Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-08Bitstream added on 2014-06-13T20:42:13Z : No. of bitstreams: 1 bueno_oc_dr_botfca.pdf: 317161 bytes, checksum: 4cad85e9ce8d04c7f4e2745cf23100c0 (MD5) / O objetivo da agricultura é produzir alimentos e matérias-primas na qual a energia utilizada é fundamental. Análises energéticas de culturas revestem-se de igual importância às demais, sendo talvez aquela que traduz de forma privilegiada situações de maneira mais estrutural. Os agroecossistemas podem ser analisados e expressos sob a ótica energética e a determinação de índices que os avaliem devem merecer tratamento especial, visto que o itinerário técnico da cultura em termos de utilização de energia define graus de dependência com determinados sistemas produtivos. Do ponto de vista energético, gargalos de difícil superação não são recomendados e a análise energética, ao determinar índices que relacionam “entradas” e “saídas” de energia, é justificada enquanto instrumento complementar de avaliação. Observou-se a destacada importância da cultura do milho na agricultura brasileira, especialmente nos assentamentos rurais, e sua participação em diferentes formas de organização social da produção, inclusive na exploração agrícola familiar; a significativa demanda por terra no Brasil, expressando situação de relativa abundância de mão-de-obra; e os diversos itinerários técnicos percorridos até a produção final do grão. Assim, o presente trabalho objetivou determinar, a partir de análise energética, o perfil de utilização de energia, a energia cultural líquida e a eficiência cultural do agroecossistema milho cultivado em assentamento rural do Estado de São Paulo, tendo como hipótese a utilização do modelo agrícola denominado produtivista, onde privilegia-se o uso intensivo de energia nãorenovável, em que pese a organização social da produção possuir caráter familiar, forma coletiva de percorrer o itinerário técnico e fundamentar-se numa política de democratização do acesso à terra... / The objective of agriculture is to produce food and raw material in which the energy used is fundamental. Cultures energy analysis is so important as the others, and is possibly the one that translates situations in a more structural form. Agroecosystems can be analyzed and expressed under the energy viewpoint, and the determination of indexes to evaluate them deserves special attention, since the culture technical itinerary related to energy use defines levels of dependence with certain productive systems. From the energy point of view, bottlenecks of difficult surpass are not recommended and the energy analysis, when determining indexes that relate energy input and output, is justified as a complementary tool of evaluation. It was observed the high importance of corn culture in Brazilian agriculture, specially at rural settlements, and its participation in different ways of production social organization, including family agriculture, the significant demand for land in Brazil with relative abundance of labor force, and the different technical itineraries traversed until the final production of grain. The present work aimed to determine through energy analysis the outline of energy use, the culture efficacy and the culture net energy of the agroecosystem corn grown in rural settlement in São Paulo State, having as hypothesis the use of productivist agricultural model, where the intensive use of non-renewable energy is privileged, in which the familiar production character, collective way to traverse the technical itinerary and the politics of democratization of land access are considered. From studies which established the most varied energy indicators, the methodology used was based on coefficients better adjusted to the reality. ...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-21Bitstream added on 2014-06-13T19:26:17Z : No. of bitstreams: 1 iliuk_i_me_bauru.pdf: 2013927 bytes, checksum: e94fef7f2a027b1dc8fe2b2da4ecc240 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nos últimos anos, a pesquisa sobre captura de energia, tem aumentado substancialmente. Muitos pesquisadores têm concentrado seus esforços em encontrar a melor configuração para estes sistemas e para otimizar sua potência de saída. No processo de captura de energia, a energia elétrica é obtida através da conversão de energia mecânica, criado por uma fonte de vibração do ambiente através de um transdutor, por exemplo, um fino filme piezocerâmico. Diferentes mecanismos de acoplamento eletromecânico têm sido desenvolvidos para dispositivos de captura, e um interesse particular tem sido dado ao uso de modelos que transformam a vibração mecânica em corrente elétrica utilizando um elemento piezoelétrico. Neste trabalho, foi proposto um modelo de captura de energia de vibrações, incluindo não-linearidades no acoplamento piezoelétrico e uma excitação não-ideal. Demonstrou-se que a potência capturada foi influenciada pelo efeito das não-linearidades do acoplamento piezoelétrico, alterando o comportamento dinâmico do sistema. Com o acoplamento