Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Energia). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Submitted by Pedro Henrique Silva Bezerra (bezerra_ph@hotmail.com) on 2018-02-27T20:13:05Z No. of bitstreams: 1 Pedro_TESE_PhB_vFinal_End.pdf: 5319802 bytes, checksum: 94d53895ad14519618f305ca0270d507 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-02-28T13:05:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bezerra_phs_dr_botfca.pdf: 5138963 bytes, checksum: 1d8d792b9a7d21225d7957061907028b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T13:05:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bezerra_phs_dr_botfca.pdf: 5138963 bytes, checksum: 1d8d792b9a7d21225d7957061907028b (MD5) Previous issue date: 2017-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A pesquisa apresentada nessa tese foi estruturada em quatro capítulos. O capítulo 1 apresenta, de forma introdutória, o estudo da arte da tecnologia CSP no mundo, bem como os conceitos tecnológicos e princípios físicos de funcionamento. Mais além, demonstrar o potencial solar brasileiro do ponto de vista exploratório. O capítulo 2, apresenta uma previsão de performance e rendimento energético de um sistema CSP com torre central integrado a atividades agroindustriais no Brasil, por meio de uma simulação transiente. O capítulo 3, apresenta de forma detalhada a adaptação e aplicação de uma análise paramétrica para determinação do custo mínimo por unidade de área de heliostato, o custo mínimo do primeiro heliostato produzido no Brasil, como também o custo nivelado da eletricidade gerada. No capítulo 4, foi apresentado um estudo do marco legal jurídico regulatório para sistemas CSP com torre central: geração e comercialização de energia elétrica de fonte solar no brasil. Por fim, foram apresentadas perspectivas de novas pesquisas a serem realizadas e as considerações finais. / The search for new energy sources has been driven by an international standard that limits the emission of atmospheric pollutants. The establishment of renewable energy generation technologies will consolidate the future of sustainable development. The new technologies promise to economic opportunities and social benefits to remote places of the world, or where energy is scarce. Among the new sources or alternative sources of energy, solar is the most promising in terms of availability and well accepted by popular opinion. Historically, the sun's energy is being harnessed in different productive sectors and several countries. Furthermore, the concentrated solar power (CSP) runs through well-defined and known methods, based on well-established physical principles of engineering and using available materials and conventional. In order to present the theoretical conceptions of the operation of CSP technology, the objective of this chapter was to develop the current state of the art of technology and to correlate with the brazilian solar potential.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-10-04T12:11:50Z No. of bitstreams: 1 Sergio Luiz Soares_.pdf: 1746661 bytes, checksum: 5c7481fa196ae8f0b3f13a7df025ee26 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-04T12:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergio Luiz Soares_.pdf: 1746661 bytes, checksum: 5c7481fa196ae8f0b3f13a7df025ee26 (MD5) Previous issue date: 2018-05-24 / Nenhuma / O presente estudo aborda a influência das condições climáticas, do perfil de utilização nos ambientes e da utilização da tecnologia inverter em equipamentos do tipo Split Hi Wall, aplicados a ambientes residenciais e comerciais de pequeno porte no Brasil, através da utilização de um indicador de eficiência energética integrado. Considerando que esse tipo de equipamento é o mais utilizado para a climatização desses ambientes, existe um grande potencial de redução de consumo de energia elétrica se profissionais e consumidores possuírem subsídios para selecionar equipamentos comprovadamente mais eficientes. O trabalho apresenta a metodologia desenvolvida para: seleção de cidades para representar diferentes zonas bioclimáticas brasileiras; definição das características construtivas e de utilização de uma sala de estar e de um escritório; determinação dos coeficientes das curvas de performance do Split Hi Wall, com capacidade de 2640 W e coeficiente de eficiência energética (CEE) de 3,30 W/W, operando em refrigeração. Com a utilização do programa computacional EnergyPlus, foram realizadas 24 simulações do comportamento do equipamento com velocidade fixa e variável, nas salas e escritórios das cidades de Curitiba/PR, São Paulo/SP, Brasília/DF, Campo Grande/MS, Cuiabá/MT e Fortaleza/CE, durante um ano de funcionamento. Utilizando-se um índice integrado, o Coeficiente de Eficiência Energética Integrado (ICEE), e analisando-se os resultados de um ano de operação, o Split Hi Wall estudado alcançou 4,95 W/W, 50% maior que o CEE nominal (3,30 W/W), sendo que os aparelhos com tecnologia inverter atingiram valores 29% superiores aos com velocidade