Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutora em "Doctorado Europeu", no Departamento de Física Fundamental y Experimental, Electrónica y Sistemas da Universidad de La Laguna, sob a orientação na FEUP do Doutor Armando Carlos Figueiredo Coelho de Oliveira, e na Universidad de La Laguna da Doutora Lourdes Garcia Rodriguez

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7685_1.pdf: 1055868 bytes, checksum: c4c30b6908a99483316b65cd140d2e3b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / A busca continua pelo melhor aproveitamento dos recursos energéticos existentes vem fazendo com que o ser humano desenvolva e investigue meios para se utilizar ao máximo a energia de que dispõe. Nos últimos anos a possibilidade de colapso no sistema de geração de energia elétrica no Brasil trouxe à sociedade uma reflexão sobre a maneira com a qual estamos administrando nossos recursos. O Brasil, neste aspecto, tem a felicidade de possuir uma geografia e natureza propicia para a geração de energia elétrica utilizando como principal fonte os recursos hídricos, atualmente o governo vem incentivando a diversificação desta matriz energética, passando parte dela para a geração distribuída através de usinas termelétricas que utilizem derivados de petróleo, no entanto, sabemos que esta capacidade de geração tem seus limites, não podendo aumentar indefinidamente a produção de energia elétrica, e, à medida que passamos a utilizar meios de geração mais sofisticados, também causamos impactos naturais e os custos se tornam maiores. A utilização de sistemas de termoacumulação entra neste cenário como uma alternativa para aumentar o aproveitamento da energia disponível. Uma de suas principais aplicações é para evitar o uso de energia em horários de maior demanda para sistemas de refrigeração comercial e industrial, com isto auxilia na prevenção de uma sobrecarga do sistema de distribuição de energia elétrica. Por outro lado também atua como uma maneira limpa de captar energia térmica proveniente do sol, utilizando assim uma fonte de energia limpa que não seria utilizada para gerar calor durante um momento em que o mesmo não esteja sendo necessário, armazenando para posterior utilização. Armazenadores térmicos também vêm sendo utilizados associados a sistemas de co- geração de energia, onde é possível se aproveitar parte do calor gerado durante o processo de combustão para se aquecer um fluido. Este trabalho inicialmente apresenta uma visão geral sobre os sistemas de armazenamento, as principais técnicas utilizadas, as maneiras como são empregados e os materiais utilizados. Em seguida fazemos um estudo como alguns parâmetros influenciam no processo de carga de um armazenador tipo leito com cápsulas esféricas contendo um material de mudança de fase, avaliando as perdas de energia e o tempo necessário para que ocorra a completa solidificação do material de mudança de fase. Para este estudo foram desenvolvidas e discretizadas equações que descrevem os fenômenos de transferência de calor do processo e posteriormente implementadas em uma ferramenta computacional. Os resultados levam-nos a conhecer a maneira como cada parâmetro estudado influi no processo de carga, possibilita a eliminação de combinações não interessantes e a busca da melhor combinação de parâmetros de acordo com as necessidades de projeto

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T14:07:42Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Petronio Silva.pdf: 4709684 bytes, checksum: 9cb3791378a118740304e450608f3adb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T14:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Petronio Silva.pdf: 4709684 bytes, checksum: 9cb3791378a118740304e450608f3adb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08 / Sistemas de cogeração podem gerar energia térmica ou elétrica a partir de uma ou mais fontes de energia. São bastante utilizados nas centrais de utilidades das indústrias e edifícios comerciais, com a finalidade de gerar e distribuir vapor, água gelada ou eletricidade a diversos tipos de processos. Apesar de eficientes, podem se tornar financeiramente arriscados quando submetidos a alterações nos parâmetros originais de projeto. Diminuições na demanda ou aumento de preços dos combustíveis, por exemplo, podem transformar um projeto tecnicamente ótimo em um fracasso econômico. O objetivo do presente trabalho é ilustrar que projetos baseados em sistemas de cogeração, ao contrário do que comumente se acredita, são muito robustos para suportar mudanças financeiras, desde que tenham flexibilidade técnica para se ajustarem às novas condições. Como ilustração da robustez dos