Orientador: José Antonio Siqueira Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:32:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Florio_JoaoLuiz_M.pdf: 3876077 bytes, checksum: 656fc1412001c5a7dcda51118870e94a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Mais de 90% dos sistemas de aquecimento de água por energia solar instalados no Brasil (número superior a 700.00 instalações) são do tipo convencional por circulação passiva. Esse tipo de instalação apresenta boa performance, aliada à simplicidade de funcionamento. Considerando-se que aproximadamente 8% da energia consumida em nosso país é para o aquecimento de água residencial, trata-se de uma excelente alternativa ecológica de economia de energia. Em períodos de baixa insolação, o usuário pode contar com um aquecimento auxiliar através de um resistor instalado no interior do reservatório (boiler).Nesta situação a temperatura da água até atingir o valor de desligamento do termostato de segurança do sistema.Não havendo o acompanhamento da temperatura, o sistema entra num regime de funcionamento de sucessivos períodos e aquecimento e resfriamento (por perdas de calor), até que o usuário lembre-se de desligar o disjuntor. Este trabalho apresenta uma solução economicamente viável de se melhorar essa situação, fazendo-se uso da eletrônica microcontrolada. Assim, pode-se monitorar o aquecimento da água pelo resistor auxiliar através de sensores do tipo NTC, propiciando uma economia de até 25% na conta mensal, além de outras comodidades. Possuindo três modos de operação : temporizado (atua como timer), termostato (termostato ajustável pelo painel) e programado (o usuário determina o momento de uso e a temperatura desejada da água) , o sistema é constituído por console de controle e unidade de potência. O sistema é de fácil instalação, constituindo uma alternativa viável para se melhorar significativamente a performance dos sistemas atuais / Abstract: Over 90% of heating water by solar energy installed in Brazil today (more than 700,000 facilities ) are of the conventional type passive thermosyphon. This type of installation has good performance and the simplicity of operation. Considering that approximately 8% of energy consumed in our country is for heating domestic water, this is an excellent alternative of ecological energy saving. In periods of low insolation, the user can rely on an auxiliary heating through a resistor installed inside the tank (boiler), powered through a circuit breaker. In this situation, with no one monitoring , the water temperature rises until it reaches the value of shutting down the thermostat's security system, which in most cases is set at 55 ° C. Without the monitoring of temperature, the system enters a regime of operation of successive periods of heating and cooling (for heat loss), until the user remember to turn off the breaker. This paper presents an economically viable solution to improve that, by making use of electronics microcontroller. Thus, one can monitor the water heating aid through the resistor sensor NTC, providing savings of up to 25% on the monthly bill, and other amenities. With three modes of operation: timer (operates as a timer), thermostat (panel adjustable thermostat ) and programmed (the user determines the time of use and temperature of the water), the system consists of the control console and power unit. The system is easy to install, providing a viable alternative to significantly improve the performance of current systems / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T13:16:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HenriquezGuerrero_JorgeRecarte_M.pdf: 22581929 bytes, checksum: 43baa03f4d321404f2af400b3968e721 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho apresenta uma abordagem diferente em relação ao conceito de janelas termicamente efetivas, isto é, janelas que reduzem a energia transmitida para dentro ou fora de uma sala. A idéia é usar um painel de vidro duplo preenchido com material de mudança de fase (pcm), cuja temperatura de fusão é determinada por critérios de conforto térmico. A investigação inclui modelamento dos mecanismo de transferência de calor e radiação através do painel, caracterização ótica de janelas convencionais e compostas, e simulação numérica. As amostras incluem vidros comerciais simples de diferentes espessuras e painéis de vidro duplo de diferentes espessuras e espaçamento entre vidros, preenchidos com ar, pcm e finalmente pcm colorido. O modelo é unidimensional transiente e a simulação numérica foi implementada através do método de diferenças finitas na sua forma explícita. Dos resultados da simulação numérica e dos testes de caracterização óticos foram levantadas curvas de ganho térmico, distribuição de temperatura através do painel e evolução da temperaturas da superfícies interna e externas do painel ao longo de um período