fraco, um comportamento caótico foi encontrado causando instabilidade. Com o aumento do acoplamento ocorreu um aumento da energia capturada até um certo limite onde o aumento da não-linearidade teve um efeito amortecimento sobre as vibrações não-lineares da estrutura causando a perda de energia. Realizando simulações numéricas o comportamento do modelo foi analisado através dos expoentes de Lyapunov, retratos de fase, históricos de deslocamentos no tempo onde um comportamento caótico também foi observado, causando a perda de energia ao longo do tempo de simulação. Usando uma técnica de perturbação, foi encontrada uma solução analítica aproximada para o sistema não-ideal. Então, aplicou-se três técnicas de... / In recent years, research on energy harvesting, has increased substantially. Many researchers have concentrated their efforts on finding the best configuration for these systems and to optimize its power output. In the process of energy harvesting, electric power is obtained by converting mechanical energy created by a vibration source from the environment through a transducer, for example, a thin film piezoceramic. Different mechanisms of electromechanical coupling devices have been developd to harvesting, and a particular interest has been given to the use of models that tranform the mechanical vibration into electrical current using a piezoelectric element. In this paper we propose a model to energy harvesting from vibrations, including non-linearities in the piezoelectric doupling and a non-ideal excitation. It was demonstrated that the power captured was influenced by the effect of the nonlinearities of the piezoelectric coupling, modifying the dynamic behavior of the system. With a weak coupling, a chaotic behavior was found causing instability. With the increase of the coupling has ocurred an increase in the energy captured until a limit, where the increase of non-linearity has a damping effect on vibrations of the non-linear structure causing the loss of energy. Performing numerical simulations the behavior of the model was analyzed using the Lyapunov exponents, phase portraits, historical displacements in time where a a chaotic behavior was also observed, causing the loss os energy throughout the simulation time. Using a perturbation technique, found an approximate analytical solution for the non-ideal system. Then, we applied three control techniques to maintain the proposed system in a stable condition. Both the method of equations of state-dependent Riccati (SDRE), the method (LQR) and the feedback... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4591.pdf: 5813012 bytes, checksum: ff9274a4551d7ce6bfd65d00132098db (MD5) Previous issue date: 2012-07-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The industrial need to reduce energy consumption is part of a continuous evolution towards higher levels of sustainability and competitiveness. Considering these aspects, the search for alternatives to improve the performance of melting and holding furnaces in the aluminum industry is directly dependent on the refractory materials ability to keep heat and withstand the mechanical, chemical and thermal degradation processes. Therefore, five dense high-alumina commercial refractories were characterized according to their thermo-mechanical properties, physical features and aluminum corrosion resistance. The results pointed out that choosing the most suitable composition requires the evaluation of the chemical aspects and thermal shock resistance. Moreover, the understanding of high emissivity coatings applications was also focused in order to develop an alternative which could increase heat savings. Thus, two methods were developed to analyze the coating efficiency: a) the temperature measurement of painted specimens fired at different temperatures in a furnace; and b) the heating curve profile of a ceramic sample during firing in a furnace lined with refractories previously coated with high emissivity paint. Three commercial products were characterized and both evaluation methods showed that the high emissivity coating affected the sample heating, although a reduction in its efficiency was observed during the testing cycles. Furthermore, in order to attest the effectiveness in industrial practices, a high emissivity coating was applied on the refractory walls of a melting aluminum transport crucible. The results showed that the combined analysis involving the correct selection of refractories and application of high emissivity coatings can open new paths toward cost reduction and industrial sustainability. / Nas indústrias de base ou de transformação a energia utilizada para o aquecimento da carga é parcialmente dissipada tanto pela exaustão dos gases quanto pelos refratários que revestem internamente esses equipamentos industriais que trabalham em altas temperaturas. Assim, a busca por alternativas para um melhor desempenho dos fornos de fusão e espera da indústria de alumínio depende diretamente da capacidade dos materiais refratários em reter o calor e resistir aos processos