O presente estudo teve como objetivo geral avaliar o efeito da aplicação do tratamento térmico torrefação - com diferentes intensidades em resíduos florestais de Eucalyptus grandis e bagaço de cana-de-açúcar como proposta para a melhoria de suas características visando o uso como combustível. As biomassas foram submetidas a torrefação laboratorial compreendendo temperaturas de 250 e 280°C, além dos tempos de residência na temperatura de tratamento de 0,5 e 2,0 horas. Em seguida, para a avaliação do efeito do tratamento térmico nos materiais, as biomassas originais e as torradas foram submetidas às seguintes avaliações laboratoriais: composição química (teor de lignina e extrativos), composição imediata através da determinação dos teores de materiais voláteis, carbono fixo e cinzas, poder calorífico, termogravimetria, granulometria e friabilidade. Os resultados mostraram que existe influência da temperatura no rendimento das biomassas analisadas. De modo geral, quanto maior a temperatura do tratamento térmico, menor o rendimento obtido e, consequentemente, maior a perda de massa para ambas as biomassas. Houve incremento no teor de carbono fixo, redução do teor de materiais voláteis e aumento no teor de cinzas para ambas as biomassas. Os dois materiais apresentaram, de modo geral, comportamentos muito semelhantes em relação a composição química. Foi observado que o aumento da intensidade do tratamento térmico ocasionou tendência de aumento no teor de lignina dos materiais. Observou-se também que a torrefação exerceu influência na redução da granulometria e aumento da friabilidade tanto dos resíduos florestais de Eucalyptus grandis quanto no bagaço de cana-de-açúcar. / The objective of this study was to analyze the effect of the heat treatment application, with different intensities in forest residues of Eucalyptus grandis and sugar cane bagasse in order to improve its features to use as fuel. The biomasses were subjected to laboratory heat treatments comprising temperatures of 250 and 280°C during 0,5 and 2,0 hours. After that, the original and treated biomasses were subjected to laboratory tests including: chemical composition (lignin and extractives), immediate composition by determining the levels of volatiles, fixed carbon and ash, calorific value, thermogravimetry, grain size and friability. The results show that there is an influence of temperature on the yields of biomass analyzed. In general, the treatments with higher temperatures present lower yield. There was an increase in fixed carbon content, reducing the volatile components and ash content increased for both biomasses. The two materials showed very similar behavior on chemical composition. The increase of the intensity of heat treatment caused an increase in lignin content of the materials. It was possible to observe that the heat treatment presented an influence on particle size reduction and increases friability in both the forest residues of Eucalyptus grandis and sugar cane bagasse.

O tema sustentabilidade tem sido mais valorizado à medida que a humanidade começa a perceber as consequências em desprezar as leis de equilíbrio natural dos recursos disponíveis. A partir daí, reorganizar as formas de produção em vistas do melhor aproveitamento de subprodutos, bem como focalizar os esforços e recursos em fontes renováveis de energia, são pontos cada vez mais importantes. A matriz elétrica brasileira é predominantemente de origem hidrelétrica; porém, outras fontes de energia, inclusive geradas a partir de resíduos, também têm recebido maior atenção no Brasil. Nesse contexto, o objetivo geral desta pesquisa é avaliar a viabilidade sócio-ambiental e econômica de alternativas de produção energética a partir de subprodutos do sistema sucroenergético. A presente pesquisa é do tipo qualiquantitativa, aplicada, envolvendo a caracterização e comparação das diversas alternativas, a partir de variáveis de custo, produção, logística, emissões, recolhimento de impostos, eficiência energética, dentre outras. Para a coleta de dados primários foram realizadas entrevistas