de 24 horas de forma a verificar o efeito do pcm no desempenho térmico da janela composta / Abstract: This work present a new concept for thermally effective windows, that is windows which reduce the energy transfer to and fIom the internal ambient. This idea behind this concept is to use a pcm fill in the gap between the two glass panels. The fusion temperature of the pcm is selected according to the thermal cornfort criterion. The investigation includes modeling of the mechanisms of heat transfer relevant to the window problem, the thermal radiation through the glass panels, the optical characterization of conventional and composite window configurations and finally the numerical simulation of these configurations. Because of the lack of information on the thermal and optical properties of national gla~s and specially on the composite configuration optical tests were realized to determine the transmittance and reflectivity of simple glass panels of different thicknesses and spacings, air and pcm filled glass panels and finally coloured pcm filled glass panels. The model is a transient one dimensional and the numerical solution is based upon explicit finite difference scheme. the numerical simulations and the optical tests realized allow the determination of the heat gain, the temperature distribution across the glass panels, the outlet and the inlet instantaneous surface temperatures and finally the overall thermal performance of any glass panels including the proposed system / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Gilberto De Martino Jannuzzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T04:12:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cartaxo_ElizabethFerreira_D.pdf: 10851606 bytes, checksum: 38136a39d05f848ea08ca4674e302eb1 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O objetivo deste trabalho consiste na apresentação dos indicadores sócio-econômicos e energéticos de comunidades isoladas da Amazônia, caracterizada a partir de dados levantados numa pesquisa de campo de uma localidade no Estado do Amazonas. O trabalho apresenta uma análise técnica e econômica do sistema híbrido solar-diesel que fornece energia para a comunidade, abordando questões de desempenho e viabilidade de custos em relação a operação única com diesel, dentro do universo estrutural das formas de uso de eletricidade e das condições de sustentabilidade por parte dos consumidores. É feito um estudo da carga pelo lado da demanda com a finalidade de identificar os padrões de consumo dessas populações e estabelecer alternativas de uso mais eficiente e com atratividade econômica de modo a estimular a geração de renda familiar, considerando suas necessidades energéticas e seu modelo de produção / Abstract: The objective of this work consists of the presentation of the isolated communities' of Amazonian socioeconomic and energy indicators, characterized starting from data lifted in a research of field of a p1ace in the State of Amazonas. The work presents a technical and economic analysis of the system hybrid solar-diesel that supplies energy for the community, approaching acting subjects and viability of COstS in relation to only operation with diesel, inside of the structural universe in the ways of use of electricity and of the sustentabilidade conditions on the part of the consumers. It is made a study of the 1000 on the side of the demand with the purpose of to identify the patterns of consumption of these populations and to establish alternatives of more efficient use and with economic actratividade in way to stimulate the generation of income familiar, considering its energy needs and its production model / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_AdrianaRibeiro_M.pdf: 804756 bytes, checksum: a59e8487101882e6f002a7b40c0ea100 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Atualmente, técnicas de reúso de água empregando energias de fontes renováveis e materiais de construção de baixo custo são utilizados em pequenas escalas para atender populações carentes em saneamento básico, a fim de minimizar doenças de veiculação hídrica e a contaminação de compostos químicos nocivos à saúde humana. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) trata-se de uma tecnologia desenvolvida para minimizar e até mesmo converter poluentes químicos, como a matéria orgânica, em CO2 e água. A fotocatálise heterogênea é um tipo de POA que emprega o uso da radiação UV (solar ou artificial) sobre a superfície de um semicondutor no tratamento de inúmeros compostos e possibilitando também, a desinfecção microbiológica. No entanto, mesmo a radiação UV artificial apresentando bons resultados na fotocatálise, torna-se uma tecnologia cara que demanda o uso de energia elétrica. Uma alternativa que pode ser viável do ponto de vista técnico, econômico e ecológico é o emprego de garrafas PET para a produção de um reator fotocatalítico utilizando a radiação UV solar como fonte de energia. Este trabalho teve como objetivo verificar a eficiência de um reator de fotocatálise utilizando UV solar em garrafa PET no tratamento de efluente final da estação de tratamento de esgoto da Faculdade de Engenharia Agrícola - FEAGRI (UNICAMP). Além disso, foi empregado o uso de um reator de radiação UV artificial para comparar com o tratamento da fotocatálise UV solar. Os resultados mostraram que ambos os reatores fotocatalíticos são eficientes no pós-tratamento de esgoto, atingindo eficiência média de remoção em 99,99% de Escherichia coli e 42% na redução do teor de matéria orgânica representada pela DQO. Para os outros parâmetros de qualidade de água observados, o tratamento que mais obteve destaque na fotocatálise solar foi a Cor atingindo 93% de remoção. A fotocatálise heterogênea solar em garrafa PET mostrou ser uma alternativa promissora no tratamento de águas residuárias, principalmente por apresentar a vantagem de utilizar radiação UV solar como fonte de energia, e materiais reutilizáveis como a garrafa PET. / Abstract: Currently, techniques for reuse of water using renewable energy sources and building materials at low cost are used in small scale to serve needy populations in sanitation in order to minimize transmission of diseases and water contamination from chemical compounds harmful to human health. The advanced oxidative process (AOP) is a technology developed to minimize and even convert chemical pollutants such as organic matter into CO2 and water. The heterogeneous photocatalysis is a type of AOP that employs the use of UV radiation (solar or artificial source) on the surface of a semiconductor in the treatment of many compounds, allowing also the microbiological disinfection. However, even the artificial UV radiation in face to better results in photocatalysis, is an expensive technology that requires the use of electricity. An alternative that may be feasible from a technical, economic and ecological is the use of PET-bottles to produce a photocatalytic reactor using a solar UV radiation as an energy source. This study aimed to verify the efficiency of a reactor for photocatalysis using solar UV PET-bottle in the treatment of final effluent from wastewater treatment College of Agricultural Engineering - FEAGRI (UNICAMP). Moreover, a reactor using UV radiation from artificial source was developed and included in experiment to compare the treatment using UV solar as natural soruce against to UV photocatalysis source. The results showed that both reactors are efficient in the post-treatment of sewage, reaching in average efficiency of 99.99% removal of Escherichia coli and 42% reduction in organic matter content is represented by the COD. For other water quality parameters observed, the treatment that received more emphasis in solar photocatalysis was reaching 93% of color removal. The heterogeneous photocatalysis in solar PET bottle proved to be a promising alternative for the wastewater treatment, mainly by having the advantage of using UV radiation as a source of solar energy and reusable materials like as PET bottle. / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:15:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarceloJacominiMoreirada_D.pdf: 4911036 bytes, checksum: 621ab01f5e1f061dd69cb5599e64882b (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: presente trabalho estudou a melhoria da qualidade de esgoto sanitário tratado com a utilização de pré-filtração em pedregulho, filtração lenta com e sem carvão ativado, cloração, radiação ultravioleta (UV) e radiação solar em fluxo contínuo (SODIS). A unidade piloto constituía um pré-filtro de pedregulho em camadas com fluxo ascendente cujo efluente é destinado a dois filtros lentos com meio filtrante composto de areia com 40cm de espessura (num dos filtros foi inserida, uma camada de 10cm de espessura de carvão vegetal ativado granulado) e 3 camadas de mantas sintéticas não tecidas instaladas no topo da camada de areia seguindo de desinfecção foi realizada em três sistemas paralelos: cloração com hipoclorito de sódio; radiação UV com reator do tipo tubular e lâmpada bactericida submersa; radiação SODIS em fluxo contínuo. O pré-filtro de pedregulho apresentou eficiência de remoção de sólidos em suspensão, atenuou ainda, os picos de concentração de sólidos em suspensão e turbidez no efluente, garantido ao afluente dos filtros lentos menor variabilidade das suas características qualitativas. Os filtros lentos, com e sem carvão granulado, tiveram comportamentos semelhantes com relação a evolução da perda de carga e os resultados mostraram que a utilização do carvão ativado proporciona melhor remoção das impurezas, avaliadas pelos parâmetros adotados. A desinfecção com radiação UV atingiu eficiência próxima a cloração sendo um processo alternativo