de degradação nos aspectos mecânico, químico e térmico. Para tanto, cinco refratários aluminosos comerciais densos foram caracterizados por ensaios termo-mecânicos, físicos e de corrosão por alumínio. Os resultados obtidos indicaram que no processo de seleção é preciso considerar principalmente a composição química e a resistência ao choque térmico dos refratários. Em paralelo, buscou-se entender o uso da tinta de alta emissividade como uma alternativa que contribuísse para o melhor aproveitamento do calor gerado. Assim, foram desenvolvidas duas metodologias que pudessem mostrar a eficiência dessas tintas: a) medição da temperatura de corpos-de-prova pintados e aquecidos dentro de um forno e, b) a determinação da curva de aquecimento de uma carga em um forno cujos refratários foram revestidos com tinta de alta emissividade. Três produtos comerciais foram caracterizados, sendo que o uso das metodologias mostrou que a tinta afeta o aquecimento da carga. Entretanto, observa-se que a eficiência é reduzida ao longo dos ciclos dos ensaios. Adicionalmente, procurou-se conciliar a teoria com a prática industrial, efetuando-se um estudo usando cadinhos de transporte de alumínio líquido com o interior das tampas recobertas com a tinta. Dessa forma, os resultados deste trabalho apontaram que a análise conjunta envolvendo a correta seleção de refratários e a aplicação de tintas de alta emissividade desenvolve ações para a redução dos custos e para o caminho em direção à sustentabilidade.

Orientador: Nelson Miguel Teixeira / Resumo: O presente trabalho objetiva a elaboração de um modelo matemático que, através da obtenção de parâmetros elétricos de um motor em regime de trabalho, analise a possibilidade de substituição do mesmo por um de menor potência, obtendo-se economia de energia. Elaborou-se um programa computacional, que proporciona análise da eficiência energética no uso de máquinas elétricas em uma agroindústria canavieira. A linguagem computacional Visual Basic da Microsoft, foi utilizada na elaboração de dois processos para obtenção de modelos matemáticos. Um dos métodos utiliza valores obtidos em catálogos, tais como, rendimento e fator de potência para as condições de 50%, 70% e 100% da potência nominal, que foi denominado Método Porcentagens das Cargas. Através desses valores foram possíveis obter as equações das curvas características dos motores para as condições de cargas mencionadas. O outro método utiliza um programa computacional específico para aquisição de coordenadas reais de imagens digitais, ou seja, obtenção das coordenadas das curvas características dos motores, que foi denominado Método Imagens Digitais. Ambos permitirão obter a regressão das curvas características que servirão para o desenvolvimento do programa de análise do motor. Os dados de entrada são os valores de potência nominal, número de pólos, tensão, rotação nominal e corrente de operação do motor em análise que processados, calculam os valores da potência utilizada, fator de potência, rendimento, rotação, escorregamento e fator de utilização. Caso o fator de utilização seja inferior a 70%, o programa recomenda a troca do motor, simulando seu funcionamento de maneira otimizada para as novas condições de potência. Serão calculados então: corrente de operação, potência nominal, potência utilizada, fator de potência, rendimento, rotação, escorregamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This work has as main purpose the development of a mathematical model which, through the use of electrical parameter of a motor in working process, analyzes the possibility of replacement of the same one by another with lower power in order to save more energy. A computer program has been elaborated and provides the energetic efficiency of the electric machines in a sugar cane agricultural industry. The computer language Visual Basic of Microsoft has been used in two processes in order to get the mathematical model. One of the methods use values obtained in catalogs such as power output and factors to the conditions of 50%, 70% and 100% of the nominal power that was named Percentage of Charge Method. Through these values to get the equation of characteristic curves of the motors above mentioned. The other method uses a specific computer program by receiving real coordinate of digital images that was named Digital Image Method. Both processes will allow to acquire the regression of characteristic curves that will be useful to develop the program of motor analysis. The entrance data are the nominal power, quantity of poles, tension, nominal rotation e motor operation current in analysis once developed, calculate the value of the power used, power factor, output, rotation, slipping and utilization factor. But in case the utilization factor is less than 70% the plan advises to change motor, simulating its functioning in a optimized way to the new power condition. Then will be evaluate the operation current, nominal power, used power, power factor. It has been taken as a model a motor simulator with 29.6 hp power, tension 440 V, 60 Hz, 4 poles and current operation 16 A, the program shows that the motor is superdimentioned and performs the two methods described as follows... (Complete abstract, click electronic address below). / Doutor

