Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-26T18:12:00Z No. of bitstreams: 1 153301.pdf: 2496023 bytes, checksum: 1857c5440692cd92861a02e00281073a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T18:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 153301.pdf: 2496023 bytes, checksum: 1857c5440692cd92861a02e00281073a (MD5) Previous issue date: 1980-06 / FINEP / CNPq / Estudo teórico-experimental do comportamento diário de um concentrador solar cilindro-parabólico eixo leste-oeste, associado a um tanque de estocagem. O protótipo construído consta de um refletor metálico de 2m² de área, distância focal 0,25m e de dois tubos: um absorvedor (de aço enegrecido) envolvido por outro de vidro, sendo os diâmetros nominais 25,4 e 52mm respectivamente. O tanque de estocagem tem capacidade de 90 l, o fluido de trabalho é água escoando a uma vazão de 200t/h numa tubulação de aço com diâmetro de 25,4mm, sendo o isolamento lã de vidro. Sob diferentes condições diárias de insolação, velocidade de vento e temperatura ambiente foram efetuados diversos testes, com o protótipo, fixada a vazão do fluido de trabalho, medindo-se as seguintes temperaturas: de entrada e saída do fluido de trabalho no concentrador, do fluido no interior do tanque de estocagem, e da superfície do tubo absorvedor. Como resultado de um balanço de energia no concentrador, foi obtido um sistema de equações não lineares que representa seu comportamento para diferentes variáveis de projeto, sendo incluídas ou não aquelas utilizadas no protótipo. Para a obtenção da solução foi utilizado o método iterativo de Newton-Raphson. Assim, para idênticas condições de insolação foi realizado um estudo comparativo entre o modelo considerado e o protótipo. Conseguiu-se também através da simulação uma previsão do funcionamento do concentrador solar para vários parâmetros de projeto diferentes daqueles utilizados no protótipo construído. Utilizou-se com este fim o modelo determinístico de insolação direta de Dogniaux. A boa concordância verificada entre os resultados teóricos a partir do modelo e experimentais pelo protótipo, indica que o estudo teórico desenvolvido pode ser utilizado no projeto e na previsão do comportamento de outras unidades de concentração com: valores maiores para o fator de concentração e para o comprimento do tubo absorvedor. / A theoretic-experimental study was developed for a cylindrical parabolic focussing collector east-west axis oriented, associated with a heat storage tank. The prototype consists of a metalic thin sheet reflector (2m² surface, 0.25 focal length) and two concentric pipes: a receiver tube (steel black painted) and an exterior glass tube wi th the following nominal diameters 25.4 and 52mm. The thermal storage vessel has a capacity of 90 l, and the working fluid is water flowing at a rate of 200 l/h inside a l" steel piping. All the system was isolated with a glass wool. The prototype was submitted to various testing solar insolation condutions, wind speeds,ambient temperatures. For a fixing rate of flow of the working fluid, several temperatures were measured as follows: inlet and outled fluid temperature in the receiver tube, bulk fluid temperature in the storage vessel, medium surface temperature in the receiver tube (in two points). An energy balance in the concentrator gives a non-linear equations system representing its behaviour during direct insolation daily variation. The solution was obtained using an iterative algorithm. Using the same insolation conditions it was made a comparison between the theoretical and the experimental data, and the results showed that the model represents with good accuracy the considered system. ln the theory other parameters were considered besides the ones used in the constructed prototype, in order to generalize the study. Also, the theorétical model was used to simulate the behaviour of the system for other dimensions (concentration factors, tube receiver lengths). For these aims it has been utilized the Dogniaux direct insolation deterministic model. The good accuracy of the results obtained from the prototype and the model shows that the developed the oretical study can be used to design and to simulate the ehavior of a cylindrical parabolic focussing collector increasing the concentration factor and receiver tube.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T15:38:25Z No. of bitstreams: 1 160281.pdf: 1805471 bytes, checksum: fae42d91d40243842459445aee534cc7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T15:38:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160281.pdf: 1805471 bytes, checksum: fae42d91d40243842459445aee534cc7 (MD5) Previous issue date: 1983-12 / CNPq / CAPES / Os coletores solares de tipo cilindro-parabólico apresentam um grande potencial de aplicação na área de geração de calor de uso doméstico e industrial. Entretanto, são requeridos, ainda, grandes esforços de pesquisa e desenvolvimento para um projeto ótimo deste equipamento. As influências das características geométricas dos componentes (refletor, absorvedor, tubo envelope ou tampa anticonvectivos), dos tipos de contagem e materiais empregados, sobre