com menor risco de formação de produtos carcinogênicos, como os trialometanos. A radiação solar (SODIS) não atingiu valores adequados, uma vez que a temperatura no efluente não chegou à 50ºC, e apresentou problemas relativos à proliferação de algas. Concluiu-se que a utilização de tais tecnologias, além de serem de custo baixo e de simples operação e manutenção, conferem ao efluente melhores características físicas e biológicas, de tal modo que se pode adequar o efluente para o reúso em atividades de irrigação e o lançamento em corpos d'água / Abstract: The current work demonstrates the viability of domestic wastewater quality improvement by the slow filtration preceded roughing filtration and disinfection by ultraviolet and solar radiation. The pilot plant is constituided of two slow sand filters with 40 cm sand layer thickness and 3 layers of synthetic non woven fabrics installed in the top of the sand layer. Besides, in one of the filters there was inserted 10 cm thickness of granulated vegetal coal. The roughing filter presented efficiency of 22.5% in suspended solids removal, and 22.8% in turbidity removal. The slow filter with granulated coal s, had similar behaviors with the slow sand filter with only sand, regard to evolution of the head loss, so the initial average value was 6.2cm and 7.1cm, respectively. The average of the filtration run was of 40days. The results showed that the use of granulated coal better provides removal of the water impurities. The disinfections systems are installed after the filters. The efficiencies of removal in the slow filter with sand and blanket and of the slow filter I only contend sand coal and weaveeed blanket had not been, respectively: 28% and 36% for solids in suspension, 33% and 43% for turbidez, 26% and 39% for apparent color, 57% and 74% for total coliformes and 70% and 73% for E.coli. The chlorination has done with pump whose applies 2mg_-1 NaOHCl. The UV reactor has tubular layout. The SODIS reactor has continuous flow, TDH = 4hours. The use of such technologies was concluded that, beyond being of cost low e of simple operation and maintenance, confers to effluent the better physical and biological characteristics, being possible still to increase this efficiency with the use of granulated coal. The use of any insumo chemical is still standed out not during the treatment of the effluent one, becoming the applicable process in communities whose infrastructure is precarious. The evaluated system if still gives to adjust the water for reúso in activities that do not demand potable quality / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T19:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dedini_Denise_M.pdf: 3982873 bytes, checksum: 127e10ee6b1c23954d0179d570c4b2fe (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo / Abstract / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O presente trabalho consiste no estudo de revestimentos funcionais com aplicaÃÃo industrial nos setores metal-mecÃnico e energia. Para isto, foram estudados revestimentos de ZnAl, como camada protetora contra a corrosÃo, e realizado o desenvolvimento e a caracterizaÃÃo do revestimento (filme) semicondutor ZnTe para o aproveitamento da energia solar. Adicionalmente, foi desenvolvido um revestimento (filme fino) transparente condutor SnO2:F, depositado sobre vidro comum, para ser usado como substrato na eletrodeposiÃÃo do filme ZnTe. O estudo de corrosÃo do revestimento Zn-55Al (galvalume), depositado sobre substrato de aÃo carbono, foi feito como parte da caracterizaÃÃo de materiais tecnolÃgicos que estÃo sendo produzidos no Brasil. O filme semicondutor policristalino de ZnTe foi produzido por tÃcnica eletroquÃmica, bem como a sua caracterizaÃÃo bÃsica por voltametria cÃclica e cronoamperometria. O substrato transparente condutor foi produzido por spray pyrolysis a partir de parÃmetros operacionais definidos no prÃprio laboratÃrio. A produÃÃo do substrato transparente condutor foi feita por ser uma tÃcnica ainda inexistente em processos industriais e comerciais no Brasil, tendo que ser importado. Foram usadas tÃcnicas eletroquÃmicas para o estudo de corrosÃo do revestimento industrial Zn55Al, obtenÃÃo e caracterizaÃÃo do ZnTe e estabilidade quÃmica do SnO2:F. A caracterizaÃÃo morfolÃgica foi feita por Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV). Associada ao MEV pode-se citar a tÃcnica de Energia Dispersiva de raios-X (EDX) como uma tÃcnica semi-quantitativa e semi-qualitativa na complementaÃÃo do estudo morfolÃgico. A tÃcnica de difraÃÃo de raios-X (DRX) foi utilizada como tÃcnica qualitativa e estrutural que esclareÃam as informaÃÃes obtidas por MEV e EDX. A xii caracterizaÃÃo Ãtica dos filmes SnO2:F e ZnTe foi feita por transmitÃncia na faixa do visÃvel, que à a faixa de operaÃÃo para sistemas fotovoltaicos. Foi observado que o revestimento Zn55Al, mesmo