Resumo: O sistema LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) consiste numa metodologia para avaliar o desempenho energético e ambiental de edificações ao longo de seu ciclo de vida, tendo como objetivo direcionar ações para o conceito de edificações sustentáveis (green buildings) e fornecer uma padronização para medir a dimensão ambiental relativa dos projetos. No Brasil, a Eletrobrás, através do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel) e em parceria com o Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro), lançaram a Etiqueta Nacional de Eficiência Energética em Edificações (ENCE), para edifícios comerciais, de serviços e públicos, reconhecendo edificações que reduzam o consumo de energia elétrica e água. Neste trabalho foi realizado um estudo de certificação energética e ambiental de edificações, bem como a identificação de alternativas técnicas para o enquadramento em níveis mais adequados e correspondente estudo de viabilidade econômica. Como estudo de caso, o edifício da Fundação existente no Campus de Guaratinguetá da UNESP foi analisado de acordo com os preceitos da avaliação de desempenho de ambas as metodologias. Com base nos resultados obtidos, foram realizadas sugestões de tecnologias e modificações possíveis de serem implantadas / Abstract: The LEED system (Leadership in Energy and Environmental Design) is a methodology for evaluating the energetic and environmental performance of buildings throughout their life cycle, aiming to guide actions for the concept of green building and provide a standard for measuring the size on environmental projects. In Brazil, Eletrobras, through the National Program for Energy Conservation (PROCEL) and in partnership with the National Institute of Metrology, Standardization and Industrial Quality (Inmetro), launched the Label National Energy Efficiency in Buildings (ENCE), for commercial buildings, and public service, recognizing buildings that reduce the consumption of electricity and water. In this research report it was presented an environmental and energetic certification of buildings study, as well as the analysis of technical solutions for the framework in more appropriate levels, and corresponding economic feasibility study. As a case study, the Foundation's existing building on the campus of UNESP at Guaratinguetá was analyzed in accordance with the principles of performance evaluation of both approaches. Based on these results, suggestions were made of possible technologies and changes being implemented / Orientador: José Antonio Perrella Balestieri / Coorientador: Rubens Alves Dias / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Ricardo Dias Martins de Carvalho / Mestre

Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Widsney Alves Ferreira / Banca: Alessandro Torres Campos / Resumo: A secagem combinada consiste na utilização de um secador em alta temperatura, para reduzir o teor de umidade dos grãos até 16-18% b.u., e, então, proceder a secagem com ar em temperatura próxima à ambiente, até os grãos atingirem a umidade ideal para o armazenamento. Tendo em vista a possibilidade de aplicação deste método para a secagem do milho produzido na região de Pedrinhas Paulista - SP, o presente trabalho teve por objetivo estudar a sua viabilidade, tendo como referência a secagem convencional em alta temperatura, avaliando parâmetros relativos ao consumo de energia, operacionalidade do processo e qualidade do produto seco. O trabalho foi realizado, em escala real, utilizando um secador contínuo, de fluxo misto e com fornalha a lenha. A secagem com ar natural transcorreu num armazém graneleiro dotado de sistema de aeração. Foram realizadas três repetições para cada tratamento para coleta dos dados e cálculos dos parâmetros energéticos. Um modelo computacional de simulação de secagem a baixa temperatura foi empregado para determinar as vazões mínimas de ar necessárias para a região em estudo. No programa de simulação, foram utilizados os dados históricos (10 anos) de médias diárias de temperatura e umidade relativa do ar ambiente da região estudada. Os resultados obtidos comprovaram ser viável a utilização da metodologia de secagem combinada de milho para a região de Pedrinhas Paulista - SP, melhorando a eficiência energética do sistema, com redução média de 30% no consumo total de energia e, aumentando em aproximadamente 29% a capacidade de secagem da unidade, agilizando as operações de recepção, pré limpeza e secagem,além de permitir redução de custos operacionais do processo total de secagem de 22%, mesmo com aumento no consumo de energia elétrica...