Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-02Bitstream added on 2014-06-13T20:00:04Z : No. of bitstreams: 1 britto_rf_me_guara.pdf: 555381 bytes, checksum: 48e1967b9a09218a2f0f11946626a05b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho é desenvolver um estudo técnico e econômico de alternativas de suprimento energético por autoprodução em condomínios residenciais horizontais a partir do desenvolvimento de um modelo de otimização. O estudo de caso foi realizado em um condomínio residencial de São José dos Campos, cidade do estado de São Paulo. O modelo proposto analisa formas alternativas de produção de energia, compatíveis com este tipo de “empresa”, a saber: eólica, fotovoltaica e geração de energia elétrica com motor de combustão interna; desta forma, busca estabelecer as bases técnicas das alternativas energéticas, considerando os aspectos técnicos e econômicos. Foram identificadas as necessidades elétricas das áreas comuns do condomínio em base temporal, nas quais o consumo e os custos são compartilhados entre os moradores. O modelo de otimização é baseado na concepção inicial de uma superestrutura que considera equipamentos comerciais para produção de energia de origem fotovoltaica, eólica e a partir de motor de combustão interna. O software LINGO foi utilizado para simulação de diferentes situações e obtenção da rota tecnológica ótima correspondente. Foram simulados cenários com diferentes condições de preços de energia e custos dos equipamentos de modo a se obter as condições nas quais as tecnologias renováveis conseguem se habilitar a compor a configuração final do sistema de autoprodução de energia elétrica / The main purpose of this work is to develop a technical and economic study of energy supply alternatives by self-production in horizontal condominiums. The case study was developed in a neighborhood of São José dos Campos city, state of São Paulo. The proposed model analyzes alternative forms of energy production, compatible with this type of business, namely: wind, solar and electric power generation with an internal combustion engine, thus, seeks to establish the technical basis of alternatives energy, considering the technical and economic aspects.It was identified the electrical needs of the common areas of the condominium in time basis, in which the consumption and costs are shared among the residents. The optimization model is based on the initial design of a superstructure where it is considered commercial equipment for generating energy from photovoltaic and wind sources and from internal combustion engine. The software LINGO was used to simulate different situations and obtain the corresponding optimal technological route. Were considered the simulation scenarios with different conditions of energy prices and equipment costs in order to obtain the conditions under which renewable technologies are able to be qualified to compose the final configuration of the system of electricity self-generation

Orientador: Kamal Abdel R. Ismail / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_EdmarCarneiroJansende_M.pdf: 4648373 bytes, checksum: 5c1c3511cee281bfab71355d984da562 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Ivan E. Chambouleyron / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T20:44:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_FranciscodasChagas_M.pdf: 1219296 bytes, checksum: 8727cb98de07c26c88439e750decfa56 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: A utilização de células solares em aplicações terrestres sempre foi limitada pelos seus altos custos de produção. O desenvolvimento de células economicamente viáveis tem sido objeto de pesquisa nos últimos anos, estimulado pela crise de energia. Neste sentido, a confecção de dispositivos com barreira superficial tem recebido grande atenção, principalmente por envolverem baixas temperaturas no processo de fabricação. Este trabalho consistiu da fabricação, otimização e caracterização de células solares com barreira superficial. Utilizamos a estrutura semicondutor - isolante - semicondutor (SIS), em substrato de silício tipo-n, orientação (100). Sobre ele crescemos uma camada de SiO2 a 430ºC em atmosfera de oxigênio seco. Em seguida, depositamos uma camada de SnO2 utilizando o método clássico do "spray" químico. Desta maneira é formada a estrutura SnO2/SiO2/(n)Si. No processo de otimização estudamos três parâmetros: a resistividade do silício; a dopagem do SnO2 com flúor e a espessura do óxido de silício. As melhores células foram fabricadas com a resistividade em torno de 2 - 3 ohm.cm, concentração de flúor na solução para o SnO2 de 15 mol % e 25 min. de crescimento do óxido isolante. Em uma das melhores células obtivemos uma tensão de circuito aberto de 566 mV, corrente de curto-circuito de 33,3 mA/cm2, fator de forma de 69,2% e eficiência de 13,1 %. Através das medidas de capacitância determinamos a altura da barreira em 0,92 eV. Pelas medidas do logaritmo da corrente em função da tensão, observamos, pelo menos, três tipos de mecanismos de transportes de corrente: tunelamento assistido termicamente (em baixas polarizações); recombinação (polarizações moderadas) e difusão (altas polarizações) / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