sistemas de cogeração, usou-se neste trabalho um sistema composto por: um motor, três tipos de caldeiras e dois tipos de chillers. A principal característica desse sistema é que é possível combinar o uso dos equipamentos de várias maneiras diferentes, gerando inúmeras configurações de operação capazes de atender as demandas. As demandas de água gelada, eletricidade e vapor são variáveis ao longo dos dias. A otimização foi realizada pelo método clássico da Programação Linear, minimizando o VPL (Valor Presente Líquido) nas possíveis configurações de operação. Uma série de estudos de casos foram realizados no intuito de investigar o comportamento do sistema geral otimizado quando submetido a alterações financeiras. As principais conclusões são que o sistema de cogeração proposto pode suportar um aumento de até 374% na tarifa de combustível e um aumento de até 93% na tarifa de energia elétrica. Outra conclusão importante é que os sistemas de cogeração são robustos no que se refere às variações da tarifa de combustível e eletricidade após os primeiros dez anos de operação.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

En una importante empresa dedicada a la exportación de carne de cerdo, existe una instalación de energía solar como apoyo a la calefacción de los lechones. Los lechones requieren de cuidados especiales para crecer, siendo uno de los cuidados más importantes la temperatura del medio y la temperatura del punto de contacto del lechón con el suelo. Las temperaturas requeridas en este caso varían entre 37 y 42 [o C], siendo la más alta al momento en el que nacen. Dadas estas temperaturas, se establecen los principales parámetros de diseño que debe cumplir el sistema de calefacción utilizado. En general, se ocupan calderas que consumen gas licuado, pero en este caso se instaló como apoyo un sistema solar térmico de circulación forzada con 254 colectores solares planos, logrando un área de captación de 645 [m2 ] aproximadamente y una capacidad de acumulación de 30000 [lt]. Desde que se concibió el sistema solar, presentó problemas en su funcionamiento, no logrando las temperaturas requeridas por los lechones. Dado esto los dueños del criadero han optado por dejar sin funcionamiento el sistema solar y ocupar solamente las calderas, luego se debe realizar un análisis que permita detectar las fallas y realizar propuestas para mejorar el sistema. Para abordar el problema, se realiza un profundo análisis de los posibles problemas existentes. El análisis se realiza a través de simulaciones computacionales que permitan ver el comportamiento térmico del sistema solar, se analiza en profundidad el circuito de acumulación existente y se compara con una configuración de estanques en paralelo. Una vez que se analiza la forma de acumular, se simula la distribución de energía, de tal forma de detectar los posibles problemas térmicos. Por otra parte, se realiza un análisis basado en el juicio técnico sobre la concepción del sistema solar, de esta manera se detectan problemas de diseño que pueden afectar el comportamiento general de la instalación. Dadas las condiciones de trabajo que se tienen, se observa que la configuración de estanques en paralelo es más eficiente durante el año, lo cual complementado con una lógica de control que entregue la energía de manera directa, se logra de manera eficiente la energía solar disponible.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-09-27T19:57:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Stevie Bruno de Lima Souza.pdf: 2102769 bytes, checksum: 2b8bd21a084e0ae1bbc33c188cd450bd (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-19T20:57:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Stevie Bruno de Lima Souza.pdf: 2102769 bytes, checksum: 2b8bd21a084e0ae1bbc33c188cd450bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-19T20:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Stevie Bruno de Lima Souza.pdf: 2102769 bytes, checksum: 2b8bd21a084e0ae1bbc33c188cd450bd (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / O dimensionamento de sistemas térmicos que consigam atender as demandas ener- géticas de energia elétrica (E), vapor (S) e água gelada (W) com o melhor retorno financeiro para o investidor é uma tarefa difícil, pois existem diversas configurações de equipamentos possíveis, com diversos modos de operação. A otimização desses sistemas é normalmente feita utilizando métodos que se baseiam no estudo numérico. O presente trabalho vem propor uma nova metodologia de otimização híbrida baseada na programação linear inteira mista (MILP), com foco no aumento da velocidade de otimização em relação aos métodos que