com um potencial de corrosÃo menor que o zinco puro, apresentou maior resistÃncia à corrosÃo devido à formaÃÃo de camada passivante e que o processo de corrosÃo inicia-se nas regiÃes interdendrÃticas, ricas em zinco com formaÃÃo microrrachaduras. Este comportamento foi comparativo entre os testes acelerados em meio aquoso, em atmosfera marinha e avaliaÃÃo por perda de massa. Na obtenÃÃo dos filmes ZnTe, foi observado que no pH = 4,5 ocorre a formaÃÃo do filme de estequiometria 1:1 a um potencial â0,60V (versus Ag/AgCl), e temperatura de 60oC, ao abrigo da luz visÃvel (escuro). Adicionalmente, por medidas de transmitÃncia, foi determinado o gap de energia (Eg) de 2,44 eV, com lmÃx = 702,3nm, condiÃÃo satisfatÃria para o uso em janelas de conversÃo fotovoltaica. Os filmes de SnO2:F apresentaram transmitÃncia mÃxima de 92,27% em l = 682nm e resistÃncia mÃdia de superfÃcie de 30Â10 W/ . Por outro lado, foi observado por volttametria cÃclica, uma boa estabilidade eletroquÃmica em meio Ãcido (pH = 1) por voltametria cÃclica. / The present work consists of the functional coatings study with industrial application in the sectors metal-mechanic and energy. For this, coatings of ZnAl had been studied, as protective layer against the corrosion and carried through the development and the characterization of the coatings (film) ZnTe semiconductor for use to advantage of the solar energy. Additionally, an coatings was developed (fine film) transparent SnO2:F conductor, deposited on common glass, to be used as substratum in the electroplating of the ZnTe film. The study of corrosion of the Zn5Al coatings (galvalume), deposited on steel, it was made as part of the characterization of technological materials that are being produced in Brazil. The film polycrystalline semiconductor of ZnTe was produced by electrochemical technique as well as its basic characterization by cyclic voltammetry and chronoamperometry. The conducting transparent substratum was produced by spray pyrolysis from defined operational parameters in our laboratory. The production of the conducting transparent substratum was made by being one still inexistent technique in industrial and commercial processes in Brazil, having that to be mattered. They had been used electrochemical techniques for the study of corrosion of the industrial coatings Zn5Al, attainment and characterization of the ZnTe and chemical stability of the SnO2:F. The morphologic characterization was made by scanning electron microscopy (MEV), and the compositional measurements by EDX to complementation of the morphologic study. The technique of DRX, was used as qualitative and structural studies to complement the information gotten for MEV and EDX. The characterization optics of the films SnO2:F and ZnTe was made by transmittance in the band of the visible, that it is the band of operation for photovoltaic systems. It was observed that the Zn5Al coatings, with a less potential of corrosion then pure zinc, presented greater resistance to the corrosion due formation of passiveness xiv layer and the corrosion process initiated in the interdendritics regions, rich in zinc with cracks formation. This behaviour was comparative as well as immersion tests and sea atmospheric tests and evaluation for loss of mass. An stoichiometric ZnTe films, it was observed that in pH = 4.5 the formation of the film of stoichiometry 1:1 at -0,60V (vs. Ag/AgCl), and temperature of 60ÂC, on the absence of the visible light. Additionally, by measures of transmittance was determined the energy gap of 2.4 eV, with lmÃx = 702.3nm, satisfactory condition for the use in windows of photovoltaic conversion. The films of SnO2:F had presented maximum transmittance of 92.27% in l =682 nm and average resistance of surface of 30Â10 W/ . On the other hand, it was observed an electrochemical stability in acid medium (pH = 1) by cyclic voltammetry.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Dedicado à deposiÃÃo e caracterizaÃÃo de filmes finos de Sulfeto de CÃdmio e DiÃxido de TitÃnio para a aplicaÃÃo em cÃlulas solares fotovoltaicas. Cada filme foi depositado por um processo diferente. O reagente TiO2 da marca vetec, foi misturado com Ãcido clorÃdrico em soluÃÃo aquosa formando uma dispersÃo. Essa dispersÃo foi espalhada sobre o substrato de vidro e depois aquecida com uma chapa aquecedora. Depois de formado o filme, foram feitos MEV e EDX do mesmo. Para preparar o CdS foi necessÃrio um procedimento um pouco mais complexo, que à a deposiÃÃo por banho quÃmico, onde à feita uma mistura de reagentes e mergulhado o substrato nesta mistura. Ocorreram reaÃÃes quÃmicas cujo resultado foi a formaÃÃo do CdS, que ocorre em toda a superfÃcie do recipiente e do substrato imerso na soluÃÃo. As mesmas caracterizaÃÃes feitas no TiO2 foram feitas no CdS, ambos mostraram uma boa uniformidade, tambÃm foi observado que os filmes