fixa. Independente da tecnologia, os condicionadores de ar estudados apresentam os maiores valores de ICEE em temperaturas externas na faixa entre 20 ºC e 25 ºC, sendo 4,01 W/W com velocidade fixa e 5,18 W/W nos inverter´s. A faixa de razão de carga parcial (PLR) entre 0,4 e 0,6 apresenta a maior quantidade de valores máximos, podendo alcançar ICEE de 5,19 W/W com o inverter. As informações obtidas serviram como base na elaboração de uma proposta para cálculo de um coeficiente integrado de eficiência energética, o qual utiliza informações de arquivos climáticos e resultados de CEE segundo o fator de carga e de temperatura externa, sem a necessidade de utilização de programas de simulação computacional, sendo capaz de fornecer os subsídios necessários para a correta seleção dos condicionadores de ar mais eficientes. / The following study approaches the influence of climatic conditions, usage profile in different environments and the use of the inverter technology on Split Hi Wall models, applied in residences and small size businesses in Brazil, by using an integrated energy efficiency indicator. Considering that this is the most used model in those types of environment, there is great potential for reduction of energy consumption if professionals who work in the field and consumers have guidance in choosing equipment that is proven to be more efficient. The study presents the methodology developed for: selecting cities that will portray different bioclimatic zones in Brazil; defining the construction and usage features of a living room and an office; determining the coefficient that represents the performance curves of an operating Split Hi Wall device, with capacity of 2640 W and Coefficient of Energy Efficiency (CEE) of 3.30 W/W. By using the computer software EnergyPlus, the performance of the device with fixed and variable speeds was simulated 24 times in living rooms and offices in the cities of Curitiba/PR, São Paulo/SP, Brasília/DF, Campo Grande/MS, Cuiabá/MT and Fortaleza/CE, during one year of operation. Utilizing an integrated indicator, the Integrated Energy Efficiency Ratio (IEEC), and analyzing the results of one year’s operation, the studied model achieved 4.95 W/W, 50% above the nominal CEE (3.30 W/W), given that the devices with the inverter technology reached values that are 29% above the fixed speed ones. Regardless the technology, the analyzed models show the highest rates of IEEC in outside temperatures that range between 20°C and 25°C, being 4.01 W/W on the fixed speed models and 5.18 W/W on the inverter ones. The Part Load Ration (PLR) that ranges between 0.4 and 0.6 shows the highest amount of maximum rates, being able to reach a 5.19 W/W rate with the inverter. The acquired information served as a foundation for the creation of a proposal to calculate an integrated energy efficiency coefficient, which uses information from climate archives and EEC results according to the load factor and outside temperature, without the need of simulation softwares, being able to provide the necessary subsidies for the correct selection of the most efficient air conditioners.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-20T21:01:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoImplatacaoSistema.pdf: 3715364 bytes, checksum: be1eb00f45ddf8de68f0e9332886c68d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-27T17:28:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoImplatacaoSistema.pdf: 3715364 bytes, checksum: be1eb00f45ddf8de68f0e9332886c68d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-27T17:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoImplatacaoSistema.pdf: 3715364 bytes, checksum: be1eb00f45ddf8de68f0e9332886c68d (MD5) Previous issue date: 2012 / Este trabalho apresenta as estratégias e convenções adotadas, assim como os módulos em funcionamento, do sistema de monitoração desenvolvido e que está sendo implantado na edificação do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), denominada de Laboratório de Energias Renováveis e Eficiência Energética, com o objetivo de monitorar principalmente as variáveis climáticas e aquelas referentes à geração e ao consumo da edificação. Com esse sistema, objetiva-se a criação de uma base de dados unificada, sincronizada e de fácil acesso aos usuários da edificação, bem como a criação de ferramentas personalizáveis pelos usuários para a análise dos dados coletados e com possibilidade de expansão para a inserção de novas grandezas de interesse, facilitando, desta forma, estudos a respeito do desempenho da edificação quanto ao seu consumo de energia elétrica, seus sistemas de produção de eletricidade e condições de conforto ambiental no interior da edificação, além de permitir a análise das estratégias adotadas na edificação. Espera-se que os dados coletados possam também exercer a função de divulgação de estratégias de eficiência energética em edificações por meio da publicação de alguns resultados na internet em uma página dinâmica para tal