Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T02:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:36:42Z : No. of bitstreams: 1 183200.pdf: 17111061 bytes, checksum: cbd25cd71789f86adc1f66264c5a468a (MD5) / Neste trabalho apresenta-se o aperfeiçoamento do anemômetro a efeito Peltier apresentado por Güths[1]. Para isso foram alteradas tanto as dimensões dos sensores como a eletrônica necessária ao dispositivo. A modificação do método de otimização dos sensores ocasionou um aumento na sensibilidade proporcionada pelo instrumento; a evolução na eletrônica possibilitou a compensação em temperatura, maior flexibilização na geração dos sinais envolvidos no anemômetro e diminuição da complexidade de construção. O dispositivo obtido mostrou-se capaz de medir velocidades entre 5 cm/s e 80 cm/s.

O estudo consiste na comparação dos resultados das simulações do modelo Weather Research and Forecasting (WRF) com medições de vento realizadas por uma torre anemométrica e dados fornecidos pelo Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP) por um período de 24 meses. O litoral do Rio Grande do Sul é uma região de grande potencial eólico e vem sendo monitorado através de torres anemométricas por vários desenvolvedores de projetos eólicos. Com isso, o objetivo deste trabalho é empregar o modelo WRF, para que sirva de apoio `as medições e atue de forma complementar no sentindo de reduzir os riscos nas previsões sobre potencial eólico. É importante reproduzir os momentos estocásticos para obter uma ideia sobre a varia-bilidade da intensidade do vento e sua direção, de acordo com a linha temporal. As linhas temporais do passado que via semelhança, tem concordância com os padrões já existentes, servem para reproduzir séries futuras. Supondo que, as alterações climáticas sejam lentas, o provável que estas linhas reescaladas, as quais tem concordância do passado, poderão ter concordância com o futuro, sendo assim, o mais importante ´e acertar os momentos estocásticos da distribuição e não somente os valores absolutos. Os resultados concordaram com os dados observados, validando a metodologia aplicada na representação de ventos da região. Com isso permitirá desenvolver séries temporais de longo prazo, ajudando no conhecimento da climatologia local e reduzindo as incertezas dos projetos eólicos, além de fornecer um banco de dados para modelos estocásticos de distribuição de energia. / The present work consists in a comparison of results from model simulations by the Weather Research and Forecasting (WRF-ARW) program with wind measurements by an anemometer tower and data provided by the Meteorological Database for Education and Research (BDMEP) for a period of 24 months. The coast of Rio Grande do Sul is a region of high wind potential and is being monitored by anemometric towers by several developers of wind park projects. Thus, the objective of this work is to employ the WRF model as a support for measurements and a complement that shall help to reduce risks in predictions of site dependent wind potentials. It is important to reproduce the stochastic time sequences in order to get an idea about the variability of the wind speed and direction in accordance with the temporal line. The comparison of timelines of the past that showed similarity is consistent with already existing standards, and thus is able to generate future time series. Assuming that climate change is slow, rescaled sequences from the past are likely show correlation for lines in the future. Thus, for the set of stochastic time distribution it is important to consider not only the absolute values but also fluctuations. The results agree with the observed data, validating the methodology applied in the representation of winds in the region. With these series we will develop long-term time sequences, contributing to knowledge of the local climatology and reducing the uncertainties of wind farm projects and provide a database for stochastic models of power distribution. Keyword: Anemometers, Wind Energy, Mathematical models,Wind forecast,WRFARW.

