Orientador: Kamal A. P. Ismail / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bannwart_AntonioCarlos_M.pdf: 2797339 bytes, checksum: 94afe5cb251256f6681e007d82876b79 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Neste trabalho é apresentado um modelamento teórico para a descrição do desempenho térmico de um coletar solar plano com absorvedor poroso. O coletor opera através da mudança de fase de um fluido de trabalho (acetona), que percorre um circuito fechado e fornece calor latente a um fluido de transferência externo (ar). O modelamento feito abrange basicamente: a) o desenvolvimento dos parâmetros de desempenho térmico do coletar estudado; b) o estudo da hidrodinâmica e transferência de calor através do fluido de trabalho, tanto para a fase liquida (dentro do meio poroso) como, para a fase vapor...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In this work we present a theoretic modeling to describe the thermal performance of a flat plate solar collector with porous absorber. The collector's operation is based on a phase change of a working fluid (acetone) which flows thru a closed loop and supply latent heat to ar external transfer fluid(air). It covers basically: a) the obtention of the collector's performance parameters; b) the study of the hydrodynamic and heat transfer thru the working fluid, both to the liquid phase (inside the porous medium) and to the vapor phase...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

En el presente trabajo de Tesis se desarrolla el dimensionamiento y evaluación simulada de un nuevo Concentrador Parabólico Compuesto (CPC) de un Colector Lineal Fresnel (LFC), que tiene la característica de operar con 2 tuberías de absorción en lugar de una como en el modelo estándar, particularidad que le da ventajas ópticas, térmicas y proyección a mejores prestaciones operativas, por su disposición como tubería continua preparada para recirculación. El estudio de sus posibilidades energéticas de servicio, se centra en la localidad altoandina de Pilpichaca ubicada en el departamento de Huancavelica en la serranía del Perú, poseedora de un alto potencial solar pero de climatología fría por la gran altitud de su localización geográfica. De manera introductoria se presentan los aspectos generales de la tecnología de los LFCs y de los CPCs señalando sus características y su desarrollo actual. En el capítulo 1, se abordan los conceptos teóricos necesarios para el diseño y el análisis posterior, se exponen las ecuaciones implicadas, para el tratamiento de temas como: Geometría y Óptica solar, Transferencia de Calor y Masa y Termodinámica Aplicada, para hallar los resultados que servirán para medir el performance operativo del nuevo CPC propuesto como solución técnica. En el capítulo 2, se expone la metodología que será aplicada para realizar el pre dimensionamiento, análisis, evaluación y validación del nuevo diseño de CPC, presentando la secuencia lógica del flujo de tareas necesarias. En el capítulo 3, se realiza la caracterización energética y climática de la zona Caso de Estudio, también se desarrolla la evaluación del recurso en términos de encontrar la radiación solar directa (DNI) del sitio para los meses estacionales del año, a partir de hallar los ángulos solares característicos y luego aplicar modelos matemáticos de distribución horaria de valoración. En este capítulo también se trata un aspecto importante que es el dimensionamiento básico del LFC en cuanto a la configuración de su Campo de Espejos y la altura eficiente de ubicación del CPC. En el capítulo 4, se realiza el dimensionamiento geométrico y óptico del CPC propuesto, fundamentado en las teorías de optimización de flujo y uniformidad de distribución, para ello se utiliza la técnica de Trazado de Rayos Ray-Tracing- Montecarlo, a través de un software especializado de cálculo numérico, probando varios arreglos de CPCs y realizando contrastación de logros energéticos, esta tarea luego se extiende al modelo estándar para hallar las ventajas ópticas definitivas de la nueva propuesta. En el capítulo 5, se desarrolla el Balance Energético en las Tuberías de Absorción del nuevo CPC, para ello se configura una matriz climática de la zona, para hacerla interactuar con las propiedades térmicas de los materiales a través del modelo matemático de ecuaciones de conservación de masa y energía, y obtener los resultados de los rendimientos alcanzados por la instalación, bajo las Leyes de la Termodinámica. En el capítulo 6, se hace la discusión de los resultados obtenidos y sus implicancias sobre los logros alcanzados por el nuevo diseño de CPC frente al modelo estándar, haciendo las aclaraciones relevantes sobre los puntos más sensibles encontrados. Finalmente se concluye el estudio, validando la ventajas técnicas alcanzadas por el nuevo diseño de CPC en el aprovechamiento solar como energía de calor para procesos, para las aplicaciones identificadas como brecha energética, y otras actividades de fomento de desarrollo socioeconómico para la comunidad usuaria, al término se realizan las recomendaciones sobre puntos de atención sobre el tema y futuros trabajos a ser tratados. / Tesis

En Perú existen diversas poblaciones que no cuentan con acceso a viviendas, cuyo diseño contemple el clima de la zona habitada. Esto suele traducirse como una incomodidad por parte del ocupante de la vivienda, al verse obligado a permanecer en un ambiente con una temperatura alejada del rango considerado como de confort. Tras una investigación, se selecciona a la localidad de “La Joya”, provincia de Arequipa”. Esta Localidad al ser habitada por pobladores de escasos recursos, y al estar sometida a una irradiación solar anormalmente alta, que promedia hasta 8Kwh/ m2 según SENAMHI; reúne los factores causantes de una alta carga térmica por techo, la cual se traduce en una alta temperatura interior del recinto y la consecuente incomodidad del habitante. Para dar solución al problema, se propone la utilización de un “Techo enfriado”. Este tendría como característica principal el ser una única estructura alivianada provista de canales de refrigeración, capaz de sustituir el sistema convencional de techo de fibras naturales o láminas metálicas. Tras el diseño térmico y las comprobaciones mecánicas, se logra determinar que es posible evitar hasta un 61% de la carga térmica del recinto a través del techo, utilizando un caudal de agua de refrigeración de 270l/h. Para ejemplificar la aplicación, se recurre al modelo de vivienda utilizado en el proyecto “Inkaq Samanan”. Finalmente se analiza la posibilidad de aprovechar el calor antes problemático, llegándose así al diseño de una vivienda fresca y con agua caliente solar/eléctrica. / Tesis

Orientador: Isaias de Carvalho Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-11-08T11:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trevisan_OsvairVidal_M.pdf: 2034960 bytes, checksum: 77d8ef3f941c1fac1a09f7909dd1809b (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Estuda-se neste trabalho a influência do fluxo de massa do fluído e do comprimento do coletor sobre o desempenho térmico de coletores solares planos. Desenvolve-se uma metodologia para a determinação da configuração de campo Ótima para plantas de médio e grande por te. Para tanto utiliza-se o critério do custo mínimo da energia fornecida . No custo estão envolvidos os custos do investimento e de operação da planta. O cálculo da energia fornecida leva em consideração as perdas térmicas e por inércia de planta. São analisados dois exemplos de aplicação do meto do e seus resultados são comentados / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Tese de mestrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2003. / "December 2003." Title taken from PDF title screen (viewed October 22, 2007). Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2003. / Vita. Includes bibliographical references (196-206). Also available in an electronic version.

Ingeniero Comercial, Mención Administración / El objetivo de este trabajo es evaluar la factibilidad económica y técnica del reemplazo de las luminarias públicas existentes en la ciudad de Tocopilla por luminarias basadas en tecnología solar. La idea del proyecto nace de varias razones. Primero está el hecho de que existe un decreto de saturación ambiental sobre la ciudad, debido a los niveles de contaminación presentes en la zona. En segundo lugar existen motivos derivados de cambios en la regulación, que afectan principalmente a las empresas generadoras de electricidad, quienes de acuerdo al nuevo marco legal deben producir una parte de su oferta energética mediante energías renovables, lo que busca disminuir la cantidad de contaminación que producen. En caso de no contar con estas fuentes se verán expuestos a multas económicas por parte de la autoridad y además estarán entregando una señal negativa hacia toda la comunidad de no estar interesadas en producir energías más limpias. Como tercer y último factor se tiene que la ciudad de Tocopilla cuenta con prácticamente las mejores condiciones a nivel mundial para la producción de energía solar, basados en la cantidad de horas que se tiene disponibilidad de sol durante todo el año y la escasa nubosidad que afecta a la ciudad. A partir de estos antecedentes se origina este proyecto, en donde las empresas generadoras deberían estar dispuestas a costear la inversión inicial por el reemplazo de todas las luminarias, a cambio de recibir mensualmente el valor que el municipio de Tocopilla gastaba en promedio por concepto de energía eléctrica para alumbrado público. Además estas empresas se verían beneficiadas por ahorros tributarios, ya que con esto cumplirían una parte de sus obligaciones de producir energías renovables. El Municipio se vería beneficiado por una disminución de la contaminación y mostraría al país, un compromiso con las energías limpias y se convertiría en la primera ciudad del país en contar con todo su alumbrado público en base a energías amigables con el medio ambiente. La metodología utilizada corresponde a las técnicas de preparación y evaluación de proyectos, que puede descomponerse en tres etapas: Idea de proyecto, estudios de preinversión y la etapa de inversión. El criterio para evaluar la rentabilidad del proyecto se basa en la evaluación presente y futura de los costos y beneficios esperados, medidos a través de la construcción de flujos de caja. Con estos flujos se determina si el VAN del proyecto es positivo, o sea si el proyecto es rentable. En conjunto con la evaluación de este proyecto, se desarrollan temas que fueron necesarios investigar por los autores, debido a la importancia que tenían para el desarrollo de esta evaluación. Estos temas son desarrollados para facilitar la comprensión y realizar las estimaciones necesarias para la construcción de los flujos de caja. Específicamente se tratan los temas de responsabilidad social empresarial, las energías renovables, su importancia, desarrollo y futuro, y también conceptos generales sobre iluminación y luminarias. Una vez desarrollados estos puntos se procede a la evaluación del proyecto. Para esto, basados en el modelo desarrollado por Don Reinado Sapag y su hermano Don Nassir Sapag, se desarrollan los estudios del consumidor, legal, técnico, de mercado proveedor y finalmente el estudio de factibilidad económica del proyecto. En el mercado consumidor se muestran cuáles son las necesidades de la Municipalidad y se obtiene que es necesario la instalación de 2.250 luminarias. Además se indica el compromiso que tiene el Alcalde, Sr. Luis Moyano, con el proyecto y la disposición a seguir pagando una cantidad igual o menor al gasto que realiza mensualmente el municipio hasta que la inversión inicial se encuentre totalmente cancelada, momento en el cual, el municipio tendría claras ventajas financieras a partir de ese momento. En el estudio técnico se pudo precisar cuáles son los requerimientos que debían cumplir las nuevas luminarias, con el fin de entregar un servicio igual o superior al que entregan las actuales luminarias. De este estudio se obtiene que de las 2.250 luminarias, 1.500 deben entregar una potencia equivalente a 150 Watts y 750 una potencia de 250 Watts para las zonas donde existe más tránsito en la ciudad. Del estudio legal, asociado a la nueva ley eléctrica, se obtiene el ahorro que tienen las empresas generadoras eléctricas como consecuencia de la generación de energía renovable. Este ahorro viene dado por un valor equivalente a 0,4 UTM por cada MW hora de déficit. A partir de las necesidades del mercado consumidor y del estudio técnico se buscaron las alternativas que pudieran satisfacer de mejor manera las necesidades de todas las partes interesadas. Se tomó la decisión de instalar kits solares, que incluyen paneles, luminarias y baterías en los postes con los que actualmente cuenta el municipio. Se evaluaron distintos proveedores basados en los criterios técnicos establecidos, además de las ofertas económicas que entregaban y también se consideró el respaldo que tenían las empresas para desarrollar un proyecto de esta envergadura, que incluye una inversión muy significativa. Finalmente, se decide optar por la oferta que realiza la empresa Lumisolar, la cual satisface los requerimientos técnicos, cuenta con experiencia en proyectos similares, una reputación sólida y precios que permiten el desarrollo del proyecto. Se estableció que el período de instalación del proyecto sería de 6 meses y que los pagos se realizarían de manera mensual a medida que se generen avances en la instalación. El estudio económico muestra los flujos generados bajo los requerimientos encontrados en todos los estudios anteriores. De este estudio finalmente se desprende, que en un horizonte de 10 años, el VAN del proyecto es $532.203.353,con una TIR de 15,35%. Teniendo en cuenta que el VAN es positivo y la tasa de rendimiento del proyecto es superior a la tasa exigida escogida para la realización del proyecto (8,5%), el proyecto resulta rentable y se recomienda su ejecución bajo los criterios utilizados en esta tesis. La tasa escogida fue según la tasa utilizada por Electroandina para la evaluación de sus proyectos, tomándola para este caso como una tasa referencial al tratarse de una empresa generadora del Norte Grande. Para la construcción de los flujos se dispuso que se comienzan a recibir pagos por parte del municipio una vez que esté completado el reemplazo de todas las luminarias. Durante el período de 6 meses de instalación, la Municipalidad también verá disminuir su facturación mensual a medida que se producen los reemplazos por las luminarias solares. Posteriormente se incluyen sensibilizaciones sobre variables como el número de luminarias y pagos mensuales cancelados por el municipio, y se puede ver que el proyecto sigue siendo rentable aún cuando los pagos del municipio disminuyan hasta $31.856.236 mensuales. El proyecto cuenta con un valor de desecho dado por la vida útil restante de las baterías, luminarias y paneles solares, pero no se incluye en el flujo. Esto pasa a ser otro beneficio para la Municipalidad de Tocopilla. Finalmente, pensando que este proyecto busca objetivos no sólo económicos para las empresas eléctricas, mencionamos que una alternativa que incluya un pago de $33.000.000 mensuales por parte de la Municipalidad a las empresas generadoras permitiría que todos los actores involucrados en el proyecto salgan favorecidos. La Municipalidad se convertiría en la primera ciudad en contar con energía renovable para todo su alumbrado público, colaboraría con la descontaminación de la ciudad, dispondría de siete millones extras todos los meses para otros usos y entregaría a sus habitantes un servicio de igual o mejor calidad del que disponían. Por el lado de las generadoras recuperarían su inversión y obtendrían la tasa de rentabilidad exigida para sus proyectos, además de otros beneficios institucionales como consecuencia de actuar de acuerdo a la responsabilidad social empresarial, lo que mejoraría su imagen con la comunidad y entregaría una señal importante al mostrar el compromiso que tiene la empresa no sólo con sus accionistas, sino que con todas las partes que se ven afectadas por el desarrollo de sus operaciones, y en especial con la población de Tocopilla, que ha sido muy castigada por la contaminación medio ambiental, lo que ha traído como consecuencia la declaración por parte de las autoridades pertinentes, como zona de saturación ambiental.

O preocupante cenário energético atual protagonizado pelas fontes de combustíveis fósseis justifica todas as iniciativas para o desenvolvimento de materiais e processos que possam transformar os recursos renováveis em energia útil. Hoje em dia, as células solares de perovskita (PSCs) estão atraindo muita atenção da comunidade científica. Estes semicondutores híbridos (orgânico-inorgânicos) podem ser processados a partir de soluções químicas e apresentar propriedades ópticas e eletrônicas comparáveis com as dos semicondutores de alta cristalinidade, como o GaAs. Essas vantagens colocam as PSCs no topo dos tópicos mais investigados no campo fotovoltaico. Geralmente, as camadas transportadoras de elétrons (ETL) nestas células solares compreendem um óxido metálico de largo band gap, cujo modelo típico e amplamente usado é o óxido de titânio TiO2. Nesta pesquisa são apresentados resultados dos estudos da inclusão em PSCs de novas camadas ETLs baseadas em óxido de nióbio (Nb2O5). As camadas de Nb2O5 foram obtidas por meio da deposição por sputtering de filmes finos de nióbio sobre vidros condutores e subsequente oxidação térmica (OT). Uma eficiência de conversão de potência (PCE) máxima de 2,8% em estado estacionário foi obtida usando Nb2O5 resultado da OT de um filme de Nb de 90 nm Este resultado se deve às propriedades intrínsecas da perovskita e a um equilíbrio adequado entre a cobertura superficial e a extração de carga do filme de Nb2O5. Os estudos de espectroscopia de impedância (IS) obtidos suportam e estendem a validade do modelo de circuito equivalente de Bisquert, onde processos dinâmicos em altas frequências descrevem o transporte de carga na perovskita e na ETL e transferência de carga nessa interface. Também são apresentados os estudos da incorporação direta de cátions alcalinos em camadas compactas de TiO2 formadas por anodização em eletrólito aquoso baseado em ácido fosfórico contendo perclorato de lítio. As medidas usando a técnica de Análise por Detecção de Recuo Elástico (ERDA) mostram que acontece incorporação de íons de lítio durante a anodização, enquanto que os transientes da voltagem de célula permitem evidenciar as diferentes propriedades eletrônicas das camadas de TiO2 dopadas com Li. Como parte final desta pesquisa é proposto e discutido um mecanismo da incorporação in situ do Li durante a obtenção das camadas de TiO2 anódico.

Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-19T18:20:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoPropriedadesÓtica.pdf: 5454417 bytes, checksum: ba17d5bd9cd612c2b8e2084921e42a4c (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-26T11:06:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoPropriedadesÓtica.pdf: 5454417 bytes, checksum: ba17d5bd9cd612c2b8e2084921e42a4c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T11:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoPropriedadesÓtica.pdf: 5454417 bytes, checksum: ba17d5bd9cd612c2b8e2084921e42a4c (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho tem como objetivo principal estudar as propriedades optoeletrônicas da clorofilina cúprica de sódio (SCC) comercial para aplicação em dispositivos fotovoltaicos com estruturas ITO/(PAH/SCC)n/Al e ITO/(PAH/SCC)n/Ca/Al. A motivação para a realização deste estudo é o desenvolvimento de células solares orgânicas de baixo custo à base de materiais com solubilidade em água que possam ser utilizados como fontes alternativas de energia renovável. Filmes depositados pela técnica de automontagem (LBL, do inglês layer-bylayer) e soluções de SCC em diferentes solventes foram preparadas e suas propriedades foram investigadas por meio da espectroscopia de absorção e fluorescência. Utilizou-se como camada fotoativa os filmes automontados de SCC nos dispositivos fotovoltaicos de monocamada. Os dispositivos foram, então, caracterizados eletricamente através das medidas de condutividade dc (curvas tensão-corrente) e da espectroscopia de impedância (ac) e medida de fotocondutividade persistente. A partir dos resultados e dos ajustes teóricos, foi possível analisar os processos optoeletrônicos envolvidos na conversão de energia pelo dispositivo, caracterizá-los quando a sua eficiência de conversão e obter parâmetros importantes que influenciam o desempenho dos dispositivos fotovoltaicos. _____________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, sodium copper chlorophyllin (SCC) optoelectronic properties were analyzed and employed as active layer of organic photovoltaic device with ITO/(PAH/SCC)n/Al and ITO/(PAH/SCC)n/Ca/Al structures. Organic photovoltaic devices (OPVs) based on water-soluble materials could be low-cost production, chlorinated solvents free, widely practical, foldable, and flexible large area devices. The SCC film was deposited onto ITO electrode by layer-by-layer technique (LBL) which involves the sequential deposition of multilayers by immersing the substrates alternately into aqueous cationic solution of polyallylamine hydrochloride (PAH) and anionic solutions of sodium copper chlorophyllin (SCC). The absorption spectra of films and solutions were optically characterized with UV-Vis and fluorescence spectroscopies. Photovoltaic devices were characterized by the current density–voltage, impedance spectroscopy and persistent photocondutivity measurement. Experimental data were fitted by theoretical models and important parameters of devices performance were found.