Utilização de sistemas fototérmicos com concentradores para higienização de salas de ordenha

Neste trabalho, analisou-se a viabilidade do uso de concentradores de radiação solar em sistemas fototérmicos para higienização de salas de ordenha. Foram analisadas três opções para aquecimento de água com reservatório de acumulação: sistema com resistência elétrica, sistema solar com concentrador e sistema solar sem concentrador. Calculou-se o custo total dessas alternativas e o valor presente líquido do sistema solar suplementado por lenha de eucalipto comprada, lenha de eucalipto produzida na propriedade rural, energia elétrica e gás liquefeito de petróleo (GLP). Realizou-se uma análise de sensibilidade do sistema fototérmico variando o número de vacas lactantes, o custo da energia elétrica e da lenha, a taxa de juros, o custo dos componentes do sistema, a vida útil e o subsídio no valor do equipamento. O sistema fototérmico com concentrador suplementado por lenha produzida na propriedade foi a alternativa de aquecimento mais viável economicamente. O uso dos concentradores gera uma redução de cerca de 10% no custo de aquisição do sistema de aquecimento solar.In this study, we analyzed the feasibility of using radiation concentrators in thermal solar systems for the hygiene of milking parlors. We analyzed three options for water heating with tank accumulation: system with electric resistance, the solar system with concentrator and the solar system without concentrator. It was calculated the total cost of these alternatives and the net present value of the solar system supplemented by purchased eucalyptus wood, eucalyptus wood produced on the farm, electricity and liquefied petroleum gas (LPG). A sensitivity analysis of the thermal solar system varying the number of dairy cows, the electricity and the firewood costs, the interest rate, the system's components cost, the life expectancy and the subsidy on the equipment value. The thermal solar system with concentrator supplemented by firewood produced on the property was the more feasible heating alternative. The use of concentrators caused a reduction of around 10 % of the purchase cost of solar heating system

Electricity generation from biogas on swine farm considering the regulation of distributed energy generation in Brazil: a case study for Minas Gerais

The objective of this study was to analyze the feasibility of using agricultural waste from a swine farm to produce biogas, which can be used to generate electricity. For this purpose, the waste production potential was evaluated to determine the biogas production capacity of the farm. This measurement allowed scaling the size of the generator used to the electricity production to meet the needs of the farm as well as surplus electricity. The surplus electricity may be used on the farm when the generator is under maintenance or the electricity consumption is larger than the energy generated. This process is regulated by Normative Resolutions 482 and 687 in Brazil. The results of the analysis of the net present value, internal return rate, payback period and benefit cost ratio indicated that the project was feasible

Análise energética de sistemas solares térmicos para diferentes demandas de água em uma residência unifamiliar

Vários países têm utilizado a energia solar com a finalidade de reduzir a dependência de combustíveis fósseis e as emissões de gases de efeito estufa. Os edifícios comerciais, públicos e residenciais são responsáveis por 47,6% do consumo de energia elétrica no Brasil. O chuveiro elétrico é o equipamento com maior participação de consumo em residências brasileiras, seguido da geladeira e do ar-condicionado. Objetivou-se com este trabalho analisar a eficiência energética de um sistema solar térmico com apoio elétrico para atender diferentes demandas de água quente em uma residência unifamiliar, comparativamente ao uso de chuveiro elétrico. No dimensionamento do sistema solar foram considerados parâmetros do Programa Brasileiro de Etiquetagem de edifícios e da norma técnica NBR 15569/2008. O aquecedor solar foi simulado pelo programa EnergyPlus nas condições climáticas de Viçosa, Minas Gerais. Entre outras variáveis, foram avaliadas a fração solar do sistema, a energia transferida ao coletor solar, a energia armazenada no reservatório térmico e o consumo de energia elétrica pelas duas opções de aquecimento. Foi verificado que a substituição do chuveiro elétrico pelo aquecedor solar com backup elétrico provocou uma redução média de 70% no consumo de energia elétrica destinado a aquecimento de água e 36% no consumo total de energia elétrica da residência

Thermal modeling of semi-transparent photovoltaics: impacts on the cell efficiency and on the zone performance

In semi-transparent photovoltaic (STPV) systems, the heat accumulated in the back of the panels can be transmitted to the thermal zone and contribute to the heating effects. It can even cause an increase in the temperature of the photovoltaic (PV) cell, which reduces the efficiency of the system. This article aims to develop, through EnergyPlus software, a modeling method of the thermal properties of an STPV system, to evaluate the influence of the heat generated by the PV system in the internal temperature of the simulated environment and in the efficiency of the PV system itself. The method included computational simulations, in which we proposed STPV systems combined with different window configurations: single and double glazing, different thicknesses for the air gap, and high-performance glass. Shading devices play the role of the PV material to retrieve its thermal properties. The simulations showed that the STPV materials influence the thermal conditions of the zone, due to the increase in the mean air temperature (3.3°C) and the increase in the surface temperature of the windows (17.4°C). The differences among the window models were more significant in the thermal issues than in the variations of the PV system efficiency. The results confirm that the most used case in the literature presented the best performance, what strengthens the reliability of the proposed method.

Development of a solar photovoltaic backpack sprayer

Backpack solar photovoltaic sprayers have appeared in the market with the aim of improving spraying quality and reducing physical effort for the operator. Queries related to the duration and how to charge batteries are very common and in general they become a barrier for using this equipment in the field. With the objective to better such sprayers, this work has aimed to develop and evaluate a solar photovoltaic backpack sprayer. An electric backpack sprayer MTS brand, model Spritz 18, was used. An aluminum structure was designed and built for fixing two photovoltaic cells, Kyocera brand, model KS5. The evaluation of equipment was made for the instantaneous power generated by the photovoltaic panel with the operator in movement and with the sprayer in static, as well as the potential use of the system. At the end it was verified that the average of the instantaneous power generated was of 1.4 and 2.18 W, for in movement and in static respectively. It was observed that the developed system has wide applicability. It may be applied for field use; it may also optimize the duration of the battery up to 45% and make possible the use of backpack electric sprayers in remote or distant locations, where there is no electric supply system, once it makes possible charging the batteries just using solar energy

Problem-based learning in engineering teaching.

A partir do estudo de uma disciplina regular do curso de gradua??o de Engenharia Agr?cola e Ambiental, relacionando as perspectivas do professor e dos estudantes e considerando a carga hor?ria e do conte?do abordado, foi proposta uma sistem?tica de trabalho em sala de aula, de curso presencial, para introdu??o do m?todo de ensino conhecido como ?Problem-Based Learning? (PBL) no ensino de Engenharia. Os resultados demonstraram viabilidade na proposi??o de uso do PBL de forma parcial e aplicado para disciplinas que preveem uma carga hor?ria pr?tica, como foi o caso da que foi estudada, a ?Termodin?mica?. O artigo apresenta, ainda, uma metodologia para organiza??o dos grupos de estudantes em sala de aula, para dinamizar o processo de aprendizagem e troca de conhecimentos pelo PBL

Photovoltaic systems with and without radiation concentrators for temperate and tropical regions

The industrial development of solar photovoltaic technology has attracted investors and influenced governments to establish public policies for the sector. The present research consisted of studying, building and testing low concentration solar radiation systems for photovoltaic energy conversion. The study used optical nonimaging parameters for the V- trough type radiation concentrator constructed of anodized aluminum, to reflect and to cool. Designed to concentrate radiation by about two times and consisting of a set of photovoltaic modules connected in parallel, they were modeled in the Laboratory of Energy Area in the Department of Agricultural Engineering of the Federal University of Vicosa, Brazil, at the coordinates 20 degrees 45' 14'' S latitude, 42 degrees 52' 53'' W longitude and altitude 648.74 m. They were installed to the geographic North, with the same slope as the local latitude. For comparative analysis, it was determined the electrical characteristics for evaluation of the prototype's performance with and without radiation concentration, the final productivity for cities in tropical and temperate regions and economic analysis for the system. It was concluded that the prototypes allowed for a gain of energy with concentration, about 31.3% more, and therefore a productivity gain for the analyzed cities in, kWh . kWp(-1)

PANORAMA, DESAFIOS E OPORTUNIDADES DO ICMS ECOLÓGICO NO BRASIL

Políticas públicas têm sido usadas em todo o mundo para promover o uso racional dos recursos naturais, incluindo instrumentos para compensação financeira. No Brasil, tem se destacado a lei do ICMS Ecológico, segundo a qual os estados repassam recursos para municípios que promovem ações socioambientais. Objetivou-se com este trabalho analisar o nível de implementação do ICMS Ecológico no Brasil e discutir seus desafios e oportunidades. Foi verificado que critérios socioambientais têm participação média nacional de 12% no repasse total de ICMS dos estados para os municípios, de um máximo permitido de 25%, conforme previsto na Constituição Federal. Portanto, existe muita abertura para expandir o uso de critérios ecológicos já existentes em diferentes estados brasileiros, bem como para a criação de novos. Os estados podem formular seus próprios critérios, tendo em vista as suas peculiaridades e suas metas em questões ambientais