ROCHA FILHO, J. I. C. Sistema de seguimento solar de um eixo com diferentes estratégias de seguimento para módulos fotovoltaicos. 2016. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-10-27T12:04:39Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_jicrochafilho.pdf: 3819069 bytes, checksum: 3bd3c505cd8c6f41745179f7a68e78ff (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-10-31T19:20:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_jicrochafilho.pdf: 3819069 bytes, checksum: 3bd3c505cd8c6f41745179f7a68e78ff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-31T19:20:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_jicrochafilho.pdf: 3819069 bytes, checksum: 3bd3c505cd8c6f41745179f7a68e78ff (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / This document presents the development of a solar tracking system of one axis to a photovoltaic module (PV) in the city of Fortaleza/CE, with components and strategies targeting to obtain a reduced consumption of electricity. For module positioning, three sun tracking strategies were used. In the first, the module movement is made of pre-defined form, defining the times that the module position is updated and the value of the increase in its angular position at each positioning. In the second, a mathematical algorithm was used to make the calculation of the position of the sun in every moment during the day, and the module positioning was made in accordance with the obtained solar angles. In the third, light sensors were used in the module to make detection of the position of the sun in relation to the module and keep it aligned with the sun during the day. Through experiments, were obtained and analyzed gains in power generation provided by the tracking module with each of the strategies used in different climatic conditions, in relation to a fixed PV module. The strategy that made the sun tracking with more accuracy and provide the highest daily liquid gains was that based on the solar algorithm, with values between 127.98 Wh (52.71%) and 38.55 Wh (22.08%), being obtained in the weighted average a value of 48.87%. With the strategy using the light sensors the gains were similar, with a value of 47.15% in the weighted average. With pre-defined tracking, with less accuracy, there was a reduction in gain, with a maximum value of 96.60 Wh (41.05%) in a day of clear sky. By varying the intervals of time between each module positioning, allowing the module to present higher angular deviation from the sun, it was found that for deviations below to 1° the drop in energy gain was reduced, with higher values for deviations bigger than 3.7°. The high rates of daily solar irradiation, with an average value of 5.45 kWh/m2 during the days of experiments, in the city of Fortaleza, latitude -3.74°, contributed to obtain considerable values of gains. The electricity consumption by the tracking system was reduced, with a maximum value of 4.274 Wh/day for the strategy with predefined tracking and minimum of 2.495 Wh/day for the strategy with the solar algorithm. The significant gains, even with strategies with smaller precision on the tracking of the Sun, shows the potential for the use of solar tracking in photovoltaic modules in Fortaleza. / Neste trabalho é feito o desenvolvimento de um sistema de seguimento solar de um eixo para um módulo fotovoltaico (FV) na cidade de Fortaleza/CE, com componentes e estratégias visando se ter um reduzido consumo de energia elétrica. Para o posicionamento do módulo foram utilizadas três estratégias de seguimento do Sol. Na primeira, a movimentação do módulo é feita de forma pré-definida, definindo-se os horários em que é feita a atualização da posição do módulo e o valor do incremento na posição angular do mesmo a cada posicionamento. Na segunda, foi utilizado um algoritmo matemático para se fazer o cálculo da posição do Sol a cada instante durante o dia, sendo o posicionamento do módulo feito de acordo com os ângulos solares obtidos. Na terceira, foram utilizados sensores de luminosidade no módulo para se fazer a detecção da posição do Sol em relação ao mesmo e mantê-lo alinhado com o Sol durante o dia. Por meio de experimentos, foram obtidos e analisados os ganhos na geração de energia elétrica fornecidos pelo módulo com seguimento com cada uma das estratégias utilizadas, em diferentes condições climáticas, em relação a um módulo FV fixo. A estratégia que proporcionou o seguimento com maior precisão e forneceu os maiores ganhos diários líquidos foi aquela baseada no algoritmo solar, com valores entre 127,98 Wh (52,71%) e 38,55 Wh (22,08%), sendo obtido na média ponderada um valor de 48,87%. Com a estratégia utilizando os sensores de luminosidade os ganhos obtidos foram similares, com um valor de 47,15% na média ponderada. Com o seguimento pré-definido, com menor precisão, verificou-se uma redução no ganho, com valor máximo de 96,60 Wh (41,05%), em um dia de céu claro. Variando-se os intervalos de tempo entre cada atualização de posição do módulo, permitindo que o módulo apresentasse maiores desvio angulares em relação ao Sol, verificou-se que para desvios de até 1° a queda no ganho energético foi reduzida, apresentando valores maiores com desvios a partir de 3,7°. Os altos índices de irradiação solar diária, com valor médio de 5,45 kWh/m2 durante os dias de experimentos, na cidade de Fortaleza, de latitude -3,74°, contribuíram para a obtenção de valores consideráveis de ganho. O consumo de energia elétrica do sistema de seguimento foi reduzido, apresentando um valor máximo de 4,274 Wh/dia para a estratégia com seguimento pré-definido e mínimo de 2,495 Wh/dia para a estratégia com o algoritmo solar. Os ganhos significativos obtidos, mesmo com estratégias com menor precisão no acompanhamento do Sol, mostram o potencial para o uso de seguimento solar em módulos fotovoltaicos em Fortaleza.

