Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrismarkGR_capa_ate_secao3.pdf: 558121 bytes, checksum: b18dbb5797c3daa771ffa68209743702 (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / This work purposes the application of a methodology to optimize the implantation cost of an wind-solar hybrid system for oil pumping. The developed model is estimated the implantation cost of system through Multiple Linear Regression technique, on the basis of the previous knowledge of variables: necessary capacity of storage, total daily energy demand, wind power, module power and module number. These variables are gotten by means of sizing. The considered model not only can be applied to the oil pumping, but also for any other purposes of electric energy generation for conversion of solar, wind or solar-wind energy, that demand short powers. Parametric statistical T-student tests had been used to detect the significant difference in the average of total cost to being considered the diameter of the wind, F by Snedecor in the variance analysis to test if the coefficients of the considered model are significantly different of zero and test not-parametric statistical by Friedman, toverify if there is difference in the system cost, by being considered the photovoltaic module powers. In decision of hypothesis tests was considered a 5%-significant level. The configurations module powers showed significant differences in total cost of investment by considering an electrical motor of 3 HP. The configurations module powers showed significant differences in total cost of investment by considering an electrical motor of 5 HP only to wind speed of 4m/s and 6 m/s in wind of 3 m, 4m and 5 m of diameter. There was not significant difference in costs to diameters of winds of 3 m and 4m. The mathematical model and the computational program may be used to others applications which require electrical between 2.250 W and 3.750 W. A computational program was developed to assist the study of several configurations that optimizes the implantation cost of an wind-solar system through considered mathematical model / Este trabalho prop?e a aplica??o de uma metodologia para otimizar o custo da implanta??o de um sistema h?brido e?lico-solar para bombeamento de petr?leo. O modelo desenvolvido estima o custo da implanta??o do sistema por meio da utiliza??o da t?cnica de Regress?o Linear M?ltipla, com base no conhecimento pr?vio das vari?veis: capacidade necess?ria de armazenamento, demanda di?ria total de energia, pot?ncia do aerogerador, pot?ncia de m?dulos e n?mero de m?dulos, sendo estas vari?veis obtidas por meio de dimensionamento. O modelo proposto pode ser aplicado n?o somente ao bombeamento de petr?leo, mas tamb?m para quaisquer outras finalidades de gera??o de energia el?trica por convers?o da energia e?lica, solar ou e?lica-solar que demandem baixas pot?ncias. Foram utilizados testes estat?sticos param?tricos tais como o T-student, para detectar a diferen?a significativa na m?dia do custo total ao ser considerado o di?metro do aerogerador; o F de Snedecor, na an?lise de vari?ncia para testar se os coeficientes do modelo proposto s?o significativamente diferentes de zero e o teste estat?stico n?o-param?trico de Friedman, para verificar se existe diferen?a no custo do sistema, ao ser considerado as pot?ncias dos m?dulos fotovoltaicos. Na decis?o dos testes de hip?teses considerou-se um n?vel de signific?ncia de 5%. As configura??es de pot?ncias dos m?dulos apresentaram diferen?as significativas no custo total do investimento ao ser considerado um motor el?trico de 3 HP. As configura??es de pot?ncias dos m?dulos apresentaram diferen?as significativas com motor el?trico de 5 HP somente para velocidades de vento de 4 m/s e 6 m/s em aerogeradores de 3 m, 4 m e 5 m de di?metros. N?o existiu diferen?a significativa nos custos para di?metros de aerogeradores de 3 m e 4 m. O modelo matem?tico e o programa computacional podem ser utilizados para outras aplica??es que requeiram pot?ncia el?trica entre 2.250 W e 3.750 W. Desenvolveu-se um programa computacional para auxiliar o estudo de v?rias configura??es, o qual otimiza o custo de implanta??o de um sistema e?lico-solar com base no modelo matem?tico proposto