mostraram uma boa aderÃncia ao substrato. A fim de comprovar a aplicatividade dos filmes para fins fotovoltaicos, preparou-se um protÃtipo de cÃlula solar fotovoltaica, que foi colocada em contato com a luz solar para assim medir a corrente elÃtrica e a diferenÃa de potencial. TambÃm foram medidos os mesmos parÃmetros no escuro, para comparaÃÃo de resultados e comprovaÃÃo da geraÃÃo de energia elÃtrica atravÃs do contato com a luz. AtravÃs dos resultados destes testes, concluiu-se que os filmes apresentaram o efeito fotoelÃtrico, sendo assim, aplicÃveis em cÃlulas solares fotovoltaicas. / This work is dedicated to the deposition and characterization of thin films of cadmium sulfide and titanium dioxide for application in photovoltaic solar cells. Each film is deposited by a different process. The reagent TiO2 brand Vetec, was mixed with hydrochloric acid in aqueous solution forming a dispersion. This dispersion is spread on the glass substrate and then heated with a plate heater. After the deposit, were made SEM and EDX of the films. In order to prepare CdS a more complex process called chemical bath deposition was required, made of a mixture of reagents with the substrate immersed in it. Chemical reactions occurred which result was the formation of CdS, which occurs across the surface of the container and the substrate immersed in the solution. The same characterizations were carried out on TiO2 in CdS, showed in both good uniformity, was also observed that the films showed good adhesion to the substrate. In order to prove that films are applicable for photovoltaic energy conversion, a prototype of a solar photovoltaic cell was prepared, which was placed in contact with a type of light for measuring electrical parameters like the electric current and potential difference. We also measured the same parameters in the dark, for comparison of results and to prove power generation in contact with the light. The research tests provides evidence that films showed the photoelectric effect, therefore, applicable in photovoltaic solar cells.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Because of the lack of drinkable water in various semi-arid regions and the necessary use of renewable energies, the present work presents a performance study of a heat recovery tower to operate in a solar desalination unit for decentralized water production. The solar desalination unit has two parts: a heating unit and a desalination unit.This work presents the field results with a desalination tower with synthetic (polyurethane) flow channels. The tower operation consists of the heating of salty water, the evaporation of desalinated water vapor in the lower stage, and the vapor condensation on the above stage. The condensate flows to a lateral channel to be collected, while the salty water in the trays is heated by the heat transfer processes, particularly the condensation from the tray below. The heating, evaporation, and condensation processes are repeated among the trays in a heat recovery mechanism. The results also show the correlation parameters for the Sherwood number, developed using the experimental data gathered in a temperature controlled laboratory desalination unit. This correlation was used as a reference in the study of heat recovery towers. The solar dealination system is working properly and showed a daily production of 35 liters. The results present the production per stage and the temperature profiles, in graphical form. For the performance parameters, a GOR value of 1,26 and a COP value of 4,78 were measured. The Sherwood correlation was used to compare experimental and simulated values. / Diante da crescente escassez de Ãgua potÃvel em vÃrias regiÃes semi-Ãridas, e a necessidade de avanÃo na utilizaÃÃo de fontes de energias renovÃveis, o presente trabalho apresenta o estudo do desempenho de uma torre de recuperaÃÃo de calor para operar com um dessalinizador solar que possa ser utilizado para a produÃÃo descentralizada de Ãgua potÃvel. O dessalinizador solar estudado possui duas unidades bÃsicas: a unidade de aquecimento e a unidade de dessalinizaÃÃo. O trabalho apresenta os resultados alcanÃados com uma torre de recuperaÃÃo de calor com canais sintÃticos de poliuretano. A operaÃÃo da torre consiste no aquecimento e evaporaÃÃo de Ãgua salobra armazenada em um estÃgio inferior, que condensa na parte inferior da bandeja do estÃgio acima. O condensado escoa para uma calha lateral de onde à coletado, enquanto a Ãgua armazenada na bandeja à aquecida devido aos processos de transferÃncia de calor, pricipalmente ao processo de condensaÃÃo. O processo de evaporaÃÃo, condensaÃÃo e aquecimento de Ãgua se repete entre as bandejas contidas nos estÃgios da torre de recuperaÃÃo de calor, em um total de cinco estÃgios. Os resultados apresentam ainda os coeficientes de uma correlaÃÃo para o nÃmero de Sherwood, desenvolvida a