LIMA, F. M. Deposição de dióxido de estanho-flúor (SnO2:F) em substrato transparente para uso em células fotoeletroquímicas. 2013. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-18T16:35:39Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_fmlima.pdf: 26109192 bytes, checksum: 74a01d7c9fb534c67b1c1e083f12498d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-18T16:35:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_fmlima.pdf: 26109192 bytes, checksum: 74a01d7c9fb534c67b1c1e083f12498d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-18T16:35:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_fmlima.pdf: 26109192 bytes, checksum: 74a01d7c9fb534c67b1c1e083f12498d (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / The conductor glasses have been used as transparent conductor oxides (TCO’s). Due to its transmittance in the visible spectrum and low sheet resistance, TCO’s have been employed as a constituent component of photoeletrochemical cells activated with dye. This work is dedicated to the conductor glass fabrication, at a lab scale, on 2,6 cm x 7,6 cm glass substrates by spray pyrolyris method and application of the conductor glasses in photoeletrochemical cells of the type Grätzel and immense electrode. The work involve the fabrication of the conductor glasses, deposition of the silver-doped titanium oxide (TiO2:Ag) films on conductor glasses, preparation of the electrolyte, choice and preparation of the dye and then to close and to characterize of the cells by open circuit voltage (Voc) and short circuit current (Icc). The conductor glass is of the type fluorine-doped tin oxide (SnO2:F). The deposition of SnO2:F layer is make on the glass substrate with temperature of 600ºC from precursor solution. The heat source is ceramic heater of flat surface in a stove. The spray gun is used for to deposit the precursor solution on glass substrate. The conductor glasses and electrodes of SnO2:F/TiO2:Ag are characterized by measures of x-ray diffraction (XRD), scanning electron micrograph (SEM), UV-vis, electric resistance and Möhr strong. The average transmittance of the conductor glass 70 % in the wavelength regions of 650 nm – 800 nm. The average reflectance of 20 % in the electrodes SnO2:F/TiO2:Ag with extract of spinach in the wavelength regions of 650 nm – 700 nm. In the characterization of the cells, measures of Voc and Icc are obtained for cells under illumination. To hotoeletrochemical cell of the type Grätzel with extract of spinach the measures are Voc = 0,264 V and Icc = 1,4 μA; while that for the photoeletrochemical cell of the type Grätzel with methylene blue the measures are Voc = 0,186 V and Icc = 3,5 μA. / Vidros condutores têm sido usados como óxidos condutores transparentes (OCT’s). Por causa da transmitância na região visível e baixa resistência de filme os OCT’s têm sido usados como componente de células fotoeletroquímicas ativadas por corante. Neste trabalho é feito vidros condutores, em escala de laboratório, de dimensões 2,6 cm x 7,6 cm pela técnica “spray pyrolysis”, os vidros condutores são aplicados na construção da célula fotoeletroquímica com eletrodos imersos e da célula de Grätzel. Para isso, além de fazer vidros condutores é feito a deposição da camada de dióxido de titânio dopado com prata (TiO2:Ag), preparação de eletrólito, preparação de corante, montagem das células e caracterização por voltagem de circuito aberto (Vca) e corrente de curto circuito (Icc). O vidro condutor possui um filme de dióxido de estanho dopado com flúor (SnO2:F). A deposição do filme de SnO2:F sobre vidro é feito a temperatura de 600ºC a parti de uma solução precursora. Como fonte de calor usa-se uma resistência cerâmica conectada a um forno. Para a deposição da solução precursora é usado um gerador de “spray. As técnicas difração de raios x (DRX), microscopia de varredura eletrônica (MEV), UV-vis, resistência elétrica e dureza de Möhr são usadas para caracterizar o vidro condutor e o eletrodo SnO2:F/TiO2:Ag. O vidro condutor apresenta transmitância ~70% (650 nm - 800 nm). O eletrodo de SnO2:F/TiO2:Ag apresenta refletância ~20%. As células sob iluminação são caracterizadas por Vca e Icc. A célula de Grätzel com corante extrato de espinafre apresenta Vca = 0,264 V e Icc = 1,4 μA, enquanto que a célula de Grätzel com corante azul de metileno apresenta Voc = 0,186 V e Icc = 3,5 μA.