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-20T20:04:27Z No. of bitstreams: 1 RamonRudaBritoMedeiros_DISSERT.pdf: 9691744 bytes, checksum: b0c63141b5ed151f490bfed5d79bccbc (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-22T21:18:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RamonRudaBritoMedeiros_DISSERT.pdf: 9691744 bytes, checksum: b0c63141b5ed151f490bfed5d79bccbc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T21:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RamonRudaBritoMedeiros_DISSERT.pdf: 9691744 bytes, checksum: b0c63141b5ed151f490bfed5d79bccbc (MD5) Previous issue date: 2017-01-25 / O presente trabalho apresenta um estudo de desempenho de um sistema h?brido fotovoltaico/t?rmico (sistema PVT), comparando-o com um sistema fotovoltaico (sistema PV). Foi analisada a pot?ncia el?trica e t?rmica, a efici?ncia e a energia produzida pelos sistemas, correlacionando ? influ?ncia da temperatura do m?dulo PV e a efici?ncia el?trica dos sistemas. O m?dulo fotovoltaico (PV) utilizado foi o MSX 77 da marca SOLAREX, composto por c?lulas solares policristalinas, cuja pot?ncia de pico ? de 77 Watts. O sistema PVT analisado foi do tipo PVT-l?quido, composto pelo m?dulo PV MSX77 e um coletor solar plano do tipo placa fabricado em acr?lico, a alimenta??o de ?gua do coletor foi do tipo for?ada por gravidade e com sistema aberto. Para determinar as curvas caracter?sticas do m?dulo PV e por consequ?ncia a pot?ncia el?trica m?xima gerada, foi desenvolvido um banco de carga formado por resistores de pot?ncia. A pot?ncia t?rmica foi quantificada aferindo a vaz?o da ?gua que alimentava o coletor e a diferen?a de temperatura da ?gua de entrada e sa?da. Com as pot?ncias e a radia??o incidente sobre os sistemas, foram determinadas as efici?ncias. A m?xima efici?ncia el?trica informada pelo fabricante do m?dulo PV ? de 10,8 %, contudo, em condi??es reais de opera??o, a m?xima efici?ncia do m?dulo PV foi de 8,46 %. No sistema PVT, o m?dulo PV apresentou uma efici?ncia m?xima de aproximadamente 7,8 % no ponto de m?xima pot?ncia gerada. A efici?ncia m?dia do sistema t?rmico foi na ordem de 42,5 %. O sistema PVT proporcionou a redu??o da temperatura do m?dulo PV, aumentando a efici?ncia de gera??o el?trica, proporcionando um aumento na ordem dos 6,9 % na energia el?trica m?dia di?ria. O sistema PVT al?m de proporcionar um aumento de energia el?trica, ainda fornece energia t?rmica com uma efici?ncia superior ? el?trica. A ?gua aquecida pode ser utilizada para alimentar sistemas de aquecimento de ?gua para banho, contribuindo para redu??o do consumo de energia el?trica de uma resid?ncia. / The present dissertation presents a performance study of a hybrid photovoltaic / thermal system (PVT system), comparing it with a photovoltaic system (photovoltaic system). The electrical and thermal power, efficiency and energy produced by the systems were analyzed, correlating the influence of the temperature of the photovoltaic module and the electrical efficiency of the systems. The photovoltaic (PV) module used was the MSX 77 of the brand SOLAREX, composed of polycrystalline solar cells, whose peak power is 77 Watts. The PVT system analyzed was of the PVT-liquid type, composed of the MSX77 photovoltaic module and a flat plate type solar collector made of acrylic, the water supply of the manifold was forced by gravity and with open system. To determine the characteristic curves of the PV module and consequently the maximum electric power generated, a load bank formed by power resistors was developed. The thermal power was quantified by measuring the flow of the water that fed the collector and the difference in temperature of the incoming and outgoing water. With the powers and the radiation incident on the systems, the efficiencies were determined. The maximum electrical efficiency reported by the manufacturer of the PV module is 10.8 %, however, under actual operating conditions, the maximum efficiency of the PV module was 8.46 %. In the PVT system, the PV module showed a maximum efficiency of approximately 7.8 % at the point of maximum power generated. The average efficiency of the thermal system was around 42.5 %. The PVT system provided a reduction in the temperature of the PV module, increasing the efficiency of electric generation, providing an increase in the order of 6.9 % in the average daily electric energy. The PVT system, besides providing an increase in electrical energy, still provides thermal energy with a higher efficiency than electric. The heated water can be used to power water heating systems for bathing, contributing to reduce the consumption of electric energy of a residence.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelEMR_DISSERT.pdf: 3658891 bytes, checksum: 915aceff21c337d579cbf07b03a0e86a (MD5) Previous issue date: 2012-05-28 / The oil industry, experiencing a great economic and environmental impact, has increasingly invested in researches aiming a more satisfactory treatment of its largest effluent, i.e., produced water. These are mostly discarded at sea, without reuse and after a basic treatment. Such effluent contains a range of organic compounds with high toxicity and are difficult to remove, such as polycyclic aromatic hydrocarbons, salts, heavy metals, etc.. The main objective of this work was to study the solar distillation of produced water pre-treated to remove salts and other contaminants trough of a hybrid system with a pre-heater. This developed apparatus was called solar system, which consists of a solar heater and a conventional distillation solar still. The first device consisted of a water tank, a solar flat