Orientador: José Manoel Balthazar / Banca: Angelo Marcelo Tusset / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Resumo: Nos últimos anos, a pesquisa sobre captura de energia, tem aumentado substancialmente. Muitos pesquisadores têm concentrado seus esforços em encontrar a melor configuração para estes sistemas e para otimizar sua potência de saída. No processo de captura de energia, a energia elétrica é obtida através da conversão de energia mecânica, criado por uma fonte de vibração do ambiente através de um transdutor, por exemplo, um fino filme piezocerâmico. Diferentes mecanismos de acoplamento eletromecânico têm sido desenvolvidos para dispositivos de captura, e um interesse particular tem sido dado ao uso de modelos que transformam a vibração mecânica em corrente elétrica utilizando um elemento piezoelétrico. Neste trabalho, foi proposto um modelo de captura de energia de vibrações, incluindo não-linearidades no acoplamento piezoelétrico e uma excitação não-ideal. Demonstrou-se que a potência capturada foi influenciada pelo efeito das não-linearidades do acoplamento piezoelétrico, alterando o comportamento dinâmico do sistema. Com o acoplamento fraco, um comportamento caótico foi encontrado causando instabilidade. Com o aumento do acoplamento ocorreu um aumento da energia capturada até um certo limite onde o aumento da não-linearidade teve um efeito amortecimento sobre as vibrações não-lineares da estrutura causando a perda de energia. Realizando simulações numéricas o comportamento do modelo foi analisado através dos expoentes de Lyapunov, retratos de fase, históricos de deslocamentos no tempo onde um comportamento caótico também foi observado, causando a perda de energia ao longo do tempo de simulação. Usando uma técnica de perturbação, foi encontrada uma solução analítica aproximada para o sistema não-ideal. Então, aplicou-se três técnicas de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years, research on energy harvesting, has increased substantially. Many researchers have concentrated their efforts on finding the best configuration for these systems and to optimize its power output. In the process of energy harvesting, electric power is obtained by converting mechanical energy created by a vibration source from the environment through a transducer, for example, a thin film piezoceramic. Different mechanisms of electromechanical coupling devices have been developd to harvesting, and a particular interest has been given to the use of models that tranform the mechanical vibration into electrical current using a piezoelectric element. In this paper we propose a model to energy harvesting from vibrations, including non-linearities in the piezoelectric doupling and a non-ideal excitation. It was demonstrated that the power captured was influenced by the effect of the nonlinearities of the piezoelectric coupling, modifying the dynamic behavior of the system. With a weak coupling, a chaotic behavior was found causing instability. With the increase of the coupling has ocurred an increase in the energy captured until a limit, where the increase of non-linearity has a damping effect on vibrations of the non-linear structure causing the loss of energy. Performing numerical simulations the behavior of the model was analyzed using the Lyapunov exponents, phase portraits, historical displacements in time where a a chaotic behavior was also observed, causing the loss os energy throughout the simulation time. Using a perturbation technique, found an approximate analytical solution for the non-ideal system. Then, we applied three control techniques to maintain the proposed system in a stable condition. Both the method of equations of state-dependent Riccati (SDRE), the method (LQR) and the feedback... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Roger Josef Zemp / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:03:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salviano_FlaviaRichterFernandez_M.pdf: 1544610 bytes, checksum: faf01181a27b65fd972f0e2414e7112b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Originalmente a Análise Pinch foi aplicada em projetos de novas redes de trocadores de calor em plantas industriais. No entanto, com a ampliação de plantas ou modificação das condições de processos, surgiu a necessidade de se adaptar o conceito de integração de processos para modificar redes existentes. Diante da limitação de ferramentas para auxílio em círculos e a dificuldade de se desenvolver projetos de retrofit, foi desenvolvida uma planilha eletrônica de cálculo baseada nos programas Microsoft Excel e Visual Basic for Applications (VBA). Os dados da rede existente e/ou proposta são inseridos pelo usuário e a planilha utiliza os conceitos de balanço energético e Network Pinch para calcular temperaturas de saída dos fluidos nos trocadores e