com gestores e técnicos de usinas do setor sucroenergético, pesquisadores da área, bem como responsáveis por políticas públicas no tema de estudo. Para a coleta de dados quantitativos, foram utilizados formulários, a fim de levantar dados referentes a volume de resíduos produzido, produtividade energética das alternativas, custos de implantação e de outros processos e variáveis relacionados. As análises quantitativas dos dados foram realizadas a partir da aplicação de um modelo de Simulação de Monte Carlo e análises de sensibilidade, dentro do contexto da metodologia RBMCA (Risk-Based Multi Criteria Assessment). Para as análises econômicas de viabilidade do investimento, foram utilizadas técnicas de matemática financeira, como Coeficiente Benefício/Custo (B/C) e Valor Presente Líquido (VPL) das alternativas. Como resultado, a pesquisa permitiu trazer à realidade do setor sucroenergético brasileiro uma metodologia de análise de viabilidade que leva em consideração o risco envolvido nas variáveis consideradas, a RBMCA, aplicada sobre projetos envolvendo o bagaço, a vinhaça e o palhiço. Permitiu ainda verificar o direcionamento das pesquisas realizadas sobre alternativas de aproveitamento dos subprodutos sucroenergéticos e a disponibilidade de informações referentes a aspectos socioambientais dos projetos envolvidos nas análises. Ao final da aplicação da metodologia, foi possível verificar que há uma diferença de viabilidade dos projetos que torna necessário o aprofundamento das pesquisas dedicadas a levantar aspectos socioambientais e de viabilidade técnica de mais projetos que possam ser implantados. / Sustainability has been more valued as humanity begins to realize the consequences for disregarding laws of balance of natural resources. Then, rearranging production ways and processes in view of better utilization of by-products, as well as focusing efforts and resources on renewable energy sources are becoming increasingly important points. The Brazilian energy matrix is predominantly hydroelectric but other energy sources including the ones generated from wastes also have receives increasing attention in Brazil. In this context the objective of this research is to evaluate socioeconomic and environmentalfeasibility of alternativesfor energy production from sugarcane by-products. This type of research is qualitative and quantitative, applied, involving the characterization and comparison of various alternatives, as cost variables, production, logistics, emissions, tax payment, energy efficiency, among others. For primary data collection, interviews were conducted with managers and technicians of sugarcane industry, researchers and policy makers in the field of study. To collect quantitative data forms were used in order to collect data regarding the volume of waste produced, energy productivity of alternatives, implementation costs and other related processes and variables. Quantitative analyzes of data were performed by the application of a model of Monte Carlo simulation and sensitivity analyzes within the context of the methodology RBMCA (Risk-Based Multi Criteria Assessment). For economic feasibility analysis of investment were applied financial mathematic techniques, such as coefficient Benefit / Cost (B / C) and Net Present Value (NPV) of the alternatives. As a result, the research allowed bringing to Brazilian sugarcane industry reality a methodology of feasibility assessment that takes into account the risk involved in the variables considered, the RBMCA, applied to projects involving bagasse, vinasse and straw. Research also allowed to check the direction of researches dedicatedto analyses alternatives uses of sugar and ethanol byproducts and availability of information regarding the environmental aspects of the projects involved in the analyzes. At the end of methodology application, it was possible to verify that there is a difference in projects feasibility which makes necessary the research development dedicated to raising environmental aspects and technical feasibility of more projects that can be deployed.

