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Controle de uma microturbina a gás com câmara de combustão de baixa emissão de NOx

Merícia, Janaína Gomes de 22 June 2007 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2007. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-11-30T23:31:30Z No. of bitstreams: 1 2006_JanainaGomesdeMericia.pdf: 4475606 bytes, checksum: dd15c3ecdcb272b8b4b9eb84d6482c48 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-11T21:34:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_JanainaGomesdeMericia.pdf: 4475606 bytes, checksum: dd15c3ecdcb272b8b4b9eb84d6482c48 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-11T21:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_JanainaGomesdeMericia.pdf: 4475606 bytes, checksum: dd15c3ecdcb272b8b4b9eb84d6482c48 (MD5) Previous issue date: 2007-06-22 / Há um número grande de tecnologias sendo exploradas na área de geração distribuída de energia, dentre elas, as turbinas a gás de pequeno porte, conhecidas como microturbinas, são um projeto relativamente novo. Acopladas a geradores elétricos de alta velocidade, as microturbinas são capazes de gerar eletricidade em pequena escala, de forma independente, na faixa de 30kW a 500kW. Elas são unidades pequenas, de fácil instalação e custo relativamente baixo. Além disso, possuem apenas uma parte móvel, facilitando sua manutenção e prolongando sua vida, podendo ser utilizadas em ambientes isolados. O Laboratório de Energia e Ambiente do Departamento de Engenharia Mecânica na Universidade de Brasília tem conduzido estudos em relação à tecnologia de microturbinas. Neste trabalho são apresentados os componentes da arquitetura de instrumentação, identificação e de controle em tempo-real por computador para manter constante a velocidade de rotação da turbina de potência. Neste intuito, foi montada uma bancada de microturbina composta por um turbo-compressor comercial, uma câmara de combustão DLN acoplada a esse turbo-compressor, um sistema de injeção de combustível, um sistema lubrificação e um sistema de carga. A instrumentação implementada na bancada consiste de termopares, transdutores de pressão, um sensor óptico de velocidade e válvulas injetoras de combustível necessários para a caracterização e controle do sistema em estudo. Para aquisição de sinais, foi empregada uma placa de aquisição AD/DA, instalada em um microcomputador compatível. Foi desenvolvido um software, em linguagem orientada ao objeto (C++), responsável pela aquisição, monitoramento e armazenamento dos dados em tempo real. Estes dados foram utilizados para a identificação do sistema com técnicas de identificação lineares. A partir do modelo mais adequado ao funcionamento da microturbina, foi projetado e implementado um controlador PI, que foi capaz de manter a turbina de potência em rotação próxima ao valor de referência. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / A number of energy technologies are being employed for distributed generation. When it comes to small scale generation, microturbines are on the cutting edge of thermal technology due to their size, low capital, installation and O&M costs. This work presents the architecture components for the instrumentation, identification and control of a microturbine. The microturbine system was composed of a heavy truck turbocompressor, a dry-low-NOx (DLN) combustion chamber, fuel injection and lubrication apparatuses. The instrumentation was composed of thermocouples, pressure transducers, speed optical sensors and fuel injectors and respective conditioning circuits. The signal was acquired by means of an AD/DA card. A object-oriented software was developed for data acquisition and treatment. Linear system identification techniques were employed. The control was implemented based on the most adequate model of the microturbine.