temperaturas finais das correntes de processo. A ferramenta também permite ao usuário a identificação dos limites de recuperação de calor da rede existente e a minimização do consumo de utilidades sem mudanças topológicas / Abstract: Pinch analysis techniques were originally developed for projects of new heat exchangers networks in industrial plants. However the increasing capacity of plants or modifications in process parameters generated the necessity of adaptation of the original concept of process integration to retrofit of existing networks. Due to the limitation of tools to support calculations and the difficulty in developing retrofit projects, an electronic worksheet based on softwares Microsoft Excel and Visual Basic for Application (VBA) was created. The information of the existing and/or proposed network is inserted in the worksheet by the user and the program uses the concepts of energy balance and Network Pinch to calculate the outlet temperature of fluids in each heat exchanger and the outlet temperature of each process stream in the network. This tool also allows the identification of limits of heat recovery and the minimization of utilities consumption with no topological changes / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Stelamaris Rolla Bertoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:37:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oiticica_MariaLuciaGondimdaRosa_D.pdf: 8031849 bytes, checksum: 7b186c29405cc5443f860aedc6138082 (MD5) Previous issue date: 2010 / Abstract: Com a crise energética na década de 60, varias discussões foram levantadas com o propósito de estimular as edificações a estarem inseridas em um contexto sustentável. As edificações, por serem grandes consumidoras dos recursos naturais, buscam ser mais eficientes energeticamente que outras quando estas proporcionam as mesmas condições ambientais com menor consumo energético. Para tal, a bioclimatologia que relaciona o estudo do clima aplicado à arquitetura, quando focada nas decisões arquitetônicas, torna-se uma excelente ferramenta para se obter valores de consumo energéticos mais baixos. Nas regiões de clima quente úmido, a utilização do peitoril ventilado como estratégia de projeto bioclimático, é uma ferramenta de projeto muito bem aplicada dentro deste conceito. O peitoril ventilado é um dispositivo geralmente executado em concreto, em formato geralmente em "L" invertido, sobreposto a uma abertura localizada no peitoril abaixo das janelas, que tem por finalidade atuar como fonte complementar do movimento de ar proporcionado pelas aberturas. A presença deste elemento nas aberturas das edificações pode proporcionar uma redução do consumo de energia, uma vez que estimula a climatização natural, mas ao mesmo tempo permite a passagem de ruído para o interior das edificações. Este trabalho tem o objetivo de investigar o desempenho acústico de diversos protótipos de peitoril ventilado, utilizados em fachadas como estratégia passiva de projeto bioclimático. Como método de avaliação acústica foi medido o grau de isolamento acústico dos peitoris ventilados através da diferença de nível sonoro padronizado mantendo-se fixa a área de abertura e variando as características construtivas do elemento de fachada investigado. Diante dos diversos materiais construtivos utilizados nos protótipos foi possível verificar significativas alterações na atenuação acústica dos diferentes modelos investigados. Com isto, registra-se que a utilização de uma estratégia passiva de projeto bem aplicada poderá propiciar em melhora nas condições acústica no interior das edificações, estimulando assim a utilização da climatização natural e consequentemente contribuindo para um menor consumo energético. / Abstract: With the energy crisis in the 60s, several discussions have been raised with the intention of stimulating the buildings to be included in a sustainable context. The buildings, being large consumers of natural resources, seek to be more energy efficient than others when they provide the same environmental conditions with lower energy consumption. To this end, the bioclimatology that connects the study of climate applied to architecture, when focused on architectural decisions, it is an excellent tool to obtain values of lower energy consumption. In regions of warm humid climate, the use of ventilated window sill as bioclimatic design strategy is a very well implemented project tool in this concept. The ventilated window sill is a device generally in "L" inverted, made on concrete, overlaid with a sill opening located below the window, mainly act as a supplementary movement of air source provided by openings. The presence of this element in the openings of buildings can provide a reduction in energy consumption since it stimulates the natural climatization, but at the same time allows the passage of noise to the interior of buildings. This work aims to investigate the sound insulation of a wall containing different prototypes of ventilated windows sill commonly used in walls as a passive bioclimatic design. The