Os controladores Proporcional+Integral+Derivativo (PID) são largamente empregados na indústria devido à sua estrutura contendo ações integral e derivativa e por possuir ordem fixa. Na literatura, encontram-se vários métodos para a sua sintonia. Nesse trabalho é apresentada uma forma de obter a sintonia do PID utilizando o índice de desempenho H∞ de forma não-iterativa. Essa sintonia é feita utilizando-se a representação em espaço de estado na forma canônica controlável. No entanto, como trata-se de um controlador de ordem fixa, variações na planta podem interferir de forma significativa no desempenho desejado e precisam ser compensadas. Assim, propõe-se também uma adaptação dos parâmetros do PID de modo a manter a função de transferência de malha fechada o mais próximo possível da nominal utilizada na sintonia. Para isso, modela-se a estrutura de controle como um sistema linear sobre-determinado com restrições lineares, advindos de conjuntos estabilizantes baseados no conceito de assinatura Hurwitz, e utiliza-se um método de otimização quadrática para obter os parâmetros do controlador. Para circunvir o conservadorismo da norma H∞, um método para mitigar apenas o efeito de algumas harmônicas na saída do sistema também é proposto, restringindo-se a sensibilidade do sistema que é representada por elipses no lugar geométrico dos ganhos estabilizantes do PID. Simulações no software Matlab, Simulink e PSIM foram utilizadas para validar os modelos e metodologias propostas. Resultados experimentais demonstraram a eficácia do método para mitigação de harmônicos em um conversor CC–CC do tipo boost. / Proportional + integral + derivative (PID) controllers are widely used in the industry due to their structure containing integral and derivative actions and for having a fixed order. In the literature, there are several methods for PID tuning. In this work it is presented a way to obtain PID tuning using a non-iterative H∞ design. This tuning is done using the state-space representation in the controllable canonical form. However, because it is a fixed-order controller, plant variations can significantly interfere with the desired performance and need to be compensated. Thus, it is also proposed to adapt the PID parameters so as to keep the closed-loop transfer function as close as possible to the nominal used in the tuning. For this, the control structure is modeled as an over-determined linear system with linear constraints, derived from stabilizing sets based on the Hurwitz signature concept, and a quadratic optimization method is used to obtain the controller parameters. In order to circumvent the conservatism of the norm H∞, a method to mitigate only the effect of selected harmonics on the output of the system is also proposed, constraining the sensitivity function of the system which is represented by ellipses in the stabilizing gains locus of the PID. Simulations in Matlab, Simulink and PSIM softwares were used to validate the proposed models and methodologies. Experimental results demonstrated the effectiveness of the harmonic mitigation method in a boost DC–DC converter.

Hidroeletricidade tem o potencial para mitigar as mudanças climáticas, embora a pegada de carbono desta fonte de energia ainda é questionada. O metano é um dos principais gases de efeito estufa e a emissão deste gás é ignorada nas avaliações de impacto ambiental de hidrelétricas. Fluxos de metano resultam do balanço entre dois processos microbianos: metanogênese e oxidação do metano. Dados coletados em reservatórios brasileiros, indicaram os parâmetros que configuram a distribuição destas comunidades microbianas. Descobrimos que o balanço entre a oxidação de metano e metanogênese, quantificada por abundâncias de genes (mcrA e pmoA), resulta em diferentes quantidades de metano. Para medir o efeito da mudança do uso do solo após a construção de um reservatório, avaliamos o potencial metanogênico com amostras em microcosmos simulando condições de alagamento. Informações geradas neste trabalho contribuirão para alcançar o desafio de projetos hidrelétricos: redução das emissões de gases de efeito estufa e garantir o fornecimento de energia no Brasil. / Hydropower has the potential to mitigate climate change, although carbon footprint of this renewal energy source is still questioned. Methane is one of the main greenhouse gases, but emission of this gas is ignored in environmental assessments of hydroelectricity impact. Methane fluxes result from the balance between two microbial processes: methanogenesis and methane oxidation. From data collected in Brazilian reservoirs we identify parameters that shape the balance of microbial communities related to methane We found that balance between metanogênese and methane oxidation, quantified by mcrA and pmoA gene abundances, result in different values for methane emissions. In order to measure the effect of land use change after a reservoir construction, we evaluate methanogenic potential from samples incubated in microcosms simulating flooded and anoxic conditions. Information acquired in this work will contribute to achieve the challenge for future hydropower projects: settles the reduction of emissions greenhouse gases and guarantee the supply of energy demands.

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Augusto Mentone.pdf: 624834 bytes, checksum: 33378db4db7094db00bfacd300778d34 (MD5) Previous issue date: 2015-03-19 / The objective of this paper is to evaluate the existence of the relationship between renewable energy generation and the Human Development Index (HDI) in short and long terms, based on methodology previously proposed and excluding from the analysis the economic effects generated by the energy production itself. The results indicate that the relationship between the variables exists, but there are different effects between the groups of countries in short and long term, suggesting that governments strategically adopt energy policies with different assumptions / O objetivo do presente trabalho é avaliar a existência da relação entre a geração de energia renovável e o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) no curto e longo prazos, baseado em metodologia anteriormente proposta e excluindo-se da análise os efeitos econômicos gerados pela própria produção da energia. Os resultados apontam que a relação entre as variáveis existe, porém há efeitos diferentes entre os grupos de países no curto e longo prazos, sugerindo que governos adotam estrategicamente políticas energéticas com premissas diferentes

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-08-20T13:56:41Z No. of bitstreams: 1 Renan Alves de Freitas_.pdf: 2956894 bytes, checksum: e057a664a6ae2ee57625b2f4d9973422 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renan Alves de Freitas_.pdf: 2956894 bytes, checksum: e057a664a6ae2ee57625b2f4d9973422 (MD5) Previous issue date: 2018-04-05 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Brasil possui uma matriz energética diferente da média mundial, onde a maior parte da geração elétrica é através de fontes renováveis. Entretanto, a expectativa de aumento da carga, os problemas causados pela queima dos combustíveis fósseis e os impactos ambientais das grandes hidrelétricas, são fatores que implicam na necessidade de aumentar a capacidade instalada de outras fontes renováveis. Tal aumento de capacidade requer investimentos em geração renovável, sendo que essa decisão é afetada por diferentes aspectos como a variabilidade na geração, as incertezas no mercado de energia, além da aversão ao risco do investidor, o portfólio de geração da empresa, entre outros. O trabalho apresenta um modelo estocástico de auxílio a tomada de decisão para investimentos em fontes renováveis que considerem esses fatores e maximizem o retorno esperado para um determinado nível de aversão ao risco. Dada as incertezas do problema, é utilizado o Conditional Value-at-Risk, CVaR, para modelar o risco do portfólio em relação aos cenários mais desfavoráveis de receita futura. Os cenários são gerados com base em históricos de geração e os dados de saída do NEWAVE, modelo de planejamento da operação de médio prazo. As simulações expõem como o portfólio atual e a opção de investimento se relacionam em termos de complementação energética. Também se evidencia o risco que a fonte intermitente acarreta à empresa através da avaliação do CVaR, contudo o portfólio atual da empresa pode servir de hedge para o investimento, reduzindo assim o risco do projeto. Os resultados obtidos mostram que a diversificação da capacidade instalada de geração da empresa e a composição complementar das fontes geradoras reduzem os riscos financeiros do portfólio do investidor. O nível de aversão ao risco do decisor também influencia a posição de mercado que a empresa deve adotar, tal que o modelo tende a soluções mais conservadoras a medida que o grau de aversão ao risco aumenta. Assim, confirmando a literatura a existência de um trade-off entre a aversão ao risco e o retorno esperado. / Brazil has a world different energy matrix, where the most part of the electricity generation is by renewable resources. However, the expectation of increase load demand, the problems caused by the burning of fossil fuels and the environmental impacts of large hydropowers are factors that imply the need to increase the installed capacity of other renewable sources. This increase in capacity requires investments in renewable generation, and this decision is affected by different aspects such as variability in generation, uncertainties in the energy market and investor risk aversion, the company’s current portfolio, among others. The paper presents a stochastic decision support model for investments in renewable energy that considers these factors and maximizes the expected return for a given level of risk aversion. To represent the uncertainties of the problem is used the Conditional Value-at-Risk (CVaR), that model the portfolio risk in relation to the most unfavorable future revenue scenarios. The scenarios are generated based on past generation and the output data from NEWAVE, the medium-term planning model of the operation system. The simulations show how the current portfolio and the investment option are related in terms of energy complementation. It is also possible to realize that risk for intermittent source entails to company by means of the evaluation of CVaR. In this way, current company portfolio can be a hedge for the investment, thus reducing the risk of the project. The results show that the diversification of the company’s assets and the complementary composition of the generating sources reduce the financial risks of the investor’s portfolio. The risk aversion level of the decision maker also influences the market position that the company must adopt, such that the model tends towards more conservative solutions when the risk aversion is higher. Thus, confirming the literature, the existence of a trade-off between risk aversion and expected return.

The opening of energy markets for the production of energy from renewable sources has been positively influencing the economic investments in the sector. The growing investment from the financial market is based on the reduction of market risks inherent in projects related to the generation of clean energy. The emergence of new methodologies for the evaluation of projects concomitant with the improvement of the traditional techniques applied to the renewable energy sector are fundamental for the reduction of market uncertainties and the liquidity of investment projects in the energy sector. The valuation of investment options by the financial market occurs through the use of traditional techniques such as Discounted Cash Flow (CDF) or real options. The real option approach is considered by many investors to be complex, making discounted cash flow the most widely used approach. This thesis presents a contribution to the improvement of the use of the discounted cash flow technique in the evaluation of investment projects applied to the renewable energy sector considering the use of perpetuity or terminal value. This study is based on the evaluation of two hybrid water systems already in the literature with methods used in the evaluation of financial investments and discusses the results seeking to lay the foundations for a new way to evaluate hybrid systems based on renewable energy resources. The two systems under study were simulated with the Homer software, and in one, the choice for the final configuration did not result in the ideal configuration suggested by the software. The applied method allowed to justify this originally divergent choice of the result presented by the software Homer. The final results presented are the optimization spaces (one of the traditional ways in which the software Homer presents its results) constructed according to the presented evaluations. / A abertura de mercados energéticos para a produção de energia proveniente de fontes renováveis vem influenciando de forma positiva os investimentos econômicos no setor. O crescente investimento oriundo do mercado financeiro se baseia na redução de riscos de mercado inerentes aos projetos ligados à geração de energia limpa. O surgimento de novas metodologias de avaliação de projetos concomitante ao aprimoramento de técnicas consideradas tradicionais aplicadas ao setor de energias renováveis são fundamentais para a diminuição das incertezas de mercado e a liquidez dos projetos de investimento no setor energético. A avaliação de opções de investimento pelo mercado financeiro ocorre através do uso de técnicas tradicionais como o Fluxo de Caixa Descontado (FCD) ou as opções reais. A abordagem por opções reais é considerada por muitos investidores como complexa, tornando o fluxo de caixa descontado como a abordagem utilizada de forma mais ampla. Esta tese apresenta uma contribuição para o aprimoramento do uso da técnica do fluxo de caixa descontado na avaliação de projetos de investimentos aplicada ao setor de energias renováveis considerando a utilização da perpetuidade ou valor terminal. Este estudo se baseia na avaliação de dois sistemas híbridos hídricos já na literatura com métodos utilizados na avaliação de investimentos financeiros e discute os resultados buscando construir as bases para uma nova maneira de avaliar sistemas híbridos com base em recursos energéticos renováveis. Os dois sistemas em estudo foram simulados com o software Homer e em um deles a escolha para a configuração final não resultou na configuração ótima sugerida pelo software. O método aplicado permitiu justificar essa escolha originalmente divergente do resultado apresentado pelo software Homer. Os resultados finais apresentados são os espaços de otimização (uma das formas tradicionais na qual o software Homer apresenta seus resultados) construídos de acordo com as avaliações apresentadas.

