[pt] A evolução do design de automóveis possui características interessantes, sob o ponto de vista da relação estético-funcional estabelecida em cada época. No início, os projetos de veículos únicos priorizavam a funcionalidade em detrimento do bem-estar do usuário. Com o tempo, esta maneira de se projetar foi sendo modificada, passando por períodos que valorizaram estritamente o desempenho, a aerodinâmica e a forma para um modelo onde a relação humano-máquina é o centro principal de estudo. Com novos e diferentes modelos de veículos, estes passaram a apresentar variações no posicionamento e projeto de comandos e mostradores, principalmente na região do cluster de direção. Desta forma, o presente estudo objetivou demonstrar que esta variação do posicionamento e de projeto gera confusão e erros de julgamento por parte do usuário, podendo ocasionar graves acidentes e incidentes durante a realização da tarefa, principalmente àquele que não está acostumado com o sistema a ser utilizado. Para comprovar esta hipótese, foi elaborado um estudo que, primeiramente, buscou entender o desenvolvimento dos comandos e mostradores automotivos e o uso de normas e recomendações de projeto para traçar um panorama da disposição das informações no interior dos veículos. Para o desenvolvimento da pesquisa, determinou-se o enfoque na categoria popular. O estudo do surgimento desta categoria, do panorama atual e do perfil do consumidor, contribuiu para se tentar observar o modelo mental dos usuários em relação ao posicionamento dos instrumentos. Para isso foram aplicadas diferentes técnicas, tais como um estudo comparativo dos modelos; a aplicação de questionários com usuários motoristas; e a realização de um grupo focal. O levantamento de dados contemplou ainda a realização de testes em um simulador real de interior de veículo. Outrossim, foi possível observar constrangimentos causados pela variação do projeto e pelo posicionamento de um grupo de comandos/mostradores do cluster e sugerir recomendações para projetos futuros. / [en] The evolution of automobiles design has interesting characteristics, under the point of view of the aesthetic-functionary relation established at each time. In the beginning, the projects of unique vehicles prioritized the functionality in detriment of well-being of the user. As time passed by, this way of projecting were being modified, passing by periods that had strict valued the performance, the aerodynamics and the form for a model which the human being-machine relation is the main center of study. With new and different models of vehicles, these had started to present variations in the positioning and project of commands and counters, mainly in the region of cluster. In this way, the present study aimed to demonstrate that this variation of the positioning and project generates confusion and errors of judgment by the user, and can cause serious accidents and incidents during the accomplishment of the task, mainly to that user that is not familiar with the system to be used. To state this hypothesis, a study was elaborated that, first, searched to understand the automotive development of the commands and counters and the use of norms and recommendations of project to trace a panorama of the disposal of the information in the interior of the vehicles. For the development of the research, the approach in the

[pt] Esta dissertação de mestrado tem como objetivo central avaliar o impacto do uso de conversores CC-CC na eficiência da conversão fotovoltaica em condições adversas de operação. O trabalho foi motivado pelos desafios impostos pelo desenvolvimento do Projeto de P&D Light/Aneel 080/2011, que requereu a instalação de uma usina-laboratório fotovoltaica (20 kW nominal) para operar em condições adversas, já que a instalação dos painéis do telhado do Museu Light da Energia não coincide com as condições teóricas ideais para a sua instalação. Na busca de superar os desafios impostos, o presente estudo contribui para assegurar ganhos de eficiência na conversão fotovoltaica, mesmo em condições adversas de operação. A metodologia utilizada no desenvolvimento do trabalho fundamentou-se no estudo do estado-da-arte sobre conversão fotovoltaica, que orientou o desenvolvimento de uma modelagem matemática para obter os parâmetros elétricos de um módulo fotovoltaico a partir dos dados do fabricante, o que permitiu identificar a influência do sombreamento na conversão fotovoltaica. Dentre os resultados consolidados, o trabalho (i) implantou a usina fotovoltaica no telhado do Museu Light da Energia fazendo uso de três tecnologias de painéis, viabilizando experimentos lúdicos e desenvolveu (ii) um modelo que permite prever os parâmetros elétricos do módulo fotovoltaico; (iii) a modelagem do módulo