a formação da imagem e a concentração útil do coletor são analisadas através da técnica do traçado de raios da ótica geométrica, e considerando que o disco solar apresenta urna dimensão finita. São analisadas também as situações de erro e de perfeito apontamento do plano da abertura do concentrador para o sol. O estudo teórico permite identificar as dimensões construtivas mais adequadas, assim corno a forma e o acabamento da superfície refletora e o tipo de montagem do equipamento para urna dada concentração e o número de horas de funcionamento num sítio determinado. / The potential utilization of parabolic trough collectors for the production of industrial process and domestic uses is largely expected. Nowadays a big effort in terms of research and development must be done to be achieved an optimun design for this equipament. Utilising the ray tracing method and the solar dish concept, this work analyses the influence of the geometric characteristics of the components (reflector, absorber, envellope tube). Type of the frame and materials used on the immage and the concentrating factors, the case of perfect pointing or defocused to the sun is considered. From the theory are obtained the dimensions and geometry for the equipament, the form and the surface finish of the reflector and adequated supporting frame related with a given concentrating factor and working period of time for a choosen site.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 9428315 bytes, checksum: 48c140981cf20867371ca9c0ebfcfec7 (MD5) Previous issue date: 2013-03-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The respective thesis aims to develop a cooling system that uses an adsorptive chiller for cooling water and subsequent use of this cold water for air conditioning environment, theoretically and experimentally verifying the performance of adsorption refrigeration system, these devices have several advantages, among them, the use of clean energy such as solar. Brazil is a country with high rates of stroke, with an average capacity 16-20 MJ / year / h, so it becomes quite conducive to harnessing this energy, and to be contributing to the reduction of fossil fuel consumption and reduction of harmful gases to the environment. The proposed system consists of flat solar collectors, which are used to convert solar energy into thermal, being last transferred to a heat transfer fluid that circulates through the collector which is then stored in a boiler, or a thermal fluid, to be used whenever required for heating the bed adsorptive a chiller, which is composed of bed adsorptive the finned annular ducts involved with the adsorbent (silica gel). Many studies have been developed with the aim of increasing the performance of these systems, these studies have focused primarily on increasing the mass transfer and heat of adsorption beds and using systems which run continuously through the use of two adsorption beds which work in different phases. Experimental studies in porous beds featuring different configurations were performed, observing thus which present higher rates adsorbent, and subsequently applied this setting in the construction of the porous bed adsorptive chiller. A computational model was developed theoretically allowing you to check your system's performance. / O respectivo trabalho de tese visa desenvolver um sistema de refrigeração que utiliza um chiller adsortivo para resfriamento de água e posterior uso desta água fria para climatização de ambiente, verificando teoricamente e experimentalmente o desempenho do sistema de refrigeração por adsorção, estes dispositivos apresentam várias vantagens, entre elas, o uso de energia limpa, como a solar. O Brasil é um país que apresenta grande índice de insolação, com uma capacidade média de 16 a 20 MJ/ano/h, desta forma torna-se bastante propício o aproveitamento desta energia, além de estar contribuindo para a redução do consumo de combustíveis fósseis e redução de gases nocivos ao meio-ambiente. O sistema proposto é composto por coletores solares planos, que são usados para converter a energia solar em térmica, sendo está última transferida para um fluido térmico que circula pelo coletor que posteriormente é armazenado em um boiler, podendo este fluido térmico, ser usado sempre que necessário para o aquecimento do leito adsortivo de um chiller, sendo este leito adsortivo composto por dutos aletados na forma anular envolvidos com o adsorvente (sílica gel). Muitos trabalhos vem sendo desenvolvidos com o intuito de aumentar o desempenho destes sistemas, estes estudos estão concentrados basicamente no aumento da transferência de massa e calor dos leitos adsortivos e utilização de sistemas que funcione continuamente através do uso de dois leitos adsortivos que trabalham em fases diferentes. Ensaios experimentais com leitos porosos apresentando configurações diferentes foram realizados, observando deste modo, qual apresentaria maiores taxas adsortivas, sendo posteriormente aplicada esta configuração na construção do leito poroso do chiller adsortivo. Um modelo computacional foi desenvolvido permitindo verificar teoricamente o desempenho do sistema.