MORAES, Cristiano Vieira de. Um estudo sobre regulação do setor elétrico no Brasil e preços de Ramsey-Boiteux: o caso do estado do Ceará. 2007. 68f. Dissertação (mestrado profissional) - Programa de Pós Graduação em Economia, CAEN, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza,CE, 2007. / Submitted by Mônica Correia Aquino (monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-08-09T17:18:11Z No. of bitstreams: 1 2007_dissert_cvmoraes.pdf: 387239 bytes, checksum: bb09578084905c6170a5295eda603a7f (MD5) / Approved for entry into archive by Mônica Correia Aquino(monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-08-09T17:18:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dissert_cvmoraes.pdf: 387239 bytes, checksum: bb09578084905c6170a5295eda603a7f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-09T17:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dissert_cvmoraes.pdf: 387239 bytes, checksum: bb09578084905c6170a5295eda603a7f (MD5) Previous issue date: 2007 / The privatization process initiated in the 90’s had in the sector of electric energy, which has characteristics of natural monopoly in the transmission and distribution sectors, its great booster. These privatizations brought together the need of the regulation of the electric sector, in a way to benefit not only the consumer, but also the companies that were investing on the consumer. To accomplish this objective, the regulating agencies use several tax regulation mechanisms. One example in Brazil is the price-caps, as one of the mechanisms adopted by the ANEEL - The Brazilian regulating agency. This article is based on the Ramsey-Boiteux’s theory of prices for the natural monopoly of distribution of electric energy in the State of the Ceará divided in two markets: residential and non-residential market. Despite the difficulties of this theory, its application is wide and increasing and it is limited to public services. It may be applied to market economies and may be extended to non-profit organizations, which would have as a constraint in its objective function, a possible negative profit, instead of null profit or competitive profit, which is in accordance with the issues of allocative efficiency as a basic condition to the achievement of its objectives. / A privatização iniciada na década de 90 teve no setor de energia elétrica, que tem características de monopólio natural nos segmentos de transmissão e distribuição, o seu grande impulsionador. Junto a essas privatizações veio a necessidade da regulação do setor elétrico, de forma a beneficiar não só o consumidor como também as empresas que nele estavam investindo. Para conseguir esse fim os órgãos reguladores se utilizam de mecanismos de regulação tarifária na maioria das vezes já existentes em outros países. No Brasil podemos citar o price-caps, ou preço teto, com um dos mecanismos adotados pela ANEEL órgão regulador brasileiro. Esse trabalho por sua vez se baseia na teoria de preços de Ramsey- Boiteux para o monopólio natural de distribuição de energia elétrica no Estado do Ceará dividido em dois mercados: o residencial e o não-residencial. Sabemos das limitações dessa teoria, mas sua aplicação é bastante ampla e crescente não se limitando apenas a serviços públicos. Pode ser aplicada a economias de mercado e estende-se inclusive a organizações com propósitos não-lucrativos, que teriam como restrição na sua função-objetivo um eventual lucro negativo, em vez de lucro zero ou lucro competitivo, atendendo dessa forma a questões de eficiência alocativa como condição básica na consecução de seus objetivos.

FRANCELINO, Diego Alfonso Ribeiro. Potencial da energia eólica ante cenárioos de crescimetno econômico no estado do Ceará. 2008. 85f. Dissertação (mestrado profissional) - Programa de Pós Graduação em Economia, CAEN, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2008. / Submitted by Mônica Correia Aquino (monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-08-19T13:41:58Z No. of bitstreams: 1 2008_dissert_darfrancelino.pdf: 1699881 bytes, checksum: 49143480f44fee5afe97ba2592517733 (MD5) / Approved for entry into archive by Mônica Correia Aquino(monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-08-19T13:42:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dissert_darfrancelino.pdf: 1699881 bytes, checksum: 49143480f44fee5afe97ba2592517733 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-19T13:42:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dissert_darfrancelino.pdf: 1699881 bytes, checksum: 49143480f44fee5afe97ba2592517733 (MD5) Previous issue date: 2008 / Ce travail se concentre sur l`investigation des variables significatives relatives à la consommation d’énergie électrique et à la croissance économique de l`état du Ceará. Il a comme objectif de mettre en évidence des éléments pour orienter le développement des sources alternatives d`énergie, en particulier de l`énergie éolienne. Nous traitons du processus de structuration du marché brésilien d`énergie électrique et effectuons une analyse des relations entre l`offre et la demande d`énergie électrique dans l`état du Ceará. Ensuite, en argumentant avec des études et des données statistiques, le travail identifie le potentiel de générer de l’énergie électrique grâce à l’énergie éolienne dans l`état du Ceará, et présente des calculs de rentabilité financière pour l`insertion de projets éoliens sur le marché des émissions. Au final, cette recherche fait des propositions de modèles économétriques et des simulations de prévisions qui permettent d`analyser l‘évolution de la demande d`énergie électrique dans l’état mentionné. Nous mentionnons le besoin en énergie électrique face à des scénarios de croissance économique et la possibilité de couvrir la différence attendue grâce à l`énergie éolienne. / O trabalho orienta-se pela investigação de variáveis significativas relacionadas ao consumo de energia elétrica e ao crescimento econômico do estado do Ceará. Objetiva a apreensão dos elementos que norteiam o desenvolvimento das fontes alternativas de energia, em particular a eólica. Discute o processo de estruturação do mercado brasileiro de energia elétrica e analisa as relações entre oferta e demanda no estado do Ceará. Expõe através de estudos e dados a liderança potencial detida pelo estado do Ceará na geração de energia eólica, e apresenta ferramentas de incremento financeiro através da inserção dos projetos eólicos no mercado de emissões. A pesquisa propõe modelos econométricos e simulações de previsões que permitem analisar o comportamento da demanda de energia elétrica, bem como o potencial energético necessário ante cenários de crescimento econômico, e a possibilidade do diferencial ser suprido por energia eólica.

