CASTRO, L. A. Projeto de conversor CC/CC Z-source aplicado ao sistema fotovoltaico interligado a uma microrede CC. 2016. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T15:40:09Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_lacastro.pdf: 4837326 bytes, checksum: 51f1318f3d5170bb4cf2d53e4a805bb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T17:43:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_lacastro.pdf: 4837326 bytes, checksum: 51f1318f3d5170bb4cf2d53e4a805bb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T17:43:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_lacastro.pdf: 4837326 bytes, checksum: 51f1318f3d5170bb4cf2d53e4a805bb0 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / This work proposes study and implementation of a DC/DC Z-source converter operating in continuous conduction mode (CCM); It is applied to a photovoltaic system connected to a DC microgrid; aiming to inject the electricity supplied from PV array; To this end; the PV array is connected to the input of Z-source converter; which rises from 167V to 400V and injects the output current at the DC bus; using maximum power point tracking techniques (MPPT); The prototype implemented in the laboratory was developed for 1;38 kW output power; with the possibility to be fed either by a DC current source or DC voltage source; which does not happen with traditional converters (Buck; Boost; etc); The average efficiency achieved yield of 94%; As for the electric power processing from renewable sources; two heuristic methods were tested: Perturbe and Observe (P&O) and Conductance Incremental (IC); The average efficiency of the prototype; using the P&O technique in tracking maximum power was 79;9%; while using the second technique (IC) the average efficiency was a 82;5% / O presente trabalho propõe o estudo e a implementação de um conversor CC/CC Z-source; operando em modo de condução contínuo (MCC); O mesmo é aplicado em um sistema fotovoltaico interligado a uma microrede CC; objetivando injetar a energia elétrica fornecida a partir de arranjo fotovoltaico;Para tal; o arranjo fotovoltaico é conectado na entrada do conversor Z-source; que a eleva de 167V para 400V e injeta a corrente de saída no barramento CC de 400V; utilizando técnicas de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT); O protótipo implementado em laboratório foi desenvolvido para uma potência nominal de saída de 1;38 kW com possibilidade de ser alimentado tanto por uma fonte CC de corrente ou uma fonte CC de tensão; diferenciando-se dos conversores tradicionais (Buck; Boost; etc); O mesmo alcançou um rendimento médio de 94%; Quanto ao processamento de energia elétrica a partir de fontes renováveis; foram testados dois métodos heurísticos: Pertube e Observe (P&O) e Condutância Incremental (IC); A eficiência média do protótipo usando a técnica P&O no rastreamento da máxima potência foi de 79;9%; enquanto usando a segunda técnica alcançou-se uma eficiência de 82;5%

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:18:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348633.pdf: 5070973 bytes, checksum: 1e7b24b46988237c2b4349b3201248fa (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho busca avaliar a perda de desempenho em sistemas solares fotovoltaicos causada pelo acúmulo de sujeira na superfície dos mesmos utilizando curvas IxV medidas em campo e aprimorar a metodologia empregada para tal avaliação.As diferentes tecnologias FV sofrem diferentes impactos no que diz respeito ao acúmulo de sujeira e seus efeitos sobre o desempenho dos dispositivos fotovoltaicos. Seja pela sua resposta espectral, ou simplesmente pela característica construtiva elétrica do módulo, acúmulos de sujeira de perfil semelhante sobre a superfície dos módulos FV das diferentes tecnologias disponíveis no mercado apresentam impactos diferentes na atenuação da geração. Poucos estudos são conduzidos no sentido de quantificar as perdas para diferentes tecnologias, e quando realizados, são conduzidos em ambientes laboratoriais, tendo pouca ou nenhuma reprodutibilidade para sistemas instalados em campo.Neste estudo foi realizada uma avaliação através de uma análise experimental, buscando averiguar que, para diferentes tipos de sujeira o perfil de atenuação, conhecido da literatura, da transmitância de caráter espectro-seletivo causado pela sujeira é o mesmo, onde tecnologias FV com respostas espectrais concentradas nos baixos comprimentos de onda apresentam maiores perdas por sujeira. Para a avaliação e aperfeiçoamento do método, foram realizadas três avaliações de perda de desempenho causada por sujeira em sistemas de diferentes tecnologias, em dois sistemas distintos, buscando medir os diferentes valores do ponto de máxima potência impostos pelo acúmulo de sujeira, e assim comparar estes valores nas diferentes tecnologias FV. Através