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Provendo resiliência em uma rede de sensores sem fio linear e esparsa através de veículo aéreo não tripulado / Proving resilience in a linear and sparse wireless sensor network through unmanned aerial vehicle

Vieira, Heitor de Freitas 06 April 2015 (has links)
A mitigação de desastres naturais exige respostas rápidas e confiáveis. No Brasil, a estação de chuvas provoca muitos alagamentos em regiões urbanas e, para monitorar esse fenômeno, foi instalada em São Carlos-SP uma rede de sensores sem fio para acompanhar o nível de água dos rios da cidade. Entretanto, essa rede de sensores está suscetível a falhas que podem comprometer o funcionamento do sistema, e a adoção de mecanismos redundantes e de redes móveis 3G podem acarretar em custos proibitivos à monitoração desses rios, além de não garantirem a operação normal desse monitoramento. Assim, este trabalho apresenta uma solução baseada em veículo aéreo não tripulado (VANT) para reduzir os problemas oriundos das falhas em uma rede de sensores para detectar desastres naturais como enchentes e deslizamentos. Na solução proposta, o VANT pode ser transportado para o sítio do desastre para minimizar os problemas provenientes das falhas (por exemplo, para servir como um roteador ou até mesmo para servir como uma mula de dados e transmitir imagens em tempo real para equipes de resgate). Estudos foram conduzidos em um protótipo real, equipado com o UAV Brain (módulo computacional desenvolvido especificamente para este projeto), para uma análise exploratória do consumo energético do VANT e do rádio transmissor que equipa o VANT. Os resultados mostram que a melhor situação para o rádio comunicador se dá quando o VANT está no ar e com uma antena de maior ganho, e os fatores que mais influenciam no consumo energético do rádio são a altura do VANT e o tipo de antena utilizado. Além disso, tais resultados mostram também a viabilidade desta proposta em redes de sensores sem fio linear e esparsa. / The mitigation of natural disasters requires quick and reliable answers. In Brazil, the rainy season causes many flooding in urban areas and, to monitor this phenomenon, a wireless sensor network to monitor the water level of the citys rivers was installed in São Carlos-SP. However, this sensor network is susceptible to failures that may jeopardize the operation of the system, and the adoption of redundant mechanisms and 3G mobile networks may result in prohibitive costs to the monitoring of these rivers, and does not guarantee the normal operation of monitoring. This work presents an aerial vehicle-based solution unmanned (UAV) to reduce the problems originated from failures in a network of sensors to detect natural disasters such as floods and landslides. In the proposed solution, the UAV can be transported to the disaster site to minimize problems arising from failures (eg, to serve as a router or even to serve as a data mule and transmit images in real time for rescue teams). Studies were conducted in a real prototype, equipped with UAV Brain (computational module developed specifically for this project), for an exploratory analysis of the energy consumption UAV and radio transmitter fitted to the UAV. The results show that the best situation for the radio communicator is when the UAV is in the air and with a higher gain antenna, and the factors that most influence on the radio energy consumption are the height of the UAV and the type of antenna used. Furthermore, these results also show the feasibility of this proposal in linear and sparse wireless sensor networks.
