Desenvolvimento de técnicas de otimização da programação das limpezas de redes de trocadores de calor

Trocadores de calor são equipamentos muito utilizados na indústria de processos com o objetivo de modificar a temperatura e/ou o estado físico de correntes materiais. Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados, a fim de reduzir as necessidades de energia de um sistema. No entanto, durante a operação de uma rede, a eficiência térmica dos trocadores de calor diminui devido à deposição. Esse efeito promove o aumento dos custos de combustível e das emissões de carbono. Uma alternativa para mitigar este problema baseia-se no estabelecimento de uma programação das limpezas dos trocadores de calor durante a operação de rede. Este tipo de abordagem ocasiona uma situação na qual ocorre um conflito de escolha: a limpeza de um trocador de calor pode recuperar a sua eficiência térmica, mas implica custos adicionais, tais como, mão-de-obra, produtos químicos, etc. Além disso, durante a limpeza, o trocador de calor tem de ser contornado por uma corrente de by-pass, o que aumenta temporariamente o consumo de energia. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo explorar diferentes técnicas de otimização envolvendo métodos estocásticos e heurísticos. Com este objetivo foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados que envolvem a simulação pseudo-estacionária do comportamento da rede relacionado com incrustações e a otimização da programação das limpezas deste tipo de sistema. A solução do problema indica os períodos de tempo para a limpeza de cada trocador de calor. Na abordagem estocástica empregada, os parâmetros do algoritmo genético, como probabilidade de crossover e probabilidade de mutação, foram calibrados para o presente problema. A abordagem heurística desenvolvida se deu através da sequência do conjunto de movimentos zero, um e dois. De forma alternativa, desenvolveu-se a metodologia heurística recursiva na qual os conjuntos de movimentos um e dois foram empregados recursivamente. Também foi desenvolvida a abordagem híbrida que consistiu em diferentes combinações da metodologia estocástica e heurística. A análise comparativa entre as metodologias empregadas teve como objetivo avaliar a abordagem mais adequada para o presente problema da programação das limpezas em termos de função objetivo e esforço computacional. O desempenho da abordagem proposta foi explorado através de uma série de exemplos, incluindo uma refinaria real brasileira. Os resultados foram promissores, indicando que as técnicas de otimização analisadas neste trabalho podem ser abordagens interessantes para operações que envolvam redes de trocadores de calor. Dentre as abordagens de otimização analisadas, a metodologia heurística desenvolvida no presente trabalho apresentou os melhores resultados se mostrando competitiva frente às abordagens comparadas da literatura

A segunda residência como indutora da urbanização, na contemporaneidade, em Itapema SC

O fenômeno da segunda residência tem implicações espaciais que interferem na produção e consumo do espaço geográfico. A segunda habitação, vista à luz da prática do lazer e do turismo, atividades cada vez mais praticadas na sociedade contemporânea, implica em interesses, articulações e conflitos no espaço urbano litorâneo. O objetivo do trabalho é caracterizar a segunda residência como indutora do processo de urbanização, na contemporaneidade, no município de Itapema, no litoral norte de Santa Catarina. A segunda residência se caracteriza como um alojamento turístico ou particular usado temporariamente com objetivo de lazer e uso do tempo livre. Assim percebe-se o caráter da propriedade, da finalidade, da temporalidade e do vínculo referente ao domicílio e ao lugar como critérios para determinar uma segunda residência. As particularidades do litoral de Santa Catarina atraíram habitações de segunda residência para atividades de lazer e veraneio, desde a década de 1920. A cidade de Itapema seguiu esta tendência de ocupação. A burguesia industrial de cidades do Vale do Itajaí passou a manter sua residência de veraneio, identificada como segunda residência. Neste contexto, o questionamento central é como o fenômeno da segunda residência contribuiu para o processo de urbanização e a produção do espaço em Itapema? Segundo dados dos Censos Demográficos do IBGE, no ano de 1991 havia 6.408 residências de uso ocasional em Itapema. No ano 2000 este número saltou para 11.142 residências. E finalmente em 2010 chegamos à marca de 13.547 domicílios particulares usados como segunda residência. Em vinte anos houve um aumento de 111 % no número de residências particulares de uso ocasional no município de Itapema. Isto evidencia o caráter de intensa urbanização ligado a segunda residência que tem como padrão a verticalização e o adensamento urbano nos bairros Centro e Meia Praia. A alteração da dinâmica urbana no município de Itapema está diretamente relacionada à urbanização pela segunda residência que, articulada e promovida pelos agentes imobiliários associados ao Estado, aumentou a oferta de empregos e serviços na cidade. Isso levou a um aumento gradativo da população residente nas últimas décadas (ano 2000: 25.869 hab.; ano 2010: 45.797 hab.). As temporadas de verão continuam alterando significativamente o ritmo da cidade. Contudo, a partir da década de 2000 a cidade concentra atividades de comércio e serviços ao longo de todo ano. Assim, há intensa pressão sobre a infraestrutura urbana e a legislação que regula o crescimento da cidade