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A Embrapa e a Agroenergia : plano, discurso e imagem para novo modelo de desenvolvimento

Cardillo, Marita Féres 28 March 2007 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2007. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-12-15T18:57:03Z No. of bitstreams: 1 Dissert_Marita.pdf: 945690 bytes, checksum: 65dfeb3ce85ea20783ffb3609b4113fa (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-07T22:34:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_Marita.pdf: 945690 bytes, checksum: 65dfeb3ce85ea20783ffb3609b4113fa (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-07T22:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_Marita.pdf: 945690 bytes, checksum: 65dfeb3ce85ea20783ffb3609b4113fa (MD5) Previous issue date: 2007-03-28 / Este trabalho tem o objetivo de compreender o cenário em que se situa o Plano Nacional de Agroenergia e compreender também o discurso da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) sobre a energia produzida a partir da agricultura. O Plano, lançado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento em 2005, foi elaborado também pela estatal de pesquisa, sua vinculada, que assume metas previstas no documento. A consciência dos efeitos econômicos, ambientais e sociais da energia oriunda de combustíveis fósseis - que prevalece na história do homem -, as projeções de crescimento da demanda por energia, os aumentos de preço do petróleo e sua condição de recurso escasso fazem com que países procurem alternativas energéticas mais limpas. No caso do Brasil, é preciso ampliar o acesso de populações à energia elétrica. Associam-se, para efeito desta dissertação, agroenergia, história e discurso. Como metodologia, os temas são examinados sob a ótica da Pesquisa Bibliográfica e da Análise do Discurso, com tendência à Escola Francesa. Da Pesquisa Bibliográfica, obteve-se um mosaico - que forneceu o referencial teórico - para o alcance dos objetivos específicos de: identificar o contexto que cerca o lançamento do Plano, a criação da Embrapa Agroenergia e a nova ênfase dada pela Embrapa à pesquisa voltada à energia proveniente da agricultura; resgatar a história da Embrapa relacionada às iniciativas governamentais anteriores e identificar as condições de produção do discurso ligado ao tema. A aplicação da Análise do Discurso para estudo do Plano e de instrumentos de comunicação utilizados na divulgação dos trabalhos a ele vinculados visou perceber a identidade atribuída à empresa ou assumida por ela; sua imagem; como se inserem questões pertinentes ao propósito do desenvolvimento sustentável, a voz que prevalece no material analisado e o que não é dito. As considerações finais partem da convicção de que é preciso que o Brasil e os atores envolvidos no projeto da agroenergia brasileira estejam atentos para que não sejam comprometidos os princípios do desenvolvimento sustentável, invocados na busca de fontes renováveis e que estão no discurso do Plano Nacional de Agroenergia. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work has the objective of understanding the context in which the Brazilian Agroenergy Plan finds itself and the discourse by the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) on energy produced from agriculture. The Plan, launched by the Ministry of Agriculture, Livestock and Food Supply in 2005, was also elaborated by the aforementioned state-owned research entity which is under the Ministry and assumes the expected goals established in the document. Awareness of the economic, environmental and social effects of energy derived from fossil fuels – which prevail in the history of man -, the projected growth of the demand for energy, the rise in oil prices and its condition as a scarce resource make countries look for cleaner energy alternatives. In Brazil’s case, it is necessary to expand the population’s access to electricity. For the effects of this dissertation, agroenergy, history and discourse are associated. As methodology, the topics are examined based on Bibliographic Research and Discourse Analysis views, with an inclination towards the French School (of thought). From Bibliographic research, a mosaic was obtained which afforded the theoretical reference for the achievement of the objectives of idendifying the context that surrounds the launch of the Plan, the creation of Embrapa Agroenergy and the new emphasis given by Embrapa to research dealing with energy derived from agriculture; retrieving Embrapa’s history in relation to prior governmental initiatives and identifying the conditions for the development of discourse regarding the topic. The application of Discourse Analysis for the study of the Plan and the communication instruments used in the dissemination of works tied to it aimed at perceiving the identity attributed to the corporation or associated with it; its image; how issues dealing with sustainable development are inserted, the voice which is loudest in reference to the analyzed material and what is left unsaid. The final considerations come from the conviction that it is necessary that Brazil and the players or actors involved in the Brazilian agroenergy project be attentive so as to not compromise the principles of sustainable development, evoked on the quest for renewable resources and which are part of the debate on the Brazilian Agroenergy Plan.
