Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:17:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321636.pdf: 31550860 bytes, checksum: c47058e82c23acbd72d0dec1e4b1ce26 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta tese apresentam-se os procedimentos envolvidos na implementação prática de uma microrrede composta por um arranjo fotovoltaico de 1 kW,um aerogerador de 1 kW, uma célula a combustível de 1,2 kW e um banco de supercapacitores de 31,5 F/ 250V. O sistema, concebido de maneira apermitir o suprimento ininterrupto de energia a uma carga crítica cc, é capazde operar em dois modos distintos: interligado à rede ou isolado. Quandooperando no modo interligado, a rede elétrica da concessionária se fazpresente, absorvendo a energia excedente nos momentos em que a geraçãorenovável superar a demanda, ou complementando-a, caso contrário.Ressalta-se que neste modo de operação a célula a combustível, por ser afonte cujo custo de despacho é o mais elevado (cenário brasileiro), jamais éacionada. Em contrapartida, no modo isolado, devido à ausência da rede, aoperação do sistema fica condicionada à potência das fontes renováveis,sendo a célula a combustível acionada apenas em casos críticos, de forma aassegurar a continuidade de energia à carga e a autonomia do sistema,definida, por sua vez, pelo montante de hidrogênio estocado. Além daanálise dos resultados inerentes a oito distintos cenários, oriundos dasvariadas combinações de geração e demanda, o trabalho apresentametodologias de escolha, projeto e dimensionamento e controle dosconversores estáticos que compõem cada um dos estágios de processamentode energia, aprofunda a discussão a respeito da geração descentralizada,propõe uma estratégia de controle do fluxo de potência entre as fontesrenováveis, a rede elétrica e a carga crítica e aborda os efeitos relacionadosao emprego de bancos de supercapacitores na estabilidade de sistemascompostos por múltiplas fontes. Por fim, resultados de simulação eexperimentação são apresentados como forma de validar os conceitos. <br> / This work presents the procedures related to the practical implementation of a microgrid composed of 1 kW photovoltaic array, a 1 kW wind generator, a 1.2 kW fuel cell and a supercapacitor bank of 31,5 F/ 250V. The system, designed for allowing the uninterrupted maintenance of critical dc load, is able to operate in two distinct modes: grid-connected or stand alone. When in grid-connected mode, the main grid absorbs the extra generated power or complementing it, depending on the load requirements. In this mode, the fuel cell is never active due its high cost (Brazilian scenario). On the other hand, in standalone mode, the load demand is exclusively supplied by the renewable energy sources. However, the fuel cell is started only if there is not enough power provided by the photovoltaic array and wind turbine generator. Thus, the system autonomy is limited to the amount of stored hydrogen. Besides the analysis concerning the results from eight distinct scenarios, obtained by the combination of power generation and load demand, this work presents the methodologies related to the choice, design, size, and control of the employed power converters, discusses about the concept of decentralized generation, proposes a strategy to control the power flow among the renewable energy source, the main grid and the critical load and describes the effects of supercapacitor banks employment on the microgrid stability. Finally, results from simulation and experimentation are used in order to validate the concepts.

Orientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Banca: José Mauro Santana da Silva / Banca: Franciene Andrade de Pádua / Resumo: A preocupação com as questões ambientais e o desenvolvimento de diversos tipos de energias alternativas estimula a participação cada vez maior de fontes renováveis de energia. A energia gerada por meio da queima da biomassa é o maior destaque dentre as fontes renováveis, sendo uma das mais exploradas atualmente. O aumento da demanda de biomassa aumentou a necessidade de gerar uma maior quantidade de material em menor tempo e em áreas cada vez mais reduzidas. O presente estudo avaliou o crescimento e a produção da biomassa aérea em plantio de Eucalyptus grandis (Clone G21), no sistema de talhadia com enfoque na produção de biomassa florestal ao fim do ciclo de dois anos. O trabalho foi realizado na Universidade Estadual Paulista (UNESP), em área experimental da Fazenda Lageado, localizada no município de Botucatu - SP. A floresta de Eucalyptus grandis foi implantada em março de 2012 no sistema florestal de curta rotação em espaçamento de 3 x 1 m e colhida com a colhedora florestal FR 9060 da New Holland. A segunda rotação foi conduzida a partir da rebrota do plantio anterior com início em de outubro de 2013. A área foi subdivida em quatro tratamentos, os quais foram dispostos em dois fatores: com a desbrota e sem a desbrota; e com a aplicação da adubação comercial e sem a aplicação de adubação. O trabalho foi desenvolvido em um experimento inteiramente casualizado e considerou-se um esquema fatorial (2 x 2) com dois fatores, desbrota e adubação, foi realizado a ANOVA e quando apresentou diferença significativa foi realizado o teste TUKEY para a comparação entre as médias. A produção de biomassa florestal seca resultou em uma média geral dentre os tratamentos de 17,34 toneladas por hectare e o fuste foi o componente arbóreo que mais produziu tanto biomassa fresca quanto biomassa seca por hectare, o qual representa cerca de 91 % de toda a biomassa produzida na ... / Abstract: The power generated by biomass burning is the biggest highlight from renewable sources, one of the most currently used. With the increasing use of biomass, the need arises to produce more biomass in less time in a smaller area. This study aims to evaluate the growth and biomass production of Eucalyptus grandis, G21 clone, the coppice system, with a focus on production of forest biomass. The study was conducted at São Paulo State University (UNESP) in the experimental area of Lageado Farm, located in Botucatu SP. The Eucalyptus grandis forest was established in March 2012 in forest system of short rotation with spacing of 3 x 1 m at 18 months of age was held the first thinning in total area, with forest harvester FR 9060 New Holland, which gathers all the tree components, stem, branches and leaves. After harvesting the area was subdivided into 4 equal parts where set 4 treatments, which are arranged on two factors: With the completion of thinning and without the use of thinning; and the application of commercial fertilizer or without the application of commercial fertilizer. The study was conducted in a completely randomized experiment and considered a factorial arrangement (2 x 2) with two factors, thinning and fertilizing. It was found that the thinning and fertilization influenced some physical properties of forest biomass. The components of biomass differed in all the treatments. Especially the leaves which had the highest average values of the gross calorific value (20.9 MJ kg-1 ), higher fixed carbon (15 %). The highest dry matter yield, 18,690 kg, was presented by the treatment without thinning and fertilization. The same treatment also showed the highest amount of energy potential, 336.06 GJ ha-1 . Fertilization worked significantly in the production of dry biomass and consequently the energy potential per area ... / Mestre

Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batalha_TiagoPeres_M.pdf: 29669933 bytes, checksum: 83773b03eb136ff18c60979de7ceaffe (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Áreas rurais ou isoladas são geralmente abastecidas com energia baseada na queima de óleo diesel. No entanto, estratégias melhores podem ser implementadas utilizando-se recursos de energia renováveis disponíveis na região como recursos hidráulicos, biomassa entre outros. A tecnologia hidrocinética está entre as mais promissoras soluções uma vez que é relativamente barata, de fácil manufatura, confiável e adequada para a maioria das áreas amazônicas devido à grande capacidade hidráulica e predominância de assentamentos de baixa densidade populacional localizados nas margens de rios. Esta