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Exploração de arquiteturas de memórias híbridas para sistemas embarcados utilizando memórias não voláteis / Hybrid memory architecture exploration for embedded systems using non-volatile memories

Silva, Lisandro Luiz da 02 May 2017 (has links)
Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-04-19T13:43:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Lisandro_Luiz_da_Silva.pdf: 4368336 bytes, checksum: 29b4412b2b3f3dd0c3cfc5843451826c (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-04-19T14:45:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Lisandro_Luiz_da_Silva.pdf: 4368336 bytes, checksum: 29b4412b2b3f3dd0c3cfc5843451826c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T14:45:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Lisandro_Luiz_da_Silva.pdf: 4368336 bytes, checksum: 29b4412b2b3f3dd0c3cfc5843451826c (MD5) Previous issue date: 2017-05-02 / Sem bolsa / O consumo de energia é tão importante quanto o desempenho em sistemas embarcados alimentados a bateria, pois cada vez mais estes sistemas precisam processar computação intensiva com um baixo consumo energético. Devido à alta contribuição do acesso à memória no consumo total de energia de sistemas embarcados, a arquitetura de memória influencia fortemente os objetivos dos projetos dos dispositivos embarcados. Existem, na literatura, diversas técnicas de otimização do acesso à memória para sistemas embarcados, possibilitando por parte do projetista do sistema, uma exploração do espaço de projeto abrangente para a arquitetura de memória. Muitas dessas técnicas são propostas devido aos problemas enfrentados com o avanço da tecnologia, como por exemplo, a memória tradicional baseada em SRAM (Static Random Access Memory) on-chip tornou-se um gargalo em desempenho e consumo energético para o projeto de sistemas embarcados, devido ao seu alto leakage e latência de leitura. As tecnologias emergentes de memórias não voláteis (NVM, Non-Volatile Memories), tal como STT-RAM (Spin-Transfer Torque RAM) e PCRAM (Phase Change RAM), são soluções candidatas para os futuros sistemas de memória, pois elas possuem algumas vantagens sobre a memória SRAM tradicional, como por exemplo, um menor consumo energético para as operações de leitura. Este trabalho apresenta um estudo de exploração realizadas em memórias híbridas utilizando memórias não voláteis em sistemas embarcados. O trabalho apresenta a investigação do acesso à memória do processador embarcado ARMv5, a análise dos acessos realizados, juntamente com os impactos dos acessos à memória no consumo e no desempenho para diferentes modelos híbridos de memórias com tecnologias emergentes, para um determinado conjunto de benchmarks retirados do MiBench. Os resultados são significativos, pois, por exemplo, conseguiu-se aumentar o número de acessos da memória scratchpad (SPM) híbrida utilizando memória SRAM de 16KB, STT-RAM 32KB e PCM de 8KB (SPM 4) em cerca de 0,99% quando comparada com uma memória SPM tradicional utilizando SRAM de 32KB (SPM 1), além de reduzir em média 23,81% a latência e 49,24% o consumo energético e diminuir o leakage em 46,65% e a área em 16.29%. / Power consumption is as important as the performance in embedded systems battery powered, as increasingly these systems need to handle intensive computing with low power consumption. Due to the high contribution of memory access in the total power consumption of embedded systems, the memory architecture strongly influences the design objectives of the embedded devices. There are in the literature, various techniques of memory access optimization for embedded systems, allowing the system designer, a comprehensive design space exploration for the architecture of memory. Many of these techniques are proposed due to problems encountered with the advancement of technology, as for example, the traditional memory based on SRAM (Static Random Access Memory) on-chip has become a bottleneck in performance and energy consumption for the design of embedded systems, due to your high leakage and read latency. The emerging technologies of non-volatile memories (NVM, Non-Volatile Memories) as STT-RAM (Spin-Transfer Torque RAM) and PCRAM (Phase Change RAM), are candidate solutions for future memory systems because they have some advantages over traditional SRAM. This work presents explorations carried out in hybrid memories using non-volatile memories in embedded systems. First, the work displays a review of memory hierarchies, caches, scratchpads, the problems faced by embedded systems and new emerging technologies to these systems. Afterward, the work presents the investigation of memory access of the embedded processor ARMv5, the analysis of the accesses performed, along with the impacts of the memory accesses in consumption and performance for different hybrid models of memories with emerging technologies, for a given set of benchmarks taken from the MiBench. The results are significant, because, for example, we were able to increase the number of accesses of the scratchpad memory (SPM) hybrid using memory SRAM 16 KB, STT-RAM 32 KB and PCM 8 KB (SPM 4) in approximately 0.99% when compared with a traditional 32 kb SRAM using SPM (SPM 1), in addition to reducing in average 23.81% the latency and 49.24% energy consumption and decrease the leakage by 46.65% and 16.29% area.