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Efeitos da torrefação no condicionamento de biomassa para fins energéticos

Rodrigues, Thiago Oliveira 02 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-04-27T14:31:22Z No. of bitstreams: 1 2009_ThiagoOliveiraRodrigues.pdf: 1013116 bytes, checksum: cd0b178dd24651706098cde8f08f4df6 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-30T22:19:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_ThiagoOliveiraRodrigues.pdf: 1013116 bytes, checksum: cd0b178dd24651706098cde8f08f4df6 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-30T22:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_ThiagoOliveiraRodrigues.pdf: 1013116 bytes, checksum: cd0b178dd24651706098cde8f08f4df6 (MD5) Previous issue date: 2009-02 / Na atual conjuntura energética mundial a biomassa apresenta-se como uma das poucas fontes capazes de suprir a crescente demanda frente à polêmica diminuição na oferta dos combustíveis fósseis, além das explícitas vantagens ambientais diante das alarmantes mudanças climáticas em curso no planeta. Contudo, esta fonte renovável possui características gerais que prejudicam seu uso direto como combustível. O alto teor de umidade, o baixo poder calorífico, a granulometria irregular, o baixo teor de carbono fixo associado ao alto teor de matérias voláteis, todas estas propriedades juntas tornam a biomassa um combustível heterogêneo de baixa qualidade. No intuito de padronizar e aumentar essa qualidade foram desenvolvidos diversos processos, entre eles a torrefação. A torrefação é um processo de conversão termoquímico que se caracteriza pelas temperaturas relativamente baixas (de 200C a 300C) e pelas reações essencialmente endotérmicas. Nesta faixa de temperatura a hemicelulose é o componente mais degradado. Este tratamento térmico garante a padronização e o aumento das qualidades energéticas da biomassa, mantendo em média, 90% do conteúdo energético e 70% da massa iniciais. Nesta pesquisa buscou-se avaliar os efeitos da torrefação nas principais propriedades energéticas (poder calorífico, densidade energética e análise química imediata) assim como outras propriedades que têm relação com o uso energético da biomassa (rendimento gravimétrico, densidade aparente e módulo de ruptura). Para tanto foi realizada a torrefação da madeira de Eucalyptus grandis sob três tratamentos distintos (T2 220C, T3 250C e T4 280C). As propriedades da madeira torrificada foram analisadas e comparadas com as propriedades da testemunha (T1), madeira seca a 0% de umidade, além das comparações entre os tratamentos. Os resultados indicaram mudanças estatisticamente significativas para todos os tratamentos. No entanto o T2 causou alterações pouco representativas, tornando-o mais interessante para a termorretificação da madeira. O T3 e o T4 provocaram mudanças expressivas nas características energéticas da madeira. Em função dos resultados e das condições de tratamento o T3 apresenta-se como o mais adequado para o condicionamento energético da biomassa. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / At the current energetic situation in the world biomass shows up as one of the few sources capable of supplying the growing demand up against the controversial supply reduction of fossil fuels besides the explicit environmental advantages in front of the alarming climate changes happening in the planet. However this renewable resource has general characteristics that affect its direct use as fuel. The high moisture content, the low calorific value, the heterogeneous granulometry, the low fixed carbon content associated with the high volatile material content, all these properties together make biomass an irregular fuel with low quality. In order to standardize and increase this quality several processes have been developed, among then there is torrefaction. Torrefaction is a thermochemical conversion process that stands out for the relatively low temperatures (200C to 300C) and for the endothermic reactions. At this temperature range hemicelluloses are the most degraded component of wood. This thermal treatment assures the standardization and the increase of the energetic characteristics of biomass, supporting in average 90% from the energetic and 70% from the mass initials contents. This research aimed to evaluate the effects of torrefaction at the principals energetic properties (high calorific value, energetic density and immediate chemical analysis) as well as others properties that have a relationship with the energetic use of biomass (gravimetric yield, apparent density and rupture module). In order to achieve this goal there was conducted the torrefaction of Eucalyptus grandis wood at three distinguished treatments (T2 220C, T3 250C, T4 280C). The properties of torrefied wood were analysed and compared with the witness properties (T1), dried wood at 0% of moisture content, beyond the comparisons among the treatments. The results indicated significant statistical changes for all treatments. Nevertheless T2 caused very few changes, making it more interesting for wood thermorectification. T3 and T4 have provoked expressive changes in woods energetic characteristics. Due to the results and the treatments operational conditions it can be assumed that T3 is the most efficient method for energetic conditioning of biomass.