TRIANDÓPOLIS, Alexandre Jorge Oliveira. Impacto da descentralização das atividades da ANEEL sobre a qualidade da energia elétrica residencial no Brasil. 2009. 152f.Dissertação (mestrado profissional em economia do setor público) - Programa de Pós Graduação em Economia, CAEN, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, 2009. / Submitted by Mônica Correia Aquino (monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-10-08T17:44:55Z No. of bitstreams: 1 2009_dissert_ajotriandopolis.pdf: 1454663 bytes, checksum: dd57bf36b1d70554513c2b8aee14b21e (MD5) / Approved for entry into archive by Mônica Correia Aquino(monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-10-08T17:45:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dissert_ajotriandopolis.pdf: 1454663 bytes, checksum: dd57bf36b1d70554513c2b8aee14b21e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-08T17:45:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dissert_ajotriandopolis.pdf: 1454663 bytes, checksum: dd57bf36b1d70554513c2b8aee14b21e (MD5) Previous issue date: 2009 / One of the objectives of the decentralization of Brazilian Electricity Regulatory Agency - ANEEL’s activities, to the states and to the Federal District, is to make regulatory action approach the agents and consumers, which makes it more agile, more present and adapted to local circumstances. The execution of these activities includes the regulation, the control and the superintendence of services and electrical energy installations in the territory of the respective federal unit, by cooperation agreement with the local regulatory agency. Actually, in Brazil, 85% of the consumers are in the residential section, which means almost 35% of the consumption. This study presents econometric models, with panel data, to measure the effects of decentralization on the quality of electricity distributed in Brazil, in the 2001 – 2007 period. By the same logic, the impacts of education, density (quantity of consumers per Km² of concession) and income on quality, represented by specific indices of ANEEL, are also measured. By examining the results for the estimated models, it is concluded that the decentralization of the activities of ANEEL provides significant effects on services quality when viewed from the perspective of the ANEEL’s Index of Costumer Satisfaction (IASC). / Um dos objetivos da descentralização, aos estados e ao Distrito Federal, das atividades vinculadas às atribuições da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) é aproximar a ação reguladora dos agentes e consumidores, tornando-a mais ágil, presente e adaptada às circunstâncias locais. A execução dessas atividades abrange a regulação, controle e fiscalização dos serviços e instalações de energia elétrica no território da respectiva unidade federativa, mediante convênio de cooperação com o agente regulador local. Considerando que, no Brasil, 85% dos consumidores de energia elétrica estão no segmento residencial, representando quase 35% do consumo. Este estudo apresenta modelos econométricos, com dados organizados em painel, para medir os efeitos da descentralização sobre a qualidade da energia elétrica residencial distribuída no país, no período de 2001 a 2007. Sob a mesma lógica, também são avaliados os impactos da educação, densidade (número de consumidores por Km2 de concessão) e renda sobre a qualidade, representada por índices específicos da ANEEL. Examinando os resultados alcançados pelos modelos estimados, conclui-se que a descentralização das atividades da ANEEL proporciona efeitos significativos sobre a qualidade dos serviços quando observada sob a perspectiva do Índice ANEEL de Satisfação do Consumidor (IASC).

LYRA, Marcos da Silva. Mitigação do risco da alta volatilidade dos preços da energia elétrica no mercado australiano. 2005. 92f. Dissertação (mestrado profissional) - Programa de Pós-Graduação em Economia CAEN, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2005. / Submitted by Mônica Correia Aquino (monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-11-22T19:51:55Z No. of bitstreams: 1 2005_dissert_mslyra.pdf: 2138803 bytes, checksum: 4d800f52fce2a0bb484f666b9583d81b (MD5) / Approved for entry into archive by Mônica Correia Aquino(monicacorreiaaquino@gmail.com) on 2013-11-22T19:52:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dissert_mslyra.pdf: 2138803 bytes, checksum: 4d800f52fce2a0bb484f666b9583d81b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-22T19:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dissert_mslyra.pdf: 2138803 bytes, checksum: 4d800f52fce2a0bb484f666b9583d81b (MD5) Previous issue date: 2005 / This dissertation presents a study of the characteristics and behavior of the electricity prices in the free electricity power market. Models for spot price simulation as well as for option pricing are analyzed. Those options are used for hedging the risk of the high volatility in electricity prices. This research has the objective of analyzing the characteristics of electricity price in the power market, obtain the parameters to calibrate a simulator and propose derivative tools for hedging contracts. An evaluation of this study, shows that due to particularities in the electricity prices, it is necessary to use models with a more complex pricing process, which can capture the peculiarity of the electricity prices. Based on it, an excel worksheet using the mean reversion jump diffusion model was built. Those worksheets are able to extract the parameters of the electricity price, calibrate the model, simulate the behavior of the prices in the power market, pricing options and simulate results in several scenarios. To accomplish it, a combination of option price, amount of energy protection and strike price where used. The simulator uses the regime switching model with two regimes (mean reversion regime and the jump regime) for shape the behavior of the electricity prices, as well as for pricing a call option. The objective of the simulation is to find a strike price, an option premium and a volume of energy to be contracted that minimize the costs with electricity purchase and maximize the return. The result of the simulations showed that the probability to obtain positives scenarios (lower costs with electricity purchase) with the use of call options is much higher than without them. Based on it the use of derivative for risk minimization in the free electricity power market becomes essential for all the agents in this sector. The Brazilian electricity power market is