O estudo consiste na comparação dos resultados das simulações do modelo Weather Research and Forecasting (WRF) com medições de vento realizadas por uma torre anemométrica e dados fornecidos pelo Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP) por um período de 24 meses. O litoral do Rio Grande do Sul é uma região de grande potencial eólico e vem sendo monitorado através de torres anemométricas por vários desenvolvedores de projetos eólicos. Com isso, o objetivo deste trabalho é empregar o modelo WRF, para que sirva de apoio `as medições e atue de forma complementar no sentindo de reduzir os riscos nas previsões sobre potencial eólico. É importante reproduzir os momentos estocásticos para obter uma ideia sobre a varia-bilidade da intensidade do vento e sua direção, de acordo com a linha temporal. As linhas temporais do passado que via semelhança, tem concordância com os padrões já existentes, servem para reproduzir séries futuras. Supondo que, as alterações climáticas sejam lentas, o provável que estas linhas reescaladas, as quais tem concordância do passado, poderão ter concordância com o futuro, sendo assim, o mais importante ´e acertar os momentos estocásticos da distribuição e não somente os valores absolutos. Os resultados concordaram com os dados observados, validando a metodologia aplicada na representação de ventos da região. Com isso permitirá desenvolver séries temporais de longo prazo, ajudando no conhecimento da climatologia local e reduzindo as incertezas dos projetos eólicos, além de fornecer um banco de dados para modelos estocásticos de distribuição de energia. / The present work consists in a comparison of results from model simulations by the Weather Research and Forecasting (WRF-ARW) program with wind measurements by an anemometer tower and data provided by the Meteorological Database for Education and Research (BDMEP) for a period of 24 months. The coast of Rio Grande do Sul is a region of high wind potential and is being monitored by anemometric towers by several developers of wind park projects. Thus, the objective of this work is to employ the WRF model as a support for measurements and a complement that shall help to reduce risks in predictions of site dependent wind potentials. It is important to reproduce the stochastic time sequences in order to get an idea about the variability of the wind speed and direction in accordance with the temporal line. The comparison of timelines of the past that showed similarity is consistent with already existing standards, and thus is able to generate future time series. Assuming that climate change is slow, rescaled sequences from the past are likely show correlation for lines in the future. Thus, for the set of stochastic time distribution it is important to consider not only the absolute values but also fluctuations. The results agree with the observed data, validating the methodology applied in the representation of winds in the region. With these series we will develop long-term time sequences, contributing to knowledge of the local climatology and reducing the uncertainties of wind farm projects and provide a database for stochastic models of power distribution. Keyword: Anemometers, Wind Energy, Mathematical models,Wind forecast,WRFARW.

O estudo consiste na comparação dos resultados das simulações do modelo Weather Research and Forecasting (WRF) com medições de vento realizadas por uma torre anemométrica e dados fornecidos pelo Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP) por um período de 24 meses. O litoral do Rio Grande do Sul é uma região de grande potencial eólico e vem sendo monitorado através de torres anemométricas por vários desenvolvedores de projetos eólicos. Com isso, o objetivo deste trabalho é empregar o modelo WRF, para que sirva de apoio `as medições e atue de forma complementar no sentindo de reduzir os riscos nas previsões sobre potencial eólico. É importante reproduzir os momentos estocásticos para obter uma ideia sobre a varia-bilidade da intensidade do vento e sua direção, de acordo com a linha temporal. As linhas temporais do passado que via semelhança, tem concordância com os padrões já existentes, servem para reproduzir séries futuras. Supondo que, as alterações climáticas sejam lentas, o provável que estas linhas reescaladas, as quais tem concordância do passado, poderão ter concordância com o futuro, sendo assim, o mais importante ´e acertar os momentos estocásticos da distribuição e não somente os valores absolutos. Os resultados concordaram com os dados observados, validando a metodologia aplicada na representação de ventos da região. Com isso permitirá desenvolver séries temporais de longo prazo, ajudando no conhecimento da climatologia local e reduzindo as incertezas dos projetos eólicos, além de fornecer um banco de dados para modelos estocásticos de distribuição de energia. / The present work consists in a comparison of results from model simulations by the Weather Research and Forecasting (WRF-ARW) program with wind measurements by an anemometer tower and data provided by the Meteorological Database for Education and Research (BDMEP) for a period of 24 months. The coast of Rio Grande do Sul is a region of high wind potential and is being monitored by anemometric towers by several developers of wind park projects. Thus, the objective of this work is to employ the WRF model as a support for measurements and a complement that shall help to reduce risks in predictions of site dependent wind potentials. It is important to reproduce the stochastic time sequences in order to get an idea about the variability of the wind speed and direction in accordance with the temporal line. The comparison of timelines of the past that showed similarity is consistent with already existing standards, and thus is able to generate future time series. Assuming that climate change is slow, rescaled sequences from the past are likely show correlation for lines in the future. Thus, for the set of stochastic time distribution it is important to consider not only the absolute values but also fluctuations. The results agree with the observed data, validating the methodology applied in the representation of winds in the region. With these series we will develop long-term time sequences, contributing to knowledge of the local climatology and reducing the uncertainties of wind farm projects and provide a database for stochastic models of power distribution. Keyword: Anemometers, Wind Energy, Mathematical models,Wind forecast,WRFARW.