade avícola é a cama de aviário e a busca por alternativas de uso, manejo e destino são necessários para o desenvolvimento sustentável do setor. Análises químicas da cama de aviário e das cinzas provenientes da gaseificação foram realizadas viabilizando o uso. Neste estudo, a qualidade energética do gás foi estimada por meio de um conjunto moto-gerador e um sistema de dissipação de energia. O nível de substituição do óleo Diesel foi da ordem de 36,22%. Para o uso na gaseificação, a peletização do material foi necessária com vantagens no transporte e estocagem do combustível, e um melhor controle da combustão além de aumentar a sua densidade energética. Análises químicas das cinzas foram realizadas detectando altos teores de Fósforo (P) e Potássio (K). Uma análise do Custo/Beneficio do kilowatt indicou que para uma potência de 39 kW o preço do kilowatt gerado por essa tecnologia tem o mesmo valor do preço cobrado pela concessionaria. A gaseificação da cama de aviário surge como uma alternativa de uso do material considerando aspectos sanitários, econômicos e ambientais agregando valor ao produto final. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper aims the gasification of pellets of poultry litter.With the growing concern for the environment, specially global warming, energy shortages and its future cost, the use of renewable sources as electricity generation rose to prominence in the worldwide scenery. The main waste from the poultry activity is the poultry litter and the search for alternatives of usage, handle and destination are needed for the sustainable development of the sector. Chemical analysis of poultry litter and of the ashes from the gasification were carried out with the objective of the feasibility of using the material. In this study, the energetic quality of the gas was estimated through a motor-generator set and a system of energy dissipation. The level of replacement of diesel was 36,22%. For the use in gasification, the pellet of the material was necessary with advantages in transportation and storage of fuel, and a better control of combustion besides increasing its energy density. Chemical analyses of the ashes were made by detecting high levels of phosphorus (p) and potassium (k). An analysis of cost/benefit of kilowatt indicated that, to a power of 39 kw the price of the generated by this technology has the same value of the price charged by the dealer. The gasification of the poultry litter appears as an alternative of the use of the materials considering sanitary, economical and environmental aspects, adding value to the final product.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de pós-graduação em Ciências Mecânicas, 2006. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-17T14:08:46Z No. of bitstreams: 1 2006_ThatianaVirginiaGranjaCruz.pdf: 4788595 bytes, checksum: a1de72994c8e62ce2d9a174b88c5e5f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-17T14:09:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_ThatianaVirginiaGranjaCruz.pdf: 4788595 bytes, checksum: a1de72994c8e62ce2d9a174b88c5e5f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-17T14:09:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_ThatianaVirginiaGranjaCruz.pdf: 4788595 bytes, checksum: a1de72994c8e62ce2d9a174b88c5e5f3 (MD5) / O panorama socioeconômico brasileiro mostra uma situação propícia para o crescimento da geração distribuída: o aumento da demanda por energia elétrica, o incentivo ao uso do gás natural, a implementação de tarifas diferenciadas para os horários de ponta, etc. Tal fato tem despertado interesse na produção de energia elétrica, por meio de pequenos grupos geradores para entrarem em horário de ponta, ou para atenderem às comunidades isoladas do país e ao meio rural, como também, para atuarem em projetos de cogeração industrial e comercial. Uma dessas alternativas para geração, em franco desenvolvimento, são as microturbinas. Esta tecnologia, recentemente implantada no Brasil, encontra um cenário favorável à expansão, tendo-se em vista os novos desenvolvimentos tecnológicos e a política governamental de expansão do uso do gás natural para termeletricidade. Esses sistemas trabalham, tipicamente, em altas rotações, e em composições cuja capacidade nominal instalada pode variar de 35 kW a 1 MW, tendo características similares a turbinas de grande porte. O presente trabalho consistiu do estudo do comportamento de uma microturbina a gás. Os principais objetivos foram: determinar as variáveis representativas do comportamento da microturbina; instrumentar a microturbina; avaliar o seu comportamento termodinâmico; aplicar técnicas de identificação para obter modelos matemáticos para a representação de seu funcionamento; e, por último, avaliar os modelos identificados, determinando um envelope operacional adequado ao posterior controle da microturbina. Para obter os resultados foram realizados quatro ensaios, em diferentes regimes de operação da microturbina. Por meio dos resultados obtidos foi possível caracterizar o funcionamento termodinâmico da microturbina como uma turbina livre e, também, identificar um modelo adequado, para representar o comportamento dinâmico deste sistema para os regimes de operação propostos. Este projeto segue uma linha de desenvolvimento da Universidade de Brasília, cuja etapa subseqüente consistirá no controle dinâmico, tendo como base os resultados deste trabalho. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Brazilian socioeconomic panorama shows a tendency of growth for distributed generation: increasing electricity demand, incentive to the use of natural gas, different tariffs for peak and off-peak electricity consumption etc. These factors, together, have led to an increase in production of electricity be means of small generators that operate during peak demand hours, or to supply energy to isolated communities and to rural areas, as well as to operate in industrial and commercial cogeneration. Microturbines are one of the alternatives to meet all these needs. In Brazil, this new technology finds a favorable expansion scenario, considering new technology development and the governmental policy to increase the use of natural gas for thermoelectric generation. These systems work typically at high speeds and set-ups with installed capacity ranging from 35 kW to 1 MW and similar characteristics as those of larger gas turbines. This work consists of the study of a gas microturbine behavior. The main objectives were: to determine variables that represent the microturbine overall behavior; to instrument the system; to evaluate its thermodynamic behavior; to apply the newest identification techniques and to obtain mathematical models from it; to evaluate how well these models represent the operation of the system; and to determine the adequate operational envelop for its automated control. To perform these activities, the microturbine was operated under four different regimes. The results of these tests made it possible to characterize the microturbine’s behavior as a free turbine, and to identify an adequate model for representing its dynamic behavior under the four regimes proposed. This project follows a path of development at the University of Brasilia and the next step is the dynamic control based on the results obtained here.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8216_Dissertação_DanielCarletti_FINAL20160318-102308.pdf: 3496321 bytes, checksum: d6fd1660d0be7446d65bba142356b72d (MD5) Previous issue date: 2015-04-14 / O crescimento exponencial da parcela de Fontes de Energia Renováveis (FER), juntamente com o aumento no número de unidades de Geração Distribuída (GD) instaladas como, por exemplo, painéis fotovoltaicos modulares, célula a combustível, entre outras, pode levar a um sistema elétrico instável e inseguro no futuro devido à redução da inércia rotacional total do sistema. Para resolver este problema, uma solução utilizando o controle dos inversores de potência que fazem a interface entre essas FER e a rede está se tornando popular. Uma maneira de melhorar a estabilização do sistema seria introduzir de alguma forma uma inércia rotacional virtual às GDs. Para isto, é necessário que se combine uma forma de armazenamento rápido de energia, com um mecanismo de controle adequado ao conversor de potência da GD. Desta forma, a GD pode se comportar como um Gerador Síncrono Virtual e contribuir para a estabilização do sistema. Neste trabalho, todo o equacionamento necessário para o controle de uma máquina síncrona virtual é apresentado. Um sistema será proposto para simulação de forma que seja comprovada a equivalência entre o controle proposto e uma máquina síncrona real frente a várias situações de operação. Os resultados de simulação serão analisados de forma a validar a equivalência entre o modelo proposto e os geradores síncronos. Por fim, uma aplicação do VSG será estudada em uma planta real. Será feita a simulação de um painel fotovoltaico conectado ao sistema através de um conversor trabalhando como um gerador virtual.

Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-21T18:06:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CorriaAradas_MariaEugenia_M.pdf: 3490416 bytes, checksum: 4d224b5923b975c9b038cbf2ef1da848 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho apresenta-se a avaliação de um forno cerâmico intermitente de chama invertida onde queima-se só bagaço de cana, em substituição total da lenha. Este fato o diferencia de outros fornos testados, em especial pelo IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas), nos quais na etapa inicial queimava-se lenha, e o bagaço era submetido á processos de secagem, moagem etc. Esta característica torna mais econômica a queima do bagaço de cana-de-açúcar. Outro aspecto a ser destacado na instalação é a remodelação feita empiricamente pelo proprietário, que aproveita os gases de exaustão do forno em queima para pré-aquecer o forno que vai ser queimado continuamente. A avaliação efetuada permitiu determinar o valor das perdas com o calor sensível dos gases (Q2 = 4 %), que se mostraram muito menores do que os valores obtidos para fornos sem esta recuperação. Foi desenvolvida uma metodologia de avaliação especificamente para fomos intermitentes, baseada na Primeira Lei da Termodinâmica. O processo é dividido em "n" intervalos para os quais determina-se o consumo de combustível e as perdas de calor. A eficiência global é determinada como sendo a relação entre o calor útil total (evaporação da umidade e cozimento dos tijolos), e o consumo de combustível em todo o processo. O ciclo completo demora aproximadamente 90 horas, desde a carga até a descarga dos tijolos. Como resultado obteve-se uma eficiência média de 68 %, valor considerado elevado para um forno deste tipo, queimando biomassa. Os tijolos foram submetidos a ensaios de resistência ã compressão e absorção de água, mostrando que estão dentro das normas estabelecidas / Abstract: In this work the evaluation of a ceramic inverted flame intermittent kiln with total substitution of firewood by