fim. / This work presents the strategies and standards adopted, as well as the operating modules, of the monitoring system developed and which is currently being implemented in the building of the Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), called the Laboratory of Renewable Energy and Energy Efficiency, aiming to monitor mainly climatic parameters and those related to the electricity generation and the consumption of the building. The system’s goal is the creation of a unified and synchronized database, of easy access to the users of the building, as well as the development of customizable tools for the acquired data analysis with the possibility of being expanded to accept new variables of interest, facilitating studies concerning the performance of the building when it comes to its energy consumption, energy generation systems and environmental comfort conditions, and also enabling the evaluation of the strategies adopted in the building. It is expected that the data collected can be used as a way of disseminating strategies for energy efficiency in buildings as well, through the publishing of some of the results on the internet in a dynamic page for that purpose.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tessaro_Texto_Completo.pdf: 1100731 bytes, checksum: a25e34be9cb4e5f90fe05aef925878f7 (MD5) Previous issue date: 2011-09-21 / This research aimed to create two prototypes for general heating of aviary cutting the first prototype mounted from a heat pump air/air, and the second prototype mounted from passing an electric heater. As a specific objective to assess the energy performance of prototype 1 simulating various scenarios of temperature and air velocities of passage in its condenser, and compare this performance with the electrical efficiency of the prototype 2. The experiment was conducted at the Experimental Station of agro-meteorological State University of West of Paraná, Cascavel Campus, a Latitude 24º 59' South, Longitude 53º 26' West and altitude of 682 m in the period june-july 2011. From the data collected in prototypes 1 and 2 were calculated their coefficient of performance and energy efficiency. The survey results showed that the coefficient of performance heat pump prototype 1 ranged from 1.22 to 2.58 as a function of temperature of -3 to 30°C in its evaporator and varying the speed of air passing through your condenser. The best efficiency achieved by the prototype 2 was 0.96. Comparing the prototype, it was found that prototype 1 consumed 54% less electricity to produce the same amount of heat that the prototype 2, considering the same conditions of temperature and air velocity of passage. In relation to its applicability poultry, it was estimated that prototype 1 is able to meet the calorific requirement and temperature of a batch of up to 396 chicks in its initial phase, while the prototype 2 supply a maximum of up to 148 chicks. To this end, it was concluded that the prototype 1 in this work, assembled from a heat pump air/air, demonstrated technically be a new alternative system for heating of poultry cut because its technology employed is energy-efficient, also achieved the characteristics of zootechnical from temperature and air velocities required in an aviary of court. / A presente pesquisa teve como objetivo geral criar dois protótipos para aquecimento de aviário de corte, o primeiro protótipo montado a partir de uma bomba de calor ar/ar, e o segundo protótipo montado a partir de um aquecedor elétrico de passagem. Como objetivo especifico avaliar o desempenho energético do protótipo 1 simulando diversas situações possíveis de temperatura ambiente e velocidades do ar de passagem em seu condensador, e comparar esse desempenho com a eficiência elétrica do protótipo 2. O experimento foi conduzido na Estação Experimental Agro-meteorológica da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus de Cascavel, a uma Latitude 24º59 Sul, Longitude de 53º26 Oeste e altitude de 682 m, no período de junho a julho de 2011. A partir dos dados coletados nos protótipos 1 e 2 foram calculados os seus respectivos coeficiente de desempenho e eficiência energética. Os resultados da pesquisa mostraram que o coeficiente de desempenho da bomba de calor do protótipo 1 variou de 1,22 à 2,58 em função da variação da temperatura de -3 à 30oC no seu evaporador e da variação da velocidade do ar de passagem pelo seu condensador. A melhor eficiência alcançada pelo protótipo 2 foi 0,96. Na comparação entre os protótipos, verificou-se que o protótipo 1 consumiu 54% menos energia elétrica para produzir a mesma quantidade de calor que o protótipo 2, considerando as mesmas condições de temperatura ambiente e velocidade do ar de passagem aplicada. Em relação a sua aplicabilidade avícola, estimou-se que o protótipo 1 é capaz de suprir as necessidades caloríficas e de temperatura de um lote de até 396 pintainhos, em sua fase inicial, enquanto o protótipo 2 supri um máximo de até 148 pintainhos. Para tanto, concluiu-se neste trabalho que o protótipo 1, montado a partir de uma bomba de calor ar/ar demonstrou ser tecnicamente um novo sistema alternativo no aquecimento de aviários de corte, pois sua tecnologia empregada é energeticamente eficiente, além de alcançar as características zootécnicas de temperatura e velocidades do ar exigidas em um aviário de corte.