ARRUDA, M. F. Desempenho técnico-financeiro de sistema híbrido eólico-solar aplicado ao bombeamento de água. 2015. 134 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-08-21T18:10:57Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_mfarruda.pdf: 9045547 bytes, checksum: 247514da0899dae08d1f74dd28d181cf (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-08-26T17:33:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_mfarruda.pdf: 9045547 bytes, checksum: 247514da0899dae08d1f74dd28d181cf (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-26T17:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_mfarruda.pdf: 9045547 bytes, checksum: 247514da0899dae08d1f74dd28d181cf (MD5) Previous issue date: 2015-08-05 / This work has as main objective the installation and technical - financial evaluation of a hybrid wind - photovoltaic system applied to water pumping . In addition, a sizing methodology is proposed based on renewable sources considering low cost and available potential. The hybrid system was installed in front of the Pici Campus reservoir of the Federal Univers ity of Ceará (UFC) in Fortaleza /CE, Brazil. The hybrid system consists of 01 wind turbine of 1 kW, 04 photovoltaic modules of 87 Wp, a battery bank with 05 units of 150 Ah. The pumping system con sists of a motor - pump 0, 5 cv . Technical analysis was performed by analyzing the data (electric and non - electric) collected by sensors to a supervisory system. The results indicate that the wind resource variation for the site is higher, when compared to the solar resource, and the availability of the potential of both resources are concomitant during the daytime period, a characteristic also observed in the anal yzed period. T he generation system with battery bank, operating in either the hybrid configuration or individual, assured the supply of electricity to the pumping system during operating time . From the indicators of efficiency, it was found that the conver sion units showed divergence between estimated and measured electricity generation, and wind unit which presented greater divergence. The electricity cost of the hybrid system (wind - solar) installed with battery bank is 0.86 R$/kWh. The sizing of the generating system indicated that the hybrid configuration at the site does not fit due to the high solar potential available and the low availability of wind resources in the 1 st trimester of the year . The sizing generation system indicated that th e hybrid configuration has the lowest cost (1.52 R$/kWh) when sizing with the resources of October month . Indicating thus , that when more than one renewable source stands out , the hybrid configuration can be viable alternative / A presente dissertação apresenta como objetivo principal a instalação e avaliação de desempenho técnico-financeiro de um sistema híbrido eólico-fotovoltaico aplicado ao bombeamento de água. Adicionalmente, é proposta uma metodologia de dimensionamento de sistema híbrido de geração baseado em fontes renováveis em função do menor custo e do potencial disponível. O sistema de geração híbrido foi instalado na jusante do açude do Campus do Pici da Universidade Federal do Ceará (UFC), em Fortaleza/CE, Brasil. O sistema híbrido é composta por 01 aerogerador de 1 kW, 04 módulos fotovoltaicos de 87 Wp, sistema de banco de baterias com 05 unidades de 150 Ah. O sistema de bombeamento é composto por um conjunto moto-bomba de 0,5 cv. A análise técnica foi efetuada mediante análise dos dados (elétricos e não elétricos) coletados através de sensores instalados a um sistema supervisório. Os resultados indicam que a variação do recurso eólico para o local é mais elevada, quando comparado ao recurso solar, e que a disponibilidade do potencial de ambos os recursos são praticamente concomitantes ao longo do período diurno, característica esta também observada no período analisado. O sistema de geração com banco de baterias, operando tanto na configuração híbrida ou individual, assegurou o fornecimento de eletricidade para o sistema de bombeamento no período de funcionamento da carga. A partir dos indicadores de eficiência, verificou-se que as unidades de conversão apresentaram divergência entre a geração de eletricidade estimada e a mensurada, tendo a unidade eólica a qual apresentou maior divergência. O custo da energia elétrica do sistema híbrido instalado (eólico-solar) com banco de baterias é de 0,86 R$/kWh. O dimensionamento do sistema de geração indicou que a configuração híbrida para o local não se ajusta em virtude do elevado potencial solar disponível e da baixa disponibilidade do recurso eólico no 1º trimestre do ano. O dimensionamento indicou que a configuração híbrida foi a de menor custo (1,52 R$/kWh) quando dimensionada em função dos recursos do mês de Outubro. Indicando assim que quando mais de uma fonte renovável se destaca a configuração híbrida pode ser sim uma alternativa viável