Made available in DSpace on 2015-11-25T01:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476372-Texto+Completo-0.pdf: 4077296 bytes, checksum: 85b4c453088ae9f0ceed3d18c8ad4570 (MD5) Previous issue date: 2015 / This work presents the study and development of a modification proposal of the classical MPPT - P&O approach, based on the utilization of the power and voltage derivatives in PV panel terminals. The contribution of this study consists in the employment of the time derivative of voltage that is used to determine converter duty cycle step size instantly. The proposed MPPT approach when compared to the classical P&O, presents some advantages like as: better dynamic response, steady state error reduction and robustness (considering different irradiation and temperature profiles). In order to validate this study, a microinverter prototype based on flyback converter, using this new approach, was implemented aiming to connect PV panels to the mains. Microinverter control strategy was held on Matlab/Simulink® environment in association to a data processing board (DS1104 from dSPACE®). / Este trabalho apresenta o estudo e o desenvolvimento de uma proposta de modificação do método de MPPT P&O clássico com base na utilização da derivada da potência e da derivada da tensão nos terminais dos painéis PV. A contribuição deste trabalho consiste no emprego da derivada da tensão dos painéis, a qual é utilizada para determinar a variação instantânea do ciclo de trabalho do conversor. O método de MPPT proposto em comparação com o método P&O convencional apresentou melhor desempenho considerando-se a resposta dinâmica, o erro de estado estacionário e a robustez (contra diferentes perfis de irradiância e de temperatura). A fim de validar este estudo, um protótipo de um microinversor com base no conversor flyback, usando a abordagem proposta, foi implementado com o objetivo de conectar painéis fotovoltaicos à rede elétrica. A estratégia de controle do microinversor foi realizada em ambiente Matlab/Simulink® em associação a uma placa de processamento de dados (DS1104 da dSPACE®).

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-24T15:05:41Z No. of bitstreams: 1 LEONARDO PEREIRA DE LUCENA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 11573134 bytes, checksum: 689b988911a16bc701eb60fd11c48dac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T15:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LEONARDO PEREIRA DE LUCENA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 11573134 bytes, checksum: 689b988911a16bc701eb60fd11c48dac (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / CNPq / Em face da atual crise energética, pela qual o Brasil vem passando, torna-se proeminente a inserção de novas fontes de energia a matriz energética nacional. Devido a sua localização e condições climáticas o nordeste brasileiro possui uma vocação para utilização de energia solar, principalmente para aplicações térmicas. Contudo os meios atualmente disponíveis são importados e a maioria deles apresentam temperaturas de trabalho inferiores a 50ºC. O presente trabalho objetiva o desenvolvimento de um coletor solar cilíndrico parabólico 100% nacional e que possa atingir temperaturas da ordem de 90ºC. Foi utilizada uma metodologia de projeto que consistiu no estudo de diversos coletores solares a fim de propor um coletor solar cilíndrico parabólico inteiramente nacional. Foi desenvolvido uma sistema de rastreamento solar, bem como uma instrumentação que permite avaliar o desempenho térmico do equipamento. Para avaliação de desempenho, o equipamento, foi realizado um teste de campo, bem como a simulação numérica do coletor. O teste de campo foi realizado no período de 09:30:00 a 12:30:00 onde foram monitoradas a temperatura em diversos pontos do coletor. A simulação numérica consistiu na solução das principais equações fenomenológicas envolvidas no processo de aquecimento solar, a partir de características do coletor e dados de radiação aquisitivos no momento dos testes. Como principais resultados obteve-se a eficiência global do coletor de 27,7%, bem como uma boa concordância com entre a curva experimental e a obtida pelo software. / Given the current energy crisis, in which Brazil has been going trough, it becomes prominent inserting new energy sources to the national energy matrix. Due to its location and climate conditions, northeastern Brazil has a vocation for use of solar energy, especially for thermal applications. However currently available equipment to harness this energy, are imported and most of them have working temperatures below 50 ° C. This work aims the development of a cylindrical parabolic solar collector 100% national and that can reach temperatures of 100ºC. The design methodology consisted in the study of several solar collectors in order to propose an entirely nation Parabolic Trough. A solar tracking system has been developed, as well as an instrumentation one, which allows the assessment of the thermal performance of the equipment. For performance evaluation, the equipment went through a field test and numerical simulation of the collector was performed. The field test was carried out from 9h30am to 12:30am, where temperature in various points of the collector were monitored. The numerical simulation was based in the solution of the main phenomenological equations involved in a solar heating process, from collector features and radiation data during the tests. The main results obtained was the global efficiency of 27,7% as well as a good agreement between the experimental curve and the one obtained by the software.