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcione Rodrigo Tessaro.pdf: 1100733 bytes, checksum: 63be0e820d7b5f4c86fcab5ed0bf8617 (MD5) Previous issue date: 2011-09-21 / This research aimed to create two prototypes for general heating of aviary cutting the first prototype mounted from a heat pump air/air, and the second prototype mounted from passing an electric heater. As a specific objective to assess the energy performance of prototype 1 simulating various scenarios of temperature and air velocities of passage in its condenser, and compare this performance with the electrical efficiency of the prototype 2. The experiment was conducted at the Experimental Station of agro-meteorological State University of West of Paraná, Cascavel Campus, a Latitude 24º 59' South, Longitude 53º 26' West and altitude of 682 m in the period june-july 2011. From the data collected in prototypes 1 and 2 were calculated their coefficient of performance and energy efficiency. The survey results showed that the coefficient of performance heat pump prototype 1 ranged from 1.22 to 2.58 as a function of temperature of -3 to 30°C in its evaporator and varying the speed of air passing through your condenser. The best efficiency achieved by the prototype 2 was 0.96. Comparing the prototype, it was found that prototype 1 consumed 54% less electricity to produce the same amount of heat that the prototype 2, considering the same conditions of temperature and air velocity of passage. In relation to its applicability poultry, it was estimated that prototype 1 is able to meet the calorific requirement and temperature of a batch of up to 396 chicks in its initial phase, while the prototype 2 supply a maximum of up to 148 chicks. To this end, it was concluded that the prototype 1 in this work, assembled from a heat pump air/air, demonstrated technically be a new alternative system for heating of poultry cut because its technology employed is energy-efficient, also achieved the characteristics of zootechnical from temperature and air velocities required in an aviary of court. / A presente pesquisa teve como objetivo geral criar dois protótipos para aquecimento de aviário de corte, o primeiro protótipo montado a partir de uma bomba de calor ar/ar, e o segundo protótipo montado a partir de um aquecedor elétrico de passagem. Como objetivo especifico avaliar o desempenho energético do protótipo 1 simulando diversas situações possíveis de temperatura ambiente e velocidades do ar de passagem em seu condensador, e comparar esse desempenho com a eficiência elétrica do protótipo 2. O experimento foi conduzido na Estação Experimental Agro-meteorológica da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus de Cascavel, a uma Latitude 24º59 Sul, Longitude de 53º26 Oeste e altitude de 682 m, no período de junho a julho de 2011. A partir dos dados coletados nos protótipos 1 e 2 foram calculados os seus respectivos coeficiente de desempenho e eficiência energética. Os resultados da pesquisa mostraram que o coeficiente de desempenho da bomba de calor do protótipo 1 variou de 1,22 à 2,58 em função da variação da temperatura de -3 à 30oC no seu evaporador e da variação da velocidade do ar de passagem pelo seu condensador. A melhor eficiência alcançada pelo protótipo 2 foi 0,96. Na comparação entre os protótipos, verificou-se que o protótipo 1 consumiu 54% menos energia elétrica para produzir a mesma quantidade de calor que o protótipo 2, considerando as mesmas condições de temperatura ambiente e velocidade do ar de passagem aplicada. Em relação a sua aplicabilidade avícola, estimou-se que o protótipo 1 é capaz de suprir as necessidades caloríficas e de temperatura de um lote de até 396 pintainhos, em sua fase inicial, enquanto o protótipo 2 supri um máximo de até 148 pintainhos. Para tanto, concluiu-se neste trabalho que o protótipo 1, montado a partir de uma bomba de calor ar/ar demonstrou ser tecnicamente um novo sistema alternativo no aquecimento de aviários de corte, pois sua tecnologia empregada é energeticamente eficiente, além de alcançar as características zootécnicas de temperatura e velocidades do ar exigidas em um aviário de corte.