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The combined drying process consists on using a high temperature drier, which reduces the humidity level on grains up to 16-18% w.b., followed by drying with air near to ambient temperature, until the grains reach the ideal content moisture for storage. Keeping in mind the possibility to apply this drying method for corn produced on Pedrinhas Paulista region - SP, the current process aimed to study its feasibility, keeping the conventional high temperature drying method as a reference, assessing related energy consumption parameters, process operation functionality and dry product quality. This work was carried on, in real scale, using a mixed flow continuous drier with a wood furnace. The drying process with natural air happened on a grain store with ventilation system. In order to collect data and subsequent calculation of energetic parameters, each treatment was repeated three times. A computer simulation model of low temperature drying process was applied to determine minimum necessary airflow for the region under study. The simulation program used historic data (10 years) of the ambient air daily average temperature and humidity of this region. The results proved the feasibility of the combined drying methodology for corn on the Pedrinhas Paulista region - SP, improving the system energetic efficiency with 30% less than energy, increase 29% the drying capacity, optimizing operations of reception, pre-cleaning and drying. Furthermore, it allows 22% cost reduction on the total drying process, even considering the increase of electricity consumption. The study of the minimum airflow drying system using air temperature close to ambient showed the specific low flow applied on the real model analysed, indicating a possible impact on grain quality, when ambient conditions present low adiabatic potential for drying...(Complete abstract, click electronic access below) / Mestre

Resumo: Em sistemas de bombeamento, a vazão solicitada à bomba nem sempre é constante, normalmente as bombas operam em rotação constante e para obter a variação da vazão, utilizam-se válvulas de estrangulamento na saída. Outro método utilizado é controlar a velocidade do motor através de inversores de freqüência, pois, a variação da vazão é diretamente proporcional à rotação do motor, proporcionando uma maior facilidade de controle e economia de energia, porém, interferindo na qualidade de energia elétrica. Neste contexto, a finalidade deste trabalho foi a comparação do consumo de energia elétrica para dois tipos de controle de vazão em sistemas de bombeamento: por válvula de estrangulamento ou por inversor de freqüência para dois tipos de motores: padrão e de alto rendimento. Comprovou-se que a simples troca de um motor padrão por um motor de alto rendimento gera uma redução de consumo de energia elétrica entre 32,45% a 33,42%, no caso estudado. A substituição do controle de vazão, da válvula de estrangulamento para o controle pelo inversor de freqüência trouxe uma economia de energia elétrica entre 47,18% a 52,22% em determinadas faixas. A substituição do controle de vazão pela válvula e motor padrão para o controle de vazão pelo inversor e motor de alto rendimento gerou uma economia de 67,03%. Para avaliar a influência dos programas de eficiência energética na qualidade da energia foram mensurados valores do fator de potência e dos níveis de distorção harmônica total de corrente e de tensão gerados através de três tipos de acionamento do motor trifásico: partida direta, partida suave e partida com inversor de freqüência, comparando-os com valores da norma brasileira (ANEEL) e de norma internacional (IEC). / Abstract: In pumping systems the flow requested of the pump is not always constant, normally the pumps operate in constant rotation and bottleneck valves are used in order to obtain the flow variation. Controlling the motor speed through variable frequency drives is another used method since the flow variation is directly proporcional to the motor rotation. In this report it was carried out a comparisson of electric power consumption in a pumping system with the flow control by bottleneck valve and by variable frequency drives in order to identify an economically viable range of use. The technical and economical viability of substituting a standard motor for a highperformance motor one was also analysed. It proved that the simple exchange of a standard motor for a high performance one, generates a reduction of electric power consumption between 32.45% a 33.42%, in the studied case. The replacement of the flow control of the bottleneck valve to the variable frequency drives brought a saving of electric power between 47.18% a 52.22% in certain ranges. The replacement of the flow control by the valve and standard motor for the variable frequency drives and the high performance motor generated an economy of 67.03%. It was mensuremented values of power factor and total harmonic distortion of current and voltage generated by three diferent types of starts: direct start, soft-start and variable speed drives start and compared with values of the Brazilian norm (ANEEL) and International norm (IEC) to appraise its influency in energy efficiency programs. / Orientador: Teófilo Miguel de Souza / Coorientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Banca: Rubens Alves Dias / Banca: Jamil Haddad / Mestre