still far from this model, due to the fact that the contracts are signed for a long term period, where the volume of energy and its price are already determined. Besides the rules for this market is still being reviewed, causing uncertainty and low interest for new investors. / O presente trabalho apresenta um estudo das características e comportamento dos preços da eletricidade no mercado de energia elétrica australiano, faz a análise de modelos de simulação dos preços da eletricidade, como também da precificação de opções de compra para a mitigação do risco da elevada volatilidade dos preços da energia no setor elétrico. A pesquisa tem como objetivo analisar as características e extrair os parâmetros do preço da energia elétrica no mercado livre australiano, como também propor instrumentos de derivativos para utilização em contratos de hedge. Uma avaliação deste estudo mostra que devido às particularidades dos preços da eletricidade, é necessário o emprego de modelos de precificação mais abrangentes, que capturem as peculiaridades intrínsecas dos preços da energia elétrica. Neste sentido, foi elaborado um programa em planilha excel, baseado no modelo Mean Reversion with Jump Diffusion (reversão à média com difusão de saltos), a fim de extrair os parâmetros de calibração, simular o comportamento dos preços no mercado de eletricidade a cada meia hora, precificar opções e simular os resultados em cenários variados. Para isso foram utilizadas combinações de Prêmio da opção, volume de proteção contratada em MWh e preço de exercício. O simulador utilizou o modelo de alternância entre dois regimes (regime de reversão à média e regime de salto) para modelar o comportamento dos preços da eletricidade, como também para a precificar o prêmio da opção de compra. Como resultado o simulador apresenta valores de prêmio de opção, preço de exercício e quantidade de energia contratada que minimizam os custos com compra de energia e conseqüentemente o risco para os agentes do setor. O setor elétrico brasileiro ainda se encontra distante do modelo de livre concorrência, pois os contratos atualmente firmados são caracterizados por contratações de energia de longo prazo, além disso as regras no setor elétrico brasileiro estão mudando com freqüência, trazendo incerteza e pouca competitividade para este mercado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330013.pdf: 4641284 bytes, checksum: 34a18f714534e4c4493daded820bd3b7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho trata da utilização de aerofólios cabeados (tethered airfoils) para geração de energia elétrica e apresenta uma visão detalhada sobre os conceitos de funcionamento e o cenário atual desta tecnologia. Considerando questões aerodinâmicas e características do comportamento do vento na atmosfera, são enumerados os aspectos preponderantes que fundamentam o emprego de sistemas deste tipo como uma alternativa vantajosa no aproveitamento da energia eólica. Suas principais alternativas de configuração para geração de energia elétrica são listadas, e elege-se a estrutura conhecida como Yoyo ou Pumping Kitecomo objeto de estudo para o decorrer da dissertação. Apresenta-se então o modelo dinâmico utilizado para representar o comportamento deste sistema. Após um sucinto debate sobre as diferentes abordagens de controle encontradas na literatura, detalha-se a estrutura de controle desenvolvida neste trabalho. Para auxiliar a tarefa de controle de voo é incluído um novo estado ao sistema, o qual é batizado de Ângulo de Giro. Fundamentado no conhecimento empírico da dinâmica da pipa, propõe-se um modelo matemático para descrever a evolução deste estado ao longo do tempo, modelo que é identificado e validado através de ensaios realizados em ambiente de simulação. Uma estraté-gia de controle constituída de dois laços é concebida. O laço interno é baseado na dinâmica do Ângulo de Giro e possibilita que a direção do deslocamento do aerofólio seja arbitrariamente imposta. Este laço de controle é caracterizado por um sistema não-linear de uma entrada e uma saída (SISO), e, a partir do modelo dinâmico do Ângulo de Giro, é projetada uma lei de controle baseada em realimentação linearizante. Já o laço externo é responsável por definir a trajetória de voo da pipa. A Lemniscata de Bernoulli é sugerida como uma aproximação da trajetória que proporciona a máxima produção de energia elétrica. Baseado na equação matemática desta figura, é elaborado um controlador cinemático que, a cada iteração, define a referência de Ângulo de Giro necessária para que o seguimento da trajetória desejada seja atingido. No intuito de alcançar a máxima geração de energia elétrica, é realizado um procedimento de otimização a fim de se definir o ponto de operação ideal do sistema. Os resultados de simulação obtidos através do uso deste controle são discutidos e comparados com os de outros trabalhos.<br> / Abstract: This work concerns the use of tethered airfoils for the generation of electric energy from the wind flow in the lower atmosphere, and presents a detailed vision over the working foundations and the current stage of the technology. Considering aerodynamic aspects and the wind behavior, a discussion is made on the main characteristics of this type of wind power system, which grant them advantages with respect to the conventional wind turbines. The main mechanical congurations found so far in the literature are listed, and the Yoyo (Pumping Kite) one is elected as the detailed object of study for the rest of the thesis. Thereafter a mathematical model to represent the dynamics of this pumping kite system is presented. The main existing approaches for controlling the airfoil flight are enumerated, and an own control scheme is conceived and justied. To this end, it is created a new state to the kite system, named as the turning angle. Based on empirical knowledge of the kite dynamics, it is proposed a mathematical model to describe the evolution in time of this state. This model is identified and validated by means of computer simulation experiments. The control scheme consists of two loops. The inner loop handles the turning angle dynamics, allowing the kite trajectory to be arbitrarily established. This control loop is characterized by a nonlinear system of one input and one output (SISO), and, given the already proposed model of the turning angle dynamics, a control law based on feedback linearization is designed. The generation of the kite flight trajectory occurs in the outer loop. It employs the Lemniscate of Bernoulli as an approximation of the optimal trajectory, allowing the maximization of the power output. Given the geometric characteristics of this figure, a kinematic controller is elaborated, which, at every iteration, calculates the turning angle reference needed for tracking the desired trajectory. Aiming at maximizing the electric energy generation, it is conceived an optimization procedure for determining the ideal operation point of the tethered airfoil system. Finally, simulation results of the closedloop system are presented, discussed, and compared with other results found in the literature.