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Orientador: Romeu Hausmann. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau,

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-23T16:41:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2393188 bytes, checksum: b97327469f9bf3e42434c2d61db52d4c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T16:41:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2393188 bytes, checksum: b97327469f9bf3e42434c2d61db52d4c (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O aumento da expectativa de vida da população brasileira bem como melhoria no padrão de vida tem levado ao consumo cada vez maior de energia elétrica. Com o objetivo de ofertar mais energia, frente à necessidade, o Brasil tem investido principalmente na construção de usinas termelétricas e usinas hidrelétricas. As primeiras possuem alto custo de geração de energia e, além disto, tem grande impacto socioambiental devido às emissões de poluentes. As segundas, apesar de serem as mais baratas na geração de energia elétrica, estão sendo implantadas em distâncias cada vez maiores em relação aos pontos de consumos, o que tem levado ao aumentado das perdas na transmissão. Os custos com licenciamento e mitigação de impactos ambientais com projeto e implantação de hidroelétricas e termelétricas também têm crescido. Todos estes custos são repassados ao consumidor por meio das tarifas de energia elétrica. Neste contexto, o objetivo principal desta dissertação foi avaliar os benefícios de externalidades da geração solar fotovoltaica na análise da viabilidade de implantação de sistemas fotovoltaicos como forma de entender melhor os impactos de tais sistemas de geração e de subsidiar a formulação do planejamento energético e de políticas públicas para o setor. Foram avaliados os impactos financeiros da poluição e das pegadas hídrica, energética, e de carbono, de usinas termelétricas a combustíveis fósseis e de sistemas fotovoltaicos. Foram simulados e comparados os custos nivelados de energia de usina fotovoltaica com usinas termelétricas a combustível fóssil. Avaliaram-se também os benefícios de uso de sistema fotovoltaicos para reduzir a demanda de pico de energia elétrica e os benefícios para o consumidor e para o sistema elétrico de potência. Como resultado, dentro do modelo proposto, foi verificado ao avaliar as externalidades: de fatores ambientais e custos evitados com a saúde pública; e de diminuição da demanda de pico, que usinas solares fotovoltaicas são investimento de maior retorno econômica que usina termelétrica a combustível fóssil. Sistemas fotovoltaicos, além de protegerem o consumidor das altas tarifas de energia elétrica e reduzir a demanda de pico, reduzem as perdas técnicas na distribuição e contribuem para não aumentar emissões atmosféricas e gastos com saúde pública. / The increase in the life expectancy of the Brazilian population, as well as, the improvement in the standard of living has lad to an increase in electricity’s consumption. In order to provide more energy in order to face the Brazilian needs has demanded investments in the construction of thermoelectric and hydroelectric plants. The first ones have a higher energy costs and in addition they have a great socio-environmental impact due to emissions of pollutants. The second ones despite being the cheapest has been deployed at even longer distances from the consumption centers, which has increased transmission losses. The costs of licensing and mitigating the environmental impacts with the design and implementation of hydroelectric and thermoelectric plants have also increased. All these costs has been passed on to the consumer through the electricity tariff. In this context, the main objective of this dissertation was to evaluate the benefits of photovoltaic solar generation externalities in the feasibility analysis of photovoltaic systems as a way to better understand the impacts of such generation systems and to subsidize the formulation of energy and policy planning. The financial impacts of pollution and water, energy and carbon footprints from thermoelectric plants to fossil fuels and photovoltaic systems were evaluated. The energy costs of photovoltaic power plants with fossil fuel power plants were simulated and compared. The benefits of photovoltaic system use were also evaluated to reduce the demand for peak electric energy and the benefits for the consumer and the electric power system. As a result, within the proposed model, it was verified when evaluating externalities: environmental factors and costs avoided with public health; and the reduction of peak demand, those solar photovoltaic plants is an investment of greater economic viability in electric power generation than fossil fuel power plant. Photovoltaic systems, in addition to protecting consumers from high electricity tariffs and reducing peak demand, reduce technical losses in distribution and help to increase atmospheric emissions and public health spending.