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T15:14:26Z No. of bitstreams: 1 Disserta_vitor_2008.pdf: 2795640 bytes, checksum: f8814935efa7b3145a7bd9d0656ee4b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T15:28:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta_vitor_2008.pdf: 2795640 bytes, checksum: f8814935efa7b3145a7bd9d0656ee4b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T15:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta_vitor_2008.pdf: 2795640 bytes, checksum: f8814935efa7b3145a7bd9d0656ee4b8 (MD5) / O presente trabalho visa o estudo da aplicação dos sensores térmicos, notadamente, os do tipo termoresistivo, numa configuração de anemômetros de fio quente (“Hot Wire Anemomether”) para fins de medição e controle de vazão de gases e fluidos pouco viscosos em dutos. Serão reportadas etapas importantes do projeto como a concepção e montagem de um banho termostático de baixo custo para estudo dos sensores termoresistivos, possibilitando desta forma o levantamento, com maior exatidão, da variação da resistência do sensor com a temperatura para tais transdutores. Além disso, são descritos o projeto e a montagem de um protótipo para calibração de anemômetros de fio quente para baixas velocidades (menores que 1,0 m.s-1), dotado de um braço giratório acionado por um motor de velocidade variável e ajustável, de forma a gerar um padrão primário de velocidade, extremamente necessário para a calibração deste medidor de fluxo proposto, sobretudo em baixas velocidades. Espera-se com este trabalho demonstrar a viabilidade do uso dos sensores térmicos em aplicações de medição e controle de vazão de gases e fluidos pouco viscosos, além de avaliar as fontes de incertezas de medição do método, servindo como uma metodologia a ser utilizada como alternativa metrológica para outros sistemas como os de medição e distribuição de gás, por exemplo.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-08-01T21:25:53Z No. of bitstreams: 1 RafaelFerreiraAlvesDeAssis_DISSERT.pdf: 1789458 bytes, checksum: 1eaa6378698a020ce14b0b447f1cb5af (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-08-03T00:15:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RafaelFerreiraAlvesDeAssis_DISSERT.pdf: 1789458 bytes, checksum: 1eaa6378698a020ce14b0b447f1cb5af (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:15:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelFerreiraAlvesDeAssis_DISSERT.pdf: 1789458 bytes, checksum: 1eaa6378698a020ce14b0b447f1cb5af (MD5) Previous issue date: 2018-06-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A medição de vazão volumétrica ou velocidade de escoamento de um fluido em regime laminar ou turbulento encontra várias aplicações na engenharia. Assim, pesquisas científicas para o desenvolvimento de arquiteturas e técnicas de medição para essas grandezas são de grande relevância e se encontram em constante expansão. Dentre as arquiteturas existentes para aplicações anemométricas em um regime de escoamento indistinto, a térmica denota diversas vantagens como excelente largura de banda, resolução espacial e baixo custo. Essa é formada basicamente por um termistor conectado em um dos braços de uma ponte de Whetstone modificada. Embora detenha simples configuração, ela possui algumas limitações impostas pela relação não linear entre a temperatura e a grandeza aplicada ao sensor. Além disso, contribuem como limitantes não idealidades do amplificador operacional que compõe a arquitetura. Diante disso, propõem-se o projeto e a implementação de uma arquitetura de anemômetro térmico com linearização por realimentação de tensão, empregando um sensor termorresistivo do tipo NTC. Essa técnica permite obter uma relação linear entre a temperatura e a grandeza utilizada como entrada. Promovem-se também comparações entre o clássico anemômetro e o preconizado neste trabalho. A validação da arquitetura proposta é conduzida através de simulações, bem como comparação experimental com a clássica e um instrumento comercial. / The velocity or volumetric flow measurement of laminar or turbulent flow flows meet various engineering applications. Thus, scientific research for the development of architectures and measurement techniques for these magnitudes is of great relevance and is constantly expanding. Among the existing architectures for anemometric applications in an indistinct flow regime, thermal denotes several advantages such as large bandwidth, spatial resolution and low cost. This is basically a thermistor connected to one of the arms of a modified Whetstone bridge. Although it has a simple configuration, it has some limitations imposed by the non-linear relation between the temperature and the signal applied to the sensor. In addition, it contributes as a limitation the physical parameters of the operational amplifier that composes the architecture. Therefore, it is proposed the design and implementation of a thermal anemometer architecture with voltage feedback linearization, using a thermoresistive sensor of the NTC type. This technique allows to obtain a linear relation between the temperature and the quantity used as input. Comparisons between the classic anemometer and the one advocated in this work are also promoted. The validation of the proposed architecture is conducted through simulations, as well as experimental comparison with classic and commercial instrument.

Submitted by RODRIGO EDUARDO PREDOLIN null (rbi.predolin@gmail.com) on 2017-09-14T14:18:56Z No. of bitstreams: 1 defesa mestrado trabalho completo v3r.pdf: 25746886 bytes, checksum: 35a0b098c5eddb9a63a0d1f9107fe4e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-15T13:51:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 predolin_re_me_bauru.pdf: 25746886 bytes, checksum: 35a0b098c5eddb9a63a0d1f9107fe4e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 predolin_re_me_bauru.pdf: 25746886 bytes, checksum: 35a0b098c5eddb9a63a0d1f9107fe4e2 (MD5) Previous issue date: 2017-08-14 / Sistemas para monitoramento de parâmetros são amplamente utilizados no setor industrial para controle de processos e também na área de pesquisa e desenvolvimento. Estes sistemas permitem uma análise detalhada do comportamento de equipamentos e dispositivos e fornecem informações que auxiliam na melhora do seu desempenho. No estudo da utilização de energias renováveis o uso de sensores é aplicado para mapear o ambiente onde o equipamento está inserido e analisar o seu comportamento e desempenho. No caso de coletores solares, é realizado o monitoramento da temperatura do ambiente, da água no coletor em locais diferentes, da velocidade do vento e da radiação solar, permitindo o seu controle e melhorando o seu desempenho. A instrumentação adequada pode trazer melhorias aos coletores solares, porém dependem de estudos detalhados do seu comportamento através da aquisição de dados do equipamento e do ambiente onde ele está inserido. Para viabilizar esta otimização são necessários equipamentos de coleta de dados específicos que, normalmente, tem alto custo de aquisição. Este é um dos principais empecilhos para uma maior evolução destes equipamentos, principalmente os destinados ao uso residencial. Sendo assim, este trabalho objetiva desenvolver um módulo de coleta de dados de baixo custo para auxíliar no estudo de equipamentos em diversas áreas, incluindo a área de fontes de energia renovável. Um dispositivo deste tipo possibilita a coleta de diversos dados físicos como, por exemplo, a temperatura, a velocidade do vento e vazão d’água. Com o dispositivo há a possibilidade do armazenamento desses dados em um cartão SD, facilitando a sua transferência para o computador. Ao final do trabalho é apresentado o projeto de um módulo e as bibliotecas de maneira a permitir a sua fácil utilização. Alguns valores de parâmetros também foram captados, verificando-se o comportamento adequado do módulo e biblioteca nas condições propostas. / Parameter monitoring systems are widely used in the industrial sector for process control and also in the area of research and development. These systems afford device's behavior analysis with detailed and provide information that helps improve its performance. In the study of renewable energies use, the sensors is applied to map the environment where the equipment is inserted and to analyze its behavior and performance. In the case of solar collectors, the monitoring occurs in the environment temperature, collector water temperature in different places, wind speed and the solar radiation, allowing its control and improving its performance. Proper instrumentation can bring improvements to solar collectors, but depend on detail studies of its behavior based on the acquisition of data from the equipment and the environment where it is inserted. To make this optimization feasible, specific data collection equipment is required, which normally has a high acquisition cost. This is one of the main impediments to keep the evolution of this equipment, especially those destined for residential use. Therefore, this work aims to develop a low cost data collection module to aid in the initial study of equipments used in several sector, include the renewable energy sources sector. This kind of device turn possible the collection of various physical data, such as temperature, wind speed and water flow. With this device there is the possibility of storing this data on an SD card, making it easy to transfer to the computer. At the end of the work, the design of the module and its libraries are presented in a way that allows easy use. Some parameter values were also captured, verifying the proper behavior of the module and library in the proposed conditions.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shirlen Viana Leal.pdf: 556717 bytes, checksum: 0c051baae450dc752c45ceb9e82ddd19 (MD5) Previous issue date: 2010-06-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The thermoresistive - based hot-wire anemometer operating at a controlled temperature is a classical architecture that is vastly found in the literature. Nevertheless, this architecture may present a problem due to dynamic range variation of its output voltage for significant variation of the fluid temperature. In this work, the classical architecture is revisited and the influence of the fluid temperature is verified. An alternative architecture of a controlled temperature anemometer implemented with a controlled current source with automatic compensation of the fluid temperature influence on the output voltage dynamic range is proposed. Simulations of the classical architecture and of the proposed system using the parameters from a commercial sensor are presented and compared. Results show that the output voltage dynamic range for the proposed architecture employing the automatic compensation is practically constant. / O anemômetro de fio quente, baseado em sensor termo-resistivo operando à temperatura constante, é uma arquitetura clássica que é vastamente encontrada na bibliografia. Todavia, esta arquitetura pode apresentar um problema devido à variação da faixa dinâmica de sua tensão de saída para variações significativas da temperatura do fluido. Neste trabalho, a arquitetura clássica foi revisada e a influência da temperatura do fluido foi observada. Uma arquitetura alternativa de um anemômetro à temperatura controlada, implementada com uma fonte de corrente com compensação automática da influência da temperatura do fluido na faixa dinâmica da tensão de saída é proposta. Simulações da arquitetura clássica e do sistema proposto usando parâmetros de um sensor comercial são apresentadas e comparadas. Concluise, a partir dos resultados obtidos, que a faixa dinâmica da tensão de saída para a arquitetura proposta, empregando a compensação automática, é praticamente constante.