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-25T12:01:06Z No. of bitstreams: 1 ÍTALO GOMES DE ANDRADE - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 2168161 bytes, checksum: 897247fa39243206441054b561f5aa4c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T12:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ÍTALO GOMES DE ANDRADE - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 2168161 bytes, checksum: 897247fa39243206441054b561f5aa4c (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Este trabalho expõe o estudo do desenvolvimento experimental de um sistema de secagem direcionado à produção de frutas desidratadas, com uso da energia solar, sob a utilização de duas formas dessa energia, energia solar fototérmica e energia solar fotovoltaica, que se apresenta como alternativa aos secadores comerciais atualmente existentes que usam energia elétrica. No sistema multienergético, a energia solar fototérmica foi utilizada para aquecer o ar ambiente que é o fluido de trabalho no coletor solar, enquanto que a energia solar fotovoltaica foi utilizada para garantir o fluxo deste fluido na câmara de secagem. Para os testes com o secador, foi escolhido o abacaxi, que tem elevado teor de umidade, sendo altamente perecível, e que também se destaca pela alta demanda e rentabilidade no cenário agrícola de frutas. Na concepção do trabalho apresenta-se como o processo de secagem se realiza e quais os equipamentos utilizados para se efetuar essa técnica, bem como, as formas de energia utilizadas. Todos os materiais utilizados são de baixo custo e facilmente encontrados na região. Os testes experimentais foram realizados nas cidades de Campina Grande e Patos, ambas no estado da Paraíba, no período da primavera e verão do ano de 2014. São apresentados os resultados obtidos em cinco testes experimentais, que permitiram a obtenção das curvas de secagem para cada experimento e calculados o rendimento do equipamento e a eficiência do processo de secagem. Os resultados obtidos mostraram que o sistema desenvolvido e testado experimentalmente na produção de abacaxi desidratado funcionou. Esses resultados foram comparados com valores já relatados na literatura e mostraram-se suficientes para produzir um produto final de qualidade elevada, com teor de umidade final na faixa de 20% a 24%. A média do rendimento térmico obtido no equipamento foi de 36%, enquanto que a média da eficiência do processo de secagem foi de 95%. Com a análise dos resultados, ficou comprovada a operacionalidade funcional e construtiva do sistema de secagem multienergético desenvolvido, que contribui para promoção do desenvolvimento sustentável porque utiliza como fonte energética apenas energia de origem solar. / This work presents an experimental study development of a drying system directed to the production of dehydrated fruit, with use of solar energy, in the use of two forms of this energy, photothermal solar energy and photovoltaic solar energy, which is an alternative to dryers commercial currently exist that use electricity. In multi energy system, the photothermal solar energy is used to heat the room air which is the working fluid in the solar collector, while the photovoltaic solar energy was used to ensure the flow of this fluid in the drying chamber. For tests with the dryer, was chosen the pineapple, which has high moisture content and is highly perishable, and that also stands out for the high demand and profitability in the agricultural scenario of fruit. The design of the work is presented as the drying process takes place and what equipment used to perform this technique, as well as the forms of energy used. All materials used are inexpensive and easily found in region. The experimental tests were conducted in the cities of Campina Grande and ducks, both in the state of Paraíba, during the spring and summer of 2014. Are shown the results obtained in five tests which allowed obtaining the drying curves for each experiment and calculating the efficiency of the equipment and the efficiency of the drying process. The results showed that the system developed and tested experimentally in the dehydrated pineapple production worked. These results were compared with values already reported in the literature and shown to be sufficient to produce a final product of high quality final with moisture content in the range of 20% to 24%. The temperature efficiency in the equipment was 36%, while the average drying process efficiency was 95%. With the analysis of the results, it was proved the functional and constructive operation of multienergético drying system developed, which contributes to promoting sustainable development because it uses as an energy source of solar energy only.