in nature sugar cane bagasse (50 % of moisture h.b.) is presented. In this kiln is burned only bagasse, differently from other ones tested by the IPT (Institute of technological research), in which in the initial stage firewood is burned and bagasse was subjected to processes of drying, milling, etc. This characteristic makes more economic bagasse burning. Another aspect to highlight of the installation it is the owner empirically done retrofitting, that use the burning kiln exhaust gases in order to preheat the kiln next to the burned. Our evaluation allowed to determine the value of the losses with the exhaust gases enthalpy (Q2 - 4 %), that resulted much lower than for other ceramic kilns without heat recovery. It was developed a test methodology based on the First Law of Thermodynamics, specifically for intermittent ovens. The process is divided in "n" intervals, for each one of which are determined the fuel consumption and heat losses. The global efficiency is determinated as the relation between the useful total heat (evaporation of the moisture and bricks firing) and the consumption of fuel in the whole process. The complete cycle delays approximately 90 hours, from the load until the discharge of the bricks. As a result an average efficiency of 68 % was obtained, considered a high value this type of kilns burning biomass. The obtained bricks were also subjected to test of resistance to compression and water absorption using bagasse as fuel, in order to determine if they accomplish the established norms / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sinicio_MarcosFernandes_D.pdf: 18354851 bytes, checksum: d5f67869d157443f4152117fa031f094 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Esta tese tem por objetivo traçar um panorama geral da produção e utilização de etanol como carburante nos países que mais se destacam neste setor. Foram feitas análises, neste sentido, sobre os Estados Unidos, a Europa, países da África, da América Latina e sobre pontos críticos da produção e utilização de etanol no Brasil. No cenário internacional procurou-se novas tecnologias que pudessem vir a ser aplicadas no Brasil, tanto na produção quanto na utilização de etanol. Neste sentido é que se destacaram as tecnologias de produção de etanol a partir de biomassa, através do processo enzimático; as tecnologias para a utilização de etanol em motores a ignição por compressão, os motores tipo diesel; assim como o desenvolvimento que tem sido feito no exterior para a utilização de veículos que podem ser movidos a vários tipos de combustíveis, os chamados veículos a múltiplos combustíveis. Visou-se com este trabalho traçar um panorama geral da produção e utilização de etanol no Brasil e no mundo e em que nível de desenvolvimentoeste processo está ocorrendo / Abstract: This thesis characterises the production and consumption of ethanol as a fuel in the most relevant countries in the field. Analyses were carried out about the United States of America, Europe, and some African and Latin American countries, as well as about some critical points concerning the Brazilian production and consumption of ethanol. New technologies under development abroad, related both to the production and the consumption of ethanol, were assessed. The main technologies evaluated were the production of ethanol from biomass through an enzymatic route; the use of ethanol in diesel engines and the development of vehicles that are able to run with a variety of fuels. In this way, a generalpicture of the development stage of the production and consumption of ethanol in Brazil and abroad was drawn upon / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Arnaldo Walter, Andre Faaij / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:43:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_MonicaRodriguesde_D.pdf: 10937118 bytes, checksum: dd52dee97349c8bc4918728a14849eb0 (MD5) Previous issue date: 2001 / resumo: Este trabalho analisou a queima conjunta de gás de biomassa e gás natural em plantas BIGCC (gaseificação de biomassa integrada a ciclos combinados). A queima conjunta é proposta como alternativa para minimizar as barreiras tecnológicas e reduzir custos, e deste modo impulsionar a disseminação do aproveitamento de biomassa na forma gaseificada. O trabalho pode ser dividido em modelagem de ciclos para cálculo de performance e avaliação econômica. Ciclos combinados de diferentes tipos e capacidades foram modelados utilizando-se parâmetros genéricos para os equipamentos das plantas de geração e hipóteses simplificadoras. Os resultados foram obtidos para o caso com queima de biomassa ou gás natural, assim como para várias razões de mistura. Para caso com queima de gás de biomassa apenas, os resultados foram avaliados levando em conta diferentes estratégias de controle para o uso de gás de baixo poder calorífico, inclusive aquelas esperadas para o longo prazo. Em curto prazo, a estratégia mais simples, o de-rating , que leva a perdas consideráveis de eficiência e potencia poderia ser totalmente evitada com o mistura de gases de 30 a 50% em base energética. Estes ganhos em eficiência e a possibilidade de se aumentar as escalas das plantas levam a benefícios econômicos expressivos tomando a tecnologia BIG-CC competitiva em curto prazo / Abstract: This work proposes co-firing of natural gas and biomass gas BIG-CC's. The aim is to reduce technological drawbacks and improve the cost-effectiveness of BIG-CC's in order to encourage the technology in the short-term. This work can be dived in