plate collector and a thermal reservoir. The solar distillator is of simple effect, with 1m2 of flat area and 20? of inclination. This dissertation was divided in five steps: measurements in the solar system, i.e. temperatures and distillate flow rate and weather data; modeling and simulation of the system; study of vapor-liquid equilibrium of the synthetic wastewater by the aqueous solution of p-xylene; physical and chemical analyses of samples of the feed, distillate and residue, as well as climatology pertinent variables of Natal-RN. The solar system was tested separately, with the supply water, aqueous NaCl and synthetic oil produced water. Temperature measurements were taken every minute of the thermal reservoir, water tank and distillator (liquid and vapor phases). Data of solar radiation and rainfall were obtained from INPE (National Institute for Space Research). The solar pre-heater demonstrated to be effective for the liquid systems tested. The reservoir fluid had an average temperature of 58?C, which enabled the feed to be pre-heated in the distillator. The temperature profile in the solar distillator showed a similar behavior to daily solar radiation, with temperatures near 70?C. The distillation had an average yield of 2.4 L /day, i.e., an efficiency of 27.2%. Mathematical modeling aided the identification of the most important variables and parameters in the solar system. The study of the vapor-liquid equilibrium from Total Organic Carbon (TOC) analysis indicated heteroazeotropia and the vapor phase resulted more concentrated in p-xylene. The physical-chemical analysis of pH, conductivity, Total Dissolved Solids (TDS), chlorides, cations (including heavy metals) and anions, the effluent distillate showed satisfactory results, which presents a potential for reuse. The climatological study indicates the region of Natal-RN as favorable to the operation of solar systems, but the use of auxiliary heating during periods of higher rainfall and cloud cover is also recommended / A ind?stria do petr?leo, sentindo um grande impacto econ?mico e ambiental, tem investido crescentemente em pesquisas visando a um tratamento mais satisfat?rio de seu maior efluente: as ?guas produzidas em campos de produ??o. Estas s?o, em sua maioria, descartadas no mar, sem aproveitamento, ap?s serem tratadas. Esse tipo de efluente cont?m uma gama de compostos org?nicos de alta toxicidade e dif?cil remo??o, como hidrocarbonetos polic?clicos arom?ticos, al?m de sais, metais pesados etc. O objetivo principal desse trabalho foi estudar a destila??o solar da ?gua de produ??o pr?-tratada para remo??o de sais e contaminantes da mesma a partir do uso de um sistema h?brido com pr?-aquecimento. Este aparato desenvolvido foi denominado de sistema solar, que ? composto por um aquecedor solar convencional e um destilador solar; o primeiro constitui-se de uma caixa d'?gua, uma placa coletora solar plana e um reservat?rio t?rmico; o destilador solar ? de simples efeito, com 1m2 de ?rea ?til e 20? de inclina??o na cobertura. A metodologia consistiu em cinco etapas: experimentos no sistema solar, com medi??o de temperaturas e de destilado obtido e obten??o de dados climatol?gicos; modelagem e simula??o do sistema; estudo de equil?brio l?quido-vapor de um efluente modelo de solu??o aquosa de p-xileno; realiza??o de an?lises f?sico-qu?micas de amostras de alimenta??o, destilado e res?duo; e um estudo climatol?gico da cidade de Natal-RN. O sistema solar foi testado, separadamente, com ?gua de abastecimento, solu??o aquosa sint?tica de NaCl e ?gua produzida de petr?leo. Foram realizadas medi??es de temperatura, a cada minuto, no reservat?rio t?rmico, na caixa d??gua e no destilador (fases l?quida e vapor). Dados de radia??o solar e precipita??o pluviom?trica foram obtidos do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). O pr?-aquecimento solar mostrou-se eficiente para os l?quidos testados e o fluido no reservat?rio t?rmico apresentou uma temperatura m?dia de 58 ?C, o que viabilizou a alimenta??o aquecida no destilador. O perfil de temperaturas no destilador solar apresentou comportamento similar ? radia??o solar di?ria, com temperaturas m?ximas pr?ximas a 70 ?C. Esse equipamento teve rendimento m?dio de 2,52 L/d e efici?ncia m?dia de 27,2%. A modelagem matem?tica permitiu identificar as vari?veis e par?metros mais influentes no sistema solar. O estudo do equil?brio l?quido-vapor, a partir de an?lise de TOC, indicou condi??o de heteroazeotropia, com o p-xileno se concentrando na fase vapor. As an?lises f?sico-qu?micas de pH, condutividade, STD, cloretos, c?tions (incluindo metais pesados) e ?nions, do efluente destilado apresentaram resultados satisfat?rios, o que evidencia um potencial de reuso. O estudo climatol?gico indica a cidade ou a regi?o de Natal-RN como favor?vel ? opera??o de sistemas solares, mas o uso de aquecimento auxiliar nos per?odos de maior pluviosidade e nebulosidade ? recomendado