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Avaliação do consumo energético em aviários Dark House, com e sem isolamento térmico: um estudo de caso na região de Palotina, Paraná / Evaluation of Energy Consumption in Poultry Dark House, with and without Thermal Insulation: A Case Study in the Region of Palotina, Paraná

Bedin, Janaina 06 March 2015 (has links)
Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoJanainaBedin.pdf: 4782834 bytes, checksum: 4c0a870502d04664c635db95ceb09e72 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / The production of poultry cuts suffered major investments in technology and genetic development in recent decades, trying to adapt to the conditions and requirements of the national and world market. Studies on the production through the analysis of systems and means of accommodation, show the economic importance of the sector, which has established itself as one of the most competitive in the agribusiness sector. The present work was the study of two aviaries dark house, with and without thermal insulation in their construction, are located in the city of Palotina, Paraná, trying to evaluate the variations in temperature, gas consumption and animal performance of the two systems . In terms of methodology, both facilities were checked temperature variation, with reading by J-type thermocouple sensors and recording in datalogger; consumption of LPG, with installation of individual volumetric meters; and the animal performance and the elimination of mortality and birds, feed intake and water and weight gain. At the end of the study it can be concluded that the aviary Dark House with Thermal Insulation (DHIT) showed better animal performance indexes, lower mortality and elimination, and greater weight gain. But when evaluated performance in the face of temperature conditions, the aviary Dark House Conventional (DHC) showed better suited to the production values, as bibliographic references. / A produção de aves de cortes sofreu grandes investimentos em tecnologia e desenvolvimento genético nas últimas décadas, buscando se adequar às condições e exigências do mercado nacional e mundial. Estudos acerca da produção, através da análise dos sistemas e meios de alojamento, demonstram a importância econômica do segmento, que se consolida como um dos mais competitivos no setor agroindustrial. Assim, o presente trabalho consistiu no estudo de dois aviários dark house, com e sem isolamento térmico em suas características construtivas, localizados na cidade de Palotina, Paraná, procurando avaliar as variações de temperatura, o consumo de gás e o desempenho animal dos dois sistemas. Em termos de metodologia, em ambas instalações, foram verificados a variação de temperatura ,com a leitura por sensores Termopar tipo J e registro em datalogger; o consumo de gás GLP, com a instalação de medidores volumétricos individuais; e o desempenho animal quanto, a mortalidade e eliminação das aves, o consumo de ração e água, e o ganho de peso. Ao final da pesquisa pode-se concluir que o aviário Dark House com Isolamento Térmico (DHIT) apresentou melhores índices de desempenho animal com, menor mortalidade e eliminação, e maior ganho de peso. Porém quando avaliado o desempenho frente às condições de temperatura, o aviário Dark House Convencional (DHC) apresentou valores mais adequados à produção, conforme referencial bibliográfico.
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Influência das recuperações térmicas (ar e água) no dimensionamento de sistemas energéticos centralizados em grandes edificios de serviço

Vieira, Mauro Valério Rodrigues January 2011 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011
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Provendo resiliência em uma rede de sensores sem fio linear e esparsa através de veículo aéreo não tripulado / Proving resilience in a linear and sparse wireless sensor network through unmanned aerial vehicle

Heitor de Freitas Vieira 06 April 2015 (has links)
A mitigação de desastres naturais exige respostas rápidas e confiáveis. No Brasil, a estação de chuvas provoca muitos alagamentos em regiões urbanas e, para monitorar esse fenômeno, foi instalada em São Carlos-SP uma rede de sensores sem fio para acompanhar o nível de água dos rios da cidade. Entretanto, essa rede de sensores está suscetível a falhas que podem comprometer o funcionamento do sistema, e a adoção de mecanismos redundantes e de redes móveis 3G podem acarretar em custos proibitivos à monitoração desses rios, além de não garantirem a operação normal desse monitoramento. Assim, este trabalho apresenta uma solução baseada em veículo aéreo não tripulado (VANT) para reduzir os problemas oriundos das falhas em uma rede de sensores para detectar desastres naturais como enchentes e deslizamentos. Na solução proposta, o VANT pode ser transportado para o sítio do desastre para minimizar os problemas provenientes das falhas (por exemplo, para servir como um roteador ou até mesmo para servir como uma mula de dados e transmitir imagens em tempo real para equipes de resgate). Estudos foram conduzidos em um protótipo real, equipado com o UAV Brain (módulo computacional desenvolvido especificamente para este projeto), para uma análise exploratória do consumo energético do VANT e do rádio transmissor que equipa o VANT. Os resultados mostram que a melhor situação para o rádio comunicador se dá quando o VANT está no ar e com uma antena de maior ganho, e os fatores que mais influenciam no consumo energético do rádio são a altura do VANT e o tipo de antena utilizado. Além disso, tais resultados mostram também a viabilidade desta proposta em redes de sensores sem fio linear e esparsa. / The mitigation of natural disasters requires quick and reliable answers. In Brazil, the rainy season causes many flooding in urban areas and, to monitor this phenomenon, a wireless sensor network to monitor the water level of the citys rivers was installed in São Carlos-SP. However, this sensor network is susceptible to failures that may jeopardize the operation of the system, and the adoption of redundant mechanisms and 3G mobile networks may result in prohibitive costs to the monitoring of these rivers, and does not guarantee the normal operation of monitoring. This work presents an aerial vehicle-based solution unmanned (UAV) to reduce the problems originated from failures in a network of sensors to detect natural disasters such as floods and landslides. In the proposed solution, the UAV can be transported to the disaster site to minimize problems arising from failures (eg, to serve as a router or even to serve as a data mule and transmit images in real time for rescue teams). Studies were conducted in a real prototype, equipped with UAV Brain (computational module developed specifically for this project), for an exploratory analysis of the energy consumption UAV and radio transmitter fitted to the UAV. The results show that the best situation for the radio communicator is when the UAV is in the air and with a higher gain antenna, and the factors that most influence on the radio energy consumption are the height of the UAV and the type of antenna used. Furthermore, these results also show the feasibility of this proposal in linear and sparse wireless sensor networks.