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Utilização de exaustores eólicos como fonte geradora de energia elétrica

Matias, Fátima Elizabete dos Reis 24 June 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-11-29T14:15:34Z No. of bitstreams: 1 2013_FatimaElizabeteReisMatias.pdf: 2999297 bytes, checksum: 375765cd9f22a33a20cec9b7c8ee3c70 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-29T14:46:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FatimaElizabeteReisMatias.pdf: 2999297 bytes, checksum: 375765cd9f22a33a20cec9b7c8ee3c70 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-29T14:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FatimaElizabeteReisMatias.pdf: 2999297 bytes, checksum: 375765cd9f22a33a20cec9b7c8ee3c70 (MD5) / A presente dissertação objetiva demonstrar propostas para o desenvolvimento de protótipos capazes de gerar e fornecer energia elétrica, com a utilização de exaustor eólico interligado a uma lâmpada de emergência, sem a interferência da rede elétrica. O exaustor eólico é um tipo de equipamento abundante nos galpões industriais espalhados no país. Composto por um sistema simples e fácil de operar, combinado a produtos associados à geração de energia renovável e limpa, o exaustor concorre para o alcance do experimento. O ambiente de estudo escolhido é a cozinha industrial do IFMT Campus Cuiabá-Cel.Octayde Jorge da Silva, em razão de se constatar alto grau de calor neste ambiente, principalmente, em horários de pico de cocção. O resultado do experimento contribuiu para a análise de comparações de novos métodos para se utilizar a energia eólica, em pequenas gerações de energia elétrica. Para isso, foram propostos 4 processos construtivos, utilizando-se o exaustor eólico como fonte de energia elétrica. O melhor resultado foi o projeto desenvolvido para a construção de um gerador eólico com bobinas e imãs permanentes, de baixa potência, a ser acionado pelo vento. Este projeto, denominado "Processo com bobina e neodímio", tem caráter inovador em vários sentidos, além de ser um provável produto a ser produzido em escala comercial. É de fácil montagem, custo acessível, com um potencial superior ao analisado para pequenas gerações de energia. De todo o trabalho, resulta uma relevante contribuição para com a melhoria da qualidade de vida das pessoas e, sobretudo, concorre para a sustentabilidade na construção civil, apontando soluções com o uso de geração de energia elétrica produzida por exaustores eólicos, como fonte alternativa e limpa. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This dissertation aims to demonstrate proposals for the development of prototypes capable of generating and supplying electricity, with the use of a wind exhaust linked to an emergency lamp, with no interference of a power grid. The wind exhaust is a type of equipment largely found in industrial facilities around the world. It comprises a simple and easy-to-use system, combined to products associated to the generation of renewable and clean energy, the exhaust could be a possible option for the performance of the experiment. The study environment of choice is the industrial kitchen of the IFMT Campus of Cuiabá – Cel. Octayde Jorge da Silva. The reason for its choice is the high temperature in this environment, especially at peak cooking times. The result of the experiment contributed to the analysis and comparison of new methods for the use of wind power, in the generation of small quantities of electricity. For that, there have been proposed four constructive processes using the wind exhaust as a source or electricity. The best result has been the development of a project for the construction of a wind generator with coils and permanent magnets, of low potency, to be activated by wind. The project, named “Process with coil and neodymium” presents an innovative feature in many senses, besides being a product that could possibly be produced in large scale. It is easy to assemble, it has a low cost and with a potential that goes beyond the generation of small quantities of electricity. As a result of the project, there is the relevant contribution for the improvement of people´s quality of life and, mainly, allows the sustainability in civil construction, pointing to solutions with the use of electricity produced by the wind exhausts as a source of alternative, clean energy.
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Desenvolvimento e caracterização de uma câmara de combustão DLN – Dry Low Nox com tecnologia LPP – Lean Premixed Prevaporized

Ferreira, Marcelo Costa 12 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2007. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2009-05-11T14:07:05Z No. of bitstreams: 1 2007_MarceloCostaFerreira.pdf: 5719565 bytes, checksum: 8a2378598585220df455fe8fb2ce3583 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-05-11T16:45:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_MarceloCostaFerreira.pdf: 5719565 bytes, checksum: 8a2378598585220df455fe8fb2ce3583 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-05-11T16:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_MarceloCostaFerreira.pdf: 5719565 bytes, checksum: 8a2378598585220df455fe8fb2ce3583 (MD5) Previous issue date: 2007-12 / O atual estágio de desenvolvimento econômico brasileiro mostra-se favorável ao emprego, em maior escala, da tecnologia de geração distribuída. Isto se deve, em parte, ao aumento da demanda de energia elétrica, maior disponibilidade de gás natural, tarifas diferenciadas para os horários de ponta, entre