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-22Bitstream added on 2014-06-13T20:29:01Z : No. of bitstreams: 1 alves_mg_me_ilha.pdf: 12762635 bytes, checksum: b76892388566205b119c3e34cf5587f8 (MD5) / Considerando-se as políticas mundiais e nacionais com relação às mudanças climáticas decorrentes da ação humana, no contexto da produção e consumo de energia elétrica, novas fontes renováveis e alternativas para a produção de energia elétrica, com menores impactos ambientais e elevadas eficiências têm sido exploradas na literatura científica. Dentro deste contexto é desenvolvido neste trabalho um sistema de geração de energia elétrica de pequeno porte baseado na associação em série de poucos painéis solares fotovoltaicos. São apresentadas análises e simulações de diversas estruturas monofásicas não isoladas que contemplam o estado da arte e integram parte das estruturas mais utilizadas pela indústria. O sistema proposto para operar como Geração Distribuída (GD) é um sistema a duplo estágio, composto pelo conversor elevador Boost entrelaçado e em cascata com o inversor monofásico em ponte completa. O sistema de GD proposto possui um algoritmo tipo P&O (Perturband Observe) para a extração da máxima potência (MPPT – Maximum Power Point Tracking), mesclando o algoritmo P&O para o rastreamento do MPP, com o potencial do algoritmo Vcte (Tensão constante) para o processo de inicialização do sistema, melhorando o aproveitamento da energia advinda dos painéis fotovoltaicos. Além disso, em virtude da necessidade de conexão segura deste sistema à rede pública de distribuição de energia elétrica em corrente alternada, é implementado um método de sincronismo com a rede CA em baixa tensão; além da análise e síntese de um algoritmo híbrido para detecção e proteção de ilhamento, a fim de garantir a segurança do sistema e dos usuários. O controle do conversor, a técnica de MPPT, a detecção e proteção de ilhamento, bem como o sincronismo com a rede em CA, são implementadas... / Considering the global and national policies related to climate change due to human action, in the context of production and consumption of electricity, new renewable and alternative sources for electricity production with less environmental impacts and high efficiencies have been proposed and analyzed in the scientific literature. In this context, this work it is developed a photovoltaic small electrical generation system in order to operate with a few series connected photovoltaic panels. Moreover, it is presented analyses and simulations of several structures that include the state of the art single-phase non-isolated inverters, where the most of them are commonly used by industry. The proposed structure developed to operate as a distributed generation system is a dual-stage converter, composed by an Interleaved Boost Converter cascaded with a single-phase Full-Bridge Inverter. A maximum power point tracking technique is implemented and tested in order to increase energy utilization, mixing the potential of P&O algorithm together with Vcte algorithm. Furthermore, because of safe-operation grid connection necessities this work presents analysis and implementation of a hybrid anti-island detection technique with a synchronization method with the AC public low voltage grid. The converter control system and MPPT techniques, anti-island detection and management system together with the synchronization are implemented digitally... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Guilherme de Azevedo e Melo / Banca: Sérgio Augusto Oliveira da Silva / Resumo: Considerando-se as políticas mundiais e nacionais com relação às mudanças climáticas decorrentes da ação humana, no contexto da produção e consumo de energia elétrica, novas fontes renováveis e alternativas para a produção de energia elétrica, com menores impactos ambientais e elevadas eficiências têm sido exploradas na literatura científica. Dentro deste contexto é desenvolvido neste trabalho um sistema de geração de energia elétrica de pequeno porte baseado na associação em série de poucos painéis solares fotovoltaicos. São apresentadas análises e simulações de diversas estruturas monofásicas não isoladas que contemplam o estado da arte e integram parte das estruturas mais utilizadas pela indústria. O sistema proposto para operar como Geração Distribuída (GD) é um sistema a duplo estágio, composto pelo conversor elevador Boost entrelaçado e em cascata com o inversor monofásico em ponte completa. O sistema de GD proposto possui um algoritmo tipo P&O (Perturband Observe) para a extração da máxima potência (MPPT - Maximum Power Point