da análise do resultado das avaliações, foram sugeridas propostas de melhoria do método da avaliação, visando diminuir as incertezas intrínsecas a este método.Através da análise experimental, foi obtido um perfil semelhante de curva de transmitância, podendo assim concluir que a resposta espectral de cada tecnologia apresenta papel fundamental na análise. Foram encontradas perdas com valores muito discrepantes entre tecnologias, e com valores elevados (da ordem de 16%) através do acúmulo de sujeira, demonstrando a importância de tal avaliação para otimizar o desempenho do sistema FV. / Abstract : This work aims to evaluate the loss of performance in solar photovoltaic systems caused by the accumulation of dirt on its surface using IxV curves measured in the field and to improve the methodology used for such evaluation.The different PV technologies suffer different impacts with respect to the accumulation of dirt and its effects on the performance of the photovoltaic devices. Whether due to its spectral response or simply to the electrical topology of the PV module, dirt accumulations of similar form on the surface of the PV modules of the different technologies available in the market present different impacts on generation attenuation. Few studies are conducted to quantify losses for different PV technologies, and when performed, are conducted in laboratory environments, having little or no reproducibility for field-installed systems.In this study an evaluation was carried out through an experimental analysis, aiming to investigate that for different types of dirt the attenuation profile, known in the literature, of the spectrum-selective transmittance caused by dirt is the same, where PV technologies with spectral responses concentrated in the low wavelengths present greater losses by dirt. In order to evaluate and improve the method, three evaluations performance losses caused by dirt in different technology systems were carried out, in two different systems, in order to measure the different values of the maximum power point imposed by the accumulation of dirt and to compare these values in different FV technologies. Through the analysis of the evaluations results, proposals were suggested in order to improve the evaluation method, and in order to reduce the uncertainties intrinsic to this method.By means of the experimental analysis, a similar shape of the transmittance curve was obtained, which allows to conclude that the spectral response of each technology plays a fundamental role in the analysis. Losses with very discrepant values between technologies were found, and with high values (of the order of 16%) through the accumulation of dirt, demonstrating the importance of such evaluation to optimize the performance of the PV system.

O presente trabalho busca revisar fatores metodológicos e relativos aos pacientes associados com a resposta ao placebo em ensaios clínicos randomizados de antidepressivos em crianças e adolescentes através de uma atualização da revisão sistemática Placebo Response in Randomized Controlled Trials of Antidepressants for Pediatric Major Depressive Disorder de Bridge et al., publicada em 2009 com dados referentes ao período de 1997 a 2006. Este estudo analisou preditores relacionados ao indivíduo, como gênero, proporção de caucasianos, primeiro episódio depressivo, idade, tempo de doença e gravidade de sintomas depressivos. Quanto a possíveis preditores metodológicos, foram analisados ano de publicação, número de locais de estudo, número de pacientes randomizados, tempo de estudo, local (nos Estados Unidos ou não), se houve placebo run in period, o uso de placebo para todos os participantes anteriormente à randomização e a média de participantes randomizados por local de estudo. Esta revisão identificou como preditor mais importante para resposta ao placebo a variável número de locais de estudo, mesmo com controle para gravidade de doença. Publicado em 2009, este estudo foi o único ao investigar efeito placebo primariamente a analisar dados referentes apenas aos transtornos depressivos na infância e na adolescência e exclusivamente antidepressivos de segunda geração, não incluindo antidepressivos tricíclicos. Tendo em vista que mais de uma década se passou desde a publicação do estudo mais recente incluído, nesta dissertação buscou-se atualizar esses resultados, utilizando os mesmos critérios de busca de estudos e de inclusão e de exclusão, também fazendo uso das mesmas variáveis e análises estatísticas. A análise compreendeu o período de 2006 a 2015, com a inclusão de 4 novos estudos publicados e não publicados, que preencheram os mesmos critérios descritos em 2009. A amostra de pacientes aumentou cerca de 26%, com o número de pacientes randomizados aumentando de 2.862 para 3.608. As características de estudo que tiveram associação estatisticamente significativa com a resposta ao placebo foram número de pacientes randomizados e número de locais de estudo. Após análise por regressão múltipla, o único preditor de resposta ao placebo foi o número de locais de estudo. Diferentemente do estudo anterior não houve associação entre a proporção de respondedores ao placebo e o ano de publicação. Utilizando a estratégia de investigação mais semelhante possível e com a inclusão dos últimos dez anos em estudos, o principal achado do estudo original pôde ser replicado, e o conhecimento sobre o tema atualizado. / This study aims to review methodological and patient characteristics associated with placebo response in randomized clinical trials of antidepressants in children and adolescents with major depressive disorder. We aim to update the study Placebo Response in Randomized Controlled Trials of Antidepressants for Pediatric Major Depressive disorder. Bridge et al. published this study in 2009 with data comprehending 1997 to 2006. The authors examined patient characteristics such as gender, proportion of Caucasian, recurrent depression, age, duration of illness and severity of depressive symptoms. Also possible clinical trial predictors were publication year, number of study sites, number of randomized patients, study duration, location (USA and non-USA), placebo run-in period, and mean number of participants per study site. The strongest predictor of placebo response found was number of study sites, even controlling for severity of illness. Furthermore placebo response has increased over the years in the studies analyzed. This review was the only study to investigate primarily placebo response in depressive disorder in childhood and adolescence and second-generation antidepressants, not including tricyclic antidepressants. The article presented here sought to update these results using the same search syntax, as well as inclusion and exclusion criteria, performing analysis with the same variables and statistical strategy. The update included research from 2006 to December 2015, with the inclusion of 4 published and unpublished studies that met the same criteria described in 2009. The sample increased around 26%: the number of patients randomized was 2,862 in the 2009 review, reaching to 3,608 in 2016. Number of patients randomized and number of study sites were the only variables that were significantly correlated with placebo response. Severity of depressive symptoms was not associated with placebo response in this update. After multiple regression analyses, the only predictor of placebo response was number of study sites. Unlike the previous study, there was no correlation between response to placebo and year of publication. Using the most similar research strategy with a larger sample the main finding of the original study could be replicated.

A expansão de sistema elétrico de potência depende de estudos de planejamento realizados com antecedência de vários anos relativamente à operação comercial de unidade geradoras. Para que se possa estimar o desempenho de um sistema elétrico de potência, são elaboradas algumas configurações consideradas viáveis para expansão do mesmo. O desempenho de cada uma é simulado e através dos parâmetros obtidos identifica-se a configuração de melhor desempenho. A simulação do desempenho de um sistema elétrico de potência pode ser realizada através de dois métodos: - método de freqüência e duração de falhas. - método da probabilidade de perda de carga. Nesta dissertação a simulação do desempenho será realizada através da probabilidade de perda de carga em conjunto com o valor esperado da energia não atendida. Para calcular a probabilidade de perda de carga considera-se que a potência de um maquia indisponível devido a uma causa não programada seja igual a uma carga equivalente conectada ao sistema, quando ocorre a indisponibilidade Como a ocorrência de cargas em um sistema de potência é um fenômeno probabilístico, o cálculo de probabilidade de ocorrência de demanda efetiva é efetuado a través da convolução da densidade de probabilidade de ocorrência de uma demanda que exceda um determinado valor com a densidade de probabilidade de indisponibilidade de cada uma das unidades geradoras do sistema. A partir dos valores de probabilidade de demanda efetiva correspondentes a todas as unidades geradoras, obtem-se a fundação de distribuição de probabilidade de demanda efetiva também designada perfil de demanda efetiva. O valor de probabilidade correspondente no perfil de demanda efetiva é igual ao somatório das potências das unidades geradoras é a probabilidade de perda de carga. O valor esperado da energia não atendida é determinado a partir do somatório de potências das unidade geradoras no perfil de carga do sistema. Para calcular estes parâmetros foi desenvolvido uma programa computacional cuja listagem consta do