A utilização de nanopartículas poliméricas como carreadores de filtros solares tem sido descrita na literatura, com intuito de possibilitar uma maior retenção desses no estrato córneo. Esse trabalho teve por objetivo desenvolver formulações nanotecnológicas fotoprotetoras a partir de variações na composição do núcleo oleoso e na composição quali-quantitativa dos filtros solares selecionados. Inicialmente, foram preparadas formulações contendo somente metoxicinamato de octila (OMC), afim de determinar a melhor concentração do filtro no núcleo. A análise da estabilidade dessas nanocápsulas mostrou que a menor concentração de OMC foi a ideal para a sua localização preferencial no núcleo. Posteriormente, a essa formulação foi adicionado 16 mg/mL de um óleo adicional, obtendo-se a formulação NC1, a qual apresentou tamanho nanométrico e potencial zeta variando entre -9 e -18 mV. Após a secagem das formulações contendo OMC ou OMC associado ao óleo adicional, a retomada do tamanho nanométrico foi obtida em sua totalidade apenas para a formulação contendo OMC e o óleo adicional. No estudo do gradiente de densidade observou-se que essa mesma formulação, apresentou a menor tendência à mistura de partículas. A formulação NC1 também propiciou maior fotoestabilização do OMC, da mesma forma como a sua respectiva forma pulverulenta. Após incorporação dos nanoinsumos em hidrogéis, os valores de pH, comportamento reológico e características organolépticas obtidas foram adequadas para aplicação tópica. No estudo da capacidade fotoprotetora, a formulação contendo NC1 apresentou melhor desempenho. O hidrogel contendo NC1 também apresentou maior retenção no estrato córneo em ambos os tempos de análise (2 h e 6 h) em relação aos demais hidrogéis contendo somente OMC. Em um estudo final, foram adicionados outros dois filtros solares à formulação NC1, a octiltriazona e bemotrizinol. As formulações apresentaram tamanho de partícula, bem como pH e potencial zeta, adequados. Na análise da estabilidade física das formulações, observou-se que as mesmas mantiveram-se estáveis durante todo o período de análise. No estudo da capacidade fotoprotetora e da capacidade absortiva, a formulação contendo um total de 3 mg/mL de filtros solares encapsulado apresentou melhor desempenho. No estudo de penetração cutânea, esse mesmo semissólido apresentou melhor retenção no estrato córneo após 6 horas em relação ao semissólido contendo os três filtros na forma livre. No estudo avaliando as peles suínas tratadas com as formulações seguida da irradiação em lâmpada UVB, os hidrogéis contendo nanocápsulas (gel contendo NC1 e o gel contendo NC4) foram aqueles que mostraram maior capacidade de evitar os danos provocados pela radiação. Em síntese, esse trabalho demonstrou a superioridade das nanocápsulas desenvolvidas em relação aos hidrogéis não-nanotecnológicos. Também foi demonstrado a possibilidade de encapsulação de mais de um filtro solar no núcleo oleoso das nanocápsulas. / Polymeric nanoparticles containig sunscreens have been developed in several studies mainly to enable greater retention in the stratum corneum. This work aimed to develop photoprotective formulations based on nanotechnology by variyng in the oil core composition and quali-quantitative composition of selected sunscreens. Initially, only formulations containing ethylhexyl methoxycinnamate (EMC) were prepared, in order to determine the optimal concentration of this filter in the nanoparticles core. The stability analysis of these nanocapsules demonstrated that the lower concentration of EMC was the optimal for its core location. To this formulation 16 mg / mL of an additional oil was added, obtaining the NC1 formulation, which had nanometer size and zeta potential ranging between -9 and -18 mV. After drying the formulations containing EMC or EMC associated with additional oil, the resumption of nanometric particle size were obtained in its entirety only for the formulation containing EMC and additional oil. In the study of density gradient, this formulation also showed a lower tendency of particle mixture. The NC1 formulation also provided greater photostabilization of EMC, just as its respective dry form. After incorporation of nanoparticles in hydrogels, the pH values, rheological behavior and organoleptic characteristics were appropriated for topical application. In the study of photoprotective capacity, the formulation containing NC1 presented the best performance. The hydrogel containing NC1 showed greater retention in the stratum corneum for 2 and 6 hours, compared to other hydrogels containing only EMC. In a second study, the sunscreens ethylhexyl triazone and bemotrizinol were added to NC1 formulation. The formulations had suitable particle size as well as pH and zeta potential. In the analysis of physical stability of these formulations, it was observed that they were stable throughout the period of analysis. In the study of photoprotective capacity and absorptive capacity, the formulation containing 3 mg/mL of sunscreens encapsulated showed the best performance. In the study of skin penetration, this semisolid showed better retention in the stratum corneum only after 6 hours compared to semisolid containing three sunscreens in free form. In a study evaluating the porcine skin treated with the formulations and submitted to UVB irradiation, hydrogels containing nanocapsules (hydrogel containing NC1 and hydrogel containing NC4) were those that showed greater capacity to prevent damage caused by radiation. In summary, this study demonstrated the superiority of developed nanocapsules in relation to non-nanotechnology hydrogels. It was also demonstrated the possibility of encapsulation of more than one sunscreen in the oil core of nanocapsules.

Made available in DSpace on 2016-08-03T12:19:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SergioFeitosa.pdf: 2782616 bytes, checksum: ac4500c3afac5bf5d0935b2f2d054231 (MD5) Previous issue date: 2013-06-28 / The Winter Solstice demonstrates the importance of the sun as an element bearer of life, in countless European and eastern cultures. The Greeks, on a rather distinct way in regard of other peoples, fashioned their mythic through worshipping two sun gods, that interchanged in the beliefs and cults of this people: Helios and Apollo. The Latin, who absorbed part of the Greek myth in worshipping these divinities, brought progressively another sun god to be worshipped: Mithra. Christianity, that migrates from its local and cultural source to the Latin cities, especially Rome, in the first Century, causes and faces a constant combat with pagan beliefs, especially those rooted in solar deity beliefs, and progressively manage a supremacy, to the point where the non-Christian beliefs are suppressed, a process initiated with the emperor Constantine and finished with Theodosius I. However, the imaginary of the cultures overcome by Christianity couldn t be completely eliminated; pagan gods are established in several elements of the new religion, like in the celebration of the birth of Jesus Christ, defended by the Church as held in December the 25th. The period, actually, was known in the millennium before the emergence of Christendom as the date of birth of the god Mithras, and close to the Winter Solstice, where the gods Apollo and Helios were worshipped, transformed in the Latin culture as the cult of the Sun Invictus. / O Solstício de Inverno demonstra, a importância do sol como elemento proporcionador da vida, em inúmeras culturas européias e orientais. Os gregos, de modo um tanto distinto de outros povos, constituíram sua mítica, cultuando dois deuses solares, que se alternaram nas crenças e nos cultos deste povo: Hélios e Apolo. Os latinos, que absorvem parte da mítica grega, cultuando estas divindades, trazem progressivamente, outro deus sol para ser adorado: a divindade persa Mitra. O cristianismo que migra de sua origem local e cultural, para as cidades latinas, principalmente Roma, no primeiro século, provoca e enfrenta um combate constante com as crenças pagãs, principalmente as crenças solares, conseguindo progressivamente, uma supremacia, até o ponto em que as religiões não cristãs, são suprimidas, processo iniciado com o imperador Constantino e finalizado com Teodósio. Entretanto, o imaginário das culturas derrotadas pelo cristianismo, não consegue ser eliminado completamente; os deuses pagãos se instalam, em diversos elementos da nova religião, como na comemoração do nascimento de Jesus Cristo, defendido pela igreja, como acontecido em 25 de dezembro. O período na verdade, era milenarmente anterior ao surgimento do cristianismo, como data do nascimento do deus Mitra, e próximo do Solstício de Inverno, onde eram cultuados os deuses Apolo e Hélios, transformados na cultura latina no culto ao Sol Invicto.

ALMADA, J. B. Modelagem, controle e gerenciamento da operação de microrredes com fontes renováveis. 2013. 216 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:14:16Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T18:16:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T18:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) Previous issue date: 2013-11-28 / Nowadays, the distribution networks of electricity are the segment of the electrical power systems that has experienced more changes, due in particular to the presence of distributed generation and the technological advances in the areas of instrumentation, automation, measurement, information technology and comunication. This work aims to present the modelling, the control and the operation management of a group of small-scale energy resources connected to the low voltage, which coordinated form a microgrid. The microgrid energy resources are solar photovoltaic sources, wind energy based on double fed induction generator and hydrogen fuel cell, and a storage system with batteries. Two conceptions are developed: a single-phase microgrid and a three-phase microgrid, both operating in connected mode and isolated from the utility. Each energy resource is connected to a point of common coupling through power converters. For each converter was designed a set of control loops. The master-slave strategy was used to control the converters and to microgrid management. In master-slave configuration only the master converter is designed to be the voltage reference and others operate as a current source. For managing the steady state operation of microgrids different operating scenarios were considered, with variation of load and generation levels, as well as changes in tariff flags, for load supply with economy and sources operating at maximum efficiency. The proposed systems operate satisfactorily fulfill the requirements of utility for synchronization and disconnection. The injected currents are below the allowed distortion level. In stand-alone mode, the system voltage remains within the appropriate level of amplitude and frequency. / Atualmente, as redes de distribuição de energia elétrica são o segmento dos siste-mas elétricos de potência que mais tem experimentado mudanças, devido, em es-pecial, à presença da geração distribuída e aos avanços tecnológicos nas áreas de instrumentação, automação, medição, tecnologia da informação e comunicação. Este trabalho tem por objetivo apresentar a modelagem, o controle e o gerenciamento da operação de um conjunto de recursos energéticos de pequeno porte, conectados à baixa tensão, que coordenados formam uma microrrede. Os recursos energéticos da microrrede são fontes solar fotovoltaica, eolielétrica com gerador de indução de dupla alimentação e célula combustível a hidrogênio, e um sistema de armazenamento de energia a baterias. Duas concepções de microrredes são desenvolvidas: microrrede monofásica e microrrede trifásica, ambas operando em modo conectado e isolado da rede elétrica principal. Cada recurso energético é conectado a um ponto comum de conexão através de conversores de potência. Para cada conversor foi projetado um conjunto de malhas de controle. A estratégia mestre-escravo foi usada para o controle dos conversores e gerenciamento da microrrede. Na configuração mestre-escravo apenas o conversor mestre é designado para ser a referência de tensão que os outros conversores necessitam para operarem como fonte de corrente. Para o gerenciamento da operação das microrredes em regime permanente, foram considerados diferentes cenários de operação, com variação de níveis de carga e de geração, bem como variação de bandeiras e postos tarifários, visando atender a carga com economicidade e fontes operando em máxima eficiência. Os sistemas propostos operam de forma satisfatória obedecendo aos requisitos da concessionária para a sincronização e desconexão. As harmônicas de corrente injetada estão abaixo do nível de distorção permitido. No modo isolado, a tensão dos sistemas permanece dentro do nível adequado de amplitude e frequência.

LOPES, Amanda Fonseca. Síntese e caracterização de novos corantes sensibilizadores de células solares. 2015. 65 f. Dissertação (mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-04-05T17:32:45Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_aflopes.pdf: 3049113 bytes, checksum: 4f1bb8151ac04167916f89fc4b6968fa (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-20T18:16:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_aflopes.pdf: 3049113 bytes, checksum: 4f1bb8151ac04167916f89fc4b6968fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T18:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_aflopes.pdf: 3049113 bytes, checksum: 4f1bb8151ac04167916f89fc4b6968fa (MD5) Previous issue date: 2015 / Increasing global energy demand has driven the development of renewable alternative energy sources, such as Dye sensitizers Solar Cells (DSSCs). In an attempt to contribute to this purpose, four new bipyridine ruthenium complexes containing substituted quinonoides ligands were synthesized and characterized for use as efficient dyes in DSSCs. The complexes were purified by using chromatographic techniques and characterized by the use of spectroscopic techniques. Experimental data obtained by UV-vis were compared with those from density functional theory (DFT) studies. The UV-vis spectra of these compounds showed bands at about 524 nm ascribed to MLCT transitions. Time-dependent DFT is in good agreement with experimental fit. The FT-IR showed the presence of characteristic bands quinonoid and bipyridine ligands. 1H NMR spectra exhibited the signals of quinonoid ligands as well as the expected correlations in each case by COSY. The mass spectra of compounds NN-bqdi-Br and NN-bqdi -COOH exhibited fragments that confirm the presence of their respective quinonoid moiety. The results show that the NN-bqdi-complex (CH3)2, NN-bqdi-COOH, Nn-bqdi-Br and NN-bqdi-(Cl)2 were obtained and with future perspectives to study the performance of these compounds such a dye for DSSCs. / O aumento da demanda energética mundial têm impulsionado o desenvolvimento de fontes alternativas de energia renováveis, como as células solares sensibilizadas por corantes (DSSCs). Na tentativa de contribuir para esse propósito, quatro novos complexos bipiridínicos de rutênio, contendo ligantes quinonóides substituídos foram sintetizados e caracterizados para utilização como corantes sensibilizadores eficientes em DSSCs. Os complexos foram purificados por meio do uso de técnicas cromatográficas e caracterizados por meio do uso de técnicas espectroscópicas. Os resultados de UV-vis obtidos experimentalmente foram comparados com os obtidos a partir de estudos de DFT. Os espectros de UV-vis dos compostos apresentaram bandas em aproximadamente 524 nm, atribuídas a transições do tipo MLCT. A investigação teórica dos complexos sintetizados neste trabalho confirma que as bandas observadas nos espectros de UV-vis dos compostos são similares às observadas experimentalmente, sugerindo que as bases utilizadas nos cálculos de DFT são capazes de descrever o perfil eletrônico dos complexos. Os espectros vibracionais na região do infravermelho exibiram bandas características da presença de ligantes bipiridínicos e quinonóides. Os espectros de RMN de 1H e COSY exibiram os sinais indicativos da presença dos ligantes quinonóides substituídos, bem como as correlações esperadas em cada caso. Os espectros de massa dos compostos NN-bqdi-Br e NN-bqdi-COOH exibiram fragmentos que confirmam a presença dos respectivos ligantes quinonóides nestes complexos. Os resultados obtidos evidenciam que os complexos NN-bqdi-(CH3)2, NN-bqdi-COOH, NN-bqdi-Br e NN-bqdi-(Cl)2 foram obtidos e como perspectivas futuras, pretende-se estudar a performance destes compostos como corantes sensibilizadores em DSSCs.

Este trabalho foi desenvolvido em duas etapas: i) síntese, caracterização e aplicação de pontos quânticos de CdS, CdSe e CdTe em células solares. ii) modificação da superfície dos pontos quânticos de CdSe através de troca de ligante, seguida de caracterização e aplicação em células solares. Os pontos quânticos foram sintetizados utilizando acetatos de cádmio, selênio, telúrio e enxofre como precursores e ácido oleico como agente de estabilização. Na segunda etapa o ácido oleico foi substituído por ligantes com maior afinidade eletrônica pelos sítios de Cd2+: ácido 3-mercaptopropiônico, 4-ácido-mercaptobenzóico e ácido 11-mercaptoundecanóico. As amostras foram caracterizadas por UV-Vis, fluorescência, microscopia eletrônica de transmissão, difratometria de raios-X e voltametria cíclica. Adicionalmente, testes de solubilidade, análises de TGA e de RMN foram realizadas para confirmar a troca de ligante. Através dos resultados, verificou-se que todos os pontos quânticos sintetizados são adequados para sensibilização de TiO2 em dispositivos fotovoltaicos. No entanto, os pontos quânticos de CdSe e CdTe apresentaram fatores que evidenciam maior confinamento quântico, sendo que a maior estabilidade do éxciton foi obtida para o CdSe. Através das análises de RMN foi possível verificar que não existe apenas uma confirguração espacial preferencial para a adsorção do ligante sobre a superfície deste ponto quântico enquanto que curvas de corrente versus potencial e de eficiência de conversão de fóton incidente mostraram que a eficiência do dispositivo é fracamente dependente do ligante. Contudo, a troca de ligantes favorece a solubilidade em solventes com diferentes polaridades, inclusive água, o que amplia as possibilidades de aplicação dos pontos quânticos sintetizados neste trabalho. / This work was developed in two stages: i) synthesis, characterization and application of CdS, CdSe and CdTe quantum dots to assemble solar cells, ii) surface modification, characterization and application of CdSe quantum dots to assemble solar cells. The quantum dots were synthesized by using cadmium acetate, Se, S or Te as precursors and oleic acid as stabilizing agent. In the second stage the oleic acid capping layer was replaced by other ligands with higher electron affinity to Cd2+: 3-mercaptopropionic acid, 4-mercaptobenzoic acid and 11-mercaptoundecanoic acid. The samples were characterized by UV-Vis, fluorescence, transmission electron microscopy, x-ray diffractometry and cyclic voltammetry. Additionally, solubility tests, TGA analysis and NMR were performed to evaluate the CdSe surface modification. The results showed that all quantum dots synthesized are adequate to sensitize TiO2 in photovoltaic devices. However, CdSe and CdTe quantum dots presented better quantum confinement and the exciton generated in CdSe presented the higher stability. NMR analysis provided information about the non-preferential orientation for adsorption of the ligands on the CdSe surface, meanwhile measurements of current vs. potential and incident photon current efficiency showed a weak dependence of photovoltaic device efficiency with the nature of the ligand. On the other side, the surface modification favors the solubility in solvents with different polarizabilities, including water, widening the range for applications of the quantum dots synthesized in this work.

La zona geográfica comprendida entre la frontera con Perú y la Cuarta Región se caracteriza por albergar al Desierto de Atacama, en donde destacan sus cielos claros e intensa radiación solar durante todo el año. Dentro de esta zona se encuentran también la mayor cantidad de faenas mineras de explotación y procesamiento de cobre, resultando de interés investigar la conveniencia de la utilización de la energía solar en los procesos productivos de esta industria. La presente investigación tiene como objetivo estudiar el desempeño de un campo de colectores de cilindro parabólico para producir calor en el proceso de electro-obtención de cobre, determinar con mayor precisión sus costos y beneficios, y establecer criterios de diseño que permitan un óptimo desempeño económico del sistema. Para lograr estos objetivos, se generó una plataforma de simulación en el software TRNSYS, lo que permitió realizar pruebas de operación y desempeño a distintas configuraciones de un campo de colectores solares, integrado al proceso de electroobtención de una planta cercana a la ciudad de Calama. Así, para cada configuración fue posible obtener, entre otros resultados relevantes, el calor útil, las pérdidas y el consumo anual de combustible y electricidad del sistema. Además, se estableció un escenario de precios representativo del estado actual de las tecnologías involucradas, de forma de transformar los resultados técnicos de las simulaciones en costos y beneficios económicos. Para el rango de tamaño en estudio -entre 5.000 y 10.000 m2 - se encontró que el campo solar es capaz de proporcionar hasta 90 TJ de calor útil anual, evitando emisiones de gases de efecto invernadero de hasta 8.000 TonCO2 eq/año. El análisis económico realizado mostró, que este sistema es rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN) y una tasa de descuento de 10%. Además, se identificó la existencia de configuraciones que maximizan el VAN del proyecto, obteniéndose periodos de recuperación del capital de entre 3 y 4 años. Finalmente, un análisis de sensibilidad del VAN del proyecto, mostró que este sistema es rentable aun considerando el precio mínimo del diesel en los últimos 6 años.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305063.pdf: 7918526 bytes, checksum: 198bd8ac6f3d0154067997e17e0d58a3 (MD5) / A presente tese tem como objetivo principal desenvolver um método para avaliar os benefícios e o potencial da agregação da energia solar térmica ao aquecimento da água para o banho na habitação popular, através de técnicas de medição e verificação da demanda e energia elétrica consumida por um grupo de sistemas de aquecimento solar monitorados. O método desenvolvido possibilita avaliar o potencial da energia solar no local da habitação, levantar hábitos de banho, avaliar os impactos proporcionados pelo aquecimento solar assistido por eletricidade da água para o banho sobre o consumo de energia elétrica e sobre as demandas de potência ativa, reativa e aparente solicitadas ao sistema elétrico para aquecer a água. Adicionalmente permite inventariar as emissões de CO2 equivalentes evitadas e avaliar, sob a ótica da sociedade, a viabilidade econômica da inserção dos aquecedores solares na moradia popular, através da obtenção de indicadores técnicos de seus impactos sobre o setor elétrico e sobre o consumidor final. Embora o método desenvolvido apresente caráter geral, este trabalho focou na avaliação da viabilidade técnica e econômica da agregação da energia solar térmica ao aquecimento da água para o banho na moradia popular, localizada em Florianópolis, cidade inserida na região de menor incidência de irradiação solar do Brasil. Os resultados obtidos demonstram que, embora Florianópolis esteja localizada numa região de baixa incidência solar, correspondendo possivelmente ao caso mais desfavorável no país, a energia solar apresenta-se bem distribuída, permitindo que a agregação da energia solar térmica ao aquecimento de água para o banho proporcione ganhos significativos em economia de energia elétrica e na redução da demanda no horário de ponta. Adicionalmente, os resultados demonstram claramente a viabilidade econômica da agregação da energia solar térmica ao banho nas condições avaliadas. / This thesis aims to develop a method to assess the benefits and the potential of solar thermal energy for water heating (shower only) in popular housing through methods of measurement and verification of demand and energy consumed by a group of monitored solar heating systems. The methodology allows to evaluate the potential of solar energy in the context of showering habits, and to assess the impacts provided by using solar energy to assist the heating of the water for showering on the consumption of electricity and on the demands of active, reactive and apparent power imposed on the electric system for water heating purposes. In addition, the method allows to assess the CO2 avoided emissions equivalent, and also assess, from the perspective of society, the economic viability of its inclusion in popular housing through technical indicators of their impact on the electricity industry and on the final consumer. Although the method developed presents a general character, this study focused on assessing the technical and economic viability of adding solar thermal energy to heat water for showering in a popular housing complex, located in Florianópolis, a city located in a region of lowest incidence of solar radiation in Brazil. The results show that although Florianópolis is located in a region of low solar incidence, possibly corresponding to the worst case in the country, the solar energy resource is well distributed, allowing the aggregation of solar thermal energy to heat water for showering to provide significant gains in energy savings, and reducing demand at peak hours. The results clearly demonstrate the economic viability of using solar thermal energy for showering under the conditions evaluated.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337473.pdf: 5508563 bytes, checksum: 89c3471e2483e3de1cdfa6a0cf931185 (MD5) Previous issue date: 2015 / No Brasil, o uso de sistemas de aquecimento solar em empreendimentos habitacionais de interesse social tem crescido substancialmente por meio de subsídios públicos. Embora o fomento seja importante para a difusão da tecnologia, não se sabe o real desempenho do sistema em uso e se este desempenho é afetado pelo comportamento do usuário em um contexto composto por muitos problemas socioeconômicos. Conduzido pelo fato de que a forma como o usuário se apropria da edificação influencia significativamente no consumo de energia, o objetivo desta pesquisa é analisar a influência do usuário de baixa renda na economia de energia obtida por meio do uso de sistemas de aquecimento solar de água. Para isso, a estratégia adotada integra uma abordagem social e qualitativa a uma abordagem técnica, por medição. Inicialmente, foi desenvolvido um estudo de caso em Londrina, Paraná, com 200 famílias de baixa renda. Aplicando a técnica de análise de agrupamento, cinco subgrupos homogêneos foram identificados, reduzindo a variabilidade existente. Posteriormente, foi desenvolvido um procedimento de medição detalhada em cinco unidades representativas dos subgrupos. Por meio de um ano de monitoramento em tempo real, obtiveram-se dados de vazão, temperatura e potência, permitindo entender como os fatores de influência afetam a economia. Embora as condições de radiação solar e características técnicas dos sistemas fossem similares, foi obtida uma grande dispersão nos dados de economia de energia, que em média anual, variaram de 9,51 a 18,6 kWh/pessoa. Obteve-se fração solar anual máxima de 0,87, obtida por usuários que utilizam o sistema de maneira mais eficiente. Já os resultados mais altos de economia foram obtidos por usuários com maiores tempos de banho. A falta de entendimento de como funciona a tecnologia e a dificuldade para mistura da água foram os principais fatores que reduziram a economia de energia. Em média, o sistema proporcionou economia de energia acumulada anual de 145 kWh/pessoa e redução na conta de energia de 26%. A redução na demanda máxima de pico atingiu média anual de 75%. O estudo comprova benefícios do sistema de aquecimento solar. Entretanto, estes variam de acordo com a relação entre o usuário e a forma como ele se apropria da tecnologia, relação esta com forte influência do contexto social. <br> / Abstract : Due to government subsidies, Brazil has witnessed an increase in the use of small solar water heating systems in low-income housing projects. Although the grant is important for the technology diffusion, we do not know the actual performance of the system in use and if this performance is affected by user behaviour in a housing context composed of many socioeconomic problems. Driven by the fact that the way the user understands the system influences significantly the energy consumption, the objective of this research is to assess the influence of human behaviour on potential solar water heating system-induced savings. For this, the research strategy integrates a social and qualitative approach with measurements. Initially, a case study in Londrina, Brazil, was undertaken with 200 low-income families. Applying cluster analysis technique, five homogeneous subgroups were identified, reducing the variability. Subsequently, it was implemented a detailed measurement procedure in representative homogeneous subgroups during one year. Measurement of water flow, temperature and power were performed and allowed to understand how the influencing factors affect the results of savings. Although the conditions of solar radiation and the technical characteristics of the systems were similar, large data dispersion was obtained. The energy savings, in annual average, ranged from 9.51 to 18.6 kWh/person. The highest annual solar fractions, reaching 0.87 in this study, were obtained by users who use the system more efficiently. Users with greater shower times obtained the highest savings with solar heating system. The lack of understanding of how the technology works and the difficulty in mixing hot and cold water were the main factors that have reduced energy savings. On average, the system provided annual energy savings of 145 kWh/person and 26% of reduction in the energy bill. Reduction, in maximum peak demand reached 75%, in annual average. Thus, the study shows benefits of solar heating system. However, these benefits vary according to the relationship between the user and their way of using the technology, a relationship with a strong influence of the social context.

Submitted by Juan Carlos Roldão null (36780115860) on 2016-04-28T18:17:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Versão-Final-Juan_Carlos_Roldao.pdf: 3885340 bytes, checksum: 0d245c89d075ddeea3f1fc7154e9c5a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-02T13:34:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 roldao_jc_me_bauru.pdf: 3885340 bytes, checksum: 0d245c89d075ddeea3f1fc7154e9c5a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T13:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 roldao_jc_me_bauru.pdf: 3885340 bytes, checksum: 0d245c89d075ddeea3f1fc7154e9c5a9 (MD5) Previous issue date: 2016-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente existe uma intensa busca por novos materiais com propriedades ajustadas para utilização em células solares orgânicas de modo a obter um aumento em sua eficiência de conversão para que possam substituir os dispositivos de silício. O politieno[3,4-b]-tiofeno-co-benzoditiofeno (PTB7) é um polímero recentemente proposto na literatura e com propriedades muito interessantes em células solares orgânicas, o que o coloca como uma possível alternativa ao amplamente utilizado poli(3-hexiltiofeno) (P3HT). Tem sido relatadas modificações em diferentes posições da unidade monomérica deste copolímero, tanto na estrutura benzoditiofeno (BDT), quanto na estrutura tienotiofeno (TT), que o compõe. Estas modificações levaram a novos polímeros com propriedades diferentes e por vezes mais interessantes que aquelas do PTB7 sem substituições. O trabalho que será apresentado visou estudar as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do PTB7 e possíveis alterações ocorridas devido às modificações químicas realizadas na estrutura do BDT de suas unidades monoméricas. Tal estudo utilizou ferramentas de otimização de estruturas como Mecânica Molecular, Dinâmica Molecular e o método semi-empírico Parametric Method 6 (PM6), assim como de cálculo de estrutura eletrônica de materiais, como a Teoria do Funcional da densidade (DFT) e de cálculos de propriedades ópticas como a Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo (TD-DFT). Concluímos que o PTB7 no estado sólido pode ser considerado planar. Com o nosso modelo para o PTB7, obtivemos uma diferença de energia ∆EHL entre o Último Orbital Molecular Ocupado HOMO (do inglês Highest Occupied Molecular Orbital) e o Primeiro Orbital Molecular Desocupado LUMO (do inglês Lowest Unoccupied Molecular Orbital) de aproximadamente 1,84 eV, sendo que este valor está em boa concordância com o valor experimental. Em relação às substituições químicas, estudamos teoricamente 8 derivados do PTB7 e os resultados mostraram que é possível obter compostos com uma diminuição significativa do ∆EHL e também que é possível obter compostos com valores de energia do HOMO e do LUMO mais interessantes que os do PTB7 quando na camada ativa for empregado como material doador o fenil-C61-butírico ácido metil ester (PCBM). / Currently there is an intensive search for new materials with tuned properties for use in organic solar cells to obtain an increase in its conversion efficiency and replace silicon devices. The polythieno[3,4-b]-thiophene-co-benzodithiophene (PTB7) is a polymer recently proposed in the literature and with very interesting properties in organic solar cells, which places it as a possible alternative to the widely used poli(3-hexilthiophene) (P3HT). It has been reported changes in different positions of the monomeric unit of this copolymer, both in benzodithiophene (BDT) structure, as in the thienothiophene (TT) structure that compose it. These modifications led to new polymers with different properties and sometimes more interesting than those of PTB7 without substitutions. The work to be presented aimed to study the structural, electronic and optical properties of PTB7 and possible changes due to chemical changes made in the BDT structure of its monomeric units. This study employed optimization tools like Molecular Mechanics, Molecular Dynamics and Parametric Method 6 (PM6), as well as calculations of the electronic structures with the Density Functional Theory (DFT) method, and optical properties such as the Time Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) calculations. We conclude that the PTB7 chains in the solid state can be considered planar. With our model for PTB7, we obtained a difference ΔEHL between the Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) and the Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO) of approximately 1.84 eV, and this value is in good agreement with the experimental value. Regarding chemical substitutions, we studied theoretically 8 derivatives of PTB7 and the results showed that it is possible to obtain compounds with a significant decrease in ΔEHL and that it is possible to obtain compounds with HOMO and LUMO energy values more adjusted to the widely employed acceptor material phenylC61-butyric acid methyl ester (PCBM).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-05-20Bitstream added on 2014-06-13T20:13:56Z : No. of bitstreams: 1 stefanelli_atp_me_bauru.pdf: 920548 bytes, checksum: c9a8a3f2e36438158756df4730e1a079 (MD5) / A preocupação com o meio ambiente e o aumento do custo da energia tem representado um estímulo na busca por fontes alternativas e renováveis de energia. Embora várias alternativas tenham sido cogitadas durante o processo, a energia solar sempre teve um papel importante nesta nova conjuntura. Este tipo de energia aumentou significativamente a sua participação na forma que é mais utilizada: o aquecimento direto de água. Embora outros usos da energia solar, como para geração de eletricidade, estejam em estudo no Brasil, os projetos neste sentido ainda são incipientes. No país, os principais aproveitamentos sustentáveis estão direcionados para o uso de várias formas de biomassa. Se em grande escala o uso da energia solar ainda não merece destaque, o seu uso em residências representa um caso de sucesso. Os sistemas de aquecimento baseados em energia solar podem ser direcionados tanto para uso doméstico como para uso em piscinas possui inúmeras vantagens como: a economia de outras fontes de energia e uma eficiência energética adequada. Uma das maiores restrições à difusão destes sistemas é o seu elevado custo inicial. Uma tentativa de reduzir este custo é substituição dos coletores solares tradicionais por um sistema de custo menor e, de preferência, boa eficiência. Considerando esta situação, neste trabalho propõe-se a análise da eficiência de um modelo de coletor solar para piscina composto de tubos de polietileno arranjados numa geometria em espiral. Estudos mostram que a utilização deste novo conceito de coletor solar para piscina pode reduzir o custo inicial de instalação, permitindo seu uso em substituição a modelos comerciais. Visando a eficiência térmica do coletor, foi montando um experimento de acordo com o padrão da norma brasileira e um modelo teórico baseado em expressões disponíveis na literatura... / Concern about the environment and the increasing in energy cost has been representing an incentive in finding alternative and renewable energy sources. Although several alternatives had been congitated during this times, solar energy was always an important role in this new context. This energy form has significantly increased its participation in the group that it is most commonly used: the water heating. While other uses of solar energy, such as for electricity generation, are being studied in Brazil, the tests in this direction are still incipient. In the country, the main sustainable energy source is the direct use of biomass. If large-scale use of solar energy don't deserves mention it use on residential devices is a sucess. Heating systems based on solar energy can be directed for both domestic use and for use in swimming pools. The heating of swimming pool water has many advantages such as: the economy of other energy sources and energy efficiency appropriate. One of the major constraints to the diffusion of these systems is their high initial cost. An attempt to reduce this cost is to replace the traditional solar collector system for a lower cost, and preferably good efficiency. Considering this situation, this work analyzes the efficiency of a solar collector device constructed with polyethylene tubes arranged in a spiral geometry. Studies show that the use of this new concept of solar collector for swimming pool can reduce the initial cost of installation, allowing its use in replacement of commercial models. To evaluate the thermal efficiency of the collector, an experiment was set up according to the Brazilian standards and a theoretical model based on expressions available in the literature. Using these tools, it was performed a comparative analysis between the homemade spiral type and a commercial collector. Based on the results obtained it was found that the thermal behavior of the two devices is very similar