fotovoltaico na presença de sombreamento parcial e (iv) os ganhos de eficiência que resultam do uso de conversores CC-CC na presença do sombreamento parcial. No que concerne às conclusões, a modelagem proposta mostrou-se eficaz para estimar os parâmetros elétricos e simular as curvas características do módulo fotovoltaico sob o efeito de sombreamento parcial. / [en] The aim of this MSc dissertation is to assess the impact of the use of DC-DC converters in the photovoltaic conversion efficiency, operating under adverse conditions. The work was motivated by the challenges posed by the development of the R & D Project Light/Aneel 080/2011, which required the installation of a photovoltaic laboratory power plant (20 kW, nominal) to operate in adverse conditions to match the non-ideal conditions of the available roof of the Energy Light Museum chosen to receive the photovoltaic panels. In seeking to overcome challenges posed by the project, this study helped to ensure gains in the efficiency of the photovoltaic conversion to compensate for the operation under adverse conditions. The methodology used benefited from the study of the state of the art of photovoltaic conversion, whose results guided the development of a mathematical model to estimate the electrical parameters of a PV module allowing the study of the influence of shading in photovoltaic conversion. Among the consolidated results, the work (i) implemented the laboratory photovoltaic power plant that have installed three technologies of PV panel on the roof of the Energy Light Museum (ii) developed a model that predicts the electrical parameters of the PV module; (Iii) modelled the performance of the photovoltaic module in the presence of partial shading and (iv) investigated efficiency gains resulting from the use of DC-DC converters in the presence of partial shading. Regarding the findings, the proposed model was effective to estimate the electrical parameters and simulate the characteristic curves of the photovoltaic module under the effect of partial shading.

[pt] O presente trabalho propõe-se a analisar o comportamento mecânico de painéis sanduíche constituídos por duas camadas externas de compósitos cimentícios reforçados com fibras naturais, separadas por um núcleo de concreto celular autoclavado (CCA). Cada placa de material compósito foi moldada diretamente sobre a superfície de um bloco de CCA, por meio da disposição manual de três camadas unidirecionais de fibras longas de curauá. Visando prover maior durabilidade ao compósito, desenvolveu-se uma matriz com baixo teor de hidróxido de cálcio, substituindo uma parcela do cimento por materiais pozolânicos. Ensaios de caracterização da matriz, dos filamentos de curauá e dos blocos de CCA foram realizados para a obtenção de suas propriedades independentes. Os compósitos foram submetidos a ensaios de arrancamento do tecido, tração direta e flexão a quatro pontos para a avaliação de diferentes aspectos de seus mecanismos de fissuração, resistência e capacidade de deformação. Zonas de carregamento foram indicadas em cada caso para demonstrar o comportamento padrão dos compósitos. Os painéis sanduíche, por sua vez, foram analisados em termos de interface, por meio de ensaios de aderência e micrografias da superfície de transição dos materiais, e de desempenho mecânico, por ensaios de flexão a quatro pontos cíclicos e monotônicos. Esses últimos forneceram a rigidez, capacidade de carga e deflexão dos painéis sanduíche, tal como as principais propriedades de seus elementos: para o núcleo, a resistência ao cisalhamento e o módulo de cisalhamento, e para as lâminas, a resistência à compressão e à tração. Os ensaios cíclicos testaram a resistência do material a séries de carregamento-descarregamento, enquanto ensaios de aderência foram utilizados para verificar a interface entre os compósitos laminados e o núcleo de CCA. Os resultados indicaram um desempenho satisfatório dos painéis sanduíche, uma vez que os compósitos foram capazes de lhes fornecer um comportamento de strain/deflection hardening, aumentando sua resistência e tenacidade. A adesão entre lâminas-núcleo mostrou-se eficaz, de maneira que os diferentes materiais compreendidos demonstraram interação adequada entre si, bem como propriedades complementares. Dentre os objetivos desse trabalho, encontra-se o desenvolvimento de um material sustentável, leve, resistente e tenaz, de modo que constitua uma alternativa promissora e de baixo custo a aplicações de Engenharia. / [en] This present work aims to analyze the mechanical behavior of sandwich panels consisting of two outer layers of natural fiber-reinforced cementitious composites separated by a core layer of autoclaved aerated concrete (AAC). The molding of each composite layer was made directly on the surface of an AAC block, by manually arranging three layers of long unidirectional aligned curauá fibers in the mortar. In order to increase the composite durability, a matrix with a low content of calcium hydroxide was developed, where the Portland cement was partially replaced by pozzolanic materials. Characterization tests of the matrix, the curauá filaments and the AAC blocks were performed to obtain their independent properties. The composites were submitted to fabric pull-out tests, direct tensile tests and four-point bending to evaluate different aspects of their cracking mechanisms, strength and deformation capacity. Loading zones were indicated in each case to demonstrate the standard composite behavior. The sandwich panels, on the other hand, were analyzed in terms of interface, through pull-off tests and SEM images of the materials transition surface, and mechanical performance, by means of cyclic and monotonic four-point bending tests. The latter registered the rigidity, load capacity and deflection of the sandwich panels, as well as the main properties of their elements: for the core, shear strength and shear modulus, and for the skin layers, compressive strength and tensile strength. Cyclic tests evaluated the resistance of the material to loading-unloading cycles, while pull-off tests were used to verify the interface between the laminated composites and the AAC core. The results indicated a satisfactory performance of the sandwich panels, since the composite layers provided a strain/deflection hardening behavior to the material, increasing its flexural strength and toughness. The adhesion between the layers and the core proved to be effective, so that the comprised materials displayed adequate interaction between each other, as well as complementary properties. Among the objectives of this work is the development of a sustainable, lightweight, resistant and tough material, in a way that it represents a promising and low-cost alternative to Engineering applications.

[pt] Neste trabalho é realizada a simulação de um sistema híbrido de geração de energia para pequenas comunidades, através de um simulador do sistema integrado de fornecimento de energia elétrica para consumidores sem acesso à rede de distribuição de energia elétrica desenvolvido para este fim. O simulador foi desenvolvido em Excel e Visual Basic for Applications (VBA). O sistema inicial consiste basicamente de uma unidade de células a combustível, baterias, um reformador de etanol para produção de hidrogênio, compressor, cilindros de armazenamento e painéis fotovoltaicos. A simulação foi desenvolvida aumentando-se gradativamente a quantidade dos componentes do sistema para atender à demanda de vários consumidores SIGFI45, até o limite do sistema, visando a diminuição do custo total de instalação por kWh para cada consumidor. Posteriormente foram avaliadas as características de cada equipamento (reformador de hidrogênio, célula a combustível do tipo PEM, painéis fotovoltaicos, banco de baterias de chumbo-ácido, inversor de frequência, compressor de hidrogênio) e a ampliação do sistema para atender a mais usuários. Foram analisados diferentes cenários, de acordo com o aumento do número de usuários do sistema e a demanda de energia resultante. Como resultado, a simulação do sistema ampliado atendeu a um maior número de consumidores, satisfazendo a demanda de pequenas comunidades com um custo menor para a produção de energia do que no caso com o sistema inicial. / [en] In this current work it is realized the simulation of a hybrid energy generation system for small communities, through a simulation program of the integrated system of energy supply for offgrid costumers developed for this purpose. The simulator was developed in Excel and Visual Basic for Applications (VBA). The starting system consists of a unit of fuel cells, lead-acid batteries, ethanol reformer to produce hydrogen, compressor, storage cylinders and photovoltaic panels. The simulation was developed adding a new component when it was necessary to supply the demand of more than one customer SIGFI45, up to the limit of the system, aiming at reducing the installation cost per kWh for each consumer. Subsequently, the characteristics of each equipment (hydrogen reformer, PEM fuel cell, photovoltaic panels, battery bank, inverter, hydrogen compressor) were evaluated and the system was expanded to supply more users. Different scenarios were analyzed in accordance with the increase in the number of users of the system and the resulting energy demand. As a result, the optimization of the system has supplied a greater number of customers and it can supply energy for small communities with a lower cost for energy production than the original system.