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Políticas públicas e os determinantes da demanda por combustíveis leves no Brasil, 2003-2013 / Public policies and the determinants of light-fuel demand in Brazil, 2003-2013

Luciano Rodrigues 23 March 2015 (has links)
O entendimento da demanda por combustíveis tem estimulado o desenvolvimento de inúmeros trabalhos empíricos e recebido especial atenção do setor privado e de formuladores de políticas públicas nos últimos anos, pois está diretamente relacionado às discussões e decisões relativas à segurança energética das nações, às medidas de controle de emissões de gases de efeito estufa, à política econômica dos países e ao planejamento das empresas desta indústria. No Brasil, o consumo energético da frota leve apresentou crescimento surpreendente na última década, com trajetória e duração muito distintas de qualquer movimento observado anteriormente. Com base nisso e na ausência de estudos abordando especificamente o assunto, este trabalho tem como principal objetivo avaliar os determinantes da demanda por combustíveis leves no país entre 2003 e 2013. Além de uma análise lógica e sequencial sobre o tema, foram utilizadas técnicas de séries temporais para estimar dois modelos distintos, buscando identificar e quantificar o efeito das diferentes variáveis econômicas e das medidas de política pública adotadas nesse período sobre consumo energético da frota leve. O primeiro modelo elaborado para fundamentar a análise proposta seguiu estrutura amplamente utilizada na literatura internacional, tendo a renda e o preço dos combustíveis como variáveis essenciais para a determinação da demanda por transporte privado. A abordagem proposta a partir segundo modelo, por sua vez, ampliou a estrutura empírica tradicionalmente utilizada, incorporando à análise as transformações ocorridas no mercado creditício e automobilístico no Brasil. Essa estrutura permitiu a estimação das elasticidades preço e renda da demanda para o mercado nacional e para as principais regiões do país. Os valores obtidos evidenciaram a importância do preço dos combustíveis e da renda na determinação do consumo e, ainda, resposta distinta da demanda nas regiões Centro-Sul e Norte-Nordeste, que apresentou maior sensibilidade a alterações nessas variáveis. Adicionalmente, os resultados indicaram que além da melhoria na renda, a retração no preço dos combustíveis, associada especialmente à política de contenção de aumentos de preços da gasolina e de desonerações de tributos federais sobre os combustíveis para controle inflacionário, impactou positivamente o consumo. Por fim, a demanda por combustíveis leves no período também foi estimulada pela ampliação do crédito destinado à compra de veículos e pela queda no preço real desses bens, com destaque para a medida anticíclica de desoneração de IPI cobrado sobre automóveis novos em momentos de desaceleração da indústria automobilística. / The understanding of fuel demand has encouraged the development of several empirical studies and drawn the attention of the private sector and policymakers in recent years, since it is directly related to discussions and decisions on the energy security of nations, to measures to control greenhouse gas emissions, to the macroeconomic policy of each country, and to the planning of companies in this sector. In Brazil, total energy consumption by the light-vehicle fleet has experienced a remarkable growth over the past decade, as its path and duration are very different from any previously recorded levels. Based on this fact and on the absence of studies on this subject in the domestic market, the main purpose of this work is to evaluate the determinants of light-fuel demand in Brazil in the 2003-2013 period. Apart from a logical and sequential analysis of the topic, time series techniques were used to estimate two different models with the aim of identifying and quantifying the impact of different economic variables and public policy measures adopted during this period on the energy consumption by the light-vehicle fleet. The first model designed to support the proposed analysis followed a widely used framework in the international literature in which income and fuel prices are the key variables in determining demand for private transportation. The approach for the second model, in turn, expanded the traditionally used empirical framework by incorporating changes observed in the credit and auto market in Brazil into the analysis. This structure allowed estimating price and income elasticities of demand in the domestic market and in major Brazilian regions. The values obtained showed the importance of fuel prices and income in determining consumption and also different demand responses in the central-south and north-northeast regions, which exhibited the highest sensitivity to changes in these variables. Furthermore, the results suggest that in addition to a higher income, the decline in fuel prices, led mainly by a policy of preventing gasoline price increases and granting federal tax exemptions on fuels to keep inflation under control, also had a positive impact on consumption. Finally, demand for light fuels in the period was also stimulated by a higher availability of credit for buying vehicles and by a drop in the real price of those goods, with emphasis on countercyclical measures to waive the Tax on Industrialized Products (IPI) levied on new vehicles during economic downturns in the automotive industry.
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Estudo energético e econômico de sistemas térmicos de fornecimento de eletricidade e água gelada: o caso dos shopping centers de Pernambuco

FREITAS, Lucas Ademar 05 September 2016 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-11T13:33:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Lucas A. Freitas - 2016.pdf: 2716743 bytes, checksum: 81ec501b7ac3258c32ab8676d9ab5774 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T13:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Lucas A. Freitas - 2016.pdf: 2716743 bytes, checksum: 81ec501b7ac3258c32ab8676d9ab5774 (MD5) Previous issue date: 2016-09-05 / CAPES / Estão inseridos na proposta deste trabalho dois objetivos: o primeiro consiste na realização de levantamento e caracterização do consumo de energia elétrica dos shopping centers de Pernambuco; o segundo tem por _nalidade aplicar uma metodologia de decisão econômica que permite avaliar a melhor con_guração de um sistema térmico para o atendimento das demandas de frio e energia elétrica dos shopping centers. O procedimento de otimização busca minimizar o VPL (Valor Presente Líquido) do sistema e, para isso, utiliza-se de um método híbrido composto por quatro passos: proposta do sistema genérico, pré-seleção dos equipamentos, busca exaustiva e Programação Linear. A otimização considera aspectos técnicos e econômicos, tais como: curvas de demandas de energia, tarifas em base horária, rendimentos e custos dos equipamentos proporcionais às potências. A _m de verificar o quão robusto é o sistema base foram consideradas algumas variáveis econômicas como, por exemplo, a variação da tarifa de combustível, variação da tarifa de energia elétrica, custo de aquisição do motogerador de eletricidade, variação da taxa de câmbio (dólar/real), além do estudo da variação da demanda em horário de ponta. Ainda, foi de_nido, para cada parâmetro estudado, um fator de variabilidade de 50% - 200%. O sistema se mostrou muito sensível a mudanças nas tarifas energéticas, para as quais suportou uma redução de apenas 9% na tarifa de gás natural, ou, ainda, um aumento de 12% na tarifa de energia elétrica. Para taxa cambial e o custo inicial do motogerador, as variações suportadas foram de 26% e 24% respectivamente. Já no que se refere à variação da demanda em horário de ponta, o sistema suportou um aumento de 70%. / They are included in the proposal of this work two objectives: the _rst is to carry out survey and characterization of the electricity consumption of the shopping malls of Pernambuco; the second on implementing an economic decision methodology to evaluate the best con_guration of a thermal system to meet the demands of cold and power of shopping malls. The optimization procedure seeks to minimize the NPV (Net Present Value) of the system and, therefore, we use a hybrid method consists of four steps: proposed generic system, pre-selection of equipment, exhaustive search and Linear Programming. The optimization considers technical and economic aspects, such as energy demand curves, tari_ on hourly basis, e_ciencies and costs in proportion to the power equipment. In order to check how robust is the base system were considered some economic variables such as, for example, the change in fuel price, change in electricity tari_, cost of purchase of electricity power generator, exchange rate variation (dollar / real), and the demand variation study in peak hours. Still, it was de_ned for each parameter studied, a variability factor of 50% - 200%. The system was too sensitive to changes in energy prices, for which bore a decrease of only 9% in the gas rate , or even a 12% increase in electricity tari_. For exchange rate and the initial cost of the motor generator, supported changes were 26% and 24% respectively. In what regards the variation of demand peak time, the system supported a 70% increase.
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Secagem contínua de raízes de chicória com aplicação de radiação infravermelha em um secador agitador/misturador / Continuous drying of chicory roots with application of infrared radiation in an agitator/mixer dryer

Sánchez Sáenz, Carolina Maria, 1978- 25 August 2018 (has links)
Orientadores: Rafael Augustus de Oliveira, Kil Jin Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SanchezSaenz_CarolinaMaria_D.pdf: 5939209 bytes, checksum: 43efccade58fb536d9e9c45782a43cc3 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As pesquisas atuais em secagem de alimentos levam em consideração a qualidade do produto e a eficiência energética do processo, já que este processo consome cerca de 20-25% da energia utilizada pelo processamento na indústria de alimentos. Isto faz com que sejam exploradas novas técnicas e combinações de métodos de secagem e avaliação da intermitência do processo. Assim, realizou-se mais um estudo com o secador agitador/misturador (patente PI 0506639-5), iniciando pela adequação das pás do eixo misturador e adaptação do sistema de controle de velocidade e aquecimento do ar. O tempo de residência foi determinado considerando a rotação do eixo das pás e a rotação do eixo de alimentação do secador. Foi avaliada a influência dos parâmetros de secagem sobre o processo, de modo que foi possível determinar as melhores condições de pré-secagem HTST (High Temperature and Short Time) combinada com a secagem convectiva contínua com aplicação de radiação infravermelha, para obtenção de um produto de qualidade e com baixa demanda de energia elétrica no processo. Foi feito também o estudo da influência desses processos nas propriedades físicas e mecânicas de raízes de chicória. A redução da demanda de energia elétrica foi obtida considerando a intermitência da aplicação de radiação infravermelha. Os testes e análises realizados nestas condições resultaram em uma série de dados que garantem que a combinação de métodos de secagem e de técnicas de intermitência são eficientes energeticamente e resultam em um produto de boa qualidade / Abstract: In recent research works, food drying takes into account product quality and energy efficiency of process, since drying process consumes about 20-25 % of the energy used by the food processing industry. This fact indicates that new techniques combining drying methods and intermittency of the process must be evaluated. Thus, a study with the agitator / mixer dryer (patent PI 0506639-5) was performed, beginning with the mixer blades adequacy and velocity control and air heating systems adaptation. Residence time distribution determination has been conducted, considering rotation of blades and feed rotation of dryer. The influence of dying parameters on the process was evaluated, so that it was possible to determine the best conditions of HTST (High Temperature and Short Time) drying combined with the continuous drying with pulse of infrared radiation application, to obtain a good quality dried product and electric energy efficiency of the process. Study the influence of these processes was also done on the physical and mechanical properties of chicory roots. Finally, the electric energy efficiency was obtained considering the intermittency of pulse infrared radiation application. The experimental runs and analyses under these conditions have generated data which ensure that the combination of drying methods and intermittency techniques are energy efficient and result in a good quality product / Doutorado / Tecnologia Pós-Colheita / Doutora em Engenharia
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Aplicação de um sistema de refrigeração com fluido secundário e termoacumulação em câmara de congelados / Application of a cooling system with secondary fluid and cool storage for a cold chamber

Freitas, Samuel Scarassatti 03 February 2012 (has links)
Orientador: Vivaldo Silveira Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:38:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_SamuelScarassatti_M.pdf: 3413897 bytes, checksum: 5e01dabc6101fefebe4dd9a0e9e103c1 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Dentro da indústria, os equipamentos de refrigeração ocupam um destacado papel no que se refere ao consumo de energia elétrica. A tarifação deste insumo vem sofrendo freqüentes reajustes, na medida em que sua demanda cresce e atende as necessidades econômicas do país. Os sistemas de termoacumulação representam uma alternativa para a economia do consumo energético nos períodos de maior tarifação, o que tende a atenuar os gastos com a energia elétrica. Neste trabalho, foi proposta a construção de um sistema de termoacumulação, com o objetivo de comparar esta técnica com um sistema tradicional de expansão seca em termos de consumo e demanda energética. O estudo envolveu a montagem da derivação da linha de refrigeração, a partir de um chiller, até o evaporador de uma câmara frigorífica, onde foram instalados sensores de temperatura, pressão e vazão, permitindo