utilizam o processo híbrido de programação linear e busca exaustiva (BE/PL). O procedimento de otimização busca maximizar o VPL (Valor Presente Líquido) do sistema e consiste em 5 passos: proposta do sistema genérico, pré-seleção dos equipamentos, aplicação do MILP, busca selecionada e programação linear. A fim de verificar a performance do novo método, foram realizados estudos paramétricos variando a tarifa de energia elétrica entre 40% e 200%. O novo método obteve uma redução de 95,8% no tempo de otimização se comparado ao método híbrido que utiliza a busca exaustiva (BE/PL) e obteve os mesmos resultados de potência e VPL. / The design of thermal systems that meet the energy demands of eletricity (E), steam (S) and cold water (W) with the best financial return to the investor is a difficult task, since there are several configurations of possible equipment, with different operating modes. Optimization of these systems is usually done using methods that are based on numerical study. The present work proposes a new optimization methodology based on mixed integer linear programming (MILP), focusing on the increase in the optimization speed in relation to the methods that use the hybrid process of linear programming and exhaustive search (BS/PL). The optimization procedure seeks to optimize the VPL (Net Present Value) of the system and consists of 5 steps: generic system proposal, pre-selection of equipment, application of MILP, selected search and linear programming. In order to verify the performance of the new method, parametric studies were carried out varying the electricity tariff between 40% and 200%. The new method obtained a reduction of 95.8% in the optimization time when compared to the hybrid method (BE/PL) and obtained the same results of power and NPV.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7623_1.pdf: 1110144 bytes, checksum: 4fae316d8d6913a8e05260e86c31958b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / O resfriamento evaporativo opera usando processos de transferência de calor e massa, onde ar e água são fluidos de trabalho. A passagem de um fluxo de ar pelo painel evaporativo produz queda na temperatura da corrente de ar. O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente o desempenho de fibras vegetais locais como enchimento de sistemas evaporativos. A bucha vegetal (Luffa Cylindrica), o sisal (Agave Sisalana Perrine, Amarilidaceae) e a fibra de coco (Cocos nucifera Linnaeus), foram escolhidas por apresentarem extensa área superficial, além de serem abundantes e de baixo custo. Como referência, foi testado um painel evaporativo comercial, à base de papel kraft e resina, importado e de alto custo. Um túnel foi projetado e construído para os testes. Os painéis evaporativos foram colocados em um módulo removível. O túnel é formado por dutos retangulares, composto de cinco módulos de 30cmx30cmx50cm, em chapa galvanizada, rebitada e isolada externamente com isopor. Um ventilador aspira ar externo através de um painel evaporativo, sobre o qual a água circula continuamente por uma bomba de 650 l/h. Um evaporador de um sistema compressivo foi adicionado na entrada do ar para baixar a umidade absoluta. Resistências elétricas de 1200 W e de 1000 W foram utilizadas para simular variações de temperatura e umidade relativa antes do painel evaporativo. Doze termopares tipo T foram usados no túnel. Temperaturas e umidades do ar foram registradas por um sistema de aquisição de dados. As velocidades do ar seco e úmido foram medidas através de um anemômetro de fio quente. Os resultados estão coerentes com dados experimentais de outros autores, mostrando que o sisal é tão eficiente quanto a luffa. Os testes com a fibra de coco são inéditos e indicam ser esse material bastante promissor como enchimento de sistemas evaporativos, com eficiência comparável ao sisal

Submitted by LEANDRO MENDES PINTO null (leandromendesp@yahoo.com.br) on 2016-02-02T17:51:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação R2.pdf: 3124900 bytes, checksum: 4b8f01450ff24987ee9a730975769c25 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-02T18:43:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pinto_lm_me_guara.pdf: 3124900 bytes, checksum: 4b8f01450ff24987ee9a730975769c25 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-02T18:43:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pinto_lm_me_guara.pdf: 3124900 bytes, checksum: 4b8f01450ff24987ee9a730975769c25 (MD5) Previous issue date: 2016-01-07 / Na atualidade a eficiência energética é um dos assuntos mais citados nas indústrias, pois as empresas que investem em projetos de eficiência energética conseguem