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327988.pdf: 3203996 bytes, checksum: ecd99e96ced0396c828dcd6f037aa98d (MD5) Previous issue date: 2013 / A geração fotovoltaica (FV) é uma fonte de energia elétrica que converte diretamente a energia do sol de forma silenciosa, não poluente e sem utilizar partes móveis. Isto faz desta fonte de energia um importante complemento à matriz elétrica, com alta confiabilidade e robustez, com baixa necessidade de operação, manutenção e reposição (OM&R). A confiabilidade associada aos geradores FV envolve todos os componentes do sistema, sejam eles: módulos FV, condutores, caixas de junção, inversores, dispositivos de proteção e sistemas de aquisição de dados. Todos estes itens são sujeitos a falhas e sua vida útil está muito relacionada às características climáticas de onde estes se encontram instalados, além das influências elétricas do próprio sistema FV, como da rede elétrica.Módulos FV possuem garantia de sua potência nominal de tipicamente 20 a 30 anos. Os fabricantes, devido à grande capacidade instalada de seu produto, além de extensos testes realizados em laboratório, podem a princípio garantir que os módulos FV irão se comportar dentro dos padrões indicados em seus contratos de garantia. Fabricantes de equipamentos normalmente se amparam em testes de MTBF - Mean time between failures (tempo médio entre falhas) para prever a frequência de falhas de seus produtos. Diversos parâmetros de OM&Rutilizados no dimensionamento e análise econômica dos sistemas FV são tipicamente fornecidos pelos fabricantes dos equipamentos além dos resultados apresentados na literatura. Muitas vezes alguns parâmetros de desempenho são negligenciados na simulação da avaliação do sistema. Os principais parâmetros utilizados são: degradação do módulo FV ao longo dos anos; indisponibilidade do sistema em função de falhas no gerador, inversor ou rede elétrica; vida útil dos inversores; limpeza do sistema em função do acúmulo de sujeira nos módulos, temperatura operacional, distribuição espectral da radiação local, entre outros. Grande parte dos sistemas FV utilizados como estudo de caso para determinação dos parâmetros de OM&R de um sistema são instalados em regiões que não apresentam as mesmas características climáticas experimentadas por sistemas FV instalados no Brasil. Neste caso, a utilização de tais parâmetros pode levar a incertezas na expectativa de geração de energia e avaliação econômica do sistema FV. Este trabalho avalia os dados provenientes dos 15 anos de operação ininterrupta do primeiro sistema FV integrado a uma edificação instalado no Brasil. O gerador FV de 2kWp instalado em Florianópolis opera desde setembro de 1997 e é composto por 54 módulos opacos e 14 módulos semitransparentes de Silício amorfo a-Si de junção dupla. Foram levantados, a partir dos dados medidos pelo sistema, os principais parâmetros relacionados a OM&R de um gerador FV integrado a uma edificação e interligado à rede elétrica. Foram avaliados, ainda, dados históricos de irradiação solar incidente no plano do gerador fotovoltaico e sua comparação com dados provenientes do Atlas Brasileiro de Energia Solar.<br> / Abstract : Photovoltaic (PV) generation is an electric energy source that directly converts sun energy in a silent and clean way, avoiding the use of moving parts. This makes this energy source a highly reliable and robust complement to the energy matrix, with low requirements of operation, maintenance and replacement (OM&R). The reliability associated to PV generators involves all the system components, such as: PV modules, cables, junction boxes, inverters, protection devices and data acquisition systems. All those items can fail and their lifecycle is related to the climatic characteristics of where they are installed, and also to the electric influences of the PV system and the grid. PV modules typically have around 20 to 30 years nominal power warranty. The manufacturers, due to the large accumulated installed capacity, and extensive lab tests, can insure that PV modules will behave in accordance with the corresponding warranty contracts. Equipment manufacturers normally use MTBF (Mean Time Between Failures) tests to assess failures in the products. Many OM&R parameters used for the sizing and economic viability analysis of PV systems are normally provided by the equipment manufacturers, with results widely available on the specialized literature. Quite often, operational parameters are neglected in the simulation of system performance. The main parameters affecting the performance of a PV system are: degradation ofthe PV modules over the years; system unavailability due to failures at the generator, inverters or grid; inverters lifecycle; system cleaning due to the dirt accumulation at the modules, operational temperature, spectral content of the solar irradiation at the site, among others. Most of the PV systems used as case studies for determination of the OM&R parameters of a system are installed in regions that do not present the same climatic characteristics experienced by PV systems installed in Brazil. In these cases, the use of those parameters can result in uncertainties on the expectation of energy generation and economic viability analysis of the PV systems. The present work aims to evaluate the 15 years of operational data provided by the first building-integrated PV system installed in Brazil. The 2kWp PV generator installed in Florianópolis, operates since September 1997 and is comprised by 54 opaque modules and 14 semitransparent, double-junction amorphous silicon (a-Si) modules. The main parameters which were analyzed in this work, using the data provided by the system, are related to the OM&R of a PV generator building-integrated and connected to the grid. Historical data of the solar irradiation at the plane of the PV system in comparison with the data provided by the Brazilian Solar Energy Atlas were also evaluated.