outros atrativos. Uma alternativa para geração elétrica, em franco desenvolvimento, são as microturbinas que operam na faixa de 25 a 1000 kW. O presente trabalho consistiu no desenvolvimento e caracterização de uma câmara de combustão de microturbinas a gás do tipo DLN – Dry Low NOx com tecnologia LPP – Lean Premixed Prevaporized. Os principais objetivos foram: projetar e caracterizar queimadores individuais que operem no modo ultra-pobre, com chama estabilizada por gerador de vórtices (swirler); dimensionar o tubo de chama do combustor de forma a operar no modo pré-misturado; projetar o queimador piloto para transição do modo de queima pobre para pré-misturado e auxiliar a estabilidade operacional da câmara nos diversos regimes de carga; instrumentar adequadamente a bancada de microturbina para a caracterização dos queimadores e do envelope operacional da unidade em diferentes níveis de “carga”; caracterizar o conjunto de queimadores pobre, queimador piloto de pré-mistura e, por último, avaliar a transição entre modos de operação (ultra pobre e pré-misturado). Após a identificação do envelope de estabilidade operacional do combustor, variaram-se alguns parâmetros do processo na busca da minimização dos índices de emissões de NOx e CO. Em regime estável, nos melhores casos, obteve-se menos de 23 ppm de NOx, corrigido para 15% de O2 e menos de 67 ppm de CO, também corrigido para 15% de O2. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The actual economic development stage Brazilian is favorable to the employment, on a larger scale, of the distributed generation technology. This is due, in part, to the increase in electricity demand, greater availability of natural gas, differentiated rates for the pick load times, among others. An alternative for electricity generation, in continuous growth, are the microturbines which covers de power range from 25 to 1000 kW. The present work consisted on the development and characterization of a combustion chamber of microturbine gas generator of the type DLN (Dry Low NOx) based on LPP (Lean Premixed Prevaporized) technology. The main objectives were: to design and to characterize individual burners to operate in lean mode with the flame stabilized by means of a swirler device; to design the fire tube to operate in premixed combustion mode; to design the pilot burner for the transition between operating modes as well as to help stabilize the flame at several load regimes; to set an appropriate instrumentation for the apparatus as to facilitate burners and unit operational range characterization, to investigate the performance of the lean, pilot and premixed burners, and, lastly, to evaluate the stability of the system when changing the regime of operation (lean-lean to premixed). After identification of the stable operational range of the gas turbine combustor some process parameters were varied in searching for low emissions of NOx and CO. In stable regimes, for the best cases, it was obtained less than 23 ppm of NOx, corrected to 15% O2 and less than 67 ppm of CO, also corrected to 15% O2.
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Sistema fotovoltaico para comunidades isoladas utilizando ultracapacitores para armazenamento de energia / Photovoltaic system for isolated communities using ultracapacitors for energy storage

Dantas, José Mascena January 2012 (has links)
DANTAS, J. M. Sistema fotovoltaico para comunidades isoladas utilizando ultracapacitores para armazenamento de energia. 2012. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-12T11:52:42Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jmdantas.pdf: 5323385 bytes, checksum: fcaf0adf55bea2ba8470395eb579ff42 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-12T16:47:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jmdantas.pdf: 5323385 bytes, checksum: fcaf0adf55bea2ba8470395eb579ff42 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-12T16:47:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jmdantas.pdf: 5323385 bytes, checksum: fcaf0adf55bea2ba8470395eb579ff42 (MD5) Previous issue date: 2012 / This work presents the conception, design and implementation of a DC/DC boost converter to connect a photovoltaic panel to a bank of ultracapacitors for energy storage to replace the conventional automotive batteries. In the output of ultracapacitors a DC/DC step-down converter is used. This converter provides power to a telecommunication system for the supply of a single channel transceiver with the purpose of providing the services of rural telephony and Internet in isolated communities from the public energy grid. The system can provide the communication service to a isolated community from the power grid for up to three hours at night when used with radio equipment with cables, connectors and antenna for transmitting and receiving phone signal with consumption power of 13 W and with solar radiation rate of 5.500 W/m2 /day. During the day solar energy is captured by a photovoltaic panel and stored in ultracapacitors through a boost converter. This converter enables ultracapacitors to charge at the maximum power point (MPP) of the photovoltaic panel. The transceiver is activated when the phone is taken off the hook and the system power comes from the panel via ultracapacitors. If there are calls during the day, the photovoltaic panel meets the needs of the transceiver. At night, the panel used does not generate enough energy to power the telecommunication system. At night, if there is a phone call to the proposed system, the transceiver