Tracking), mesclando o algoritmo P&O para o rastreamento do MPP, com o potencial do algoritmo Vcte (Tensão constante) para o processo de inicialização do sistema, melhorando o aproveitamento da energia advinda dos painéis fotovoltaicos. Além disso, em virtude da necessidade de conexão segura deste sistema à rede pública de distribuição de energia elétrica em corrente alternada, é implementado um método de sincronismo com a rede CA em baixa tensão; além da análise e síntese de um algoritmo híbrido para detecção e proteção de ilhamento, a fim de garantir a segurança do sistema e dos usuários. O controle do conversor, a técnica de MPPT, a detecção e proteção de ilhamento, bem como o sincronismo com a rede em CA, são implementadas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Considering the global and national policies related to climate change due to human action, in the context of production and consumption of electricity, new renewable and alternative sources for electricity production with less environmental impacts and high efficiencies have been proposed and analyzed in the scientific literature. In this context, this work it is developed a photovoltaic small electrical generation system in order to operate with a few series connected photovoltaic panels. Moreover, it is presented analyses and simulations of several structures that include the state of the art single-phase non-isolated inverters, where the most of them are commonly used by industry. The proposed structure developed to operate as a distributed generation system is a dual-stage converter, composed by an Interleaved Boost Converter cascaded with a single-phase Full-Bridge Inverter. A maximum power point tracking technique is implemented and tested in order to increase energy utilization, mixing the potential of P&O algorithm together with Vcte algorithm. Furthermore, because of safe-operation grid connection necessities this work presents analysis and implementation of a hybrid anti-island detection technique with a synchronization method with the AC public low voltage grid. The converter control system and MPPT techniques, anti-island detection and management system together with the synchronization are implemented digitally... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-10-09T12:35:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2380788 bytes, checksum: 6786ae497ba88ba9e7ba1903d6231300 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T12:35:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2380788 bytes, checksum: 6786ae497ba88ba9e7ba1903d6231300 (MD5) Previous issue date: 2018-07-16 / Devido ao crescimento da população mundial, o uso da terra se tornou uma valiosa commodity, criando a necessidade de se estudar maneiras de diminuir a ocupação de área para assegurar o desenvolvimento de futuras gerações. Sistemas fotovoltaicos fixos ao solo possuem a desvantagem de ocupar grandes áreas que poderiam ser utilizadas para a agricultura, construção de indústrias, edifícios, etc. Nesse sentido, surge uma forma alternativa de posicionamento de placas na forma de uma árvore fotovoltaica, uma nova e promissora maneira de integrar a energia solar fotovoltaica às construções e ao espaço urbano em geral, otimizando ao máximo o espaço necessário. Uma árvore fotovoltaica é basicamente como uma árvore natural, mas com células solares posicionadas no lugar das folhas. Entretanto, o sombreamento causado pelas “folhas” neste tipo de disposição pode causar uma queda na geração de energia do conjunto. Dessa forma, o objetivo desta dissertação foi realizar a comparação do sistema tradicional de painéis com a árvore fotovoltaica. Para isso, foi projetado um sistema automático de aquisição de dados para se computar a energia gerada por cada conjunto. Além disso, três diferentes arranjos de árvores fotovoltaicas foram comparados: árvore 1, com 16 células; árvore 2, com 20 células; árvore 3, com 30 células, a fim de se encontrar o melhor design de sistema, balanceando o número de células com a geração de energia. O sistema de aquisição de dados construído foi utilizado para a realização do experimento, medindo a geração de energia de cada conjunto. Ao final, a árvore 2 foi o sistema que mais gerou energia, apesar de não possuir o maior número de células. Estima-se então, que para este estudo, a distância ótima de posicionamento dos galhos de uma árvore fotovoltaica equivale a 5% do comprimento total da estrutura central de sustentação. Comparando-se as Árvores 1 e 3, concluiu-se que a construção da Árvore 3 não é vantajosa, uma vez que se pode obter uma geração de energia equivalente (apenas 3% inferior) ao se construir a Árvore 1, que é cerca de 35% mais barata. Pode-se dizer que a Árvore 3 está melhor desenhada para os períodos da manhã e da tarde. Por volta do meio dia, a ocorrência de sombreamento é maior devido à maior altura solar, diminuindo assim a energia gerada pela Árvore 3. / Due to the growth of the world