ELLERY, E. A.C. Equações de predição dos valores energéticos do milho e do farelo de soja para suínos em crescimento com validação ex post. 2013. 55 f. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-12-10T19:29:51Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_eacellery.pdf: 893066 bytes, checksum: 2cec15703d25a6fa87de6e00137ec7af (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-26T20:13:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_eacellery.pdf: 893066 bytes, checksum: 2cec15703d25a6fa87de6e00137ec7af (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T20:13:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_eacellery.pdf: 893066 bytes, checksum: 2cec15703d25a6fa87de6e00137ec7af (MD5) Previous issue date: 2013 / The aim of this study was to determine and validate prediction equations for digestible (DE) and metabolizable energy (ME) of corn and soybean meal for growing pigs. The prediction equations were developed using data from chemical composition and digestibility and metabolizability of 30 and 25 samples of corn grain and soybean meal, respectively, evaluated in experiments at the Embrapa Suínos e Aves. The equations were estimated through regression analysis, using the REG procedure of SAS and adjusted R² was the criterion of choice to select the best models. Two equations were estimated for DE and two for ME, of corn and soybean meal. To validate the equations, two experiments were performed to determine the values of DE and ME with five samples of corn grain (Experiment I) and five samples of soybean meal (Experiment II). In each experiment, 48 growing pigs with an initial weight of 54,21±1,68 kg (Experiment I) and 54.40 ± 1.76 kg (Experiment II), were sorted in a complete randomized block design with 6 treatments (Experiment I: 1 reference diet and 5 test diets composed of 60% of the reference diet and 40% corn, and Experiment II: 1 reference diet and 5 test diets composed of 70% of the reference diet and 30% soybean meal) and 8 replicates. The experimental unit was the animal. Based on the DE and ME values obtained in the experiments, and in the predicted values obtained with the equations, we proceeded to validate the equations, using the REG procedure of SAS. The criterion for selection of the best model was the lowest prediction error (pe). After validation, the equations that best fit to estimate the digestible and metabolizable energy of corn for growing pigs were: DE = 11812 – (1015.9CP) – (837.9EE) – (1641ADF) + (2616.3Ash) + (47.5CP2) + (114.7CF2) + (46ADF2) – (1.6NDF2) – (997.1Ash2) + (151.9EECF) + (23.2EENDF) – (126.4CPCF) + (136.4CPADF) – (4.0CPNDF), with R2 = 0.81; pe = 2.33 and ME = 12574 – (1254.9CP) – (1140.5EE) – (1359.9ADF) + (2816.3Ash) + (77.6CP2) + (92.3CF2) + (54.1ADF2) – (1.8NDF2) – (1097.2Ash2) + (240.6EECF) + (26.3EENDF) – (157.4CPCF) + (96.5CPADF) – (4.4CPNDF), with R2 = 0.89 e pe = 2.24. For soybean meal the equations that best fit were: DE = 48153 – (1586,1CP) + (744,5EE) + (363,6CF) – (1398,3Ash) + (15,5CP2) – (170,8EE2) – (29,3CF2) + (5,4ADF2) – (2,5NDF2) + (90,6Ash2) – (48,2EEADF) + (33EENDF), with R² = 0.88 and pe = 2.32 e ME = 12692 – (2397,7Ash) – (56,8EE2) + (164,9Ash2) – (102,2EECF) – (12,2EEADF) + (67,6EENDF) + (5,5CPCB) – (2,9CPNDF), with R2 = 0.65 and pe = 1.69. / Com esse estudo objetivou-se determinar e validar equações de predição para energia digestível (ED) e metabolizável (EM) do milho e do farelo de soja com suínos em crescimento. Para obtenção das equações de predição foram utilizados dados de composição química, digestibilidade e metabolizabilidade de 30 amostras de grãos de milho e 25 amostras de farelo de soja avaliadas em experimentos na Embrapa Suínos e Aves, sendo as equações estimadas por meio da análise de regressão, utilizando-se o procedimento REG do pacote estatístico SAS e o R² ajustado como critério de escolha para selecionar os melhores modelos. Foram estimadas duas equação para ED e duas para EM, do milho e do farelo de soja. Para a validação das equações foram realizados dois experimentos para a determinação dos valores de ED e EM de cinco amostras de milho (Experimento I) e cinco amostras de farelo de soja (Experimento II). Em cada experimento, 48 leitões machos castrados, com peso inicial de 54,21±1,68 kg (Experimento I) e 54,40±1,76 kg (Experimento II), foram distribuídos em um delineamento em blocos ao acaso, com 6 tratamentos (Experimento I: 1 ração referência e 5 rações testes, compostas por 60% da dieta referência e 40% de diferentes milhos e para o Experimento II: 1 ração referência e 5 rações testes, compostas por 70% da dieta referência e 30% de diferentes farelos de soja) e 8 repetições, sendo a unidade experimental constituída por um animal. Com base nos resultados de ED e EM obtidos nos experimentos e os valores preditos nas