will be triggered, and the subscriber should take the handset off the hook to answer an incoming call. During this operation, the transceiver consumes approximately 13 W of power, which is provided by ultracapacitors that are interconnected through the buck converter. The proposed system is controlled by a microcontroller and a control circuit which tracks the maximum power point (MPP) of the photovoltaic panel, monitors the voltage level of ultracapacitors and determines the operating time of the DC/DC converter which enables the provision of power to the transceiver by the ultracapacitors. / Este trabalho apresenta a concepção, projeto e implementação de um conversor CC/CC elevador para interligar um painel fotovoltaico a um banco de ultracapacitores para armazenamento de energia em substituição às baterias automotivas convencionais. Na saída dos ultracapacitores utiliza-se um conversor CC/CC abaixador, que fornece essa energia a um sistema de telecomunicação para suprimento de um transceptor monocanal visando ao atendimento do serviço de telefonia rural/Internet em comunidades isoladas da rede pública de energia. O sistema pode suprir o serviço de comunicação para uma comunidade isolada da rede de energia elétrica por até três horas no período noturno, quando utilizado um equipamento rádio com cabos, conectores e antena para transmissão e recepção de sinal de telefonia com potência de consumo de 13 W e com radiação solar média de 5.500 W/m2 /dia. Durante o dia, a energia solar é capturada por um painel fotovoltaico e armazenada em ultracapacitores através de um conversor boost. Este conversor possibilita a carga dos ultracapacitores no ponto de máxima potência (MPP) do painel fotovoltaico. O transceptor é ativado quando se tira o fone do gancho e a alimentação do sistema vem do painel via ultracapacitores. Caso haja ligações durante o dia, o painel fotovoltaico supre as necessidades do equipamento transceptor. À noite, o painel utilizado não gera energia suficiente para alimentar o sistema de telecomunicação. No período noturno, caso ocorra uma chamada telefônica para o sistema proposto, o transceptor será acionado, o assinante deverá retirar o monofone do gancho do aparelho telefônico para realizar o atendimento. Durante essa operação o transceptor consome aproximadamente 13 W de potência, que é fornecida pelos ultracapacitores, os quais estão interligados através do conversor buck. O sistema proposto é controlado por um microcontrolador e um circuito de controle, que procura o ponto de máxima potência (MPP) do painel fotovoltaico, monitora o nível da tensão dos ultracapacitores e determina o tempo de funcionamento do conversor CC/CC, que possibilita o fornecimento de energia para o transceptor pelos ultracapacitores.
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Aspectos técnicos, econômicos e de sustentabilidade da produção de hidrogênio renovável /

Braga, Gustavo Garcia Arantes. January 2015 (has links)
Orientador: Julio Santana Antunes / Coorientador: José Luz Silveira / Banca: Pedro Magalhães Sobrinho / Banca: Ederaldo Godoy Junior / Resumo: O desenvolvimento de projetos de geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis apresenta cada vez mais destaque no cenário energético. Nesse quesito, o Brasil apresenta um grande potencial para geração de energia oriunda de fontes renováveis, destacando-se a energia solar, energia eólica e as centrais hidrelétricas. Outra fonte de energia em evidência é o hidrogênio, uma vez que a utilização desse combustível não causa a formação de gases causadores do efeito estufa. Entretanto, o hidrogênio só pode ser considerado como fonte renovável se sua produção ocorrer a partir de outras fontes renováveis. Uma forma de produção de hidrogênio é a eletrólise da água, essa reação consiste no processo de dissociação das moléculas da água através da utilização de energia elétrica. Esse dissertação tem como objetivo caracterizar a produção de hidrogênio a partir da eletrólise e expor os principais aspectos técnicos, econômicos e ambientais que influenciam na implantação de uma central de produção de hidrogênio. Com relação aos aspectos econômicos, foi empregada a metodologia proposta por Braga (2014), sendo apresentados gráficos com a finalidade de ilustrar o custo de produção do hidrogênio em função de cada uma das fontes estudadas. Para a análise ambiental, foi utilizada a ferramenta para análise multicritérios AHP proposta por Saaty (1980), associando os aspectos ambientais aos econômicos. Os resultados foram satisfatórios e sugerem que as tecnologias empregadas atualmente sejam significativamente mais atrativas quanto aos aspectos econômicos, entretanto, conforme os aspectos ambientais são ponderados, as alternativas renováveis começam a se destacarem / Abstract: The development of power generation projects from renewable sources has increasingly highlighted in the energy scenario. In this aspect, Brazil has great potential for power generation coming from renewable sources, especially solar energy, wind energy and hydropower. Another source of energy in evidence is the hydrogen, since the use of this fuel does not cause the formation of gases causing the greenhouse effect. However, hydrogen can only be considered as a renewable source if its production occurs from other renewable sources. One form of hydrogen production is the electrolysis of water, this reaction consist in the process of water dissociation through the use of electrical energy. This work aims to characterize the production of hydrogen from electrolysis and expose the main technical, economic and environmental factors that influence the implementation of a central of hydrogen production. With regard to economic aspects, it was used the methodology proposed by Braga (2014), and graphs were presented in order to illustrate the cost of hydrogen production due to each of the sources studied. For environmental analysis, the AHP tool was used to a multiple criteria analysis as proposed by Saaty (1980), and it were associated the environmental aspects to economics. The results were satisfactory and suggest that the currently technologies employed are significantly more attractive when the economic aspects are analyzed, however according to the environmental aspects start to be considered, the renewable alternatives stand out / Mestre