presence of this element in the openings of buildings can provide a reduction in energy consumption since it stimulates the natural air conditioning, but at the same time allows the passage of noise to the interior of buildings. This work aims to investigate the sound insulation of a wall containing different prototypes of ventilated windows sill commonly used in walls as a passive bioclimatic design. As methodology, different settings of ventilated window sill were inserted in façade of flat opening building but made of different materials. The sound insulation performance of each element used in a façade were compared and analyzed. In preliminary results it was possible to verify changes in acoustic attenuation of different types of ventilated windows sill investigated. That is, records that the use of a passive strategy and implemented the project could offer in improving thermal and acoustic conditions inside the buildings with lower energy consumption. / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-05T16:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jordan_RodrigoAparecido_D.pdf: 4151251 bytes, checksum: 5f295ce6aad3424e1d906a806a3d8275 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A geração de energia térmica é de grande importância na agroindústria de laticínios para conservação e qualidade do leite. Como a energia elétrica é a fonte principal utilizada para geração de energia térmica, o setor leiteiro enfrenta atualmente, dois problemas: um relacionado ao custo da energia elétrica, onerando a produção; o outro, relacionado à distância das propriedades rurais das redes de energia elétrica, limitando a utilização de sistemas de refrigeração que contribuiriam para uma melhoria significativa na qualidade do leite produzido, evitando-se perdas por falta de tratamento térmico adequado. Devido à baixa qualidade da energia elétrica rural, com grandes oscilações de tensão, é freqüente, em propriedades leiteiras, acontecer a queima prematura do equipamento de refrigeração. Neste caso, além do prejuízo com o equipamento, o produtor ainda tem que amargar o prejuízo com a perda da produção. Nos laticínios produtores de leite tipo ¿A¿, além da necessidade da geração de ¿frio¿ para resfriamento do leite, é necessário também, a produção de água quente em torno de 50 ºC a 60 ºC para limpeza das instalações e equipamentos de ordenha e processamento. Em geral é utilizado aquecimento elétrico com emprego de resistências, aumentando ainda mais o consumo de energia elétrica. Os aquecedores elétricos são de grande potência e elevado consumo. Diante do problema levantado e a necessidade de buscar alternativas mais econômicas, foi desenvolvida uma bomba de calor água-água para produção simultânea de gelo ou solução gelada para resfriamento do leite e água quente para limpeza e desinfecção das instalações e equipamentos. Para acionamento desta bomba de calor foi utilizado um motor à combustão convertido para gás, permitindo o uso do biogás proveniente da digestão anaeróbia dos dejetos bovinos, proporcionando assim uma fonte barata e renovável de energia, além do tratamento correto dos dejetos presentes em grande quantidade nestas instalações e, também, em contrapartida, a produção de biofertilizante de ótima qualidade. Foram montados três protótipos, onde dois foram instalados em laboratório e um a campo para testes com biogás. Os resultados obtidos mostraram um potencial de economia com a redução dos custos com energia da ordem de 92% quando comparado o desempenho econômico da bomba de calor a biogás em relação ao equipamento de refrigeração e ao aquecedor elétrico. O potencial de economia da bomba de calor quando acionada com energia elétrica foi da ordem de 65 % / Abstract: The generation of thermal energy is of great importance in the dairy industry for its conservation and quality of the milk. As the electric energy is the main source used for generation of thermal energy, the dairy industries faces now, two problems: one related at the cost of the electric energy, elevating the production cost; the other, related with the distance of the rural properties to the electricity gird, limiting the use of refrigeration systems. Due to the low quality of the rural electric energy, with great tension oscillations, it is frequent, in dairy farm, premature refrigeration equipment of refrigeration damage. In this case, besides the damage with the equipment, the producer still has the loss associated with the production. In the production milk type " A", besides the need of the generation of " cold " effect, is also necessary, the production of hot water (around 50 ºC to 60 ºC) for cleaning of the facilities and processing equipments. In general electric heating is conducted with resistances, increasing the loss and the bill paid by the producers. The electric heaters are of great power and high consumption. Due to the present problem and the need to look for economics alternatives, a water-to-water heat pump was developed for simultaneous production of ice or water frozen for cooling of the