equações, procedeu-se a validação das equações, utilizando-se o procedimento REG do programa SAS, sendo o critério de seleção o menor erro de predição (ep). Após a validação, as equações que melhor se ajustaram para predição dos valores de energia digestível e metabolizável do milho para suínos em crescimento foram as seguintes: ED = 11812 – 1015,9(PB) – 837,9(EE) – 1641(FDA) + 2616,3(MM) + 47,5(PB2) + 114,7(FB2) + 46(FDA2) – 1,6(FDN2) – 997,1(MM2) + 151,9(EEFB) + 23,2(EEFDN) – 126,4(PBFB) + 136,4(PBFDA) – 4,0(PBFDN), com R2 de 0,81 e ep = 2,33 e EM = 12574 – 1254,9(PB) – 1140,5(EE) – 1359,9(FDA) + 2816,3(MM) + 77,6(PB2) + 92,3(FB2) + 54,1(FDA2) – 1,8(FDN2) – 1097,2(MM2) + 240,6(EEFB) + 26,3(EEFDN) – 157,4(PBFB) + 96,5(PBFDA) – 4,4(PBFDN), com R2 de 0,89 e ep = 2,24. Para o farelo de soja as equações que melhor se ajustaram foram: ED = 48153 – 1586,1(PB) + 744,5(EE) + 363,6(FB) – 1398,3(MM) + 15,5(PB2) – 170,8(EE2) – 29,3(FB2) + 5,4(FDA2) – 2,5(FDN2) + 90,6(MM2) – 48,2(EEFDA) + 33(EEFDN), com R² de 0,88 e o ep = 2,32, EM=12692 – 2397,7(MM) – 56,8(EE2) + 164,9(MM2) – 102,2(EEFB) – 12,25(EEFDA) + 67,6(EEFDN) + 5,5(PBFB) – 2,9(PBFDN) com R2 de 0,65 e o ep = 1,69.

BUENO, A. V. Análise da operação de motores diesel com misturas parciais de biodiesel. 2006. 103 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, 2006. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-24T18:36:14Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_avbueno.pdf: 1858655 bytes, checksum: 92732dd8ec5f4c0c4a04bf1e77386fef (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-24T18:37:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_avbueno.pdf: 1858655 bytes, checksum: 92732dd8ec5f4c0c4a04bf1e77386fef (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-24T18:37:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_avbueno.pdf: 1858655 bytes, checksum: 92732dd8ec5f4c0c4a04bf1e77386fef (MD5) Previous issue date: 2006-04 / The consequences of the biodiesel blends with diesel fuel were analyzed establishing cause and effect relationships between the engine performance and the combustion and mixture preparation processes. In this investigation, aspects like pollutant emissions, mixture preparation, dynamic of the combustion process, fuel conversion efficiency, performance under full load and specific fuel consumption were included. Techniques traditionally associated with diesel engines research and development were utilized for this purpose, including heat release analysis, exergetic analysis and dynamometric bench tests. In order to account for the small effects of the biodiesel introduction on the engine operational parameters, some modifications of the methods and models applied to data acquisition and post-processment were necessary. These modifications include the formulation of a new model for the in cylinder exergetic analysis and a novel arrangement of indicator system. By using the exergetic analysis, it was demonstrated that the blending of biodiesel in low concentrations increases the conversion of fuel exergy into work within the cylinder, causing an elevation on the engine efficiency. For the analyzed fuels, which enclose up to 20% of biodiesel addition in volume, the 10% biodiesel blend has presented the best results of performance and specific fuel consumption. / As conseqüências da adição de biodiesel ao óleo diesel foram estudadas estabelecendo-se relações de causa e efeito entre o desempenho do motor e os processos de combustão e formação de mistura. Foram incluídos, nesta discussão, aspectos como emissões poluentes, formação de mistura, dinâmica do processo de combustão, eficiência de conversão do combustível, desempenho do motor em carga máxima e consumo específico. Utilizaram-se, sob tal propósito, técnicas tradicionalmente associadas à pesquisa e ao desenvolvimento dos motores de ciclo diesel, tais como a análise de liberação de energia, a análise exergética e ensaios dinamométricos. Devido às pequenas variações observadas nos parâmetros opcionais do motor com a introdução do biodiesel, algumas modificações nos métodos aplicados para a coleta de dados experimentais e nos modelos empregados em seu processamento se mostraram necessárias. Dentre tais ajustes, pode-se destacar a formulação de um novo modelo de análise exergética para os processos ocorrentes no cilindro e a utilização de um arranjo inédito de sistema indicador. Demonstrou-se que a adição de biodiesel em baixas concentrações favorece a conversão da exergia do combustível em trabalho no interior do cilindro, proporcionando uma elevação na eficiência de operação do motor. Para os combustíveis analisados, que compreendem a adição de até 20% de biodiesel em volume, a mistura contendo 10% desta substância ofereceu as melhores características quanto ao desempenho e ao consumo específico.