a avaliação das condições do processo por expansão seca. Em paralelo, foi montada uma linha de escoamento para o fluido refrigerante secundário que interligou um circuito onde o fluido é resfriado pelo sistema de refrigeração, termoacumulado em um tanque e bombeado ate um trocador de calor instalado dentro da câmara, onde é utilizado para resfriar o ambiente. A aplicação da termoacumulação objetivou alcançar as mesmas condições da câmara, mantidas pela expansão seca, com a posterior avaliação do consumo energético apresentado pelos dois sistemas. Foram instalados sensores de temperatura na linha de refrigerante secundário e também dentro da câmara. O consumo de potência da bomba e do compressor foram registrados e utilizados na comparação energética dos sistemas. A avaliação qualitativa englobou o cálculo da carga térmica empírica da câmara, bem como o registro das condições de funcionamento dos sistemas durante a expansão seca e a refrigeração do circuito secundário. A comparação dos sistemas frente ao consumo energético indicou uma economia superior a 42% na utilização da termoacumulação durante o período de ponta em comparação com o sistema de expansão seca. A aplicação da termoacumulação manteve a temperatura do interior da câmara estável durante as três horas em que o compressor permaneceu desligado, mostrando ser uma técnica de grande economia energética quando comparada com o sistema secundário sem termoacumulação, apresentando uma economia de 26% nos gastos em função deste período / Abstract: In the industry, refrigeration equipments possess a detached function in electric energy consumption. The price of this input has been frequently adjusted. In the same way that the demand grows and fills the economic needs of the country. the cool storage systems represent an alternative for save power consumption during periods of peak pricing, tending to decrease spending on energy consumption. In this paper, it was proposed the construction of a system for cool storage, in order to compare that technique with a traditional dry-expansion system, in terms of consumption and energy. The study involved the derivation of the assembly line cooling from a chiller evaporator until a cold chamber, on the line, temperature, pressure and flow sensors, were installed allowing the evaluation of process conditions for dry expansion . In parallel, a line was built, through which the refrigerant is pumped through a secondary circuit where it is cooled by the cooling system, stored in a tank at low temperature, and pumped to a heat exchanger installed inside the chamber where it is used to cool the environment. . The cool storage application had as an objective maintains the room conditions as the same in dry expansion, With the subsequent evaluation of the energy consumption of each system. Temperature sensors were installed in the secondary coolant line and also inside the chamber. The power consumption of the pump and compressor were recorded and used to comparing the two systems. The evaluation, has included the empirical calculation of the heat load for the cold chamber and the recording data of the system operating conditions during the dry-expansion and the cooling by the secondary circuit The comparison between the systems has indicated energy savings of more than 42% in the use of the cool stored system during the peak period. The application of cool storage kept the temperature inside the camera steady during the three hours when the compressor was off, proving to be a technique of great energy savings when compared to the secondary system without termoacumulação, showing a 26% saving in costs due this period / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos
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Modelo de optimización del consumo energético en trenes mediante el diseño geométrico vertical sinusoidal y su impacto en el coste de la construcción de la infraestructura

Pineda Jaramillo, Juan Diego 06 November 2017 (has links)
Railways are generally much more efficient than road transport in terms of energy consumption for both freight and passengers. Despite this, it is still necessary to reduce their energy consumption in order to improve their competitiveness and contribute to a global sustainability. This thesis presents the training of an artificial neural network using energy consumption data measured in the underground network of Valencia (Spain), with the objective of estimating the energy consumption of the systems. The section studied was line 5 of MetroValencia between Marítim-Serrería and Alameda stations. After calibration and validation of the artificial neural network using part of the consumption data gathered, the results obtained show that the neural network can predict power consumption with high accuracy (just an error of 2.42%). The advantages of this method lie in its adjustment speed and simulation, and, specially, in the fact that the artificial neural network may function as a virtual laboratory where it is possible to test hypothetical