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Biocombustíveis : concepções de energia com enfoque para a educação ambiental /

Toyohara, Doroti Quiomi Kanashiro. January 2010 (has links)
Resumo: A necessidade de se reduzir o consumo de energia se fundamenta nas questões ambientais uma vez que a poluição atmosférica, chuva ácida e alteração climática global estão intimamente relacionadas com a produção e utilização de energia. É com esse desafio que essa investigação buscou, por meio de um estudo sobre biocombustíveis na educação básica, promover a formação do indivíduo com competências básicas, contribuindo para que esse indivíduo saiba lidar com a tecnologia e adquira senso crítico para atuar por uma sociedade melhor e intervir nos problemas ambientais relativos a questões energéticas. Para tanto, a contribuição foi feita por meio do processo educativo, com o olhar dirigido ao educador. Por meio de formação continuada de professores, a pesquisa promoveu a intervenção nas propostas de projetos de ensino dos educadores com diferentes estratégias de ensino para abordar o tema biocombustíveis entre outros relativos à energia. As estratégias citadas foram: o trabalho de campo, muito utilizado em projetos de educação ambiental; registros do professor e do aluno, denominados diários de aprendizagem; planejamento do projeto de ensino ou do plano de trabalho docente para a condução de trabalhos de alunos por meio da Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP); e a avaliação de desempenho com critérios de excelência definidos entre professores e alunos na forma de rubricas. O desenvolvimento de projetos no contexto escolar, conduzidos por meio da ABP, demonstrou ser uma estratégia de ensino indicada à formação integral do aluno, em especial, nos conteúdos atitudinais, o que foi possível verificar na reflexão dos atores (alunos e professores) envolvidos nesse processo / Abstract: The need to reduce energy consumption is based on environmental issues since air pollution, acid rain and global climate change are closely related to the production and use of energy. It is with this challenge that this research sought, through a study of biofuels in high education, to promote the formation of the individual with basic skills, contributing so that that individual can handle the technology and acquire critical thinking to work for a better society and intervene in environmental problems related to energy issues. With a view to this purpose, the contribution was made through the educational process, with a focus on the educator. Through the continued formation of the teachers, the research has promoted the intervention in the educator‟s teaching projects, emphasizing different teaching strategies to address the issue of biofuels and other energy-related issues. The strategies mentioned were: the field work, often used in environmental education projects; records of the teacher and the student, known as learning logs; planning of the teaching project or of the teaching plan for driving the students‟ work through Project Based Learning (PBL); and the performance evaluation based on excellence criteria established between teachers and students in the form of rubrics. The development of projects in schools, conducted by means of a PBL approach, proved to be a teaching strategy indicated to the formation of the student as a whole, especially in the attitudinal contents, which could be seen from the reflection of the actors (students and teachers) involved in this process / Orientador: Galeno José de Sena / Coorientador: Jânio itiro Akamatsu / Banca: Leonardo Mesquita / Banca: Rubens Alves Dias / Banca: Silvio Henrique Fiscarelli / Banca: Edson da Costa Bortoni / Doutor
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Caracterização química, física e térmica de pellets de madeira produzidos no Brasil

Garcia, Dorival Pinheiro [UNESP] 16 December 2010 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-16Bitstream added on 2014-06-13T18:30:58Z : No. of bitstreams: 1 garcia_dp_me_guara_prot.pdf: 1770377 bytes, checksum: d4bf624a96905b5751f7cece02041ed7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A atual matriz energética mundial baseia-se fundamentalmente na utilização de combustíveis fósseis, mas por questões ambientais 9efeito estufa e as emissões de CO2) e econômicas (preço do barril), o petróleo vem sendo substituído por outras formas de energia como os pellets de madeira que possuem grande potencial para suprir as necessidades atuais de energia com menor impacto ambiental. Desta forma, este estudo objetiva comparar as principais características químicas (carbono fixo, voláteis, cinzas, extrativos, lignina e holocelulose) característica físicas (comprimento, diâmetro, densidade