Resumo: O presente trabalho objetivou avaliar os índices de eficiência energética e econômica por unidade de área do agroecossistema algodão em sistemas de produção familiares do Paraguai e Brasil e estabelecer a relação entre as abordagens energéticas e econômicas detalhando as principais variáveis que alteram os indicadores de eficiência energética e econômica. Considerou-se tipologias apresentadas pelo Programa de Apoio ao Desenvolvimento de Pequenas Explorações Algodoeiras (Paraguai) e o Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar (Brasil), ou seja, produtores enquadrados nos grupos tipificados e beneficiários pelos respectivos programas. Foram identificados e analisados sistemas agrícolas familiares, ambos localizados em regiões tipicamente algodoeira do Paraguai (San Juan Nepomuceno-Caazapá) e do Brasil (Leme-São Paulo). A cultura do algodão constitui-se em uma das atividades agrícolas de maior valor estratégico para o desenvolvimento regional e destaca-se ocupando mão-de-obra rural e gerando renda aos diversos agentes intervenientes no processo. Assim, considerou-se a importância desta cultura e observou-se a sua participação na produção agrícola familiar destes países. Tanto na construção da estrutura de dispêndios energéticos como na avaliação da eficiência econômica do agroecossistema algodão, considerou-se os valores médios obtidos, em função dos agricultores apresentarem semelhança em termos de sistemas produtivos e estarem dentro da tipificação proposta neste trabalho. A partir dos itinerários técnicos observados verificou-se que o agroecossistema paraguaio dependeu fundamentalmente de fonte fóssil, particularmente de óleo diesel (56,76%) e de fonte industrial (35,99%). Igualmente, estabeleceu-se o balanço... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract : The objective of this work was to evaluate the energy and economic efficiency indexes per unit of cotton agro-ecosystem area in family production systems of Paraguay and Brazil; and, to establish a relationship between the energy and economic approaches, detailing the main variables that alter the energy and economic efficiency indexes. Typologies presented by the Program to Support Small Cotton Holdings (Paraguay), and by the National Program for Strengthening Family Agriculture (Brazil), were considered; in other words, typical producers and beneficiaries of each program. Family agriculture systems of the two countries were identified and analyzed; these are located in typical cotton regions of Paraguay (San Juan Nepomuceno - Caazapá) and of Brazil (Leme - San Paulo). Cotton crop has major strategic value for regional development because occupy rural labor and generate income for people involved in the process. The importance of cotton crop was considered and its participation in family production systems of these countries was observed. To construct the energy expenditure structure of the cotton agro-ecosystem, as well as to assess the economic efficiency, the mean values obtained were considered, when they presented similarities in production systems and they were within the typology proposed in this study. From the technical itinerary observed, the Paraguayan agro-ecosystem depended fundamentally on fossil fuel (56.76%) and industrial source (35.99%). Thus, the energy balance of the agricultural stage was established, which attained a value of 17,740.69 MJ ha-1; an energy efficiency of 5.28, and a cultural efficiency of 3.04. Nevertheless the Brazilian agro-ecosystem depended on energy from industrial source (insecticides 39.82%) and from... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Osmar de Carvalho Bueno / Coorientador: Maura Seiko Tsutsui Esperancini / Banca: Elias Jose Simon / Banca: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Fernando Colen / Banca: Ricardo Nicolas Zarate Rojas / Doutor

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Isidoro Casal Caminha Junior / Banca: Antonio Carlos Delaiba / Banca: Jose Francisco Rodrigues / Banca: Marcio Massashiko Hasegawa / Resumo: A conservação de energia elétrica na agroindústria necessita de uma melhor avaliação, considerando suas características e os tipos de atividades desenvolvidas, visto que, outros segmentos industriais, já estão há algum tempo se preocupando, instalando controladores de demanda, motores de alto rendimento, banco de capacitores automatizados e quando necessário redimensionando os motores elétricos. Tendo em vista o aprimoramento e a necessidade de se dispor de uma ferramenta computacional que agilizasse a realização de diagnóstico energético nas instalações. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um software para avaliar o consumo de energia de uma agroindústria, observando o custo da eficiência energética em cada etapa, fazendo de maneira prática e de fácil aplicação para o usuário. Foi testado em uma empresa de secagem e armazenamento de cereais, denominada Produsoja Cereais Ltda, situada no município de São Gabriel do Oeste - MS. Foram obtidos em relatório de memória de massa fornecido pela concessionária de energia os dados de consumo no horário de ponta, consumo horário fora de ponta, demanda em horário de ponta, demanda em horário fora de ponta. Os dados de tensão, 2 corrente, demanda, e fator de potência, através de medições locais com auxílio de um analisador portátil de energia. Estes dados serviram para alimentar o software, com a finalidade de se analisar a eficiência energética da agroindústria. Com a aplicação do software pode-se determinar o índice total de energia consumida para o processamento completo de um produto ou serviço, sendo um dos parâmetros de maior importância em estudo que desenvolve o uso racional e a conservação de energia,...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Electric energy conservation in industry requires a better evaluation due to its features and the kind of activities developed, considering that other industry segments have being conserned with the instalation of demand control, engines of high performance, authomatized capacitor data bases and when necessary, correction the dimention of eletric engines. Having in mind the iprovement and necessity of computer tool which could speed the accomplishment of energy diagnoses in installations. This study aims at developing a software to evaluate the energy consuption in the agroindustry, observing the energy efficiency costs in each phase, in a practical way and of easy aplicability to the user. It was tested in a drier and storage cereal company named Produsoja Cereais Ltda, located in São Gabriel city- MS. In mass memory reports provided by the energy concessionaire were obtained consume data in the tip schedule, consume in the out of pick, demands in and out the pick schedule, and the tension data, corrent, demand and powerfactor, were obtainde trhough local measurements with help of energy portable analyser. These data were used to feed the software aiming at analysing the energy efficiency in the agroindustry. With the applicability of the software, it was verified which is the best fee option based on the criteria of the fee structure in practice; proposing the adequacy of motor force based on the index of energy loading in order to verify highly dimentioned engines, the use of frequency invertors, the use of fix and authomatic databases capacitors according to the criterium of operation, tension level analysis provided by transformer and energy concessionaires and the use of engines of high perfomance proper to the charge and schedule situation of meaningful operation. / Doutor

Orientador: José Angelo Cagnon / Banca: Odivaldo José Seraphim / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Jose Alfredo Colovan Ulson / Banca: Diogenes Pereira Gonzaga / Resumo: A necessidade de oferecer alternativas para energização de propriedades rurais de pequeno porte com eficiência, confiabilidade e custo acessível, motivou a realização desta pesquisa, cujo enfoque principal foram os sistemas fotovoltaicos e a busca por um melhor desempenho destes sistemas a partir de estratégias de posicionamento dos painéis solares em direção ao Sol. Este trabalho apresenta o desenvolvimento experimental de um conjunto posicionador automático para módulos fotovoltaicos e a avaliação do funcionamento deste conjunto considerando-se o aumento na geração de energia elétrica em função da complexidade de implementação e do consumo de energia pelo próprio sistema de movimentação, além de seus custos de implantação. Foi projetado e implementado um dispositivo eletromecânico simplificado, capaz de sustentar e movimentar um módulo fotovoltaico ao longo do dia e ao longo do ano, sempre mantendo sua superfície direcionada em posição perpendicular aos raios solares incidentes. Utilizaram-se motores de passo, controlador lógico programável e componentes de baixo custo, que resultaram em um conjunto de manutenção simplificada,sem uso de sensores e com otimização dos movimentos, devido ao ajuste de inclinação do painel ser realizado somente uma vez ao dia. A avaliação do ganho na geração de energia elétrica baseou-se na coleta dos dados elétricos (tensão e corrente) e ambientais (insolação e temperatura) de dois sistemas fotovoltaicos com as mesmas características, instalados lado a lado, sujeitos às mesmas condições de insolação, temperatura e carga elétrica, sendo um fixo e outro móvel. A partir dos resultados obtidos concluiu-se pela viabilidade da proposta, não apenas pelo êxito no aumento da geração de energia, mas também pela boa relação custo/benefício, indicando que o sistema posicionador desenvolvido mostra-se vantajoso... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The need to offer alternatives of electricity supply to the small rural properties, providing them with efficiency, reliability and accessible cost, has motivated the development of this research, whose main approach was photovoltaic systems and the search for better performance of these systems with the solar panels positioning toward the sun. This work presents the experimental development of an automatic positioning system for photovoltaic modules and the evaluation of this system's behavior taking in account the increase in generation of electric energy as a function of the complexity of implementation and the consumption of energy by the movement system itself, and its costs of implantation also. It was designed and built a simplified electromechanical device, which is able to support and to move a photovoltaic module along the day and along the year, always keeping its surface aimed to the sun rays. Stepper motors, programmable logic controller and low cost components were used, and these have resulted on a simplified maintenance set, with no sensors and optimization of movements, due the adjustment of panel's inclination take place only once a day. The methodology adopted to evaluate the gain in the electricity generation was based on the acquisition of electrical data (voltage and current) and environmental data (insolation and temperature) from two photovoltaic systems whose have identical physical and electrical characteristics and were installed side by side, submitted to the same conditions of insolation, temperature and electric load. One of the solar panels was mounted on a fixed mechanical structure, and the other one on a mobile structure.The obtained results demonstrate the feasibility of the proposed mobile system, not only because of the real increase observed in electric energy generation, but also by the excellent cost effectiveness obtained... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Falcondes Jose Mendes de Seixas / Banca: Dionizio Paschoareli Junior / Banca: Luiz Carlos de Freitas / Banca: João Batista Vieira Junior / Resumo: Esta tese apresenta o desenvolvimento e os principais resultados para um retificador monofásico pré-regulador "boost" para aplicação em sistema trólebus, possibilitando sua alimentação em corrente alternada (CA) ou em corrente contínua (CC), mantendose o sistema tradicional de distribuição da alimentação a dois fios. A estrutura proposta é composta por um retificador monofásico convencional, conectado a um conversor "boost" entrelaçado com cinco células, operando no modo de condução descontínua (MCD), reduzindo as perdas de comutação no diodo "boost", interferências eletromagnéticas (EMI - electromagnetic interference) e propiciando o controle de forma simples, robusta e confiável para a estrutura. Além disso, devido às características das linhas de distribuição, a estrutura proposta pode atuar como conversor CA para CC ou CC para CC, fornecendo nível de tensão dentro da faixa adequada para o barramento CC. Quando alimentado pelo sistema em CA monofásico, o conversor propicia elevado fator de potência com reduzida distorção harmônica total de corrente (DHTi), atendendo plenamente às restrições da norma internacional IEC 61000-3-4. Adicionalmente, uma técnica de correção para a corrente de entrada, utilizando referência da tensão de entrada, é utilizada para garantir os baixos níveis de distorção harmônica, uma vez que a operação do pré-regulador retificador "boost" entrelaçado em MCD ocorre com reduzido ganho estático. Para a implementação do controle da regulação de tensão e correção da corrente de entrada, é empregado um dispositivo FPGA (field programmable gate array) utilizando linguagem de descrição de hardware (VHDL - verilog hardware description language). Utilizando o mesmo dispositivo FPGA, foi desenvolvido um controle de gerenciamento da operação, promovendo a comutação automática quando... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This thesis presents the development and experimental analysis of a special input stage converter for a Trolleybus type vehicle allowing its operation in AC (two wires, singlephase) or DC distribution networks. The proposed input stage architecture is composed by a conventional single-phase rectifier connected with a five interleaved boost rectifiers operating in discontinuous conduction mode (DCM), avoiding commutation boost diode losses, electromagnetic interference (EMI) and promoting simple control actions, robustness and reliability for the structure. Furthermore, due to the power lines characteristics, the proposed input power structure can act as AC to DC or as DC to DC converter providing a proper DC output voltage range required to the DC bus. When operating as AC to DC, the converter is capable to provide high power factor with reduced input current harmonic distortion, complying with the imposed restrictions by IEC 61000-3-4 standard. In addition, a