Polytechnic Institute of Porto

Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
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    Design, sizing and economic analysis of a photovoltaic installation

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    O projeto apresentado nesta dissertação consistiu num projeto solar fotovoltaico elaborado de acordo com os requisitos estabelecidos pelo cliente que permitiu não só aplicar, mas também expandir os conhecimentos adquiridos ao longo deste percurso académico. Para a realização do projeto foram delineados objetivos e estabelecido o local de instalação para que fosse feito o estudo do mesmo bem como do seu consumo energético para posterior dimensionamento da potência a ser instalada. Primeiramente, para a execução do projeto, foi feita uma reunião na qual foram debatidos os requisitos a cumprir e os problemas a resolver, sendo posteriormente realizada pesquisa e estudo visando encontrar soluções para os problemas a abordar, bem como a obtenção de conhecimento no que diz respeito não só ao software a utilizar, mas também de técnicas úteis para execução do projeto. Realizados os pontos anteriores, procedeu-se à execução do projeto em si, onde ao longo do mesmo foram feitos ajustes de forma a adequá-lo aos objetivos definidos e às suas particularidades. Por fim, com a execução do projeto concluída, foi feita uma análise dos cash-flows gerados pelo mesmo, tendo sido calculados indicadores económicos através dos quais foi possível observar a sua viabilidade económica.The project presented in this dissertation consisted of a photovoltaic solar project prepared in accordance with the requirements established by the client, which allowed not only to apply but also to expand the knowledge acquired throughout this academic journey. To carry out the project, objectives were outlined and the installation location was established so that it could be studied as well as its energy consumption for subsequent sizing of the power to be installed. Firstly, to carry out the project, a meeting was held in which the requirements to be met and the problems to be resolved were discussed, with research and study subsequently carried out to find solutions to the problems to be addressed, as well as obtaining knowledge regarding not only the software used but also for useful techniques to execute the project. Once the previous topics were carried out, the project itself was carried out, where adjustments were made throughout in order to adapt it to the defined objectives and its particularities. Finally, with the execution of the project completed, an analysis of the cash-flows generated by the project was carried out, and economic indicators were calculated making it possible to observe its economic viability

    Toxicity of butylone and its enantiomers to Daphnia magna and its degradation by advanced oxidation technologies

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    Butylone (BTL) is a chiral synnthetic cathinone available as a racemate and reported in wastewaters. However, there are no studies on its impact on ecosystems and possible enantioselectivity. The objective of this woek was to evaluate: (i) the possible ecotoxicological effects on Daphnia magna of BTL in the form of racemate or its (R)- and (S)- enantiomers; and (ii) the efficiency of advanced oxidation tchnologies (AOT) in the removal and toxicity of BTL and its by-products in wastewaters. Enantiomers were sseparated by liquid chromatography using a chiral semi-preparative column, being obtained with high enantiomeric purity (˃97%). For toxicological studies, daphnia were exposed to concentrations of 0.1; 1 or 10 µg L-1 of the racemate or 0.1 or µg L-1 of each enatiomer. There were a significant morphophysiological, biochemical and repoductive changes depending on the formo f the substance and the development of the organism (juvenile or adult). Different AOTs (ozonation; O3; ultravioleta, UV; and UV/ O3) were apllied to wastewater spiked with BTL and acute toxicity tests (24 and 48h) demonstrated as a higher toxicity reduction of BTL-spiked effluents, with the highest reduction observed after UV and O3, respectively after 24 and 48h of exposure

    Sistema de armazenamento por baterias: Optimização de funcionamento em rede privada