a granel, teor de umidade e durabilidade mecânica), característica téricas (poder calorífico superior e inferior, densidade energética e termogravimetria) e as emissões de CO e NOx, desses biocombustíveis, com os padrões de qualidade estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Foram analisadas quatro procedências de pellets (um de eucalipto e três de pinus), uma amostra de serragem de eucalipto, uma amostra de casca de pinus e uma amostra de cavacos de pinus. Os pellets foram produzidos no Brasil e obtidos diretamente com os produtores em suas embalagens comerciais de venda e efetuadas análises seguindo normas padrões. A amostragem de gás foi realizada utilizando um analisador eletroquímico de gases para a determinação dos teores de monóxido de carbono, dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio presentes nos gases de combustão. Essas análises mostraram que o poder calorífico inferior dos pellets P1, pellets P3 e pellets P$, não atingiram valores mínimos exigidos na norma austríaca, que estabelce valores> 18MJ/kg e alemã que exige valores de 17,5 a 19,5 MJ/kg. Quanto ao teor de umidade, os resultados mostraram que a maioria atingiu este parâmetro de qualidade. A durabilidade mecânica dos pellets P1, pellets P3 e pellets P4 estão abaixo... / The current world-wide energy model is based basically on the oil fuel use, but for environment questions (greenhouse effect and CO2 emissions) and economic ( barrel of the price), the oil comes being substituted for other forms of energy as wood pelletsthat it possess great potential to supply the current necessities of energy with lesser environment impact. In such a way, this objective study to compare the main chemistries characteristics (fixed carbonm volatile, ashes, extratives, lignin and holocellulose), physica characteristics (length, diameter , in bulk density, moisture content and mechanical durability), thermal characteristics (heating value, net heating value energy density, thermogravimetric) and the emissions CO and NOx, of this bioenergy with the standards of quality established by the national and international norms. The four analyzed samples had been wooden origin of pellets (onde eucalyptus and three of the pinus), one sample of the sawdust of the eucalyptus, one sample of the pinus bark and one sample the wood pinus chips. The wood pellets were produced in Brazil and gotten directly with the producers in commercial packings, and made analysis regarding standard rules. An electrochemical analyzer of gases... (Complete abstract click electronic access below)
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Implementação computacional para desenvolvimento de pás de turbinas eólicas de eixo horizontal / Computational implementation for development blades of horizontal axis wind turbines

Almeida, Maurício Soares de January 2013 (has links)
ALMEIDA, M. S. de. Implementação computacional para desenvolvimento de pás de turbinas eólicas de eixo horizontal. 2013. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-17T16:45:18Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_msdealmeida.pdf: 3030063 bytes, checksum: 76497e5dedcbe4e0b80d03985cf7f4a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-17T18:03:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_msdealmeida.pdf: 3030063 bytes, checksum: 76497e5dedcbe4e0b80d03985cf7f4a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-17T18:03:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_msdealmeida.pdf: 3030063 bytes, checksum: 76497e5dedcbe4e0b80d03985cf7f4a3 (MD5) Previous issue date: 2013 / The aerodynamic design of a wind rotor aims to optimize the operating parameters, so that this provides a more efficient system operation in which it is used. This work consists in creating a software in C + + language through the integrated development environment C + + Builder, via a classic method of wind turbines design based on the Blade Element Momentum Theory (BEM). The software provides the user with geometric data for building, such as curved taper of the blade and torsion based on the airfoils data used. The power curve analysis is performed and displayed via a characteristic plot. The software predicts performance changes due to losses by the tip and the root of the blade, and also shows, among other things, the distribution of maximum loads along the blade, in the operating range desired by the user. The power delivered by the turbine can be calculated using wind speed data. / O projeto aerodinâmico de um rotor eólico visa a otimização dos parâmetros de funcionamento, para que este forneça uma maior eficiência no regime de operação em que é utilizado. O presente trabalho consiste na criação de um software em linguagem C++, por meio do ambiente de desenvolvimento integrado C++Builder, através de um método clássico de projeto de turbinas eólicas baseado na Teoria do Momento do Elemento de Pá (BEM). O software fornece ao usuário dados geométricos de construção, como curvas de afilamento e torção da pá com base nos dados dos aerofólios utilizados. A análise da curva de potência é feita e mostrada através de um gráfico característico. O software prediz as alterações de desempenho devido às perdas pela ponta e pela raiz da pá, e também informa, entre outras coisas, a distribuição das cargas máximas ao longo da mesma, de acordo com a faixa de operação desejada pelo usuário. A potência fornecida pelo aerogerador pode ser calculada através de dados de velocidade dos ventos.

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