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-12-01T16:53:06Z No. of bitstreams: 1 MEAU 2010 - Dissertação Edilson - Versão Final Março de 2010.pdf: 9969420 bytes, checksum: ad9dce7c3e64d844e223a1b9c35d55e9 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-15T18:04:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MEAU 2010 - Dissertação Edilson - Versão Final Março de 2010.pdf: 9969420 bytes, checksum: ad9dce7c3e64d844e223a1b9c35d55e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-15T18:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MEAU 2010 - Dissertação Edilson - Versão Final Março de 2010.pdf: 9969420 bytes, checksum: ad9dce7c3e64d844e223a1b9c35d55e9 (MD5) / Esta pesquisa tem como objetivo investigar a aplicação da análise multicriterial, numa abordagem baseada em lógica difusa, em apoio à tomada de decisão no gerenciamento de águas, especificadamente com relação ao estabelecimento de um regime de vazões ecológicas, tendo como o estudo de caso, o baixo curso do rio São Francisco. Para efetuar a pesquisa, inicialmente foram investigadas as características ambientais (físicas, sociais, econômicas e ecológicas) da área em estudo, que possam ser relevantes para a problemática do estabelecimento de um regime de vazões ecológicas. Os resultados da análise do contexto ambiental da área de estudo serviram como base para a construção de um modelo de representação das relações causa-efeito, um modelo da estrutura de procedimentos envolvidos e um modelo da dinâmica do fluxo hídrico. A representação do conhecimento em modelos ambientais tem o objetivo de auxiliar os tomadores de decisão a identificar os elementos constituintes do processo decisório e tornar a decisão demonstrável, através das relações causais, esquemas cognitivos e valores numéricos. Dados e resultados dos modelos criados foram inseridos em procedimentos de análise multicriterial. Para isto, foram escolhidos quatro métodos de análise multicriterial e estes métodos foram implementados em um aplicativo computacional programado para avaliar alternativas utilizando os métodos escolhidos, sob lógica clássica e lógica difusa. Com uma interface comparativa, o aplicativo utilizou dados e estudos provenientes do processo de determinação das vazões ecológicas na área de estudo, principalmente do Grupo de Recursos Hídricos (GRH) da Universidade Federal da Bahia (UFBA), através da rede de pesquisadores ECOVAZÃO (CNPq/CT-HIDRO) e do projeto AMODOUTOR (Abordagem Multiobjetivo para Decisão de Outorga). Experimentos feitos com o uso do aplicativo foram analisados para verificação da aplicabilidade da lógica difusa à tomada de decisão quanto ao estabelecimento de um regime de vazões ecológicas para ao baixo curso do rio São Francisco. Como resultado final, constatou-se a grande importância da modelagem ambiental na representação dos fenômenos naturais, pois seus dados e resultados podem ser inseridos em procedimentos de análise multicriterial. Verificou-se também a aplicabilidade da lógica difusa nestes procedimentos através dos resultados comparativos dos experimentos realizados com o aplicativo computacional criado. Nas comparações, a análise multicriterial difusa se mostrou mais sensível ao comportamento das variáveis ambientais (indicadores) que a análise multicriterial clássica. A metodologia contou com um processo de interação com as Câmaras Técnicas (CT's) do Comitê da Bacia Hidrográfica do São Francisco (CBHSF), ocorrido entre 2006 e 2008.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4069_Dissertação Alex Luz Salgado.pdf: 2431787 bytes, checksum: ce9477e13808858dff08f6edbc3b2981 (MD5) Previous issue date: 2009-12-16 / Este trabalho se dedica à medição de vazão com a pretensão de se lidar com as peculiaridades relacionadas ao assunto, analisando experimentalmente os efeitos de acidentes de linha na variabilidade da medição de vazão por ultrassom, acidentes estes, comumente encontrados em instalações industriais. Para isso, avaliou-se a influência de quatro tipos de acidentes, posicionados a diferentes distâncias em relação ao medidor por ultra-som por tempo de trânsito. Variou-se, também, a vazão. Foi utilizado um túnel de vento operando em ar atmosférico, induzido por um compressor. Os resultados demonstram o quão peculiar é a medição de vazão e o quanto deve ser estudado o assunto, pois foram observados comportamentos que diferem das observações mais inadvertidas e leigas sobre o assunto. Por exemplo, apesar do controle do escoamento induzido, observado no pequeno valor do desvio entre as médias dos dados coletados e a média geral (desvio máximo de 2%), observou-se, após vários testes, que os dados coletados na presença de um dos acidentes (duas curvas de 90° em planos ortogonais) apresentaram um comportamento diferente dos demais acidentes. Neste caso, o desvio padrão se mostrou maior para o caso onde a distância entre o medidor e o acidente se encontrava no seu maior comprimento, divergindo das recomendações de fabricantes e das normas, que determinam uma distância mínima a partir da qual a qualidade da medição pode ser considerada boa. Logo, as medições também estão sujeitas à dinâmica do escoamento, não podendo assim, garantir a qualidade da medição. O ideal seria a determinação do ponto onde ocorre a menor variabilidade ou uma variabilidade menor que à proposta pelo fabricante. Palavras-chave: medição de vazão, medição ultrassônica, incerteza, tempo de trânsito.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4909_Rogerio Bolzan.pdf: 2216184 bytes, checksum: a683f4f65803d1ff6a5f7f892d61be21 (MD5) Previous issue date: 2010-12-17 / O presente trabalho tem por finalidade analisar a influência do perfil de velocidade na medição ultra-sônica de vazão por tempo de trânsito. Primeiramente é feita uma abordagem da técnica, com a modelagem do problema, e com as devidas considerações sobre a incerteza de medição. Em seguida, uma onda acústica em meio móvel é estudada, em relação à influência do perfil de velocidade sobre tempos de trânsito, arrasto da onda sonora e, conseqüentemente, no cálculo da vazão. Os resultados foram obtidos para um perfil de velocidade uniforme e um de Hinze [Ramos-2006], através de simulação numérica. Finalmente, foi estudado este mesmo comportamento para um perfil não uniforme de velocidade. Palavras-Chave: Medição de vazão, medição ultra-sônica, perfil de

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6041_cap-base_FINAL_2013_03_13.pdf: 12802367 bytes, checksum: 3e0e0f9da53764fe891e10dd55d5de0c (MD5) Previous issue date: 2012-10-29 / Este trabalho utiliza um protótipo de escala laboratorial do medidor primário \textit{pipe prover} de modo a avaliar a sua conformidade com os requisitos estabelecidos por normas técnicas e examinar a incerteza da medição da vazão realizados, além de verificar a reprodutibilidade, esferas de diferentes diâmetros, a influência de parâmetros operacionais tais como a variação da pressão de operação e comparação com o teste gravimétrico. O protótipo é feito de plásticos com dimensões definidas estatisticamente. Dentro do tubo, uma esfera de elastômero com inferência é impulsionada por um fluxo fornecido pela bomba centrífuga. O sistema de detecção usa sensores de luz infravermelha capazes de detectar a passagem das esferas sem causar qualquer interferência ou bloqueio na tubulação. O sistema de aquisição de dados é automática e regista o tempo de trânsito da esfera através de cada pulso de sinal detectado bem como os pulsos gerados por um medidor calibrado tipo turbina, como comparação da avaliação das incertezas de processo utilizando o desempenho da técnica dos sensores infra-vermelhos. Palavras-chave: pipe prover, incerteza, medição de vazão, método gravimétrico, reprodutibilidade, medidor primário.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6920_ERIC SIMÃO MARTINS LIMA.pdf: 1134155 bytes, checksum: 13c24c3e34bc4d1bcf89e0bb7b001051 (MD5) Previous issue date: 2013-10-16 / A indústria de petróleo e gás requer medições de vazão com baixa incerteza, uma vez que são estabelecidas por lei. Contudo, curvas e outros obstáculos são comumente encontrados nesse cenário, o que pode afetar a qualidade da medição de vazão em função de perturbações no escoamento, tais como swirl e assimetrias no perfil de velocidades. Em sistemas de gás de tocha, que são comumente utilizados como sistemas de segurança e alivio em ativos produtores de hidrocarbonetos, a sua quantificação tem sido considerada por especialistas como uma condição de medição das mais desafiadoras, tendo em vista que esses escoamentos apresentam tipicamente características tais como, instalações em grandesdiâmetros, necessidade de baixos índices de manutenção, necessidade de baixa intrusividade ao processo, variações na composição química do gás, presença eventual de líquidos (condensado ou gotículas de óleo), que contribuem para que a adequação dessa medição aos requisitos da legislação seja um problema tecnológico de elevada relevância. Medidores de vazão por ultrassom de um canal acústico são frequentemente utilizados em instalações de queima de gás de tocha, apesar de serem sensíveis a tais perturbações promovidas pela presença de acidentes de instalação. À vista disso, este trabalho visa à análise experimental do efeito de curvas na medição de Gás de tocha. Sob esse aspecto, o objetivo deste trabalho é analisar experimentalmente o comportamento das leituras de um medidor ultrassônico (UFM) sob efeito de curvas em um túnel de vento atmosférico com medição de referência por tubo de Pitot. Os resultados obtidos demonstram que as leituras do UFM sofrem influência dos efeitos de curvas quando o trecho de medição é variado. Palavras chave: Medidor ultrassônico de vazão, Pitot, gás de queima

O estado dos recursos hídricos da bacia do rio Gramame, localizada no litoral sul do Estado da Paraíba, tem se revelado insustentável, principalmente nesses últimos anos. Tanto a escassez quantitativa quanto a qualitativa inserem-se no contexto da bacia, tornando frreqüentes os conflitos entre os principais usuários de água (abastecimento urbano, indústrias e irrigantes). Em virtude disso, surge a necessidade de implementação de um sistema de outorga na bacia, para uma alocação eficiente das disponibidades hídricas. Neste trabalho, foram abordados os principais problemas para essa implementação: (a) a definição da vazão m[axima outorgável; e (iii) a intrtodução dos aspectos qualitativos da água. Par ao primeiro problema, foram estabelecidos e avaliados como passíveis de emprego na bacia os seguintes critérios de outorga: (a) vazão excedente; (b) garantia de suprimento; (c) vazão de referência com probabilidade de superação de 90% (Q90); (d) 2 vazões de referência Q90 para as estações seca e chuviosa e (e) 12 vazões de referência Q90 referentes a cada mês do ano. No tocante à qualidade da água no processo de outorga, foi verificada a sensibilidade do sistema hídrico e suas demandas à consideração dos poluentes lançados nos cursos dágua da bacia como demanda para diluição da concentração de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). ALém disso, foi abordado, de forma simplificada, o processo de autodepuração da DBO, através de coeficientes de depuração, visando avaliar a relevância das vazões liberadas para novoo usos nas seções à jusante dos deesejos de efluentes. Através da comparação dos parâmetros de desempenho (garantia volumétrica, garantia temporal, garantia crítica temporal, garantia volumétrica mensal mínima, resiliência e vulnerabilidade) obtidos da simulação de cada cenário da bacia, de ocorrência em curto prazo, foram avaliados os critérios de outorga e a introdução da qualidade da água. Priorizando o atendimento das demandas para abastecimento urbano, em ordem crescente de redução do suprimento das demandas existentes na bacia, os critérios de determinação da vazão máxima outorgável puderam ser ordenados como: vazão excendente, vazões de referência mensais, vazões de referência das estações seca e chuvosa, vazão de referência única e garantia de suprimento. Quanto à consideração das demandas para diluição de despejos, verificou-se que, de modo geral, estas poucos reduziram o suprimento das demandas já instaladas na bacia e também não foram significativas as vazões liberadas pela autodepuração a ponto de melhorar o atendimento das seções por ela afetadas. Entretanto, excetuando a demanda para diluição dos efluentes domésticos do município do Conde, foi verificada a inviabilidade de suprimento dos atuais lançamentos de efluentes na bacia, cujo percentual de atendimento não atingiu 50% do volume requerido.

A operação de reservatórios para geração de energia, ou controle de cheias é definida em função dos volumes afluentes que são resultantes das chuvas que ocorrem sobre a bacia. Devido à aleatoriedade e às próprias incertezas envolvidas na ocorrência das precipitações e vazões; a produção de energia, a segurança das barragens e o controle das cheias à montante e jusante ficam comprometidas. Para que as incertezas sejam reduzidas é necessário o aprimoramento das previsões de vazões de afluência em tempo real. A previsão em tempo real pode se realizada com base na vazão de postos de montante e jusante, na precipitação observada e, ou, na precipitação prevista. A previsão de precipitação é necessária para aumentar a antecipação da previsão e melhoria de resultados para tempos futuros além do tempo de concentração da bacia. Esta pesquisa tem como objetivo a avaliação do ganho da previsão de vazão com uso integrado de previsão de precipitação através de uso de um modelo meteorológico regional (meso-escala) com um modelo hidrológico distribuído. Os resultados do modelo meteorológico regional foram fornecidos pelo Laboratório de Planejamento Energético (LabPlan) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), onde está sendo utilizado, de forma operacio nal, o Modelo Numérico Regional ARPS (Advanced Regional Prediction System). O modelo hidrológico de transformação chuva-vazão utilizado é um modelo distribuído com discretização em módulos para grandes bacias - MGB (Modelo de Grandes Bacias). O estudo de caso foi realizado na bacia do rio Uruguai até a Usina Hidrelétrica de Machadinho, cuja área de drenagem é de, aproximadamente, 32.000 km2. Diversos cenários de previsão foram simulados. Para o período de 2001 e 2002 foi feita a análise das previsões de eventos isolados, segundo a disponibilidade de dados de previsão meteorológica. Para o período de 2003, durante 6 meses, foi feita a análise das previsões contínuas. Para este período, através de algumas estatísticas, avaliou-se o ganho hidrológico obtido, em termos de vazão prevista com utilização do modelo hidrológico chuva -vazão considerando chuva futura zero e considerando a previsão da chuva com modelo meteorológico regional. Para o período de 2001 a 2003 avaliou-se, também, a importância da rede de pluviógrafos para previsão em tempo real. Formas de atualização simples das variáveis de estado foram testadas e mostraram significativa melhora das previsões. Os resultados da previsão por eventos mostraram ganhos significativos na previsão de vazão quando a previsão de chuva foi incorporada. Já no período de previsão contínua o mesmo não foi observado, porém este período foi bastante seco com poucos eventos de cheia prejudicando a análise do uso das previsões de chuva no modelo hidrológico para previsão. A análise da importância da rede de pluviógrafos destacou a região sul da bacia como a região mais importante em termos de geração de escoamento rápido ao reservatório de Machadinho. Além disso, uma análise simplificada mostrou que uma rede de pluviógrafos distribuídos na bacia, segundo as recomendações da Organização Meteorológica Mundial (OMM), poderia reduzir em aproximadamente 25% o erro padrão nas previsões de vazão com 12 horas de antecedências em Machadinho.

Os critérios de outorga adotados nas legislações dos estados inseridos no semi-árido - a fim de regulamentar a vazão de referência a partir de açudes - tem se baseado simplesmente em volumes (vazões) associados a níveis de confiabilidade de atendimento à demanda, não estabelecendo políticas operacionais que tornem seus usos menos vulneráveis às falhas prolongadas e concentradas que são comuns à região. Este trabalho tem o objetivo de avaliar as vazões de referência segundo as políticas de operação (PO) padrão e volumes de alerta. A primeira é uma operação menos arrojada se comparada com a segunda. Isto decorre do fato que na primeira não há maiores preocupações com a vulnerabilidade nos períodos de falha. Já a política de operação baseada em volumes de alerta assegura que na pior situação um suprimento mínimo será realizado. Foi elaborado um modelo de simulação com sub-tarefas de operação de reservatório, operação de projetos hidroagrícolas, operação de atendimento às demandas, avaliação econômica dos déficits e fornecimento de indicadores para subsidiar as avaliações. Dentre os indicadores fornecidos pelo modelo destacam-se: confiabilidade mensal da demanda primária, confiabilidade mensal da demanda secundária, confiabilidade anual do sucesso da atividade agrícola, anuidade equivalente dos custos de falha na demanda primária, anuidade equivalente dos benefícios líquidos da agricultura, anuidade líquida equivalente e total evaporado. Diante da análise de tais indicadores chegou-se à conclusão de que a PO volumes de alerta apresentou resultados superiores à operação padrão. O fato de assegurar o suprimento durante os longos e concentrados períodos de falha gera uma economia que não é superada pelo incremento de água oferecido pela PO padrão.Constatou-se também que a PO padrão coloca todas as categorias de demanda sob o mesmo patamar de vulnerabilidade, enquanto que na PO volumes de alerta as cotas são oferecidas com garantias diferenciadas, sendo mais atraentes do ponto de vista do gerenciamento.

This research was conducted in the urban area of the municipality of Crato-CE in the Cariri. The study anger dealing with the application of a hydraulic model for runoff and free channels in a channel that winds masonry part of the urbanized area of the city center and over the years has been occurring flood events due to variable rainfall in the city. The work done included field visits possession of equipment for conducting surveys, measurements of flow, collecting images and measurement field. The information obtained from this study will be a bibliographic database to contribute to the advancement of research and provision of data for better planning and management of water resources site. / Esta pesquisa foi desenvolvida na zona urbana do municÃpio de Crato-CE na regiÃo do Cariri. O estudo tratou da aplicaÃÃo de um modelo hidrÃulico para escoamento em canais livres em um canal de concreto que percorre parte da Ãrea urbanizada do centro da cidade e que ao longo dos anos vem ocorrendo eventos de inundaÃÃo por conta das variÃveis precipitaÃÃes no municÃpio. O trabalho elaborado contou com visitas em campo de posse de equipamentos para realizaÃÃo de levantamentos topogrÃficos, aferiÃÃes de vazÃes, coleta de imagens e mensuraÃÃo de campo. As informaÃÃes obtidas nessa pesquisa servirÃo de base bibliogrÃfica para contribuir no avanÃo de pesquisas e fornecimento de dados para um melhor planejamento e gerenciamento dos recursos hÃdricos local.