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    A energia, tanto a nível global, como em Portugal, para além de fundamental para a produção de riqueza industrial, comercial e social, proporciona igualmente conforto e mobilidade pessoal. No entanto, os impactos negativos resultantes da sua produção e consumo, exercem pressões no meio ambiente. Ainda nos dias de hoje, a grande maioria das atividades energéticas realizadas pela Humanidade requerem ainda o uso de combustíveis fósseis, com efeito no aumento da temperatura média no planeta. Uma vez que a procura e consumo de energia no planeta está a aumentar de modo a permitir melhorar a qualidade de vida, estes impactos serão cada vez mais severos e frequentes. O grande desafio da humanidade neste século passa pelo estudo e implementação de substitutos dos combustíveis fósseis como matéria-prima para produção energética. As fontes renováveis de energia, apesar da frequente evolução, ainda apresentam problemas que precisam de ser ultrapassados de maneira a ser possível tornar-se uma fonte de energia alternativa à dos combustíveis fosseis. A energia elétrica pode ser facilmente gerada, transmitida e transformada, mas até ao presente não foi possível armazená-la de forma prática, fácil e barata. Isto implica que a energia elétrica deva ser sempre gerada em conformidade com a demanda. Consequentemente, as energias renováveis, como a solar e a eólica, vão necessitar do apoio de sistemas para se integrarem, evitando assim descargas de energia limpa em períodos de necessidade mínima e dando maior eficiência e segurança ao sistema elétrico. O armazenamento de energia surge então como uma das soluções para este problema, sendo considerado por muitos autores a solução para ultrapassar as limitações decorrentes da geração intermitente inerente a uma parte substancial das fontes renováveis, tal como a energia solar ou a eólica. A principal função para estes sistemas de armazenamento de energia é compensar demandas no sistema elétrico, através da estabilização das variações de tensão que ocorrem nas redes de distribuição ou da eliminação de sobrecargas nas linhas de transmissão. A presente Dissertação de Mestrado tem como objetivo fazer o estudo de optimização de sistemas de armazenamento de energia em baterias, num funcionamento em rede privada. No caso em apreço e disponível na CapWatt, analisaram-se diversas vertentes possíveis de serem optimizadas, nomeadamente a nível técnico, económico e ambiental, para aplicação em futuros sistemas de armazenamento de energia em baterias em redes privadas. O modo de optimização varia no que toca à proveniência da energia usada para carregar as baterias e também no tipo de funções que este sistema pode assumir. Os resultados obtidos demonstram diversas possibilidades de optimização em todas as vertentes.Energy, both globally and in Portugal, in addition to being fundamental for the production of industrial, commercial and social wealth, also provides comfort and personal mobility. However, the negative impacts resulting from its production and consumption exert pressure on the environment. Even today, most energy activities carried out by humanity still require the use of fossil fuels, with the effect of increasing the average temperature on the planet. As the demand and consumption of energy on the planet is increasing in order to improve the quality of life, these impacts will be increasingly severe and frequent. The greatest challenge for humanity in this century is the study and implementation of substitutes for fossil fuels as raw material for energy production. Renewable energy sources, despite their frequent evolution, still present problems that need to be overcome in order to become an alternative energy source to fossil fuels. Electric energy can be easily generated, transmitted and transformed, but until now it has not been possible to store it in a practical, easy and cheap way. This implies that electrical energy must always be generated in accordance with demand. Consequently, renewable energies (with a non-controllable typology) will need support from storage systems to integrate, thus avoiding clean energy discharges in periods of minimal need and providing greater efficiency and safety to the electrical system. Energy storage emerges as one of the solutions to this problem, being considered by many authors as the solution to overcome the limitations arising from the intermittent generation inherent to a substantial part of renewable sources, such as solar or wind energy. The main function for these energy storage systems is to offset demands on the electrical system, by stabilizing the voltage variations that occur in the distribution networks or eliminating overloads in the transmission lines. This Master's Thesis aims to study the optimization of energy storage systems in batteries, operating in a private network. In the case in question and available at CapWatt, several possible aspects of optimization were analyzed, namely at a technical, economic and environmental level, for application in future energy storage systems in batteries in private networks. The optimization mode varies regarding the origin of the energy used to charge the batteries and also the type of functions that this system can assume. The results obtained demonstrate several possibilities for optimization in all aspects

    Qualidade da Energia Elétrica em Parques Eólicos com Diferentes Tipos de Aerogeradores

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    A presente dissertação pretende destacar a qualidade de energia como um fator crítico para garantir que os parques eólicos possam operar de maneira segura e eficiente, recorrendo, para isso, à simulação de diferentes parques com diferentes tipos de aerogeradores, quando estes operam em simultâneo. O objetivo é selecionar a máquina mais eficiente na produção de energia e com a menor perturbação na rede, perante três tipos de adversidades: consumo de energia reativa, efeito de cava de tensão e rajadas de vento. Numa primeira abordagem, utilizando a ferramenta MatLab/Simulink, efetua-se a simulação de um parque eólico composto por quatro aerogeradores do tipo assíncrono ligados diretamente à rede. Dado o consumo de energia reativa deste tipo de máquina, é utilizada uma bateria de condensadores para corrigir o fator de potência. Salienta-se, que este aerogerador quando confrontado com um curto-circuito na rede, a sua recuperação é bastante lenta e com uma corrente de pico de cerca de três vezes a corrente nominal. Perante uma rajada de vento de 50 m/s, esta máquina atinge uma corrente de pico que a coloca fora de serviço. Verificou-se, numa simulação posterior composta por aerogeradores assíncronos duplamente alimentados, que permanece o consumo de energia reativa, embora menor. Este aerogerador provou ser bastante rápido a recuperar perante a contingência de curto circuito. Quando sujeita a uma rajada de vento, esta máquina não sofre alterações profundas na sua estabilidade. Na simulação do parque eólico com aerogeradores síncronos de imanes permanentes, constata-se que o consumo de energia reativa é praticamente inexistente. Quando ocorre uma falha na rede, o sistema recupera os seus índices normais de estabilidade, sem necessidade de deslastrar a máquina do sistema. Após uma rajada de vento este tipo de máquina não altera a sua estabilidade.This dissertation aims to highlight energy quality as a critical factor to ensure that wind farms can operate safely and efficientl through the simulation of different parks with different types of wind turbines, when they operate simultaneously. The aim is to select the most efficient machine in energy production and with a lower disturbance in the grid, when facing three types of adversities: reactive energy consumption, voltage dip effect and wind gusts. At first and using the MatLab/Simulink tool, a simulation of a wind farm composed of four asynchronous wind turbines directly connected to the grid is carried out. Given the reactive power consumption of this type of machine, a battery of capacitors is used to correct the power factor. It should be noted that when this wind turbine is faced with a short circuit in the network, its recovery is quite slow and with a peak current of about three times the nominal current. Faced with a gust of wind of 50 m/s, this machine reaches a peak current that puts it out of service. It was verified, in a later simulation composed of doubly fed asynchronous wind turbines, that the consumption of reactive energy remains, although lower. This wind turbine proved to be very quick to recover from the short-circuit contingency. When subjected to a gust of wind, this machine does not suffer profound changes in its stability. In the simulation of the wind farm with permanent magnet synchronous wind turbines, it can be seen that the consumption of reactive energy is practically non-existent. When there is a failure in the grid, the system recovers its normal stability indexes, without the need to unload the machine from the system. After a gust of wind this type of machine does not alter its stability

    Sistema de controlo de acessos e segurança

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    O presente documento tem como objetivo descrever todo o processo de desenvolvimento do projeto realizado no âmbito da unidade curricular Tese/Dissertação/Estágio, do Mestrado em Engenharia Informática, no ramo de Engenharia de Software, do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O projeto, desenvolvido para a empresa Actuasys, enquadra-se na área de atividade de Recursos Humanos, mais concretamente na gestão de Recursos Humanos, a principal área de atividade da empresa onde este foi desenvolvido. Este projeto, denominado “Sistema de Controlo de Acessos e Segurança”, consiste no desenvolvimento de uma solução de software, num ambiente web, que permitirá a gestão e controlo de acessos a zonas pré-definidas, destinado a empresas de todas as dimensões, com o intuito destas conseguirem controlar toda a afluência de pessoas dentro e fora das suas instalações. Ao longo deste documento, o leitor irá ser contextualizado gradualmente do desenvolvimento do projeto, conhecendo as circunstâncias bem como os indicadores de sucesso e consequentes resultados do sistema desenvolvido. O sucesso deste projeto implica que este apresente resultados positivos ao que se comprometeu e seja reconhecido como uma mais-valia na ótica da empresa, assim como dos clientes. Já o insucesso representa uma tentativa falhada do desenvolvimento de um sistema que visa o controlo de acessos. Na avaliação à prova de conceito conclui-se que o desenvolvimento deste projeto apresenta resultados maioritariamente positivos, representando o sucesso no desenvolvimento de um produto que respeita as políticas de qualidade da empresa.This dissertation aims to describe the entire development process of the project held by the course unit “Tese/Dissertação/Estágio” in Computer Engineering master’s degree, in software engineering specifically, at Instituto Superior de Engenharia do Porto. The project was produced for the company Actuasys, it fits in the Human Resources activity, more specifically in Human Resources management, this being the main area of activity in the company where this project has been held. This project called “Sistema de Controlo de Acessos e Segurança” consists in the development of a web-based software solution that will allow the management and access control in predefined areas, destined for companies of any dimension, to control the affluence of people inside and outside of its facilities. Throughout this document, the reader will gradually be contextualized in the development of the project, knowing the circumstances of this, as well as its success indicators and consequent results of the developed system. The achievement of this project implies positive results, to what it is committed. It also must be considered an asset in this company´s perspective and to its customers. As for the underachievement, it represents a failed attempt to develop a system aimed for access control. In the conducted proof of concept, it is concluded that the development of this project is predominantly positive. Thus, meaning the success of the development of a product that respects the company's quality policies

    Criopreservação das células estaminais do sangue do cordão umbilical

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    A célula estaminal caracteriza-se por ser uma célula indiferenciada com capacidade de proliferação e de diferenciação em células especializadas com diversas funções de acordo com o tecido ou órgão onde estão localizadas. Podem classificar-se quanto à sua origem ou potência de diferenciação. As células estaminais hematopoiéticas, devido às suas propriedades tem apresentado uma vasta gama de utilizações em múltiplas doenças e investigações face a outras estratégias terapêuticas. O sangue do cordão umbilical, pelo facto de ser rico nestas células, tem-se sobreposto a outras fontes e tem sido já aplicado em cerca de 80 patologias, como por exemplo, na anemia de Fanconi, na leucemia linfoblástica aguda e na síndrome de Hunter. O processo de criopreservação permite o armazenamento destas células por longos períodos de tempo até que sejam necessárias, não alterando as características e a viabilidade celular. Assim, inúmeros bancos, públicos e privados têm surgido em todo o mundo, tal como a BebéVida. No entanto, o potencial de cada amostra, avaliado por diversos parâmetros laboratoriais, pode ser influenciado por fatores neonatais e obstétricos, como o género e o tipo de parto, bem como pelo processamento aplicado para o isolamento destas células a partir do sangue. Portanto, este trabalho teve como objetivo entender o modo como todos estes indicadores podem afetar a qualidade da amostra criopreservada. Consoante o género observou-se diferenças significativas em parâmetros como no número total de células nucleadas inicial e na percentagem da taxa de recuperação. Pelo tipo de parto observou-se diferenças significativas no número total de células nucleadas iniciais e na percentagem do hematócrito inicial. Pela correlação entre os diversos parâmetros laboratoriais avaliados, antes e após o processamento, também se observaram que alguns estavam correlacionados, por exemplo o volume de sangue colhido e o número inicial de células nucleadas ou a taxa recuperação celular, o número inicial de células nucleadas, o número final de células nucleadas e o número de células expressas por CD34+. Pode concluir-se que apesar do género e do tipo de parto serem fatores extrínsecos ao processamento, estas podem afetar a qualidade da unidade a criopreservar. Contudo, esta também se encontra dependente do método empregue pelo laboratório e da eficiência de todo o processamento

    Postural adjustments of shoulder girdle and ankle joint in post-stroke subjects submitted to a physiotherapy intervention. A case series study

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    Upper limb dysfunction is frequente in post-stroke subjects. Standing reach, need the modulation of global postural adjustments (PA), as shoulder girdle and ankle joint for daily life activities. Describe the PA behavior in time line between -800 milliseconds (ms) to +50 ms aftermovement onset, through the variation os muscle activity of superior trapezius (ST), inferior trapezius (IT), latissimus dorsi (LD), pectoralis major (PM), tibialis anterior (TA) and soleus (SOL), during standing reach in post-stroke subjects submitted to a physiotherapy intervention. Three participants with a history of stroke in the middle cerebral artery territory. The evaluated was done before intervention (MO) and after intervention (M1) in laboratory and clinical context. The muscle activity variation of muscles studied was collected using electromyography, in the scapular and sigittal plane. The time variation occur mostly in APA’s time window. In standing reach when ST, IT, Ld, PM, TA and SOL muscle varied its activity, was observed na activation behavior, bilaterally, in both moments. Except in ipsilesional LD at MO, in case B. In this study was observed a variation of muscle activity of shoulder girdle and ankle joint, in post-stroke subjects submitted to a physiotherapy intervention

    Influência do confinamento por COVID-19 nas rotina diárias das famílias

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    As restrições e os períodos de confinamento que resultaram da pandemia Covid-19 vieram pôr à prova a resiliência das pessoas, testando os seus limites e capacidades de adaptação. As rotinas diárias e as ocupações sofreram alterações significativas, impondo às famílias necessidade de adaptar o seu dia-a-dia. Com este estudo pretendeu-se compreender de que forma o covid-19 impactou na vida das crianças e dos seus cuidadores, em termos de rotinas e áreas de ocupação, com foco nos processos de adaptação ocorridos no seio familiar. A amostra foi constituída por cindo participantes, residentes na área metropolitana do Porto que, através da plataforma Zoom, participaram numa entrevista semiestruturada. O guião de entrevista usado foi composto por quatro questões gerais e abertas, permitindo um discurso livre e pouco orientador de resposta. Em relação aos resultados obtidos, foi possível identificar a categoria rotinas, em que aparecem tópicos que fazem parte de uma rotina, tal como a educação, o brincar, o trabalho, o sono, a participação social, e as estratégias utilizadas para combater o confinamento. Por outro lado, foi também identificada a categoria impacto do confinamento, em que as mudanças sentidas com o confinamento foram listadas, bem como o estado emocional das famílias durante este período. Ainda assim, a maioria dos entrevistados relatou que, apesar de se revelar uma situação adversa, foram capazes de retirar boas e positivas aprendizagens para o futuro das suas famílias

    Exploring Mobile Analytics

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    Neste documento é descrito o trabalho realizado no âmbito da disciplina TMDEI do Mestrado em Engenharia de Software (MEI) do Departamento de Engenharia Informática (DEI) do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) do Politécnico do Porto (P.Porto). O trabalho apresentado nesta dissertação foi realizado numa empresa, que por motivos de segurança e privacidade, irá ter o nome fictício ‘X’ no decorrer do documento. Este trabalho tem como intuito perceber a importância de ferramentas de Analytics na monitorização das aplicações móveis. Atualmente, as aplicações móveis apresentam a maneira mais eficiente, direta e personalizável de fornecer informações sobre um produto e incentivar os clientes a permanecerem fiéis a uma determinada marca. A experiência do utilizador está a tornar-se um recurso cada vez mais crucial no sucesso da aplicação, e desta forma, o uso de uma ferramenta de Analytics desempenha um papel importante na obtenção de informações sobre como o utilizador está a interagir com a aplicação, como a aplicação está a funcionar e o que se pode corrigir e melhorar. Ao longo desta dissertação, desenvolveu-se uma app onde se implementou uma ferramenta de Analytics, neste caso, o Countly. No final, foram obtidos resultados acerca da monitorização efetuada, e feita uma comparação em relação à app anteriormente existente, onde se pôde concluir que este desenvolvimento ajudou a melhorar o desempenho da app e a satisfação dos seus utilizadores.This document describes the work carried out in the scope of the subject TMDEI of the Masters in Software Engineering (MEI) of the Informatics Engineering Department (DEI) of the Porto School of Engineering (ISEP) of the Porto Polytechnic (P.Porto). The work presented in this dissertation was developed in a company, which for security and privacy reasons, will have the fictitious name 'X' in the course of the document. This work aims to understand the importance of Analytics in monitoring mobile applications. Today, mobile apps represent the most efficient, direct and customizable way to provide information about a product and encourage customers to stay true to a particular brand. The user experience is becoming an increasingly crucial resource in the success of the application, therefore, the use of an Analytics tool plays an important role in obtaining information about how the user is interacting with the application, how the application is working, and what can be fixed and improved. Throughout this dissertation, an app was developed where an Analytics tool was implemented, in this case, Countly. In the end, results were obtained about the monitoring performed, and made a comparison with the previously existing app, where it was found that this development helped improve the performance of the app and the satisfaction of its users

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