Anexo. Os dados Sistema CEEE foram utilizados verificando-se as necessidades de incremento de geração para manutenção dos atuais índices de confiabilidade. / With effective load probability baluer of all the generating units, its is obtained the effective load probability distribution function or load profile, The loss of load probability is the value that corresponds to the sum of generating unit capacities on the load profile. The expected value of the energy not served is obtained with the sum of generating capacitites in the load profile. To evaluate these parameters it was developed a computer program, whose source program is attached. The date of CEEE System was used and the conclusion is that it is necessary to increment the generation to maintain the present reliability indexes.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6546_Uma Metodologia para Reconfiguração de Redes Inteligentes.pdf: 8452695 bytes, checksum: 18c06fbd13ed0f599c9c6f6799e6fc6c (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / Neste trabalho é investigada a reconfiguração de redes inteligentes de energia elétrica, a qual consiste em uma ação de controle realizada em situações de contingência, contribuindo para a continuidade de atendimento às cargas prioritárias. A operação de reconfiguração muda a topologia, eventualmente rejeita cargas de menor prioridade (desconectando-as da rede) e busca manter um balanço entre demanda e oferta de potência. São abordados alguns aspectos conceituais sobre microrredes e redes inteligentes. Com relação às microrredes, são apresentados um breve histórico e suas principais características. Em seguida, as redes inteligentes são caracterizadas e a definição de inteligência em sistemas de energia é abordada conforme definição da NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Também é apresentada uma comparação entre redes inteligentes e redes elétricas convencionais. Finalmente são destacadas as oportunidades que as redes inteligentes proporcionam para a resolução do problema da reconfiguração de microrredes. Como principais contribuições desta dissertação de mestrado, citam-se: a formalização de indicadores de desempenho da reconfiguração; a proposta de um conjunto de estados da topologia que compõem uma metodologia de reconfiguração; estudos da reconfiguração de uma rede inteligente contendo duas microredes integradas com o SEP (Sistema Elétrico de Potência) através de PCC (Ponto Comum de Acoplamento). Foram implementadas e analisadas reconfigurações das microrredes dos casos SPS (Ship Power System - SPS) de oito barras e de uma microrrede do CERTS (Consortium for Electric Reliability Technology Solutions) com modificações. Adicionalmente, foi estudada a reconfiguração de uma rede inteligente, formada a partir da integração de duas microrredes semelhantes ao caso SPS e CERTS, ambas com conexão ao SEP através de PCCs. A partir de uma análise dos resultados alcançados, é possível observar que a metodologia aplicada funciona de forma satisfatória para os casos estudados. Finalmente, são identificados alguns trabalhos a serem ainda realizados, a fim de complementar esta dissertação, a saber: ajuste automático de parâmetros da metodologia de rejeição de carga e análise transitória de operação.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-08T19:17:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_SínteseTrietoxissilanoPrecursor.pdf: 3401540 bytes, checksum: f22e00214acb0eaa50b8ec96be07eed5 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-14T19:31:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_SínteseTrietoxissilanoPrecursor.pdf: 3401540 bytes, checksum: f22e00214acb0eaa50b8ec96be07eed5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-14T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_SínteseTrietoxissilanoPrecursor.pdf: 3401540 bytes, checksum: f22e00214acb0eaa50b8ec96be07eed5 (MD5) Previous issue date: 2014 / A crescente utilização de silício na indústria fotovoltaica e eletrônica vem aumentando a demanda pelo produto puro (silício grau solar e grau eletrônico), o silício puro é obtido normalmente do silício grau metalúrgico, que apresenta pureza em torno de 95%. O silício de alta pureza pode ser obtido a partir do monossilano (SiH4), o objetivo deste trabalho foi propor a obtenção de um precursor do monossilano por meio de uma rota química catalítica livre de cloros e cloretos, portanto mais limpa e consideravelmente menos danosa ao meio ambiente. Este processo inicia-se por uma síntese, uma reação catalisada, entre alcoóis e o Si-GM, resultando assim em substâncias chamadas de alcoxissilanos com fórmula geral Si(OR), onde “R” representa radicais orgânicos, como metila, etila, etc. Em uma segunda etapa, o alcoxissilanos, precursor do monossilano, também passa por uma reação catalisada, chamada desproporcionamento, ou seja, ocorre simultaneamente uma reação de oxidação e redução entre moléculas de uma mesma substância, os produtos gerados são então o tetra-alcoxissilanos e o SiH4. Primeiramente o Si-GM foi purificado pela lixiviação ácida, foram utilizadas partículas com tamanho médio de 60μm, inseriu-se o cobre como catalisador em amostras de silício lixiviado e não lixiviado por impregnação de via húmida e estas então foram ativadas por tratamento térmico a uma temperatura de 250°C e atmosfera de H2. No processo de síntese usou-se o etanol com reagente em um sistema de reator de leito fixo, foram avaliadas as influências da temperatura (250, 350 e 450°C), da composição química do silício (lixiviado e não lixiviado) e a proporção de catalisador (1,5%, 3,5% e 7% m/m). O processo de lixiviação ácida mostrou-se eficiente na remoção de contaminantes, chegando a uma pureza relativa igual a 99,96%. O TES não teria sido produzido no modelo aqui proposto, mas a presença do TEOS confirma que o sistema de leito pode ser uma alternativa de rota para esta síntese, também foi possível avaliar a viabilidade técnica do processo no que diz respeito ao reaproveitamento de resíduos. __________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The silicon use at photovoltaic and electronics industry has growing (solar grade silicon and electronic grade) increased pure product demand. Pure silicon usually obtained from metallurgical grade silicon, which has purity around 95%. The high purity silicon can be obtained from monosilane (SiH4). This work aim was obtain a monosilane precursor through a catalytic chemical route free of chlorides and chlorines thus considerably cleaner and less environment damaging. This process starts by synthesis, a catalyzed reaction, between alcohols and GM-Si, resulting in substances called alkoxysilanes to formula Si(OR), where "R" represents organic radicals, such as methyl, ethyl, etc. In a second step, the alkoxysilane, monosilane precursor, also undergoes a catalyzed reaction, called disproportionation, i.e., a oxidation and reduction reaction occurs both between same substances molecules, products generated are then tetra-alkoxysilanes and SiH4. Si-GM was purified by acid leaching, an average particle size of 60μm were used, copper was inserted as catalyst in silicon samples leached and not leached by the wet impregnation and these were then activated by heat treatment at 250°C and H2 atmosphere. Ethanol was used in synthesis process in a fixed bed reactor system, temperature influences (250, 350 and 450 ° C), silicon chemical composition (not leachate and leachate) were evaluated also catalyst proportion (1.5%, 3.5% and 7% w/w). Leaching process has been successful in removing contaminants, reaching a relative purity equal 99.96%. The TES would not have been produced in model proposed here, but TEOS presence confirms that bed system can be a synthesis alternative route, it was also possible to evaluate process technical feasibility with respect waste reuse.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313601.pdf: 4138516 bytes, checksum: 59e55a9c07eb3ddd5ac2b175a6a33af6 (MD5) / O presente trabalho apresenta uma análise teórica do fenômeno de transferência eletrônica (ET) para dois sistemas moleculares. Inicialmente é apresentada uma breve introdução sobre o processo de transferência eletrônica, seguida de uma descrição de seu papel em dispositivos fotovoltaicos orgânicos e poliméricos. Prossegue-se com uma descrição detalhada da teoria usada nesta dissertação e das diferentes técnicas computacionais utilizadas para realizar a propagação temporal de pacotes de onda eletrônicos em sistemas moleculares. Dois modelos físicos são investigados pelo formalismo. No primeiro caso apresenta-se uma análise do fenômeno de transferência eletrônica em um sistema doador-aceitador assistido por ponte: dois átomos de berílio atuam como o par doado-aceitador, para os quais a transferência é intermediada por uma estrutura molecular rígida (cadeia de polietileno) C17H36. Examinou-se as consequência para a transferência dos diferentes comprimentos de ligação que conectam doador e aceitador com a ponte, e a variação do número de unidades de etileno na ponte. Os cálculos demonstram a transição entre a transferência de carácter ôhmico e a super-trânsferência, em acordo com outros formalismos. O segundo modelo de estudo consiste de uma cadeia triatômica dinâmica idealizada para a investigação dos efeitos do movimento iônico sobre a dinâmica eletrônica. Fica evidenciado que em frequências nucleares baixas a dinâmica eletrônica é de carácter adiabático. Em contrapartida, frequências maiores conduzem à efeitos de carácter não adiabático.<br> / Abstract : This work presents a theoretical analysis of the electron transfer process for two types of molecular systems. It begins with a brief introduction about the electron transfer process, which is followed by a discussion about the relevance of the process to the operation of organic and polymeric photovoltaic devices. In the sequence, the relevant theory is explained in detail, particularly the computational methods that are used to time propagate electronic wavepackets in molecular structures. Two physical models are investigated with the formalism. In the first case, the analysis of the electron transfer mechanism is carried for a donor-acceptor system coupled by a bridge: two beryllium atoms act as the donor-acceptor pair, and the electronic transfer takes place through a rigid molecular structure (polyethylene chain) C17H36. The effects caused by changing bond lengths between donor/acceptor sites and the bridge as well as varying the number of ethylene units in the bridge were investigated. The calculations show a transition of the transfer behaviour from ohmic to super-exchange, in accordance with predictions made by different formalisms. The second model system consists of a tri-atomic dynamic chain, which is thought for studying the effects of the ionic motion on the electronic dynamics. The present study shows that the electronic dynamics is adiabatic at low nuclear frequencies whereas at high nuclear frequencies non-adiabatic effects arise.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:10:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338270.pdf: 203285788 bytes, checksum: 6ca03398fa02cd4cbc52da6a15993415 (MD5) Previous issue date: 2015 / O sistema fotovoltaico conectado à rede apresenta-se como uma alternativa promissora para a geração de energia elétrica próximo ao local do consumo, principalmente em um país com grande potencial de irradiação solar como o Brasil. No entanto, a aplicação dos sistemas fotovoltaicos nos centros urbanos pode ser prejudicada pela verticalização das cidades e consequente obstrução solar. Por essa razão, esta dissertação tem como objetivo avaliar níveis de irradiação solar em quatro edificações residenciais inseridas no contexto urbano. O uso de programas para simulação dos mapas de irradiação solar nas envoltórias dessas edificações e a estimativa de geração de energia elétrica através de painéis fotovoltaicos aplicados nessas superfícies fazem parte desta pesquisa de caráter exploratório. O processo para realização do método está dividido em quatro etapas e obedece à seguinte sequência: identificação das tipologias residenciais para os estudos de caso; análise da disponibilidade solar incidente nas envoltórias das edificações; quantificação do potencial de geração de energia; delimitação das áreas úteis nas envoltórias a partir do limite mínimo estabelecido de irradiação solar. Quatro diferentes edificações residenciais foram selecionadas, sendo uma residência com dois pavimentos e três edificações multifamiliares com alturas distintas com três, oito e treze pavimentos tipo de apartamentos. Os modelos foram desenvolvidos no programa Rhinoceros e simulados através do plug-in DIVA, que permitiu a quantificação de irradiação solar nas partes opacas desses edifícios através de mapas de irradiação. Os resultados, para a latitude considerada de 27o S, apresentaram a cobertura (plano horizontal) como a área com maior irradiação solar e com o menor tempo de equivalência entre o valor investido no sistema fotovoltaico e o valor que deixa de ser pago pela energia elétrica da concessionária. Porém, com a verticalização dos edifícios, as áreas de coberturas foram insuficientes para a atender à geração fotovoltaica desejada. As fachadas (plano vertical) com maior disponibilidade de área foram analisadas e, quando orientadas para logradouro, apresentaram uma menor interferência do entorno. A média anual de irradiação de todas as fachadas resultou nos quatro estudos de caso, valores entre 49% e 62% inferiores às médias anuais das coberturas. A delimitação das áreas úteis para geração fotovoltaica, identificadas neste trabalho como as áreas com irradiação solar superior a 679 kWh/m2/ano, desqualificou as fachadas com as orientações SE-S e S-SO para aplicação do sistema fotovoltaico. Os edifícios com dimensionamentos diferentes e não alinhados horizontalmente, mesmo com as fachadas obstruídas, representaram um percentual maior de áreas (úteis) favoráveis para geração de energia. As áreas úteis selecionadas para a residência e o edifício multifamiliar com três pavimentos constituíram apenas as áreas na cobertura (plano horizontal), pois já foram suficientes para geração de energia fotovoltaica desejada. No edifício multifamiliar com oito pavimentos, além da cobertura, fez-se uso do plano vertical de toda a fachada NE-L (frontal), e a geração de energia fotovoltaica correspondeu a 71% do consumo. Com esse caso, observou-se que a disposição dos painéis fotovoltaicos não precisa restringir-se aos pavimentos superiores. Em situações com a fachada limítrofe com logradouro, orientada entre Noroeste e Nordeste, os pavimentos inferiores também apresentaram as áreas úteis para geração fotovoltaica. Na maior edificação, com treze pavimentos, as áreas úteis selecionadas foram a cobertura e os cinco últimos pavimentos das orientações O-NO e N-NE, e com essa configuração passou a gerar energia fotovoltaica correspondente a 57% do consumo. Observou-se que a irradiação solar na envoltória das edificações sofre interferência direta do partido arquitetônico residencial adotado nos centros urbanos, e que é possível, com adequada aplicação de formas e disposições arquitetônicas (e urbanas), obter maiores benefícios da conversão fotovoltaica, aplicada ou integrada às edificações.<br> / Abstract : The photovoltaic system connected to the power grid is a promising alternative for electrical power generation near the consuming premises, especially in a country with great solar irradiation potential such as Brazil. However, the application of photovoltaic systems in urban centers can be impaired by the verticalization of cities, and its consequent solar obstruction. For this reason, this dissertation has as objective to evaluate the levels of solar irradiation in four residential buildings in an urban context. The use of simulation programs of solar irradiation in the surroundings of the buildings and the estimate of electrical power generation using photovoltaic panels applied to these surfaces are also part of this exploratory research. The process of execution of the method is divided in four stages, and follows the sequence: identification of the residential typologies for the case studies; analysis of solar incidence availability in the surroundings of the buildings; quantification of the power generation potential; delimitation of the useful area in the surroundings based on the minimal threshold determined for solar irradiation. Four different residential buildings were selected, being one residence with two floors and three multifamily buildings with different heights of three, eight and thirteen apartment-type floors. The models were developed with the software Rhinoceros, and simulated through the plug-in DIVA, which allowed the quantification of solar irradiation in the opaque areas of these buildings using irradiation maps. The results, for the considered latitude of 27o S, presented the rooftop (horizontal plane) as the area with the greatest solar irradiation, and with the least equivalent time between the value invested in the photovoltaic system and the value saved in payments for the electrical service utility. However, with the building verticalization, the rooftop areas were insufficient to meet the desired photovoltaic generation. The façades (vertical plane) with greater area availability were analyzed and, when oriented to street, presented less interference from the surroundings. The annual irradiation average from all façades resulted, in the four case studies, in values between 49% and 62% less than the annual averages of the rooftops. The delimitation of the useful areas for photovoltaic generation, identified in this work as the areas with solar irradiation greater than 697 kWh/m2/year, disqualified the façades with orientation SE-S and S-SW for photovoltaic system application. The buildings with different dimensionings, and not horizontally aligned, even with obstructed façades, presented a greater percentage of useful area favorable to power generation. The useful areas selected in the residence and in the multifamily building with three floors consisted only of the rooftop (horizontal plane), because they were already sufficient for the desired photovoltaic power generation. In the multi-family building with eight floors, besides the rooftop, the whole vertical plane of the NE-E (frontal) façade was used, and the photovoltaic power generation corresponded to 71% of the consumption. In this case, it was observed that the disposition of the photovoltaic panels does not need to be restricted to the upper floors.In situations with façades adjacent to patios, oriented between Northwest and Northeast, the lower floors also presented useful areas for photovoltaic generation. In the tallest building, with thirteen floors, the selected useful areas were the rooftop and the five highest floors with orientations W-NW and N-NE, and with this configuration the photovoltaic power generation corresponded to 57% of the consumption. It was observed that the solar irradiation in the surroundings of the buildings suffers a direct interference from the architectural standards adopted in urban areas, and that it is possible, with adequate application of architectural (and urban) forms and dispositions, to obtain greater benefits from the photovoltaic conversion, applied or integrated in the buildings.