population, land use has become a valuable commodity, creating a need to study ways to reduce area occupation to ensure the development of future generations. Photovoltaic systems fixed to the ground have the disadvantage of occupying large areas that could be used for agriculture, construction of industries, buildings, etc. In this sense, there is an alternative form of panel positioning in the form of a photovoltaic tree, a new and promising way to integrate photovoltaic solar energy into buildings and urban space, optimizing the space used as much as possible. A photovoltaic tree is basically like a natural tree, but with solar cells positioned in the place of the leaves. However, the shading caused by the "leaves" in this type of arrangement can decrease energy generation of the system. Thus, the objective of this work was to compare the traditional panel system with the photovoltaic tree. For that, an automatic data acquisition system was designed to compute the energy generated by each set. In addition, three different arrangements of photovoltaic trees were compared: tree 1, with 16 cells; tree 2, with 20 cells; and tree 3 with 30 cells in order to find the best system design, balancing the number of cells with the generation of energy. The proposed data acquisition system was used to perform the experiment, measuring the energy generation of each set. In the end, tree 2 was the system that generated the most energy, despite not having the largest number of cells. It is estimated that for this study, the optimal positioning distance of the branches in a photovoltaic tree is equivalent to 5% of the total length of the central support structure. Comparing Trees 1 and 3, it was concluded that the construction of Tree 3 is not advantageous, since an equivalent energy generation (only 3% lower) can be obtained by constructing Tree 1, which is about 35% cheaper. It can be said that Tree 3 is best designed for the morning and afternoon periods. Around noon, shade occurrence is higher due to the higher solar height, thus decreasing the generated energy by Tree 3.

Orientador: Fernando Pinhabel Marafão / Co-orientador: Paulo José Amaral Serni / Banca: Antonio Cesar Germano Martins / Banca: Marcelo Gradella Villaalva / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre o panorama da utilização da energia solar no país, através da revisão de legislações, políticas públicas e desafios para a instalação e utilização de sistemas fotovoltaicos e termosolares em instalações residenciais. Destaca-se que o país possui uma capacidade considerável e ainda pouco explorada de geração elétrica e aquecimento de água através dos dois sistemas mencionados. Serão apresentados detalhes e informações gerais sobre o projeto dos sistemas solares mencionados, além de um estudo de caso sobre os custos de instalação e a economia financeira que estes sistemas trariam aos consumidores residenciais que fizessem o uso dos mesmos. Através da estimativa de tempo de retorno do investimento realizado, verificou-se que a instalação de sistemas fotovoltaicos já pode ser considerada viável no Brasil. No entanto, ainda que sua utilização massiva trouxesse inúmeros benefícios, tanto ambientais quanto para a matriz elétrica do país, acredita-se que uma grande parcela da população não tem o poder aquisitivo necessário para investimento nesse tipo de sistema de geração de energia elétrica. Com relação aos sistemas termosolares, estes se apresentam mais vantajosos, pois possuem um menor custo de instalação, levando a um menor tempo de retorno de investimento (cerca de cioco anos) e trazendo ao consumidor uma significativa redução na conta de energia, especialmente em regiões do país com inverno mais rigoroso / Abstract: This paper presents an overview about the use of solar energy in Brazil, through the review of laws, policies and challenges, for the installation and use of photovoltaic and solar thermal systems for residencial plants. It is noteworthy that the country has considerable capacity and still underused electric generation and heating of water through the two mentioned systems. Details and general information about the design of solar systems will be presented, including a case study on the financial savings that these systems would bring to consumers making use of them. Through estimate payback time, it was found that the installation of photovoltaic systems can already be considered viable in Brazil. However, even if massive use bring numerous benefits for both environmental and energy matrix in the country, we believe that a large portion of the population does not have the required financial capabiblity for investing in this type of power generation system. Regarding to solar thermal systems, these are quite advantageous because they have a lower installation cost, shorter payback time (about five years) and result in direct monetary reduction in the energy bill, especially in some places with severe winter / Mestre