performance modeling and cost-effectiveness evaluation. Combined cycles of different capacities and types have been modeled based on generic parameters and simplifying assumptions. Results were first obtained for the cases burning biomass only, which include long-term strategies. The strategy to be practiced in the short-term due to its simplicity, the de-rating, can be avoided with co-firing. Results showed that shares between 30-50% of natural gas, de-rating could be avoided with significant gains in efficiency and power. The better performance leads to costs reduction and the mixture with natural gas allows better' economies of scales. As a result, co-firing can improve the cost-effectiveness of BIG-CC's and eventually make biomass power competitive in Brazil / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Vivaldo Silveira Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RogerioGomesde_D.pdf: 2732037 bytes, checksum: 851846628194ba01a3cbff9551cb46cd (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado

Orientador: Vivaldo Silveira Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RogerioGomesde_M.pdf: 12734004 bytes, checksum: b472a712b05695cea9fa8fdcd849e2dd (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Muitos pesquisadores estão empenhados em encontrar alternativas para os refrigeradores convencionais, que além de consumirem energia elétrica, geralmente utilizam refrigerantes poluentes como os CFCs, que destroem a camada de ozônio. Neste trabalho, propôs-se a modelar e simular, dinamicamente, um sistema produtor de gelo por adsorção/dessorção de amónia em carvão ativado, que pudesse utilizar fontes de energia de diferentes origens, tais como radiação solar ou energia térmica, proveniente da combustão de combustíveis fósseis, de biomassa ou resíduos térmicos. Para utilizar estas energias, um fluído térmico troca calor com uma fonte energética e o transfere para um reator, contendo carvão ativado e amónia, na etapa de aquecimento (dessorção). O mesmo fluído térmico, a temperaturas mais baixas, é usado na etapa de resfriamento do reator (adsorção). A modelagem matemática do sistema é constituída pelas equações de estado do leito, segundo teoria de adsorção por preenchimento de volume e pelas equações de balanço de massa e energia, nas diferentes etapas do processo. Foi utilizado o programa MATLAB 4.2 para resolver as equações diferencias, integrais e integro-diferenciais obtidas na modelagem, com o método das diferenças finitas,. Avaliou-se através de planejamento fatorial do tipo Plackett-Burman e planejamento fatorial completo, a influência da mudança das variáveis de um nível inferior até um nível superior, no COP, na potência de refrigeração relativa e no tempo de processo, além do que, aplicou-se um estudo de sensibilidade, para verificar variação dessas respostas em relação a uma condição padrão. Pode-se concluir que para obter bons valores de potência de refrigeração relativa e produção diária de gelo, o reator deve ter uma espessura de cerca de 2 cm. Temperaturas acima de 25 °C pioram o coeficiente de performance do sistema, a potência de refrigeração relativa e a produção de gelo. Nas condições de operação de referência conseguiu-se 4 ciclos frigoríficos por dia com produção de gelo diária de aproximadamente 300 g de gelo por kg de adsorvente, enquanto o ciclo modificado produziu aproximadamente 350 g de gelo por kg de adsorvente / Abstract: Many reserchers are involved in finding alternatives for the house refrigerators, that use eletrical energy and pollutant refrigerants, like the CFCs, that damage the ozone layer. This work intends to model and simulate dinamically an ice production system using adsorption/dessorption of ammonia on activated charcoal, that can use thermal energy from different sources, like solar radiation, oil fuels and biomass. To use this energy, a thermic fluid exchanges heat with the energy source and transfers this energy to a reactor that contains activated charcoal and ammonia, in the heating phase (dessorption). In the cooling phase (adsorption), we use this same thermic fluid, but at a lower temperature. The mathematical simulation uses the state equation for the charcoal/ammonia bed, according to the adsorption theory of bulk filling, and heat and mass balance equations, for each part of the system. The software MATLAB 4.2 was used to solve the differential and integro differential equations developed during the modelling of the sistem, in terms of the finite difference method. Using the Plackett-Burman fractional experimental design and a complete fractional experimental design, we could assess in our interested answers, the influence of the changing differents variables from a lower level to a higher level on the response of interest. A sensibility test was applied to some variable to help us to identify which responseis more sensitive to a variable change. With the result from all tests, we could find best refrigerator conditions to produce ice in the shortest time. To be able to get good values of especific cooling power and daily ice production, the thickness of the adsorbent/dessorbent bed must be about 0,8 inch Temperatures above 25 °C put down the coeficient of performance, the especific cooling power and the daily ice production. At the standard operations conditions, the ice can be produced 4 times per day with a daily production of 0,3 lb per lb of adsorbent while the modified process produced about 0,3 5 lb per lb of adsorbent / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos