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

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Energia). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-08T14:13:37Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5728035 bytes, checksum: aea491e011b6f1b8c3f81ba6ca478fc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T14:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5728035 bytes, checksum: aea491e011b6f1b8c3f81ba6ca478fc5 (MD5) Previous issue date: 2006-07-31 / Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG / A maximização da eficiência na conversão de energia elétrica é essencial para o desenvolvimento da viabilidade técnica e econômica dos sistemas de energia solar fotovoltaica. Este trabalho apresenta a caracterização de geradores fotovoltaicos e o desenvolvimento de conversor eletrônico para máxima transferência de potência em um sistema autônomo aplicado à eletrificação rural. O sistema fotovoltaico utilizado é similar aos sistemas instalados pela Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG nas residências de comunidades isoladas dentro dos programas Luz Solar e Luz Para Todos. Inicialmente foram desenvolvidos modelos e procedimentos de ensaios de geradores fotovoltaicos, cobrindo requisitos mínimos de desempenho e com adequações às normas nacionais e internacionais. A partir da coleta de dados foi realizada a estimação de parâmetros do modelo do gerador fotovoltaico. A validação do procedimento de ensaios e da estimação foi realizada por meio da comparação com ensaios realizados no Laboratório Nacional de Energias Renováveis dos Estados Unidos da América - NREL. Os erros percentuais obtidos foram menores que 6,0%. O conversor para máxima transferência de potência consiste de um conversor de corrente contínua na configuração abaixadora e o algoritmo de controle foi implementado utilizando um microcontrolador. O sistema foi simulado com o objetivo de otimizar o projeto e realizar um estudo comparativo com os resultados do monitoramento do sistema. Os resultados do monitoramento do protótipo do conversor para máxima transferência de potência apresentaram uma eficiência na faixa de 80 a 90%. Estas iniciativas estão dando suporte às ações governamentais no controle da qualidade de equipamentos e promovendo o desenvolvimento de tecnologia nacional. / The maximization of efficiency in energy conversion systems is crucial for the development of technical and economical viability of photovoltaic systems. This work presents the characterization of photovoltaic generators and the development of an electronic converter with Maximum Power Point Tracking - MPPT for stand-alone systems applied to rural electrification. The stand-alone photovoltaic system used is similar to the systems installed by Companhia Energética de Minas Gerais - CEMIG in residences of isolated communities, inside the programs Luz Solar and Luz Para Todos. Initially, models and test procedures for photovoltaic generators were developed, attending the minimum performance requirements in compliance with national and international standards. The models parameters were estimated from the data collection. The test procedure’s validation and the parameters estimation were implemented using a comparative study with test results done in the National Renewable Laboratory – NREL from United States of America. The maximum error was less than 6.0%. The converter with Maximum Power Point Tracking - MPPT consists of a direct current converter in buck configuration and the control algorithm was implemented in a microcontroller. A system simulation was implemented and the aims were to optimize the project and carry out a comparative study with the monitoring results. The results of the MPPT prototype presented efficiency around 80 to 90%. These initiatives are xxv supporting the government actions in the quality control of equipments and promoting the development of national technology. / Não foi localizado o CPF do autor.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2015-03-10T17:47:11Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Cláudia Núbia Soares Santos Formiga.pdf: 4060232 bytes, checksum: 7e6a4917b47bcc4f9063f1770bb040c8 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T17:47:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Cláudia Núbia Soares Santos Formiga.pdf: 4060232 bytes, checksum: 7e6a4917b47bcc4f9063f1770bb040c8 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / A crescente demanda por energias renováveis no Brasil propiciou um crescimento significativo na empresa de engenharia consultiva alvo deste estudo de caso, como consequência, em cerca de 2 (dois) anos, o quadro de pessoal triplicou. Em empresas de serviço o principal capital são realmente os talentos humanos, que moldam os serviços prestados por meio de seu conhecimento, habilidades e atitudes e assim com seu quadro de pessoal triplicado e com a escassez de profissionais das áreas técnicas e de engenharia verificou-se a necessidade de evitar que os colaboradores da pequena empresa de engenharia consultiva, alvo deste estudo de caso, fossem perdidos para o mercado. Este trabalho tem, portanto, o objetivo de propor uma sistemática de análise de desempenho para identificar, reconhecer e manter os talentos que se destacaram em uma pequena empresa de engenharia consultiva, e assim garantir diferencial competitivo diante do mercado, e realizar estudo de caso da implantação da sistemática no ano de 2012. Nesse sentido a sistemática proposta vincula a medição do desempenho das equipes e indivíduos, a objetivos empresariais SMART (Specific / Específicos, Measurable / Mensuráveis, Attainable / Atingíveis, Realistic / Realistas, Time Bound / Temporizáveis), através da utilização de indicadores balanceados (Balanced Scorecard – BSC), e propõe ainda formas de reconhecimento do desempenho, sendo uma delas a participação nos lucros.

Nesta tese investiga-se e avalia-se a combustão direta da glicerina bruta e loira, co-produto e derivado, respectivamente, do processo de fabricação do biodiesel como alternativa de aproveitamento energético sustentável. Focaliza-se especialmente nos aspectos ambiental, técnico e econômico considerando as emissões, a transferência de calor associada e os aspectos operacionais como o eixo principal do estudo. Visa aumentar o conhecimento atual a respeito e contribuir para a melhoria das perspectivas da indústria do biodiesel e de uma parte da população. Para a combustão de glicerina bruta proveniente do processo de fabricação de biodiesel de sebo bovino desenvolveu-se um queimador tipo vórtice para glicerina bruta, avaliaram-se e quantificaram-se as emissões de óxidos de enxofre e nitrogênio, monóxido e dióxido de carbono, hidrocarbonetos totais, formaldeído, acetaldeído e acroleína, sendo também avaliados os efeitos mutagênicos potenciais dos gases produzidos. Da mesma forma foi estudada a composição físico-química, poder calorífico, decomposição térmica e a transferência de calor associada, além dos parâmetros operacionais da combustão, entre eles, a relação ar-combustível, temperatura de chama adiabática e o desempenho geral do processo para diferentes coeficientes de excesso de ar. Os ensaios foram desenvolvidos utilizando-se uma fornalha flamo tubular dotada de 12 câmaras calorimétricas e totalmente instrumentada com sensores de temperatura e sondas para análise contínua de gases em analisadores automáticos, fornecimento e controle de água de resfriamento e sistema de captação de dados em tempo real. Adicionalmente aos requisitos do estudo, foi necessário o desenvolvimento de sistemas e equipamentos auxiliares como a unidade de acondicionamento e alimentação de glicerina bruta e métodos de filtragem. Paralelamente, os efeitos mutagênicos e tóxicos foram avaliados sobre o bio-sensor Tradescantia (Clone KU-20), adaptando câmaras de intoxicação e técnicas de análise biológica desenvolvidas previamente. Os resultados foram processados, avaliados e comparados com as emissões e comportamento observado durante a combustão direta do óleo diesel, constatando-se que a combustão direta de glicerina bruta é um processo viável e suas emissões de CO, NOx, \'SO IND.2\' e HCT foram em média 39%, 75%, 69% e 38% respectivamente menores do que as do óleo diesel, porém o material particulado emitido pela glicerina bruta, e ainda mais pela loira, foi várias vezes superior do que com óleo diesel. Do mesmo modo, o nível de acroleína detectado no gás de combustão de glicerina bruta (214 ppbv) aparentemente não representa perigo para a população. Igualmente a energia produzida a partir da glicerina bruta resultou 61% e 58% mais barata do que com óleo diesel e glicerina loira respectivamente em condições semelhantes. No entanto, certamente verificou-se que a combustão de glicerina bruta é um processo tecnicamente mais complexo quando comparado com a dos combustíveis convencionais e evidenciou-se a necessidade de fazer um controle adequado das partículas emitidas para avançar no desenvolvimento do processo. Desta forma o presente estudo constitui-se em uma fonte importante de informação sobre a glicerina bruta e outros combustíveis similares para autoridades ambientais, indústrias e pesquisadores. / This thesis investigated and evaluated on the assessment of the direct combustion of crude and technical glycerin, by-product and derivative respectively of Brazilian biodiesel manufacture process, as an alternative of sustainable energy use. The main axis of the study were the environmental, technical and economical aspects, focusing in emissions, heat transfer and the operational parameters associated with the combustion of crude and technical glycerin. It aims to increase the knowledge on the matter and contribute to the improvement of the economic and environmental perspective of biodiesel industry and isolated populations. It was evaluated the combustion of crude glycerin from bovine tallow biodiesel and technical glycerin from soy biodiesel process. Due to commercial unavailability of a capable burner for burning glycerin, a swirl burner was developed for crude and technical glycerin combustion, but it was also used successfully in other alternative fuels as raw bovine tallow and diesel. Emissions of sulphur and nitrogen oxides, total hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, formaldehyde, acetaldehyde and acrolein were analyzed and quantified. Similarly, the mutagenic potential of gases was evaluated, as well as the calorific power, thermal decomposition behavior, the associated heat transfer and fundamentals operational parameters such as adiabatic flame temperature, air-fuel ratio and others. A experimental technique for mutagenic and toxicological effects assessment of combustion gases was analyzed and standardized, as well as the calorific power, the associate heat transfer and fundamentals operational parameters. The study was developed using a fully instrumented flame tube furnace, a swirl burner, continuous gas analyzers, a chromatograph, a thermogravimetric analyzer, automatic data acquisition systems and other auxiliary equipment. The mutagenic potential of the combustion gases was studied on biosensor Tradescantia clone KU-20 assay, using chambers of intoxication and biological analytical techniques previously developed and others specially adapted. The results were compared with the performance of diesel at similar conditions and finding that the direct combustion of crude glycerin is a feasible process. In addition, the emissions of CO, NOx, \'SO IND.2\' and THC were 39%, 75%, 69% and 38% correspondingly smaller than those of diesel. The particulate matter emitted by crude glycerin combustion and even more, by technical glycerin, was several times higher than those emitted by the diesel. Also, the emission of acrolein detected in flue gas from crude glycerin (214 ppbv), apparently have not represents danger to the population. Simultaneously was observed that the energy produced from crude glycerin was 61% and 58% cheaper than the energy from diesel and technical glycerin respectively under similar conditions. But certainly, it was found that the crude glycerin combustion is a more complex process compared with the combustion of conventional fuels.

Made available in DSpace on 2015-02-04T20:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mardonio Girao.pdf: 1222374 bytes, checksum: b8d49e21558bf7472e818dc8a8181015 (MD5) Previous issue date: 2010-04-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho de pesquisa, em linhas gerais, trata de uma análise jurídica das políticas públicas brasileiras voltadas às alternativas energéticas renováveis sustentáveis, considerando os limites e as possibilidades de proposta de alteração da matriz energética brasileira, e mudança no planejamento energético brasileiro, com discussão de aspectos sociais, econômicos e políticos. Identifica e analisa os principais planos, legislação e programas existentes. Discute a relação entre energias renováveis, direito e desenvolvimento sustentável, verificando a questão do direito à vida, se este orienta as formas de tutela do meio ambiente, implicando numa perspectiva mais favorável às alternativas energéticas renováveis sustentáveis, a partir do reconhecimento da participação da ciência jurídica e discute a relação entre o mínimo existencial a teoria da reserva do possível. Apresenta algumas possíveis causas que impossibilitam uma reorientação do setor da energia, no sentido de permitir que este setor incorpore uma lógica orientada para a sustentabilidade.

Orientador: Prof. Dr. Sinclair Mallet Guy Guerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, 2014. / Diante do cenário energético de instabilidade de preços e degradação ambiental, ocasionados principalmente pela dependência de combustíveis fósseis, principalmente o petróleo, verifica-se a necessidade de ações que promovam o desenvolvimento de opções energéticas econômica e ambientalmente viáveis. O presente trabalho apresenta informações que indicam esta situação. Apresenta também informações que demonstram o importante papel que as fontes alternativas de energia tendem a desempenhar no desenvolvimento de ações que promovam uma alteração do contexto energético e de maneira mais detalhada é demonstrada a participação da biomassa. Mostra a representatividade do etanol neste contexto e o que representa o desenvolvimento de tecnologias para produção de etanol celulósico ou de segunda geração. O trabalho apresenta ainda os principais projetos que tem intuito de viabilizar os processos de produção desta tecnologia desenvolvidos por Estados Unidos, União Europeia e Brasil. Na análise dos investimentos são apresentados valores monetários, dando caráter quantitativo à pesquisa e que indicam que embora haja iniciativas, os projetos para produção de etanol de segunda geração indicam participação pouco significativas do PIB de cada um dos países apresentados. Além disso, uma análise qualitativa das informações apresenta o perfil dos investimentos que tem relevante presença do agente Estado no incentivo e financiamento dos projetos, o que indica a relevância das discussões de âmbito energético para o governo dos países estudados. / Against the backdrop of unstable energy prices and environmental degradation, mainly caused by dependence on fossil fuels, especially oil, there is a need for actions to promote the development of energy options economically and environmentally viable. This search presents information that indicates this. Also reports that demonstrate the important role that alternative energy sources tend to play in the development of actions that promote a change in the energy context and in more detail is shown the share of biomass. Shows the representativeness of ethanol in this context and the development of technologies for producing cellulosic ethanol or second generation. The paper also describes the major projects that have order to facilitate the process of production of the technology developed by the United States, European Union and Brazil. Through analysis of the research investment on it monetary values, giving quantitative approach to research and indicate that although there are initiatives, investments in projects for production of second generation ethanol capture some significant portions of each of the featured countries GDP. Furthermore, a qualitative analysis of the information shows the profile of the investments that have a significant presence of the agent state in encouraging and financing the projects, indicating the relevance of the discussions of energy under the government of the countries studied.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2570_1.pdf: 3284398 bytes, checksum: 3c6401d7832b0d8bdce327909ca35c12 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Devido aos avanços tecnológicos, a sociedade vem consumindo mais energia, fazendo com que os governantes tomem atitudes mais ativas no aumento do seu fornecimento. Mundialmente, o carvão mineral é o combustível mais consumido para a geração de energia. Porém, acordos entre alguns países estão fazendo com que essa energia tenha seu consumo reduzido devido ao prejuízo e ao meio ambiente. Com isso as fontes renováveis de energia vêm ganhando mais espaço na matriz energética. A fonte de energia mais consumida no Brasil é a hidráulica e a participação da energia solar ainda é bastante reduzida e limitada principalmente a eletrificação rural, onde não é viável a construção de linhas de transmissão para a baixa potência instalada. A energia solar fotovoltaica, devido ao seu avanço tecnológico, associado principalmente ao aumento do rendimento dos painéis fotovoltaicos, vem conquistando um grande espaço nessa nova matriz, fazendo com que alguns problemas de conexão à rede elétrica sejam resolvidos. O trabalho proposto visa eliminar as correntes de dispersão dos painéis fotovoltaicos, que aparecem se não houver isolação galvânica entre o sistema fotovoltaico e a rede elétrica. O controle é feito aplicando técnicas adequadas de modulação por largura de pulso, que são discutidas, simuladas e verificadas experimentalmente. A conversão da energia solar fotovoltaica é feita com um inversor multinível, garantindo que a tensão produzida nos painéis fotovoltaicos trabalhe próxima ao ponto ótimo de operação, extraindo grande parte da máxima potência possível dos painéis de acordo com as condições ambientais associadas