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-27T12:01:23Z No. of bitstreams: 1 CAIO TÁCITO MIRANDA CASTRO BEZERRA DE MELO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 5031190 bytes, checksum: 98397cbbbbe303c0c4d003b0a137dde7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-27T12:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAIO TÁCITO MIRANDA CASTRO BEZERRA DE MELO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 5031190 bytes, checksum: 98397cbbbbe303c0c4d003b0a137dde7 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento e o estudo experimental de um secador solar com foco nas tecnologias apropriadas para a agricultura brasileira, disseminando a cultura das energias renováveis e contribuindo para promoção do desenvolvimento sustentável. Trata-se de um secador solar de exposição indireta, com coletor solar e câmara de secagem. Apresenta como inovações um capacitor térmico no interior do coletor solar e um sistema de movimentação do ar de secagem acionado por energia solar fotovoltaica, para obtenção de convecção forçada. Foi utilizada a relação entre volumes do coletor solar e da câmara de secagem de 5:1 e instalados sensores TH11, que medem a temperatura e umidade relativa do ar de secagem, conectados a uma placa de Arduino. O secador desenvolvido foi submetido a experimentos na secagem de banana prata (Musa Spp.). Foram coletados dados de variação de massa do produto, temperatura e umidade relativa do ar de secagem que permitiram avaliar as curvas de cinética de secagem da banana, a eficiência do processo de secagem e o rendimento térmico do secador solar. As inovações utilizadas permitiram obter temperaturas do ar no interior da câmara de secagem na média de 50ºC ± 5ºC, e umidade relativa do ar de secagem no interior da câmara de secagem na média de 30% ± 5%. O secador solar mostrou-se eficiente, pois, o tempo necessário para a banana atingir os valores de teor de umidade em base úmida em torno de 25%, foi de 840 minutos (14 h), compatível com os tempos relatados na literatura para equipamentos equivalentes. Constatou-se que o processo de secagem se comportou como nos secadores tradicionais com uma média na eficiência mássica do processo de secagem em torno de 83,95%. O Arduino, permitiu a medição de temperatura e umidade relativa do ar de secagem nas entradas e saídas do coletor solar e da câmara de secagem, o que possibilitou a realização do balanço de energia do secador solar, resultando no cálculo do rendimento termodinâmico do secador solar, o qual foi de 28,51% em média, e na obtenção das outras propriedades termodinâmicas do ar de secagem. As curvas de secagem ajustadas ao modelo matemático de Page, apresentaram em média um coeficiente de determinação de 99,06% podendo assim, ser utilizado para predizer o tempo de secagem da fruta até o ponto desejado. É possível concluir que o secador solar desenvolvido atende as demandas necessárias aos processos de secagem de banana, além de ser de baixo custo e de fácil operacionalidade, comparado com equipamentos semelhantes, o que justifica a sua viabilidade. / This paper presents the development and experimental study of a solar dryer with a focus on appropriate technologies for Brazilian agriculture, spreading the culture of renewable energy and contributing to promoting sustainable development. It is a solar dryer of indirect exposure to solar collector and coupled drying chamber, presenting innovations, among which the use of a thermal capacitor inside the solar collector and a drying air drive system powered by photovoltaic solar energy to obtain forced convection. Other innovations were the choice of the relationship between volumes of the solar collector and drying chamber of 5:1 and the installation TH11 sensors that measure temperature and relative humidity, connected to an Arduino board. The dryer developed was subjected to experiments in Silver banana drying (Musa spp.) Which were collected mass of product data, temperature and relative humidity for assessment of drying process efficiency, the drying kinetics curves and the thermal efficiency of the solar dryer and its components. The innovations have enabled used air temperature inside the drying chamber on average 50°C ± 5°C and relative humidity of the drying air in the average of 30% ± 5%. The solar dryer was efficient, because the time required for bananas reach the