special input current correction technique, using input voltage reference, is employed in order to achieve low harmonic distortions considering operation with low voltage static gain for the DCM interleaved boost rectifier pre-regulator. For implementation of the output voltage control and input current correction was used a field programmable gate array (FPGA) device with verilog hardware description language (VHDL). In addition using the same FPGA device, a management control system was implemented, promoting the required automatic operation changes when the vehicle is commuted from the DC power supply to the AC power supply and viceversa, keeping the original electrical DC bus characteristics for the trolleybus. After a brief review, a development work process is presented, containing the design methodology with all needed mathematical expressions, simulations, control circuits, as well as a 3D Computer-Aided Designs... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Teófilo Miguel de Souza / Coorientador: Samuel Euzédice de Lucena / Banca: José Feliciano Adami / Banca: Celso Eduardo Tuna / Banca: Osiris Canciglieri Júnior / Banca: José Rui Camargo. / Resumo: Duas das mais importantes tarefas do planejamento energético brasileiro correspondem a etapas periféricas do processo de gestão de recursos energéticos: A etapa que precede a elaboração das diretrizes e metas do planejamento propriamente dito e a que decorre deste processo, que corresponde ao acompanhamento da implantação das ações propostas e os inevitáveis ajustes de percurso. A regionalização do planejamento, no que concerne à incorporação e ampliação da exploração de recursos energéticos renováveis, implica na orientação para o reconhecimento das potencialidades energéticas específicas regionais e a sua integração à rede do sistema nacional - em diversos níveis e em distintas modalidades de interconexão. Pelo que implica no necessário estímulo à busca de ganhos de eficiência vocacionados conforme as potencialidades locais. Daí a necessária elaboração de ferramentas de análise, inventariamento e exploração de recursos energéticos combinados, em face da perspectiva de aumento da participação das energias renováveis na matriz energética brasileira. Do outro lado, a proposta elaborada reconhece que o acompanhamento da implantação de ações dos planos e programas energéticos significa coadunar (comparar e integrar) os avanços da participação regional com referências nacionais - e internacionais - propiciadoras de ganhos de eficiência global. A proposição de uma metodologia que avalia estas duas etapas, ao lado de ferramentas e procedimentos de comparação e integração de desempenhos de energéticos renováveis, é ao que se dedica este trabalho: recursos de planejamento que possam identificar e estimular ações estratégicas e estruturantes, regionalizadas, que alcancem os levantamentos ampliados das potencialidades locais e mesmo a participação de aspectos comportamentais, sociais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Two of the most important tasks of the Brazilian energy planning stages correspond to the peripheral process of planning energy resources: The stage that precedes the preparation of guidelines and goals of the planning itself and the stage in which the process takes place, which is monitoring the implementation of the proposed actions and the inevitable adjustments of route. The regionalization of planning regarding the development and expansion of the exploitation of renewable energy resources, demands the guidance for the specific recognition of the potential energetic resources of a specific region and its integration into the regional network of the national system - at various levels and in different forms of interconnection. This implies the needed incentive in the search for efficiency oriented gains according to the local potential. Hence the necessary development of analysis tools, inventory and exploitation of combined energy resources, due to the perspective of increasing the share of renewable energies in the Brazilian energy matrix. On the other hand, this proposal recognizes that the monitoring of the implementation of action plans and energy programs means to combine (to compare and to integrate) the regional participation improvements with the national and international references favorable to global efficiency gains. The proposition of a methodology that evaluates these two steps, along with tools and procedures for comparison and integration of renewable energy performances, is the main subject to which this work is dedicated to: Planning resources that can identify and stimulate strategic actions and structures, regionalized, that reach the expanded surveys of potential sites and even the participation of behavioral, social and political aspects of the generation and consumption of energy... (Complete abstract click eletronic access below) / Doutor