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoEduardoRossi.pdf: 2152561 bytes, checksum: dd229fbcec89fd6645531125be300d0e (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Considering the growing demand for fuels, particularly liquids, and the possibility of producing renewable fuels using materials previously discarded or underutilized, there is need to develop processes to the use of a material usually discarded and wide availability, especially in Brazil, its straw the sugarcane, which has already ban burning in some Brazilian states, and this maximizes its importance, given the need for allocation. Therefore, this work studied the modification chemical degradation generated by two forms of pre-treatment of straw sugarcane, using citric acid in an autoclave, and urea solution with sodium hydroxide at low temperature. The efficiency of modification of each treatment was followed by Fourier transform infrared spectroscopy and in the UV-visible region. The results showed that there are significant changes in the material studied, with degradation of lignin and hemicellulose and cellulose exposure to hydrolysis later. Spectroscopic techniques were effective in monitoring the changes caused by treatments. Already in the second stage, we attempted to biologically digest this material comparing fresh straw, straw pretreated with acid Citric, pretreated straw with urea and NaOH, and straw with both pre-treatments. Straw is delimited amounts of 0; 2.5; 5; 7.5 to 10% w / w. In all reactors was used 20% v / v inoculum. The inoculum consisted of 30% w / w poultry-to-bed and 70% of ARS. The experiment was conducted with greenhouses kept in mesophilic condition. It can be identified that to apply the pre-treatments proposed in the straw cane sugar, has a significant gain in production biogás.gSVR-1, and the proportions order to produce more biogas indicated when apply pre-treatments are 5 and 7.5% of straw in ARS. While the best results from digestion of straw cane sugar were obtained by pre-treating with acid Citric. / Considerando a demanda crescente por combustíveis, principalmente os líquidos e a possibilidade de se produzir combustíveis renováveis utilizando-se materiais anteriormente descartados ou subutilizados, há necessidade de se desenvolver processos visando a utilização de um material geralmente descartado e com vasta disponibilidade, principalmente no Brasil, a palha da cana-de-açúcar, que já possui proibição de queima em alguns estados brasileiros e isto maximiza sua importância, perante a necessidade de destinação. Para isso, este trabalho buscou estudar a modificação do material por degradação química gerada por duas formas de pré-tratamento da palha de cana-de-açúcar, utilizando-se ácido cítrico em autoclave e solução de ureia com hidróxido de sódio em baixa temperatura. A eficiência de modificação de cada tratamento foi acompanhada por espectrofotometria na região do infravermelho e na região do UV-visível. Digerir biologicamente este material comparando-se palha in natura, palha pré-tratada com ácido cítrico, palha pré-tratada com Ureia e NaOH e palha com ambos pré-tratamentos. Delimitou-se quantidades de palha de 0; 2,5; 5; 7,5 e 10% m/m. Em todos os reatores utilizou-se 20% v/v de inóculo, composto por 30% v/v de cama-de-aviário e 70% de ARS. O experimento foi desenvolvido utilizando-se de estufas mantidas em condição mesófila. Os resultados mostraram que há modificação significativa no material estudado, com degradação da lignina e exposição da hemicelulose e celulose à posterior hidrólise. As técnicas espectroscópicas foram eficientes no acompanhamento das modificações causadas pelos tratamentos. Já em uma segunda etapa. Pode-se identificar que, ao se aplicarem os pré-tratamentos propostos na palha de cana-de-açúcar, há um ganho significativo na produção de biogás em L.gSVR-1, sendo que, as proporções visando produção de metano mais indicadas quando se aplicam os pré-tratamentos são as de 2,5 e 5% de palha em ARS, enquanto os melhores resultados de digestão anaeróbia da palha de cana-de-açúcar foram obtidos ao pré-tratá-la utilizando-se ácido cítrico em autoclave.