scenarios to reduce the train energy consumption. Once fully trained, the artificial neural network was used to model several scenarios of hypothetical vertical track layouts between two stations of a metro system, testing the energy consumption and infrastructure investment costs of the track layouts considered. The results show the fact that a symmetrical sinusoidal vertical layout is much more efficient than a flat layout, in terms of energy consumption, with reductions up to 18.41%, and the return period of the extra investment is 9.66 years for an example presented. Therefore, this thesis provides a useful tool to develop optimum vertical layouts in terms of energy consumption and, in addition, to determine a set of actions to reduce the energy consumption of a metro network. / Los ferrocarriles son generalmente mucho más eficientes que el transporte carretero en términos de eficiencia energética para transporte de mercancías y pasajeros. Sin embargo, aún existe la necesidad de reducir su consumo energético para mejorar su competitividad y contribuir a un mundo más sostenible. Esta tesis presenta el entrenamiento de una red neuronal artificial usando información del consumo medido en la red de metro de Valencia (España), con el objetivo de estimar el consumo energético de los sistemas. El tramo estudiado fue la línea 5 de la red de Metro de Valencia entre las estaciones Marítim-Serrería y Alameda. Después de la calibración y la validación de la red neuronal artificial usando parte de los datos de consumo recogidos, los resultados obtenidos muestran que la red neuronal puede predecir el consumo energético con alta precisión (solo un error del 2.42%). Las ventajas de este método yacen en su velocidad de ajuste y simulación, y, especialmente, en el hecho de que la red neuronal artificial puede funcionar como un laboratorio virtual donde es posible evaluar escenarios hipotéticos para reducir el consumo energético del tren. Una vez completamente entrenada, la red neuronal artificial se utilizó para modelar varios escenarios de trazados verticales hipotéticos entre dos estaciones de un sistema metro evaluando el consumo energético y los costes de inversión en infraestructura de los trazados verticales considerados. Los resultados muestran el hecho de que un trazado vertical sinusoidal simétrico es mucho más eficiente que un trazado plano, en términos de consumo energético, con reducciones hasta del 18.41%, y el período de retorno de la inversión extra es de 9.66 años para un ejemplo presentado. De este modo, esta tesis proporciona una útil herramienta para desarrollar trazados verticales óptimos en términos de consumo energético y, además, para determinar acciones que reduzcan el consumo energético de una red de metro. / Els ferrocarrils són generalment molt més eficients que el transport viari en termes d'eficiència energètica per tal de transportar mercaderies i passatgers. No obstant, encara existeix la necessitat de reduir el seu consum energètic per tal de millorar la seua competitivitat i contribuir a abastar un món més sostenible. Aquesta tesis presenta l'entrenament d'una xarxa neuronal artificial utilitzant informació del consum mesurat a la xarxa de metro de València (Espanya), amb l'objectiu d'estimar el consum energètic dels sistemes. El tram estudiat fou la línia 5 de la xarxa de Metro de València entre les estacions de Marítim-Serrería i Alameda. Després de la calibració i la validació de la xarxa neuronal artificial utilitzant part de les dades de consum recollides, els resultats obtinguts mostren que la xarxa neuronal pot predir el consum energètic amb una alta precisió (només un error del 2.42%). Els avantatges d'aquest mètode recauen en la seua velocitat d'ajust i simulació i, especialment, en el fet que la xarxa neuronal artificial pot funcionar com a laboratori virtual on es possible avaluar escenaris hipotètics per reduir el consum energètic del tren. Una volta completament entrenada, la xarxa neuronal artificial s'utilitzà per a modelitzar diferents escenaris de traçats verticals hipotètics entre dos estacions d'un sistema de metro avaluant el consum energètic i els costos d'inversió en infraestructura dels traçats verticals considerats. Els resultats mostren el fet que un traçat vertical sinusoïdal simètric es molt més eficient que un traçat pla, en termes de consum energètic, amb reduccions fins al 18.41% i el període de retorn de la inversió extra es de 9.66 anys per a un exemple presentat. D'aquest mode, aquesta tesis proporciona una ferramenta útil per desenvolupar traçats verticals òptims en termes de consum energètic i, a més a més, per a determinar accions que redueixen el consum energètic d'una xarxa de metro. / Pineda Jaramillo, JD. (2017). Modelo de optimización del consumo energético en trenes mediante el diseño geométrico vertical sinusoidal y su impacto en el coste de la construcción de la infraestructura [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90546 / TESIS

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