O setor da construção civil é hoje considerado não somente o maior consumidor de recursos e energia, mas também o maior gerador de resíduos nos centros urbanos. Uma reformulação no setor faz-se necessária para a melhoria dos processos de produção e prevenção dos efeitos da poluição. Estas mudanças são essenciais para que se desenvolvam tecnologias construtivas mais limpas e mais eficientes, que reduzam os impactos ao meio ambiente através de um uso mais racional dos recursos naturais (com menor consumo energético e diminuição dos resíduos gerados), minimizando o desperdício de matéria-prima já escassas. Este trabalho foi realizado a partir de dados coletados em 10 serrarias que processam madeira serrada de pinus na região administrativa de Sorocaba. Nesta região concentra-se atualmente o maior potencial madeireiro do Estado de São Paulo, 42,3% de toda a área de florestas plantadas do Estado, sendo também o maior centro produtor de pinus do Estado, com 58,5%. Esses dados foram convertidos para o cálculo do consumo energético no processamento do eucalipto. Dada a relevância do consumo de energia e a quantidade de entulhos gerados pelo setor da construção civil, o presente trabalho tem como objetivo analisar, dentro da cadeia produtiva da madeira serrada, o consumo energético e os resíduos gerados na produção de componentes construtivos utilizados em painéis de vedação para casas de madeira. Foram analisadas peças de seções comerciais utilizadas em três tipos diferentes de painéis. Dois destes sistemas pré-fabricados, executados na cidade de São Carlos - SP, possuem sistema estrutural em madeira serrada de eucalipto com paredes duplas de pinus. Um deles possui na face interna, lambri e, na externa, deck horizontal, enquanto o outro sistema construtivo possui na face interna, lambri e, na face externa, tábua mata-junta. O terceiro sistema de vedação, construído em Campos do Jordão - SP, é composto por estrutura em pórticos de madeira serrada de pinus com paredes externas de fechamento duplo de lambri de 2,2 cm de espessura. A parede interna é simples com apenas uma camada de lambri de igual espessura. O consumo de energia foi medido para cada tipologia de painel construído, calculando-se o número de operações de corte e a potência de cada equipamento envolvido. Os resíduos gerados foram obtidos a partir do cálculo da área de material particulado removido. O índice de desempenho energético foi aferido em kWh por metro quadrado de painel (energia) e em metros cúbicos por metro quadrado de painel (resíduo). Estes resultados poderão vir a ser comparados com diferentes materiais de construção utilizados em sistemas de vedação, assim como fornecer informações para análise do grau de sustentabilidade na produção de um edifício de madeira em relação ao consumo energético. / The civil construction sector today is considered not only the greatest consumer of material and energy resources in urban centres, but also a major generator of waste. The sector needs a reformulation for the improvement of production and for the prevention of pollution. It is therefore essential to consider cleaner and more efficient technological processes, i. e., to decrease environmental impacts through a more rational use of resources (with lower consumption of energy anbd less production-related waste), minimizing the squandering of scarce resources. The study reported on here was based on data collected from ten pine sawmills in the region of Sorocaba, state of São Paulo, Brazil. This region currently possesses the greatest potential for sawed wood in the state of São Paulo, 42.3% of all the forest planted in State, and is the state\'s largest pinewood producer, about 58.5%. Those datas were also aplicated to calculate the energy consumed for sawn eucalyptus pieces. Given the relevance of energy consumption and the quantity of produced rubbish by the construction sector, the purpose of this work is to analyse the consumption of energy and the produced waste in the productive cycle of boards for wooden housing, from the cutting stage, processing, and prefabrication of componentes to the assembly of wall panels. This study involved wooden boards of commercial dimensions applied in three different types of panelling in three buildings. Two of theseprefabricated systems, executed in the city of São Carlos, have a structural system made of sawn eucalyptus wood with double walls of pine. One of them is lined internally with wainscoting and externally with horizontal decking, while the other system has internal wainscotting and external match boarding. The third system, built in Campos de Jordão, is composed of a structural framework of sawed pine, with external double shutter walls of 2.2 mm match boarding and simple internal walls consisting of a single layer of 2.2 mm thick match boarding. The consumption of energy was measured for each kind of board produced, calculated from the number of cutting operations and the power of each machines involved. The produced waste was calculated by the area of removed particulate material. The energy performance index were expressed in kWh consumed per square meter of wood panel produced (enegy) and in m3 produced per square meter of wood panel produced (waste). These data will serve as the basis for a comparison with various types of construction materials used in wall systems (concrete, brick and others), and provide information for the analysis of the sustainability of wooden construction systems from the standpoint of energy consumption.