Este trabalho insere em seu conteúdo dois propósitos: o primeiro é o de apresentar uma microusina experimental, uma planta piloto de uma microcentral hidrelétrica automatizada, que foi montada para ser utilizada como laboratório de pesquisas do desempenho de máquinas assíncronas de até 5CV operando como geradores de energia elétrica. Para isso, apresentamos todos os equipamentos com as suas respectivas especificações, a descrição do funcionamento e documentos gerais do projeto. O segundo é fazer uma revisão do uso da máquina assíncrona, funcionando como gerador de energia elétrica ligada à rede de distribuição local. Estudamos e apresentamos algumas conclusões sobre o comportamento deste tipo de gerador, no contexto de uma microcentral hidrelétrica automatizada, em situações operacionais onde se pode contemplar máxima potência ou máximo fator de potência ou, então, máximo rendimento. Realizamos análises teóricas considerando o circuito equivalente do gerador instalado na microcentral; foram geradas curvas das grandezas envolvidas no processo de geração de energia elétrica, e estes resultados foram comparados com as medidas fornecidas pelas leituras dos instrumentos, enquanto a máquina no ambiente da microusina experimental, era submetida à situação de carga zero até a máxima. Com os resultados colhidos procuramos estabelecer uma relação entre a potência mecânica nominal de motores assíncronos com a potência ativa nominal deste tipo de máquina operando como gerador.

Este trabalho apresenta um conjunto de técnicas para a modelagem paramétrica e geração de malhas de superfícies para uso em sistemas de análise e simulações numéricas pelo Método dos Elementos Finitos. Foram desenvolvidos algoritmos para a geração paramétrica de superfícies, para a determinação das curvas de interseções entre superfícies e para a geração de malhas em superfícies curvas e recortadas. Foram implementas linhas e curvas paramétricas básicas, a partir das quais são geradas superfícies paramétricas de vários tipos que proporcionam uma grande flexibilidade de modelamento geométrico. Curvas e superfícies são geradas e manipuladas de forma interativa. São apresentadas técnicas que simplificam a implementação de linhas e superfícies paramétricas. Foi desenvolvido um algoritmo para determinar as curvas de interseção entre superfícies paramétricas, que são utilizadas como linhas de recorte (trimming lines) para obter geometrias complexas e compostas de várias superfícies. O algoritmo desenvolvido emprega técnicas de subdivisão adaptativa, por quadtrees, em função da curvatura local das superfícies. Primeiramente, obtém-se uma aproximação das curvas de interseção no espaço 3D, através da aproximação por triângulos. Os resultados iniciais são refinados e projetados sobre as duas superfícies envolvidas com algoritmos que permitem obter grande precisão. As curvas de interseção finais são mapeadas nos espaços paramétricos das duas superfícies, porém com uma parametrização única, o que facilita a junção com superfícies adjacentes Um algoritmo de geração de malha foi desenvolvido para gerar malhas triangulares de qualidade sobre as superfícies curvas e recortadas. O algoritmo utiliza um processo de subdivisão adaptativa por quadtrees, similar ao utilizado no algoritmo de interseção, para definir tamanhos de elementos em função da curvatura local. Em seguida, aplica-se um algoritmo tipo advancing front para gerar a malha sobre a superfície. Os algoritmos foram implementados e testados em um ambiente gráfico interativo especialmente desenvolvido para este trabalho. São apresentados vários exemplos que comprovam a eficiência das técnicas e algoritmos propostos, incluindo exemplos de matrizes de conformação mecânica para uso com código de análise METAFOR, análise de sensibilidade para otimização de pré-formas e de modelagem de superfícies compostas recortadas com geração de malhas de qualidade, para uso em análise por Elementos Finitos ou como contorno para geração de elementos tridimensionais.