Dimensionamento de sistemas integrados de energia em ambientes rurais

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.Este trabalho propõe o desenvolvimento de um novo modelo para dimensionamento de sistemas integrados de energia aplicados à ambientes rurais, a partir da utilização de ferramentas de simulação e otimização desenvolvidas em MATLAB 6.0. Essas ferramentas possibilitam estabelecer a melhor combinação entre fontes energéticas e cargas ao longo do tempo. O dimensionamento realizado utiliza fontes renováveis locais (hidráulica, solar, eólica e biomassa) e outras fontes energéticas (eletrificação rural convencional e geração a diesel), e visa minimizar o custo do sistema, mantendo um nível desejado de confiabilidade para o mesmo. A confiabilidade é baseada no conceito de probabilidade de perda de fornecimento de energia à carga (LPSP) para períodos de horas consecutivas. As necessidades energéticas consideradas para uma propriedade rural típica são agrupadas em três categorias: energia para cozimento, energia para aquecimento de água e energia para produção de eletricidade. Os dispositivos utilizados para conversão energética são os módulos fotovoltaicos, geradores eólicos, coletores solares, biodigestores, microcentrais hidrelétricas e baterias de chumbo-ácido. A partir do modelo de otimização desenvolvido, inúmeras simulações são realizadas visando à comparação e análise de diferentes cenários e metodologias. A comparação com as metodologias determinísticas e probabilísticas, apresentadas na literatura, mostra inúmeras vantagens na utilização do novo modelo, particularmente no que se refere à otimização do sistema energético. Os demais resultados obtidos contemplam o dimensionamento completo dos dispositivos de conversão energética, um balanço energético anual detalhado e uma análise econômica do sistema. Nesta análise é calculada, inclusive, a distância limite para ampliação das redes de distribuição rural e o preço limite do litro do óleo diesel, para que estas fontes apresentem maior viabilidade econômica em relação às fontes renováveis locais

ANÁLISE E VIABILIDADE TÉCNICA DE IMPLANTAÇÃO DE AEROGERADORES EÓLICOS DE PEQUENO PORTE EM RESIDÊNCIAS.

Considerando a frequente preocupação com a geração de energia e o impacto ambiental gerado, o aumento do consumo e a importância da renovação das fontes energéticas, é apresentado um estudo de viabilidade técnica, para geração de energia através de aerogeradores de pequeno porte. O intuito de se realizar esse trabalho e chegar a uma análise quantitativa de dados que nos forneça a segurança de que aerogeradores de pequeno porte podem ser uma saída para suprimir o consumo de energia elétrica de uma residência, o local escolhido para esse estudo foi o Campus da Faculdade Assis Gurgacz (FAG), onde já existem dados de ventos registrados, esses dados serão cruzados com as características do aerogerador existente no próprio campus, nos dando informações do potencial eólico existente na região e a quantidade de energia que será disponibilizada pelo aerogerador eólico. Os resultados encontrados nos forneceram dados e números satisfatórios para que possa ser instaladas turbinas de pequeno porte em domicílios, nos dando a real situação da região

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA CONSTRUÇÃO CIVIL NO BRASIL

Nas últimas décadas, a construção civil tem se destacado entre os setores de maior demanda energética no mundo, enquanto em âmbito nacional o setor elétrico, por influência governamental, propiciou a redução das tarifas. Essa atitude desencadeou desinteresse em desenvolvimento e aplicação de medidas para redução do consumo e aumento da eficiência dos processos, favorecendo o uso excessivo de energia e a despreocupação com parâmetros técnicos da edificação, que contribuem para o conforto térmico. Devido à magnitude desses problemas, o intuito desse artigo é apresentar uma análise geral do consumo energético no setor da construção civil, durante as fases de execução e ocupação de uma obra, demonstrando medidas que podem ser adotadas no âmbito de projetos e técnicas de construção que podem propiciar a redução no consumo energético e melhora no desempenho. Verifica-se que ainda há grandes oposições quanto ao uso de novas tecnologias dentro do setor, tanto pela característica tradicional quanto pelo quesito financeiro, pois, em geral, materiais e inovações ambientalmente corretas são mais onerosos do que as tradicionais. Contudo, ao se aplicar esses materiais e técnicas alternativas e mais eficientes, há um melhor aproveitamento da energia disponível, demonstrando em longo prazo os efeitos econômicos, sociais e ambientais resultantes

LEVANTAMENTO DE CARGA TÉRMICA EM APARTAMENTO RESIDENCIAL, NA CIDADE DE CASCAVEL, PARANÁ, PARA A IMPLANTAÇÃO DE SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR

: Num contexto atual, as pessoas estão cada vez mais exigentes quanto à qualidade de vida, buscando alternativas que proporcionem melhores condições de conforto. Quando o ambiente é confortável as pessoas produzem mais e tendem a permanecer por um período mais prolongado no local. E entre as condições de conforto, tem-se o conforto térmico que envolve a relação de temperatura no ambiente o qual se convive. Com base neste fato, a população está procurando inserir e consequentemente proporcionar o conforto térmico nos ambientes, porém toda essa relação envolve questões econômicas, já que as alternativas que suprem e atendem o conforto, consomem energia, gerando custo ao consumidor. A presente pesquisa se propõem, a realizar uma análise da potência necessária dos equipamentos de condicionamento de ar, para os ambientes de um apartamento residencial na cidade de Cascavel, Paraná. Realizando uma posterior comparação entre a potência dos equipamentos sugeridos pela construtora e o proposto por esta pesquisa. Através das características e definições construtivas, foram calculados os fluxos de calor para cada ambiente, definindo-se a potência necessária para suprir as piores situações de radiação solar. A partir desse levantamento, foi possível verificar que os equipamentos sugeridos pela construtora possuem uma capacidade acima do proposto pela pesquisa, ou seja, se utilizados as potências dos equipamentos recomendados pela pesquisa, o usuário conseguirá condições de conforto térmico aliado a economia

DIAGNÓSTICO PRELIMINAR E PROPOSTA DE ADEQUAÇÃO PARA O USO EFICIENTE DA ÁGUA NO HOSPITAL UNIVERSITÁRIO DO OESTE DO PARANÁ

Este artigo descreve as informações relevantes e caracteriza os problemas relativos ao desperdício de água no Hospital Universitário do Oeste do Paraná - HUOP, bem como o potencial de conservação e uso eficiente da água através de reciclagem de água na lavanderia e utilização de equipamentos economizadores. O procedimento metodológico utilizado correspondeu à compilação dos diversos trabalhos desenvolvidos e métodos criados por diversos programas de uso racional da água já implantado no Brasil. A correção dos vazamentos nos aparelhos de consumo representa uma economia mensal de 34,4 a 34,6 m³ no consumo de água. A instalação de equipamentos economizadores representa uma economia mensal no consumo de água de 106 a 203 m³. A adequação do sistema de captação da água visando maximizar a eficiência do uso de água do poço proporcionará uma economia mensal de aproximadamente 1600 a 2000 m³ no consumo de água, ou seja, economia de R$6.024,20 a R$ 7.480,60. As informações publicadas neste trabalho podem servir como ponto de partida para a elaboração de um programa de conservação e reuso da água, que por sua vez poderá ser implantado como política institucional conferindo ao HUOP a imagem de um hospital sustentável

ESTUDO DO PANORAMA DA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DA BIOMASSA DE RESÍDUOS NA REGIÃO SUL DO BRASIL

Atualmente os custos são, dentre outros fatores, um empecilho para a utilização de energias alternativas em maior escala. Este problema se torna maior quando se fala de um país com dimensões continentais como o Brasil. No entanto, se faz necessário discutir este tema partindo do princípio onde se busca fomentar a iniciativa de novos projetos, sobre meios alternativos de geração de energia, para suprir uma crescente demanda. Fica, evidenciado neste estudo, quais as principais fontes de geração de energia utilizando como base a biomassa de resíduos, e como esta geração de energia está distribuída no Brasil. Também foi demonstrada como é o atual panorama de geração de biogás na região sul do Brasil e o que pode ser feito para melhorar a distribuição de bioenergia. Pode-se observar que devido às proporções continentais do Brasil, se tem variados tipos de clima que podem influenciar diretamente na quantidade de energia gerada dependendo da metodologia de transformação utilizada

SOLAR ENERGY AND ITS GLOBAL INVESTMENTS

Este trabalho teve por objetivo analisar as pesquisas de energia solar em escala global nos últimos cinco anos a fim de identificar as formas de aplicação dessa fonte de energia e quais países estão participando das pesquisas na área solar. Neste contexto Foram analisadas as publicações sobre energia solar dos últimos cinco anos (2010 – 2015) de revistas científicas voltadas a temática de energias renováveis, sendo adotado o Fator de Impacto (FI) como critério de seleção. Os artigos foram analisados a nível de resumo para um universo amostral de mais de 350 publicações, das quais o índice do FI variou de 3 a 15. Os resultados mostram que os países com maior número de publicações na área de energia solar no mundo foram Índia, China, Espanha, Malásia e Estados Unidos, totalizando mais da metade das pesquisas mundiais. A energia solar térmica teve maior participação nas pesquisas e o ano de 2014 o maior número de publicações em relação a energia solar no mundo

ASPECTOS HISTÓRICOS DA ENERGIA EÓLICA NO BRASIL E NO MUNDO

Este trabalho teve como objetivo analisar os principais aspectos da evolução histórica do uso da energia eólica no Brasil e no mundo. Para isso foram avaliados os processos políticos e econômicos que resultaram na invenção dos aerogeradores e no subsequente desenvolvimento dessa tecnologia. Em seguida, estabeleceu-se uma visão abrangente do uso dessa energia diante das problemáticas ambientais emergentes no século XXI, apontando seu potencial na busca pelo desenvolvimento sustentável. As principais conclusões apontaram a grande difusão dos sistemas eólicos nas últimas décadas, que foi possibilitada por recentes avanços tecnológicos desses sistemas

Gestión del riego en el cultivo de la linaza

The study aimed to evaluate the effect of irrigation, based on fractions of evaporation on the variables phenometric of two cultivars of linseed. The crops were grown in pots in a greenhouse during the months from April to July 2012 at the State University of West Paraná - UNIOESTE, Cascavel - PR, using a factorial design (2x5), completely randomized, being two cultivars (brown and golden ) and five treatments of evaporation corresponding to (0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 Evm (blade evaporated), with four replications. The vegetal behavior was evaluated by phenometric variables: height plant, number of stems and capsules per plant, fresh and dry weight of capsules and fresh and dry weight of the plant. The results allowed the conclusion that the production components with quadratic polynomial responses were significant to the treatments, as well as the interaction between cultivars and irrigation levels. The Brown Linseed presented increase of the morphologic characteristics, while the golden cultivar presented greater number of capsules per plant.O estudo teve como objetivo avaliar o efeito de lâminas de irrigação, com base nas frações da evaporação do sobre as variáveis fenométricas de duas cultivares de linhaça. O cultivo foi realizado em vasos em ambiente protegido nos mes s  de abril a julho de 2012 na Universidade Estadual de Oeste do Paraná – UNIOESTE, Cascavel - PR, empregando-se delineamento fatorial (2x5) inteiramente casualizado, se do duas cultivares (marrom e dourada) e cinco tratamento  de evaporação correspondentes a (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2 5 EVm (lâmina evaporada), com quatro repetiçõe. O comportamento vegetativo foi avaliado através das variáveis fenométricas: altura da planta, número de hastes e cápsulas por planta, massa fresca e seca das cápsulas e massa fresca e seca da planta. Os resultados permitiram concluir que os componentes de produção foram significativos aos tratamentos com respostas polinomiais quadráticas, assim como existiu interação entre cultivares e lâminas de irrigação. A linhaça marrom apresentou acréscimo das características morfológicas, enquanto que a cultivar dourada apresentou maior número de cápsulas por planta.El objetivo del estudio fue evaluar el efecto del riego, a partir de las fracciones de la evaporación en variables fenométricas de dos cultivares de linaza. Los cultivos fueran conducidos en contenedores en un invernadero durante los meses de abril  a julio de 2012 en la Universidad Estadual del Oeste del Paraná - UNIOESTE, Cascavel - PR, utilizando un diseño factorial (2x5), aleatorizado, con dos cultivares (marrón y dorado) y cinco tratamientos de evaporación correspondientes a (0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 EVM (lámina evaporada), con cuatro repeticiones. Se evaluó el comportamiento vegetativo por variables fenométricas: altura de la planta, número de tallos y cápsulas por planta, peso fresco y seco de cápsulas y el peso fresco y seco de la planta. Los resultados mostraron que los componentes de rendimiento se presentaran significativos a los tratamientos con respuestas de polinomios cuadrático, así como hubo interacción entre cultivares y láminas de riego. Linaza marrón mostró un aumento de las características morfológicas, mientras que la linaza dorada mayor número de cápsulas por planta

MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL EM DIFERENTES PLANOS INCLINADOS

Este trabalho teve por objetivo avaliar os métodos utilizados para determinação da radiação solar global em diferentes planos inclinados. Para isso avaliou-se as características apresentadas pelos métodos de: Angström-Prescott, Hargreaves-Samani, Thornton-Running, Weiss, Kondratyev e Manolova, Aragon e Toledo Piza e, Colle e Pereira. Por conseguinte, os modelos matemáticos diferem entre si pelo grau de complexidade e pelas variáveis de entrada. Sendo que o maior diferencial são os ajustes dos coeficientes de determinação das equações