dissertação desenvolve uma metodologia de simulação numérica de dinâmica dos fluidos com aplicação das equações de RANS (Reynolds Average Navier Stokes) e malhas bi e tridimensionais para caracterização e projeto de turbinas hidrocinéticas de eixo vertical. Diferentes perfis de pá foram analisados, tais como placa plana, arco circular, NACA simétrico e assimétrico. Os efeitos de número de pás, perfil da pá e velocidade do fluxo de água sobre os coeficientes de torque e potência são apresentados e discutidos. As vantagens desse tipo de turbina incluem operação independente da direção da corrente, reversibilidade, possibilidade de agrupamento, construção barata e sistemas de transmissão simples. Um sistema de apenas uma turbina de 0,5 m de raio e 1 m de altura com sete lâminas submetida à razão de velocidade da ponta de 2,5 com velocidade de fluxo de água de 2 m/s teria potência de aproximadamente 1,6 kW, o que é suficiente para alimentar aproximadamente 7 casas de padrão de consumo médio no Brasil / Abstract: Rural and isolated areas are usually served by diesel based energy supply. However, better strategies can be implemented using renewable energy sources available in the area such as hydraulic, biomass and others. The hydrokinetic technology is among the promising technologies since it is relatively cheap, easy to manufacture, reliable and suitable for most of the Amazon areas because of the large hydraulic capacity and low density population settlements near rivers borders. This dissertation uses CFD, RANS (Reynolds Average Navier Stokes) equations and two and three-dimensional meshes to characterize and develop a methodology of numerical simulation of a vertical axis hydrokinetic turbine. In the simulations, different blade profiles were used such as flat plate, circular arc, symmetric and asymmetric NACA profiles. The effects of the number of blades, blade profile and water flow velocity on the turbine torque and power coefficients were presented and discussed. The advantages of this type of turbines include operation independent of current direction, reversibility, possibility of stacking, cheap construction and simple transmission systems. A system with only one turbine with radius of 0.5 m and height of 1 m with seven blades submitted to a tip speed ratio of 2.5 with water flow velocity of 2 m/s would have power of approximately 1.6 kW, what is enough to supply energy to 7 standard homes in Brazil / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Bastiaan Philip Reydon / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-08-02T18:18:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_FranciscoCarlosdaSilveira_D.pdf: 8275606 bytes, checksum: 946245a4880ceb7c38e19529e0995d42 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O objetivo desta tese é refletir, a partir de uma experiência concreta - no caso a reserva extrativista Chico Mendes -, qual a política ambiental mais adequada à conservação da floresta Amazônica ou, em termos genéricos, à conservação de uma florestajropical de um país em desenvolvimento. Trabalha-se com a hipótese de que as reservas extrativistas (RESEX), como fruto de uma luta política e social dos movimentos locais, podem ser consideradas como uma alternativa à criação de reservas de cunho preservacionistas, definindo um novo paradigma de regulação ambienta!. Não se pretende afirmar com isto que as RESEX devam ser consideradas como modelo de desenvolvimento sustentável da Amazônia, mas como uma experiência que pode ser replicada, visando ao desenvolvimento sustentado do meio rural amazônico ou outras áreas de floresta tropical úmida. Isto, principalmente, tendo em vista as múltiplas dimensões que a constituem: o que consolida este projeto como uma experiência inovadora de conservação da floresta tropical. Este cenário, por outro lado, reforça o debate suscitado pela importância crescente das Reservas Extrativistas, não só como proposta baseada nos princípios da sustentabilidade mas, sobretudo, pelas suas especificidades: proposta de preservação com a presença do homem e, como fruto de um movimento político dos seringueiros acreanos, em resposta à tentativa de expropriação da terra e ao processo de derrubada da floresta / Doutorado / Politica Economica / Doutor em Ciências Econômicas

Orientador: Arsenio Oswaldo Seva Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Medeiros_JosemarXavierde_D.pdf: 62829521 bytes, checksum: 74aec77d4120ea64e7717b4457180a95 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho analisa a questão da energia na siderurgia. Em particular, faz uma análise das principais questões de natureza sócio-econômica e ambiental envolvidas com o sistema de produção e utilização do carvão vegetal. Ao longo do trabalho procurou-se exercitar a análise não apenas técnica, mas também econômica, social e ambiental relacionada com o suprimento de carvão vegetal ao setor siderúrgico. Apesar do setor siderúrgico ser o maior consumidor desse combustível, entretanto não deve ser colocado como o principal responsável pelo desmatamento das florestas nativas. De igual modo procurou-se estabelecer a compreensão de que a dinâmica dos problemas envolvidos com o sistema de suprimento de uma fonte de energia - neste caso, o carvão vegeta 1, envolve causas e efeitos, localizados nas diversas esferas das atividades humanas: a da organização social, a dos modos de produção; e a das relações ambientais. Por fim, analisa as implicações da atual legislação ambiental relacionada com a atividade de carvoejamento e procura investigar quais as principais estratégias adotadas pelos grandes consumidores de carvão vegeta 1 para um cenário muito próximo de redução na oferta dessa forma de energia ¿renovável¿ / Abstract: This study analyses the question of the energy and siderurgy. Particularly is focussed the mains social, economics and environmental questions about the production and ut.ilization system of charcoal. In spite of siderurgy consumes more than 70 % of the national charcoal production, it cannot be in charge of by the end of the native forests. Also is analysed the actual legislation about forests and environment and its implications with the charcoal production. The mains strategies of the big consumers of charcoal and possibilities to use mineral coke is investigated. / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Made available in DSpace on 2017-03-14T14:10:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-10. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-14T14:42:45Z : No. of bitstreams: 1 000879291.pdf: 3371917 bytes, checksum: 0e188d1e01c355958e9d9bc95cc96f96 (MD5) / Essa pesquisa investigou o tema de energias renováveis por meio de um método proposto com a finalidade de rastrear a viabilidade econômico-financeira em duas plantas industriais a partir de biomassa. A primeira, denominada planta industrial unidade sucroenergética (também nomeada neste trabalho como planta I), situada no Estado de São Paulo, Brasil, produz não somente açúcar e álcool, mas também energias (mecânica, térmica e elétrica), sendo estas a partir do bagaço da cana-de-açúcar. Já a segunda, denominada planta industrial central térmica (também chamada neste estudo de planta II), localizada na Comunidade Autônoma de Castilla y León (uma das Comunidades Autônomas que pertence à região norte da Espanha), produz somente energia térmica, representada neste estudo por MWh de energia elétrica. Essa planta II produz energias a partir de resíduos florestais provenientes de podas de árvores (pinheiros). Ambas as plantas pertencem ao Setor de Energias Renováveis a partir da Biomassa. O método proposto de análise, denominado Proposta de Gestão Econômico-Financeira Aplicada em Energias Renováveis a partir da Biomassa, partiu dos Postulados Teóricos de Kaplan e Anderson (2008; 2007; 2004), de Kaplan e Cooper (1988), de Gitman (2004); Van Horne (1993) e de Allora et al (1995). Os resultados apresentados foram de grande relevância ao setor, como as informações geradas pelo projeto modelo-piloto-I, que atribuiu 24,81% dos custos operacionais ao produto energia elétrica e 75,19% aos produtos álcool e açúcar. A capacidade não-utilizada dessa planta apresentou-se na ordem de 7.097.752 minutos, equivalente a 24,57% do total da capacidade ... / This research investigated the topic of renewable energy through a proposed method in order to trace the economic and financial viability of two industrial plants from biomass. The first, called 'sugarcane unit industrial plant' (also named as plant I in this text), located in São Paulo State, Brazil, produces not only sugar and alcohol, but also energy (mechanical, thermal and electrical), and these types of energy are produced from sugarcane bagasse. The second, called 'industrial thermal power plant' (also named as plant II), located in Castilla y León (one of the Autonomous Communities in Northern Spain), produces only thermal energy, indicated by MWh. Plant I produces energy out of forest residues from pruning pine trees. Both plants belong to Biomass Renewable Energy. The proposed method of analysis entitled as 'Proposal of Applied Economic and Financial Management in Biomass Renewable Energy' is based on Kaplan's and Anderson's (2008, 2007, 2004), Kaplan's and Cooper's (1988), Gitman's (2004); Van Horne's (1993) and Allora's et al (1995) theoretical postulates. The ...

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:26:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324700.pdf: 1673409 bytes, checksum: 62e052f7b358f846c8ed13049f96a5ef (MD5) Previous issue date: 2013 / A população do Planeta atinge o quantitativo de sete bilhões de habitantes e equacionar energia para todo esse contingente de pessoas é um grande desafio. Desafio maior ainda, quando sabemos que existem muitas desigualdades sociais entre países e entre regiões de um mesmo país. Fazer recuar as demandas de consumo de energia de países desenvolvidos parece ser um exercício complicado e quase sempre sem bons resultados. Por outro lado, a busca da equidade social de países subdesenvolvidos e em desenvolvimento exercerá, necessariamente, uma grande pressão na demanda de energia. Estamos no limiar de grandes mudanças tecnológicas, pesquisas buscam novas tecnologias para obtenção de energias mais limpas, renováveis e com mais eficiência. Tecnologias que podem revolucionar o mundo e buscar novos caminhos para a humanidade. Assistimos atualmente, com muita expectativa, todas as possibilidades relacionadas ao Grafeno. As prospecções de matrizes energéticas devem levar em conta a inserção dessas novas tecnologias, bem como as oportunidades energéticas e particularidades regionais. Recentemente, em 2010, a FIEMG lançou o Programa Minas Sustentável que visa não só aumentar a adequação legal ambiental das indústrias de Minas, mas, principalmente, buscar a eficiência em seus processos de transformação minimizando assim a pressão sobre o capital natural e otimizando os ganhos econômicos e suas competitividades ? transformando boas práticas ambientais em negócio. O sucesso deste programa pode impactar positivamente a matriz energética do Estado Minas Gerias, tornando-a mais atrativa do ponto de vista da sustentabilidade econômica e ambiental. Evidentemente, o arcabouço institucional ambiental tem uma relação estreita com a inserção dos diferentes recursos energéticos na matriz. Não só na graduação de suas inserções na matriz, mas também, em relação à dinâmica temporal de seus licenciamentos ambientais. Faz-se então necessário, algumas considerações conceituais a respeito desse arcabouço. A abordagem metodológica empregada neste trabalho está centrada em um amplo levantamento e pesquisas bibliográficas do assunto e, tem como objeto, fazer considerações sobre a Matriz Energética do Estado de Minas Gerais, levando em conta suas interações com a eficiência energética, as indústrias e com o marco regulatório ambiental brasileiro e mineiro.<br> / Abstract : The population of the planet reaches the amount of seven billion inhabitants and energy to equate this whole contingent of people is a big challenge. Biggest challenge yet, when we know that there are many inequalities between countries and between regions within the same country. Curbing the demand for energy in developed countries appears to be a complicated exercise and almost always without good results. On the other hand, the pursuit of social equity in underdeveloped and developing exercise necessarily great pressure on energy demand. We are on the threshold of major technological changes, research new technologies seek to obtain cleaner energy, renewable and more efficient. Technologies that could revolutionize the world and seek new paths for mankind. Witnessing today, with much anticipation, all the possibilities related to graphene. The prospects of energy matrices must take into account the inclusion of these new technologies as well as energy opportunities and regional particularities. Recently, in 2010, launched by FIEMG the ?Minas Sustainable Program? aimed not only to increase the legal adequacy of the environmental Minas industries, but mainly seek efficiencies in their manufacturing processes thereby minimizing the pressure on natural capital and optimizing gains their economic and competitivities - turning good environmental practices in business. The success of this program can positively impact the energy matrix of the Minas Gerais State, making it more attractive from the point of view of economic and environmental sustainability. Of course, the environmental institutional framework has a close relationship with the insertion of different energy resources in the matrix. Not only in degree from their insertions in the matrix, but also in relation to the temporal dynamics of their environmental licenses. It is then necessary, some conceptual considerations concerning this framework. The methodological approach employed in this study is based on an extensive survey and research literature of the subject and the object is to make considerations about the Energy Matrix of Minas Gerais, taking into account their interactions with energy efficiency, the industries and the Brazilian and Minas Gerais regulatory environment.

Orientador: Osmar de Carvalho Bueno / Coorientador: José Giacomo Baccarin / Coorientador: Gregório Antolín Giraldo / Banca: Wilson Kendy Tachibana / Banca: David Pereira Lopes Santos / Banca: Gregorio Antoniolin Giraldo / Resumo: Essa pesquisa investigou o tema de energias renováveis por meio de um método proposto com a finalidade de rastrear a viabilidade econômico-financeira em duas plantas industriais a partir de biomassa. A primeira, denominada "planta industrial unidade sucroenergética" (também nomeada neste trabalho como planta I), situada no Estado de São Paulo, Brasil, produz não somente açúcar e álcool, mas também energias (mecânica, térmica e elétrica), sendo estas a partir do bagaço da cana-de-açúcar. Já a segunda, denominada "planta industrial central térmica" (também chamada neste estudo de planta II), localizada na Comunidade Autônoma de Castilla y León (uma das Comunidades Autônomas que pertence à região norte da Espanha), produz somente energia térmica, representada neste estudo por MWh de energia elétrica. Essa planta II produz energias a partir de resíduos florestais provenientes de podas de árvores (pinheiros). Ambas as plantas pertencem ao Setor de Energias Renováveis a partir da Biomassa. O método proposto de análise, denominado "Proposta de Gestão Econômico-Financeira Aplicada em Energias Renováveis a partir da Biomassa, partiu dos Postulados Teóricos de Kaplan e Anderson (2008; 2007; 2004), de Kaplan e Cooper (1988), de Gitman (2004); Van Horne (1993) e de Allora et al (1995). Os resultados apresentados foram de grande relevância ao setor, como as informações geradas pelo projeto modelo-piloto-I, que atribuiu 24,81% dos custos operacionais ao produto energia elétrica e 75,19% aos produtos álcool e açúcar. A capacidade não-utilizada dessa planta apresentou-se na ordem de 7.097.752 minutos, equivalente a 24,57% do total da capacidade ... / Abstract: This research investigated the topic of renewable energy through a proposed method in order to trace the economic and financial viability of two industrial plants from biomass. The first, called 'sugarcane unit industrial plant' (also named as plant I in this text), located in São Paulo State, Brazil, produces not only sugar and alcohol, but also energy (mechanical, thermal and electrical), and these types of energy are produced from sugarcane bagasse. The second, called 'industrial thermal power plant' (also named as plant II), located in Castilla y León (one of the Autonomous Communities in Northern Spain), produces only thermal energy, indicated by MWh. Plant I produces energy out of forest residues from pruning pine trees. Both plants belong to Biomass Renewable Energy. The proposed method of analysis entitled as 'Proposal of Applied Economic and Financial Management in Biomass Renewable Energy' is based on Kaplan's and Anderson's (2008, 2007, 2004), Kaplan's and Cooper's (1988), Gitman's (2004); Van Horne's (1993) and Allora's et al (1995) theoretical postulates. The ... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-19Bitstream added on 2014-06-13T18:26:32Z : No. of bitstreams: 1 sato_ai_me_bauru.pdf: 1188425 bytes, checksum: a339b70a2f5c112ab87f327dbf976662 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A utilização de coletores solares - seja para aquecimento de água, produção de energia elétrica, calefação de ambientes ou ainda alimentando sistemas de refrigeração - apresenta uma forte tendência de expansão. As principais razões para isto são que fontes de energias renováveis possuem baixo impacto ambiental além do fato que estes sistemas estão se tornando financeiramente acessíveis. A pesquisa científica neste campo tem acompanhado tal expansão e o coletor solar com tubos evacuados destaca-se como um importante foco de estudos. Projetos deste tipo caracterizam-se pelo seu peculiar processo de fabricação e a sua reduzida perda térmica para o ambiente, aumentando a sua eficiência, principalmente nas regiões frias. Quanto à análise dos fenômenos físicos presentes na operação deste equipamento, devem ser considerados os conceitos inerentes a todos os coletores, como: os mecanismos de captação de radiação solar, convecção natural, condução e os perfis de velocidades e temperaturas ao longo dos sistema. Com isto, diversos estudos foram publicados para obter a representação da estratificação do fluido no interior dos tubos e do reservatório, assim como para a modelagem analítica do problema de fluxo de calor. Este trabalho propõe o estudo de aquecedores solares com tubos evacuados, suas características de operação e parâmetros operacionais. Para o desenvolvimento desta pesquisa, utilizou-se uma ferramenta computacional auxiliar - neste caso, um software para fluidodinâmica computacional (na sigla em inglês, CFD) / The solar collectors usage - whether for water heating, electricity production, ambient heating or associated as heat source in cooling systems - has a strong expansion in studies and investments. The man reasons for this are that renewable energy sources have low environmental impact and the fact that these systems are becoming economic reliable. Researches in this field followed such expansion and the evacuated tube solar collector system stands as an important study focus. Such designs are characterized by their peculiar manufacturing process and its reduced heat loss to the ambient, which increases its thermal efficiency (especially in cold regions). The physical phenomena presented in the operation of this equipment is usually analyzed considering the concepts inherent to all collectos, such as concepts coupled to solar radiation receiving, natural convention heat transfer, conduction through glass thickness, and velocity and temperature profiles in the system. Numerous studies were published to represented the fluid stratification inside the tubes and the storage tank, as well as the analytical modeling of the fluid thermal problem. The objectives of this paper were the study of a solar heater with evacuated tube, regarding the operating characteristics and operational parameters. For this reason, a computational fluidynamics (CFD) was used

Orientador: Vicente Luiz Scalon / Banca: Carlos Alberto Carrasco Altemani / Banca: Alcides Padilha / Resumo: A utilização de coletores solares - seja para aquecimento de água, produção de energia elétrica, calefação de ambientes ou ainda alimentando sistemas de refrigeração - apresenta uma forte tendência de expansão. As principais razões para isto são que fontes de energias renováveis possuem baixo impacto ambiental além do fato que estes sistemas estão se tornando financeiramente acessíveis. A pesquisa científica neste campo tem acompanhado tal expansão e o coletor solar com tubos evacuados destaca-se como um importante foco de estudos. Projetos deste tipo caracterizam-se pelo seu peculiar processo de fabricação e a sua reduzida perda térmica para o ambiente, aumentando a sua eficiência, principalmente nas regiões frias. Quanto à análise dos fenômenos físicos presentes na operação deste equipamento, devem ser considerados os conceitos inerentes a todos os coletores, como: os mecanismos de captação de radiação solar, convecção natural, condução e os perfis de velocidades e temperaturas ao longo dos sistema. Com isto, diversos estudos foram publicados para obter a representação da estratificação do fluido no interior dos tubos e do reservatório, assim como para a modelagem analítica do problema de fluxo de calor. Este trabalho propõe o estudo de aquecedores solares com tubos evacuados, suas características de operação e parâmetros operacionais. Para o desenvolvimento desta pesquisa, utilizou-se uma ferramenta computacional auxiliar - neste caso, um software para fluidodinâmica computacional (na sigla em inglês, CFD) / Abstract: The solar collectors usage - whether for water heating, electricity production, ambient heating or associated as heat source in cooling systems - has a strong expansion in studies and investments. The man reasons for this are that renewable energy sources have low environmental impact and the fact that these systems are becoming economic reliable. Researches in this field followed such expansion and the evacuated tube solar collector system stands as an important study focus. Such designs are characterized by their peculiar manufacturing process and its reduced heat loss to the ambient, which increases its thermal efficiency (especially in cold regions). The physical phenomena presented in the operation of this equipment is usually analyzed considering the concepts inherent to all collectos, such as concepts coupled to solar radiation receiving, natural convention heat transfer, conduction through glass thickness, and velocity and temperature profiles in the system. Numerous studies were published to represented the fluid stratification inside the tubes and the storage tank, as well as the analytical modeling of the fluid thermal problem. The objectives of this paper were the study of a solar heater with evacuated tube, regarding the operating characteristics and operational parameters. For this reason, a computational fluidynamics (CFD) was used / Mestre