moisture content values on a wet basis of about 25% was 840 minutes (14 hours) compatible with the times reported in the literature for equipment equivalents. It was found that the drying process behaved as in traditional dryers with an average mass efficiency in the drying process of around 83.95%. The Arduino, guaranteed measuring temperature and relative humidity drying the entrances and exits of the solar collector and drying chamber, which enabled the realization of the energy of the solar drier balance, resulting in the calculation of the thermodynamic efficiency of the solar dryer which was 26.47%, and determination of other thermodynamic properties of the drying air. The drying curves adjusted to the mathematical model of Page, had an average coefficient of determination of 99.06% and can thus be used to predict the fruit drying time to the desired point. The conclusion of this work, the solar dryer developed meets the demands necessary for banana drying processes, in addition to being low cost and easy operation, with efficiency and reliability, compared to similar equipment, which justifies its viability.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-04T23:50:32Z No. of bitstreams: 1 RÚBIA RAFAELA FERREIRA RIBEIRO – TESE (PPGEQ) 2014.pdf: 6365871 bytes, checksum: 719978865fc338c30c4f8e76e51c2c1e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T23:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RÚBIA RAFAELA FERREIRA RIBEIRO – TESE (PPGEQ) 2014.pdf: 6365871 bytes, checksum: 719978865fc338c30c4f8e76e51c2c1e (MD5) Previous issue date: 214-09 / Capes / Este trabalho trata do estudo da eficiência energética de um sistema de tratamento de água via membrana de microfiltração acionado por energia solar fotovoltaica. Inicialmente foi realizada a caracterização do sistema, através de sua operação com disponibilidade de potência elétrica variável, sendo verificado seu perfil de funcionamento a partir da avaliação dos parâmetros: vazão do permeado, recuperação do sistema e remoção de cor e turbidez. A avaliação do sistema permitiu caracterizar o efeito da disponibilidade de potência elétrica e da pressão de operação do sistema na quantidade e qualidade da água potável produzida. A partir da caracterização do sistema e utilizando dados do potencial solarimétrico da região Campina Grande – PB para o período de Setembro/2013 à Agosto/2014, realizamos a perspectiva de produção de água purificada em função da oferta de energia solar disponibilizada para o período especificado. Posteriormente, avaliou-se o funcionamento do sistema operando efetivamente com energia solar fotovoltaica, o qual atingiu uma produção média de 298,8 L/dia, com uma pressão média de operação de 1,9 kgf/cm²; o qual corresponde a estimativa de produção prevista de acordo com a energia solar oferta ao longo do dia. Por fim, considerando a perspectiva de produção água purificada, estimamos a quantidade de pessoas beneficiadas através da operação do sistema, a qual corresponde a uma média de 645 pessoas. / This work deals with the study of the energy efficiency of a water system via microfiltration membrane driven by solar photovoltaics. Initially the system characterization was carried out through its operating with variable availability of electric power, being checked your profile operation from the evaluation of the parameters: permeate flow, system recovery and removal of color and turbidity. The evaluation of the system allowed us to characterize the effect of the availability of electric power and operating pressure of the system in the quantity and quality of drinking water produced. From the characterization of the system and using data solarimetric potential region of Campina Grande - PB for the period September/2013 to August/2014, we held the prospect of producing purified water depending on the supply of solar energy available for the specified period . Subsequently, we assessed the functioning of the system operating effectively with solar photovoltaics, which reached an average production of 298,8 L/day, with an average operating pressure of 1,9 kgf/cm²; which corresponds to estimated production predicted from solar energy supply throughout the day. Finally, considering the perspective of producing purified water estimate the number of people served by the operation of the system, which corresponds to an average of 645 people.