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, a secagem de produtos agrícolas com uso de secador solar representa uma alternativa promissora de baixo custo, reduzindo perdas e agregando valor aos produtos. Porém, devido à natureza periódica da radiação solar e das condições do tempo, nem sempre é viável sua utilização. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi a modelagem de um sistema auxiliar de armazenagem de energia térmica (SAET) em um secador solar, cuja finalidade é armazenar energia durante o dia para ser utilizada conforme necessário. Com base em registros de temperatura e umidade relativa, ambas do ar, de um secador solar, foi feito um estudo da termodinâmica dos processos envolvidos, a fim de propor meios para o dimensionamento do SAET. Foram explorados a estimativa do fluxo de massa de ar no secador, a modelagem da temperatura em função da radiação, e o dimensionamento para diferentes modos de operação do SAET, considerando o sistema ideal. Este dimensionamento tratou tanto do caso de fornecimento contínuo de fluxo de água preaquecida, como de uso de automação para controlar o fluxo. A estimativa de fluxo de ar no secador se aproximou de valores típicos encontrados na literatura. O dimensionamento do sistema, embora considerado ideal, mostra que a utilização do SAET melhora o desempenho do secador, servindo como parâmetro para melhor compreender o comportamento das variáveis durante seu funcionamento. / In developing countries such as Brazil, drying of agricultural products by using solar dryer is a promising low cost alternative to reduce losses and add value to products. However, due to periodic behavior of solar radiation and weather conditions, the use of solar drier is not always feasible. The objective of this study is to model an auxiliary thermal energy storage (ATES) in a solar drier, aiming to store energy during the day to be used as needed. Based on both air temperature and relative humidity records of a solar dryer, the thermodynamics of the underlying processes was studied in order to propose means for designing the ATES. It was addressed the estimative of the air mass flow in the dryer, the modeling of the temperature as a function of the radiation, and the designing of the ATES for different modes of operation, considering the optimal system. The designing dealt with both the continuous supply of preheated water flow and the use of automation for controlling the flow. The estimated air flow in the dryer approached typical values found in the literature. The designing of the system, although considered ideal, shows that the use of ATES improves the drying performance, serving as a parameter to better understand the behavior of variables during operation.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-05-08T15:56:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_patricia_nunes_tuchtenhagen.pdf: 4953358 bytes, checksum: 7c840b0ed102c32fdb89c11af7167972 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-05-09T10:52:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_patricia_nunes_tuchtenhagen.pdf: 4953358 bytes, checksum: 7c840b0ed102c32fdb89c11af7167972 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-09T10:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_patricia_nunes_tuchtenhagen.pdf: 4953358 bytes, checksum: 7c840b0ed102c32fdb89c11af7167972 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-11-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A crescente demanda e consumo de energia elétrica, tanto pela sociedade econômica como social; em adição à política mundial para a implementação de sistemas de geração empregando fontes renováveis, tem sido fator determinante na expansão de fazendas eólicas em diferentes países. Para a determinação do local para a instalação de fazendas eólicas é de importância fundamental proceder a estudos, realizar análises e avaliar a disponibilidade da fonte que permite gerar a energia, ou seja, do vento, em níveis de altura compatíveis com a dos geradores eólicos. Tendo em vista que, raramente se dispõe de dados de medições do vento necessários para consolidar os requisitos básicos e fundamentais, particularmente sobre o Brasil, é proposta, desenvolvida e aplicada uma metodologia que permite avaliar o potencial eólico sobre o país para um ano. Os dados necessários para elaborar o mapeamento e a avaliação do potencial eólico, durante o ano de 2011, foram produzidos, de hora em hora, com o processamento do modelo de mesoescala WRF (Weather Research and Forecasting). A avaliação dos resultados foi realizada em termos de médias diárias, número de horas sequenciais com ventos, vento médio acima de valores pré-estabelecidos de vento e período de rampa, análises sazonal e anual, frequência dos ventos e densidade da probabilidade de Weibull. Como conclusão geral da análise realizada, foram caracterizadas algumas regiões do país, localizadas próximas do litoral do Nordeste e Sul do país, que se apresentam como locais marcadamente favoráveis à instalação de fazendas eólicas. Entretanto, aponta-se, também, que há diversas outras áreas esparsas sobre o país que podem ser indicadas como locais com grande potencialidade energética. / The increasing demand and electric energy consumption, by both economic and social society, in addition to the worldwide politics for the implementation of generation systems employing renewable sources, has been determinant factors of the expansion of wind farms in different countries. To find out an installation local of wind power farms, it is of fundamental importance