partir de uma unidade de dessalinizaÃÃo de laboratÃrio, operando em temperaturas controladas, para ser usada como modelo de referÃncia na determinaÃÃo do desempenho de torres de recuperaÃÃo de calor. O dessalinizador està em funcionamento e a torre de recuperaÃÃo de calor apresentou bons resultados alcanÃando uma produÃÃo de 35 litros de Ãgua dessalinizada por dia. Os resultados da produÃÃo por estÃgio e dos perfis de temperatura do dessalinizador estÃo apresentados na forma de grÃficos. Os parÃmetros de desempenho foram calculados e alcanÃados os valores de 1,26, para o GOR do dessalinizador e 4,78 para o COP. A correlaÃÃo para o nÃmero de Sherwood foi desenvolvida e foram comparados os valores experimentais com os valores obtidos pela correlaÃÃo.

Há décadas a energia solar atrai pesquisadores de todo o planeta devido ao seu enorme potencial de aplicações como fonte de energia térmica. Com a crescente preocupação com o Meio Ambiente e a busca por fontes renováveis de energia, o interesse pelo aproveitamento da energia proveniente do Sol cresceu ainda mais. Apesar de desafios como a intermitência e a sazonalidade solares, e a dificuldade de transporte desta forma de energia, a busca por técnicas de armazenamento visa mitigar estes problemas. Uma alternativa termoquímica é a produção de combustíveis solares, ou seja, combustíveis obtidos por meio do uso da energia concentrada do Sol que possam ser estocados e transportados para onde e quando houver demanda de energia. Uma aplicação de destaque neste tema é a gaseificação de biomassa para a produção de gás de síntese (CO + H2). A gaseificação visa aumentar o potencial energético da biomassa sólida ou líquida ao realizar uma reação endotérmica que transfere a energia acumulada do Sol (por meio de concentradores) para as ligações químicas, com a recombinação dos átomos na forma de gás de síntese. Este gás, além do seu maior poder calorífico, é matéria-prima para muitos processos da indústria química. Desta forma, o objetivo desta reação é obter um combustível mais homogêneo e de fácil manuseio. A gaseificação é uma alternativa importante para o aproveitamento energético da biomassa, pois esta é normalmente bastante heterogênea. Sendo assim, o uso de gaseificadores viabiliza o uso de madeira, resíduos urbanos e agrícolas e outras matérias orgânicas como fontes de energia. Assim, este trabalho apresenta um estudo da utilização de concentradores solares para o processo de gaseificação de biomassa e a concepção de um reator químico solar para operação em escala laboratorial para a sequência dos estudos neste campo de pesquisa. Por meio de uma modelagem térmica, o trabalho destaca a viabilidade técnica da gaseificação solar de biomassa, comprovando um ganho energético e uma redução das emissões de gás carbônico em comparação com a queima direta da biomassa. Por fim, são apresentados os parâmetros de construção e operação de um gaseificador de pequena escala. / From decades, solar energy has instigated researchers worldwide due to its enormous potential. With raising concern for the environment and the search for renewable energy sources, the interest in using the Sun as a power supply grew even more. Despite challenges as the solar seasonality and intermittence, and difficulties transport its energy, innovative storage techniques aim to mitigate those issues. A thermochemical alternative is the production of solar fuels - fuels obtained from concentrated solar power (CSP) - which can be stocked and transported to the time and place there is demand. A forthcoming application in this field is biomass steam-gasification for syngas production (CO + H2). Gasification increases the thermal potential of liquid and solid biomass by means of an endothermic reaction that transfers solar energy (via radiation concentrators) to chemical bonds, re-combining the atoms as syngas (hydrogen and carbon monoxide). This gas mixture, besides its thermal potential, is a raw material for numerous processes in chemical industry. The purpose of this process is to obtain a fuel more homogenous and easy to manipulate. The gasification is an important alternative to biomass energy use, once it is generally heterogeneous. Thus, gasifiers enable the use of wood, algae, solid waste, agricultural byproducts, and other organic matter as power supplies. Therefore, this project presents the study of solar concentrators use in the steamgasification of biomass and the conception of a solar chemical reactor for laboratoryscale tests for the future steps of the research in this field. Models and bibliographic references points to the technical feasibility of solar steam-gasification of biomass, verifying a significant energy gain and carbon emission reduction comparing to direct burn of biomass. Ultimately, the dissertation presents the constructive and operational parameters of a small-scale gasifier.