economizar recursos, ganhar competitividade e ajudar a amenizar a pressão sobre o aumento da oferta de energia. Postergar parte do investimento no aumento da oferta de energia permite ao governo e ao empresário liberarem recursos para outras prioridades, sem perda de qualidade, segurança no abastecimento e com ganhos sociais e ambientais. Este estudo apresenta critérios de aplicação da metodologia da eficiência energética em uma indústria siderúrgica onde são avaliadas três áreas dentro desta usina, tais como sistemas motrizes, sistemas térmicos e sistemas de iluminação, onde pode-se obter ganhos significativos implementando a metodologia da eficiência energética. / At present energy efficiency is one of the issues most frequently cited in industries, as companies that invest in energy efficiency projects can save resources, improve competitiveness and helps ease the pressure on increasing the supply of energy. Postpone part of the investment in increasing energy supply allows the government and the business owner to release resources for other priorities, without loss of quality, security of supply and social and environmental gains. This study presents application criteria of energy efficiency methodology in a steel industry which are evaluated in three areas of a steel mill, such as drive systems, thermal systems and lighting systems, where can be made significant gains by implementing the methodology of energy efficiency.

Submitted by ADRIANA LOPEZ VARGAS (adrialovargas@gmail.com) on 2016-04-14T14:20:54Z No. of bitstreams: 1 Analise de oportunidades de poligeração para edificações e cidades - Adriana Lopez Vargas.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-18T16:55:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vargas_al_me_guara.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-18T16:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vargas_al_me_guara.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A geração de energia distribuída em edificações e cidades tem sido proposta como uma importante alternativa para que os países ampliem a base tecnológica de suas matrizes energéticas. No caso do Brasil, a possibilidade da incorporação da geração distribuída em edificações apresenta amparo legal por meio de recentes regulamentações do setor elétrico e das normas de melhoria da eficiência energética de edificações. Por estas razões, novos empreendimentos imobiliários com visão de sustentabilidade ambiental, estão avaliando o uso da geração distribuída na etapa de planejamento. Nesta dissertação, foi analisada uma proposta para atender as necessidades energéticas de um hospital (vapor, água quente, resfriamento e eletricidade) considerando as informações de demanda, classificadas em oito dias típicos do ano, dois por cada estação do ano (outono, inverno, primavera e verão) sendo um dia de trabalho normal e outro de final de semana. A proposta consiste na otimização de uma superestrutura composta de diferentes tecnologias de geração e cogeração incluindo equipamentos solares, para assim obter a melhor configuração em termos econômicos. A superestrutura é flexível, ou seja, permite a venda ou compra de eletricidade e analisa três casos, verificando-se a viabilidade de gerar mais eletricidade. Finalmente são apresentados os resultados da configuração final obtida pela otimização. / Distributed generation in buildings and cities has been proposed as an important option for countries in order to include more technologies in their energy mixes. In Brazil, the possibility of including distributed generation in buildings has recent advances in energy policy and building energy efficiency standards. For these reasons, new construction projects of sustainable buildings include the assessment of distributed generation in the initial stages. In this work, we present an approach for attending energy needs (steam, hot water, cooling and electricity) of a hospital. The information about demand is classified in eight typical days, two for each season of the year (autumn, winter, spring and summer); a workday and a weekend day. The approach consists in the optimization of a superstructure containing different energy generation and cogeneration technologies like solar panels, for obtaining the best configuration in economic terms. The superstructure is flexible, this is, it allows buying or selling electricity. It also analyzes three cases, verifying the feasibility for generating more electricity. Finally, the results present the final configuration obtained from the optimization process.

A obra não apresenta página de rosto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010