to proceed studies, perform analysis and evaluate the availability of the source to generate energy – that is, the wind at vertical levels which are consistent with the wind turbine height. Given that, scarcely the wind measurement data needed are available to consolidate the basic and fundamental requirements, particularly over Brazil, it is proposed, developed and a methodology is applied, for the assessment of wind energy potential over the country for a year. The required data for the mapping and assessment of wind energy potential, during the year 2011 were produced, for every hour, throughout the mesoscale model WRF (Weather Research and Forecasting) forecasting. The result evaluation has been performed in terms of daily mean wind average, number of sequential hours with wind, wind above pre-established values and ramp period, seasonal and annual analysis, wind frequency analysis and Weibull probability density. The general conclusion of the performed analysis has been the characterization of some region of the country, located nearby the shoreline of the Northeast and South of the county, as remarkable locals favorable for the installation of wind farms. However, it has been also pointed out that there are several other areas, scattered over the country, which can be suitable places with great energy potentiality.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-01-13T13:09:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Laura Vitória Rezende Dias - 2016.pdf: 6797582 bytes, checksum: 102b4a133abc8e93649bbe49a562dcad (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-16T11:03:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Laura Vitória Rezende Dias - 2016.pdf: 6797582 bytes, checksum: 102b4a133abc8e93649bbe49a562dcad (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T11:03:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Laura Vitória Rezende Dias - 2016.pdf: 6797582 bytes, checksum: 102b4a133abc8e93649bbe49a562dcad (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-12-05 / This work is the development of a prototype for Stirling engine which was designed with the aim of understanding the machine mainly about the component parts, construction difficulties and type of relevant parameters for its performance. Starting from geometric and thermodynamic data from the prototype, with application of the Schmidt modeling, a digital program was developed to calculate values such as power output and efficiency. The prototype was also used to carryd out bench tests using a data acquisition system implemented in electronics platform Arduino Uno. Using Hall-effect and temperature sensors, following the steps of the algorithm proposed by Conner, it was possible to raise data as temperature and revolutions per minute (rpm) for the flywheel coupled to the prototype shaft, these variables made possible to estimate the power output and operational conditions such as the gas temperature in compression and expansion spaces, etc. The comparison between results from simulations and the bench tests demonstrated the great influence of prototype construction data (volumes, source temperature, etc.) on the output power and the performance of the equipment and also how far is the constructed device from the ideal model proposed by Schmidt. The experiments have shown that the prototype can reach a rotation speed up to 1.200 rpm at 159 degrees Celsius of external engine heat source, with output power of 100 milliwatt. The prototype resulting from this research, although small, has allowed the access to important information that can open paths to the construction of larger Stirling engines and consequently with output powers closer to practical use. / Este trabalho consiste no desenvolvimento de um protótipo didático de motor Stirling, que foi concebido com o intuito de compreender a máquina principalmente em relação as partes componentes, as dificuldades construtivas e os tipos de parâmetros relevantes para o desempenho. Partindo de dados geométricos e termodinâmicos do protótipo, com aplicação da modelagem de Schmidt, elaborou-se um programa digital que permite calcular grandezas como potência de saída e rendimento. Empregando o protótipo, foram também realizados ensaios em bancada de laboratório, para os quais utilizou-se um sistema de aquisição de dados implementado na plataforma eletrônica Arduino Uno. Através do uso de sensores de efeito Hall e de temperatura, seguindo os passos do algoritmo proposto por Conner, foi possível levantar dados como temperatura e revoluções por minuto (rpm) do volante acoplado ao eixo do protótipo, o que permitiu estimar sua potência de saída e as condições operacionais, como a temperatura do gás nos espaços de compressão e expansão, etc. A comparação entre a simulação computacional e os resultados dos ensaios em bancada demonstrou a influência dos dados construtivos do protótipo (volumes, temperatura da fonte, etc.) sobre a potência de saída e o rendimento do protótipo e também o quão distante está o dispositivo construído do modelo ideal proposto por Schmidt. Os resultados obtidos pelos ensaios mostraram que o protótipo alcança velocidade de rotação de até 1.200 rpm a uma temperatura de 159 graus Celsius da fonte térmica externa ao motor, com potência de saída de 100 miliwatt. O protótipo resultante desta pesquisa, apesar de pequeno porte, permitiu a obtenção de informações importantes que podem abrir caminhos para a construção de motores Stirling de maiores dimensões e consequentemente com valores de potências de saída para utilização prática.