milk and hot water for cleaning and disinfection of the facilities and equipment. For operation of the developed heat pump a gas converted engine motor was used, allowing the use of the biogas produced by cow manure biodigestion, this provides a low cost source of rewable energy, besides the adequate treatment of the animal wastes and the production of bio-fertilizer of great quality. Three prototypes were assembled, two were installed in the laboratory and one in the field, for tests with biogas. The obtained results showed a potential of economy of the order of 92% when compared the refrigeration equipment and the electric heater. When compared with electric energy, the potential of economy of the heat pump still was in the order of 65% / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Sinclair Mallet-Guy Guerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T07:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_MarceloLuis_M.pdf: 1235405 bytes, checksum: ae801be721ef7d6c3b5165c90f09aae5 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é a avaliação das perspectivas de uso do gás natural (GN) como combustível alternativo para o mercado nacional, e, dentro das possibilidades, sintetizar as principais estimativas de seu crescimento utilizando a matriz de insumo-produto. O gás natural desempenha papel interessante em diversas matrizes energéticas mundiais e pode-se dizer que o mesmo ocorre no Brasil, onde os problemas relacionados ao racionamento de energia elétrica, levaram à opção pelo produto que, entre outras características, apresenta custo viável e baixos índices de poluição atmosférica, principalmente emissão de monóxido de carbono (CO), um dos elementos de destaque na discussão de questões ambientais / Abstract: The main objective of this work is the assessment of the perspectives of the natural gas (NG) as an alternative fuel to the national market, and according to the possibilities synthesize the estimates of his growth. Nowadays the natural gas is an important piece in several energetic matrices around the world and is possible to say that the same happens in Brazil, where the problems related to the electricity supply suggests the option for the product that presents viable cost and low indexes of atmospheric pollution, mainly carbon monoxide emission (CO), one of the prominence elements in the discussion of environmental subjects / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T00:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assuncao_ValdecinoFerreirade_M.pdf: 5948222 bytes, checksum: 1004c2f9409ac5ca5896ed6357048d70 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho procura-se desenvolver um modelo de otimização de rede de trocadores de calor que represente adequadamente o processo e permita avaliar a influência de algumas variáveis da integração energética do mesmo, objetivando a redução do uso das utilidades e da área de transferência de calor. Neste sentido, busca-se apresentar não apenas uma solução em que um dos objetivos é ótimo, mas um conjunto de soluções eficientes que permita ao analista escolher a situação mais conveniente. As funções objetivos são analisadas utilizando técnicas de otimização multi-objetivo, com as trocas térmicas realizadas de acordo com as restrições impostas pelas técnicas de otimização em grafo generalizado e por um algoritmo que avalia adequadamente os intervalos de temperatura das correntes envolvidas no processo. Além disso, o modelo permite que se inclua todas as restrições relativas às combinações entre correntes e também parte das perdas de calor inerentes a estas, gerando, portanto, resultados mais realísticos. No entanto, para atingir os objetivos propostos pelo modelo são necessárias diversas combinações entre correntes, acarretando geralmente no uso de vários equipamentos de transferência de calor / Abstract: This work develops an optimization model for heat exchanger network synthesis which adequately represents the actual process. The model allows the evaluation of the intluence of the minimum utility usage and of the minimum heat transfer area in the heat exchange process. Rather than presenting a single solution where one of the objectives has been optimized, a complete set of efficient solutions is generated. The most suitable solution can then be chosen. The objectives are analyzed based on multiple criteria optimization techniques. The heat transfer is modeled in accordance with constraints imposed by generalized graph theory. An algorithm is used to correctly evaluate the stream temperature intervals in the processo Moreover, the model allows the inclusion of alI restrictions regarding the combinations among the streams and part of the heat loss inherent to them. Since heat dissipation to environment is considered, the model generates results similar to those achieved in practice. Nevertheless, to reach the objectives it is necessary to utilize several combinations between streams, increasing the amount of heat exchange equipment required. / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica