Optimização de Células Fotovoltaicas

Perante os cenários do aumento da população mundial, da concentração de CO2, dos custos dos combustíveis, do consumo energético mundial e das alterações climáticas, surgiu a necessidade de encontrar fontes de energias alternativas. Neste contexto, a Energia Solar Fotovoltaica, fruto de investigações e investimentos realizados, teve um grande impacto na última década, registando um aumento significativo quer da produção de painéis fotovoltaicos ou de instalações de sistemas fotovoltaicos no Mundo. A Energia solar Fotovoltaica surge como uma energia alternativa limpa, inesgotável e que contribui para a diminuição do impacto ambiental, mas o elevado custo inicial é ainda um entrave à sua comercialização, sendo por isso importante conseguir uma optimização na produção dos painéis fotovoltaico bem como em instalações a fim de optimizar o seu rendimento. Um dos objectivos deste trabalho foi instalar e monitorizar um sistema fotovoltaico no telhado do laboratório de máquinas eléctricas do ISEL. Foi instalado um sistema com uma potência de 990 Watts. A monitorização dos módulos durante alguns períodos de 2011 e 2012 demonstraram um bom desempenho do sistema fotovoltaico instalado comparativamente aos valores estimados. Outro objectivo deste trabalho foi estudar a influência da temperatura no rendimento das células fotovoltaicas. A primeira fase deste estudo foi desenvolver um modelo matemático de uma célula fotovoltaica em Simulink/Matlab. As curvas obtidas da simulação numérica do modelo matemático permitiram observar e demonstrar a influência do aumento da temperatura das células fotovoltaicas na sua potência e rendimento. A segunda fase deste estudo tinha como objectivo comprovar experimentalmente o efeito da temperatura e analisar possíveis meios que permitissem refrigerar as células fotovoltaicas. Através de uma montagem experimental específica as células fotovoltaicas foram testadas num ambiente controlado. Os valores obtidos permitiram observar uma diminuição de cerca de 36% da temperatura das células utilizando refrigeração e consequente aumento do rendimento.

Implementação de um Sistema MPPT em Circuito Integrado CMOS

Ao longo dos últimos anos a indústria microelectrónica tem evoluído no sentido de reduzir o consumo energético dos seus dispositivos no sentido de estes serem alimentados por fontes energéticas diversas, nomeadamente fontes renováveis. A crescente demanda por componentes energeticamente eficientes e pela miniaturização dos componentes eletrónicos exigem a conceção de fontes de alimentação com potência reduzida na ordem das dezenas de μW ás centenas de mW. Atualmente, com os crescentes avanços tecnológicos é possível obter componentes energéticamente eficientes e com tamanhos reduzidos capazes de colmatar as restrições energéticas das mais variadas aplicações. A utilização de fontes energia elétrica que tirão proveito da energia existente no meio onde se inserem os diversos dispositivos eletrónicos ou simplesmente para recarregar as baterias, apresenta-se como um dos principais objetivos a alcançar. Entre todas as energias renováveis, a energia fotovoltaica surge como umas das que proporciona um maior potencial. A sua disponibilidade global e os constantes desenvolvimentos tecnológicos no âmbito do fotovoltaico permitem o desenvolvimento de sistemas de alimentação com rendimento energético cada vez mais elevado. A presente dissertação tem como objetivo o estudo, a simulação e implementação de um conversor CC-CC, step-up, com algoritmo de controlo MPPT integrado designado por método de correlação de ripple (Ripple Correlation Control – RCC), para aplicações de baixa potência na ordem das dezenas de μW às centenas de mW. Desenvolveu-se um conversor CC-CC, autónomo, para carregamento de baterias com recurso a painéis fotovoltaicos, como fonte de energia, de forma contínua mesmo em situações de baixa luminosidade. Um circuito de gestão de energia devidamente dimensionado foi implementado com recurso a um algoritmo de procura do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking – MPPT). O objetivo desta implementação é extrair a máxima potência disponível da fonte de energia elétrica, neste caso o painel fotovoltaico, independentemente das condições meteorológicas e da potência requerida pela carga, sendo o excesso de energia redirecionado para a bateria. Nesta dissertação apresentam-se os resultados das simulações, assim como os resultados experimentais de todos os circuitos desenvolvidos de forma a validar todo o sistema implementado.

O Desafio dos Recursos Hídricos em Cabo Verde

É paradoxal que localizando-se o arquipélago de Cabo Verde no meio do oceano, a sua população sofra de carência de água. Na verdade, essa carência é de água de qualidade, com baixo teor em sais, adequada para o consumo humano e agricultura. Ao longo dos séculos o engenho dos habitantes, aliado ao trabalho duro, tem permitido às populações locais lutar com as condições climáticas adversas e produzir o seu sustento recorrendo a poços, galerias e furos. Este trabalho pretende retratar a situação atual e os recursos disponíveis em Cabo Verde, bem como as formas encontradas para exponenciar os escassos recursos hídricos existentes e garantir a sustentabilidade da população crescente do país. Pode dizer-se que a dependência centenária das águas subterrâneas está a diminuir gradualmente, à medida que diminuem as suas disponibilidade e se vai degradando a sua qualidade. Situação esta que levou a que se tenha recorrido a novas formas de obter da água, caso da dessalinização da água do mar e se tenha intensificado a captação das águas superficiais. A dessalinização é atualmente indispensável para abastecer os grande centros populacionais, apesar do elevado consumo energético que lhe está associado e da manifesta insuficiência e reduzida eficiência das redes de distribuição existentes. No entanto, o investimento em infra-estruturas de abastecimento de água em zonas rurais é uma ferramenta demográfica importante e deve ser utilizado para evitar o êxodo rural. O atual investimento do estado em barragens e grandes diques é uma aposta correta para satisfazer as necessidades agrícolas. No entanto, a experiência do passado tem demonstrado a necessidade de construção simultânea de obras de correção fluvial e de um conjunto significativo de pequenos diques nas bacias de captação para evitar o assoreamento rápido das novas barragens.

Documento de Resultados do Seminário Participativo sobre a Planificação do Sector da Água para o Desenvolvimento Sustentável de Cabo Verde

O Projecto PECAVE 1ª Fase ¨Apoio à Planificação dos sectores da Energia e da Água Para o Desenvolvimento Sustentável De Cabo Verde”, do Instituto Tecnológico de Canárias, S.A. (ITC) financiado pela Cooperação Canária, através da Direcção Geral de Relações com África do Governo de Canárias, propõe, como objectivos gerais, os seguintes: · Realização de um diagnóstico da situação actual dos sectores da energia e da água em Cabo Verde. · Elaboração de uma proposta com medidas concretas (tecnológicas e socioeconómicas) para um desenvolvimento sustentável desses sectores. · Elaboração de projectos-piloto nessas áreas para sua futura execução. · Fortalecimento dos vínculos institucionais, comerciais e empresariais entre Cabo Verde e Canárias. · Planificação da introdução das energias renováveis no país. · Planificação do aumento do acesso à electricidade da população mediante a integração de energias renováveis · Planificação da realização de projectos singulares no sector da água (dessalinização com energias renováveis em regiões insulares para o abastecimento de água potável e depuração descentralizada). · Redução dos consumos energético e económico no sector industrial público do abastecimento de água Para a consecução destes objectivos, no sector da água, considerou-se como sendo imprescindível contar com a participação e a opinião dos diferentes agentes directa ou indirectamente implicados. É já muito conhecida a experiência de Canárias no que se refere a enfrentar a escassez de recursos e na capacidade de satisfazer as necessidades, não só da população residente, como também das diferentes actividades económicas, entre as quais se destacam como demandantes de água o turismo e a agricultura. Não obstante, todo este processo de evolução e de busca de soluções não esteve isento de erros, causados tanto pela ausência de planificação como pelo desconhecimento dos recursos realmente disponíveis. Canárias é uma região com mais de 2 milhões de habitantes, um importantíssimo desenvolvimento turístico e um não insignificante sector agrícola bastante especializado e dinâmico, todos eles demandantes de uma enorme quantidade de recursos hídricos. A sobre exploração dos recursos hídricos naturais de que as Canárias foi acusada no passado, com consequências para o meio ambiente bem estudadas como a perda de ecossistemas e fenómenos induzidos de contaminação como a intrusão marinha, provocou uma tomada de consciência muito importante voltada para a conservação, preservação e recuperação destes recursos, com o estabelecimento de estratégias claras neste sentido. Por sua vez, desde 1990, existe uma Lei de Águas de Canárias que subordina todas as águas ao interesse geral e cria os Conselhos Insulares de Águas como entidades de direito público com pessoalidade jurídica própria e plena autonomia funcional para a ordenação, planificação e gestão das águas em cada ilha. Estas circunstâncias, acompanhadas do fenómeno da dessalinização da água do mar já aplicada nas Canárias desde há 40 anos, a qual foi dinamizada por múltiplas empresas com vista a melhorar e gerir os ciclos da água, incorporando a produção, a potabilização, a gestão de redes, o abastecimento, o saneamento, a depuração e a reutilização das águas depuradas, com eficiência e eficácia, fazem com que Canárias possa ser uma referência de estudo e proporcionar experiências de interesse para Cabo Verde. Todo este potencial deveria ser aproveitado no futuro pelas empresas e entidades que se desenvolvam em Cabo Verde. Por outro lado a participação activa dos utilizadores é considerada como sendo um elemento necessário para a gestão sustentável da água. Assim o testemunha a tradição implantada desde a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento de 1992 no Rio de Janeiro. A partir desta data foi institucionalizada a participação dos cidadãos como uma das chaves da sustentabilidade. Este testemunho foi muito recentemente recolhido, pela Directiva 2000/60/CE de águas da União Europeia. Independentemente da pertinência da participação pública activa para a gestão mais sustentável e democrática dos recursos, existe uma questão prévia a resolver: Como levar a cabo esta participação da forma mais útil e eficiente possível? O presente documento contém uma proposta metodológica que foi já posta em prática na Europa e nas Canárias para determinadas aplicações relacionadas com a planificação dos recursos naturais, a qual provou ser muito produtiva perante a implicação dos agentes participantes e para a obtenção de ideias e propostas concretas. Por isso acredita-se que este tipo de metodologia de trabalho pode ser transferida para as instituições de Cabo Verde para que seja aplicada como ferramenta participativa prática, não apenas no campo da energia e da água, mas também em qualquer outro campo de planificação e de introdução de tecnologia.

Estratégia Nacional para Energias Domesticas em Cabo Verde

Garantir a sustentabilidade do aprovisionamento de energia para a cocção de alimentos constitui um importante desafio, para Países em Desenvolvimento, particularmente os da Africa Sub-Shaeriana, onde uma faixa significativa das famílias depende de recursos naturais escassos e formas de converter energia para a cocção de alimentos, extremamente poluentes, com impactos negativos para a saúde, qualidade de vida e equilíbrio ecológico e ambiental. A exposição aos subprodutos da combustão da biomassa, particularmente as micropartículas e o monóxido de carbono, figura entre as principais causas de infecções respiratórias crónicas e agudas, que afecta principalmente as mulheres e crianças nas zonas rurais. O relatório da Organização Mundial da Saúde de 2002, classifica o problema da poluição doméstica causada pela queima de combustíveis sólidos como o quarto maior factor de risco para a saúde nos países em desenvolvimento, sendo a maioria das vítimas mulheres, que normalmente são as responsáveis pela preparação das refeições, e recém nascidos e crianças de até cinco anos de idade, que passam parte do tempo perto das cozinhas A utilização destes combustíveis também diminui as oportunidades de desenvolvimento de actividades geradoras de rendimento devido ao facto de as mulheres despenderem uma parte considerável do tempo disponível na procura de lenha e na preparação dos alimentos em fogões pouco eficientes. Por outro lado a crescente procura de lenha para satisfação das necessidades energéticas das famílias, vem exercendo uma grande pressão sobre a frágil cobertura vegetal dos Países destas regiões, com consequências gravosas para o ambiente como a desertificação, degradação dos solos, redução da capacidade de retenção de aguas pluviais etc. Nos últimos tempos, Instituições como a ONU (Millenium Development Goals) e o Banco Mundial (PRSPs) têm realçado a inter relação existente entre o aumento do acesso das populações a fontes de energias modernas e a redução da pobreza, defendendo por isso a implementação de medidas para impulsionar a transição dos agregados pobres do uso de combustíveis tradicionais (biomassa) para energias modernas. Ao nível da região Saheliana foi instituído no âmbito do CILSS o Programa PREDAS - Programa Regional de Promoção das Energias Domesticas e Alternativas no Sahel -, que estabeleceu como objectivos específicos: (i) ajudar os estados membros do CILSS a conceber, adoptar e implementar um plano estratégico para as energias domesticas; (ii) constituir uma rede de profissionais e especialistas Sahelianos na área de energias domestica e iniciar um sistema de informação tecnológica sobre energias; e (iii) ajudar os Estados membros do CILSS a conceber e promover o seguimento ecológico dos recursos lenhosos disponíveis. Em termos de utilização de energias domésticas, a situação de Cabo Verde é muito diferente do contexto dos restantes Países da sub-região, apresentando actualmente níveis de consumo percapita de GPL muito superiores. No entanto, nas zonas rurais e periferias dos centros urbanos a lenha e os resíduos são ainda os principais recursos energéticos utilizados na preparação dos alimentos. Estas preocupações estão identificadas em documentos de carácter estratégicos já elaborados nomeadamente: O IV Plano Nacional de Desenvolvimento, O Plano Energético Nacional (PEN), O Plano de Acção Florestal Nacional (PAFN), O Plano Estratégico de Desenvolvimento da Agricultura, o Documento de Estratégia de Crescimento e Redução da Pobreza (DERCP) e o Plano de Acção Nacional para o Ambiente (PANA II). É neste contexto que se enquadra a elaboração do presente documento “ Estratégia Nacional para Energias Domesticas em Cabo Verde”, visto como um instrumento integrador das políticas concernentes ao sector de energias domésticas definidos nos planos nacionais.

A Gestão de Stock: O Fornecimento de OutPut como factor de redução de custo

O presente trabalho tem como objectivo mostrar a importância que a Gestão económica de Stock tem no processo de redução de custo, por via da implementação de um modelo. E para isso far-se-á um estudo de caso numa empresa inserida no ramo de transformação de pescado – FRESCOMAR. A metodologia adoptada para alcançar os objectivos propostos passou pela pesquisa bibliográfica, recolha de dados e de informação relevante junto da empresa e tratamento dos dados numa folha de Excel. O modelo de gestão de Stock a ser implementado depende essencialmente da componente procura, onde que para uma empresa com procura constante utiliza-se os modelos determinísticos e para uma com procura aleatória utiliza-se os modelos estocásticos (Nível de Encomenda e Revisão Cíclica). Nos modelos determinísticos temos 4 modelos diferenciados pela forma de reposição e a admissibilidade da procura. Com as informações recolhidas junto da empresa em estudo escolhemos implementar o modelo de reposição não instantânea com ruptura não permitida e obtivemos a optimização do Stock com níveis reduzidos de produção e consequentemente houve uma diminuição do custo. Com resultados obtiveram-se ainda valores da Quantidade Óptima a ser Produzida, do Stock Máximo e do Custo Total Óptimo por unidade de tempo. Devido a diversidade de produtos propomos à empresa a utilização da análise ABC para classificar os produtos reagrupando-os em classes A, B e C, conforme o peso no consumo de Stock.

A Segurança dos Consumidores: A Proteção Contra Serviços e Bens de Consumo “Perigosos”

O presente relatório de estágio, sobre a Segurança dos Consumidores, espelha o percurso da minha aprendizagem sobre a matéria em si, e sobre a atuação das entidades que muito fazem para garantir a pretendida segurança nas relações de consumo. O estágio baseou-se na aprendizagem dos aspetos teóricos e práticos do esforço da Direção-Geral do Consumidor (adiante DGC), em conjunto com outras entidades, para a redução ou mesmo a eliminação dos riscos causados por produtos e serviços disponibilizados nos mercados e acessíveis pelos consumidores. Durante a fase de estágio beneficiei do apoio da minha supervisora na DGC, a Dra. Ana Catarina Fonseca e, durante a fase de escrita do presente relatório, pude contar sempre com o apoio do meu orientador, o Professor Doutor Jorge Morais Carvalho, sempre que eu precisasse de críticas construtivas. A participação na criação de brochuras informativas sobre a segurança dos consumidores, e o estudo da legislação de referência utilizada pela DGC no seu trabalho diário, possibilitaram-me, efetivamente, alicerçar os meus princípios orientadores enquanto futura profissional, no que toca à importância da criação de entidades, não só privadas mas também públicas, cuja missão seja de garantir a proteção dos consumidores por via preventiva e informativa, e também por via reparadora. O relatório permite ter uma noção da atuação da DGC na proteção da segurança e saúde dos consumidores, e permite que se conheçam, não só os pontos fulcrais da relação entre as entidades de defesa dos consumidores e os operadores económicos, como também o papel de cada um na identificação de produtos e serviços perigosos e na sua retirada do mercado ou recolha junto dos consumidores.A última parte do presente relatório contém informações que permitem ter uma ideia da relevância que tem tido a matéria da segurança dos consumidores em Cabo Verde, através de uma breve comparação legislativa com Portugal.