Orientador: João Francisco Escobedo / Banca: Dinival Martins / Banca: Alexandre Dal Pai / Banca: Erico Tadao Teramoto / Banca: Ricardo Molto Pereira / Resumo: O principal objetivo deste estudo é avaliar, com bases em resultados experimentais, um sistema de aquecimento solar constituído de mangueira de polietileno que permite a transferência do calor gerado pela radiação solar direta e/ou difusa (Energia Solar Térmica) para a água. O sistema foi dimensionado para atender a demanda de um Centro de Ressocialização com capacidade para 220 internos. Justifica-se a escolha do tema pelo fato de que consiste em um assunto atual de grande relevância, principalmente porque vive-se uma crise energética em nível mundial. O estudo comprova através de um experimento a viabilidade do aquecedor solar de baixo custo, considerando-se sua aplicabilidade em locais que demanda grande volume de água aquecida para banho. Os resultados demonstraram que o sistema alternativo proposto atendeu de forma eficiente e econômica a demanda solicitada, o que pode ser adotada pelo poder público em qualquer um de seus segmentos que necessite de água aquecida, com objetivo de reduzir custos e contribuir com o sistema energético brasileiro. O sistema foi analisado para atuar em fluxo continuo e fluxo intermitente, ambos objetivando aquecer a água a temperaturas superiores a 37 °C no inverno. Os resultados alcançados atenderam as expectativas coletando grandes volumes, com temperaturas médias acima de 42 °C. / Abstract: The aim of this study is to evaluate, with bases on experimental results, a solar heating system consists of polyethylene hose that allows the transfer of heat generated by direct solar radiation and / or diffuse (Solar Thermal Energy) to the water. The system has been designed to meet the demand of a Rehabilitation Center with a capacity for 220 inmates. Justified the choice of the theme for the fact that consists of a current subject of great importance, especially because it lives in an energy crisis worldwide. The study proves through an experiment the viability of solar heater low cost, considering their applicability in places that demand large volume of heated water for bathing. The results showed that the alternative system proposed met efficiently and economically the requested demand, which can be adopted by the government in any of its segments that need heated water, in order to reduce costs and contribute to the Brazilian energy system. The system was analyzed to operate in continuous flow, intermittent flow, both aiming at heating the water to temperatures above 37 °C in winter. The results achieved met the expectations collecting large volumes, with average temperatures above 42 °C. / Doutor

Orientador: Percival Bueno de Araujo / Co-orientador: Bala Venkatesh / Banca: Dilson Amancio Alves / Banca: Fábio Bertequini Leão / Banca: Gideon Villar Leandro / Banca: Marcos Amorielle Furini / Resumo: Os sistemas de transmissão em todo o mundo, que foram projetados e construídos para operar, predominantemente, com geração síncrona convencional, como a geração hídrica. Entretanto, agora se faz necessária a integração de energia renovável, tais como a energia eólica e energia solar. Estes geradores de energias renováveis estão localizados em locais ricos em recursos, causando uma injeções de potência em sistemas de transmissão, submetendo-os a indevidos esforços e obrigando-os a operar em novos pontos de operação. Em muitos sistemas de transmissão, a capacidade de integração se aproximou do limite, sendo necessárias atualizações para acomodar uma maior penetração de geração eólica. Os exemplos podem ser vistas na Alemanha, Ontario (Canadá) e Texas. Nestas situações, onde as capacidades do sistema de transmissão estão próximas do limite de operação, é importante para avaliar a estabilidade de tensão, considerando (a) a geração eólica e (b) possível efeito da incerteza na previsão. Neste trabalho, é proposta uma abordagem sistemática para estabilidade de tensão. Com a utilização de um algoritmo de fluxo de potência ótimo e da construção da matriz hessiana, será determinada a relação entre as mudanças nos valores mínimos singulares do sistema Jacobiano e as mudanças na injeção de potência no barramento em tempo real. Esta relação é usada para examinar o efeito da incerteza da previsão de energia eólica na estabilidade de tensão. O método proposto é usado para estudar os efeitos da incerteza sobre a estabilidade de tensão dos sistemas 6-barras, 57-barras e 118-barras do IEEE; do Sistema Sul Brasileiro reduzido e também foi usado um sistema real 600 barras. Os resultados são detalhados nesta tese / Abstract: Transmission Systems worldwide, that were designed and built to operate with predominantly conventional synchronous generation, are advancing to integrate large amounts of renewable energy generators. These renewable generators are sited at resource-rich locations, causing a geographical shift in power injections into transmission systems, subjecting them to undue stress and making them operate in new states. In many transmission systems, capacities to integrate wind resource are exhausted or are being upgraded to accommodate higher wind generation penetration. Examples may be seen in Germany, Ontario (Canada) and Texas. In these situations, where transmission system capacities have been reached, it is important to assess voltage stability by considering (a) wind generation and (b) possible effect of uncertainty in forecast. In this work, a systematic approach of studying voltage stability is proposed. Using an optimal power flow algorithm, the Hessianmatrix of power balance equations is determined that relates changes in minimum singular values of system Jacobian to changes in bus-wise real power injections. This relationship is used to examine effect of uncertainty of wind power forecast on voltage stability. The proposed method is used to study the effects of uncertainty on system voltage stability of 6-bus, 57-bus and 118-bus IEEE and 45-bus South Brazilian test systems, for the real analyses is used 600-bus and results are reported. Considering the simplification of computation, the proposed method has a clear advantage compared to the conventional Jacobian technique using repeated OPF solutions / Doutor