Optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos‐eólicos em zonas insulares de diversidade climática‐Arquipélago da Madeira

Nesta tese apresento um estudo detalhado sobre vários aspectos relacionados com a optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos em zonas insulares de diversidade climática-arquipélago da Madeira que foi desenvolvido no Laboratório Regional de Engenharia Civil e com algumas deslocações no Laboratório de Energia Solar da Universidade de Vigo entre 2002 e 2007. Foi baseado nos conhecimentos adquiridos ao longode 25 anos de prática profissional de estudo, projecto, montagem e monitorização de tecnologias solares e eólicas, para produção de electricidade em locais isolados, bem como pesquisa e análise climatológica. Como resultado final e após a criação de uma base de dados climáticos para fins energéticos, determinámos os dias característicos de radiação solar e temperatura para cada um dos doze meses do ano, nas seis estações meteorológicas estudadas. Estes dias são de grande utilidade também para a elaboração de outros estudos. Após o tratamento dos dados constatou-se que a evolução das temperaturas ao longo do ano, tanto no caso das médias como nas médias dos valores máximos e nas médias dos valores mínimos,segue uma tendência similar em todas as estações. Concluimos que, a altitude é o factor determinante nestas diferenças, de tal maneira que quanto maior for a altitude menor são, em geral, as temperaturas médias. No estudo da irradiação global constatámos que na ilha do Porto Santo há mais 4% de radiação solar que na ilha da Madeira. Já na costa norte da Madeira, mais precisamente em São Jorge a média diária mensal e anual é inferior em cerca de 16.5 % em relação ao Porto Santo. Contudo, a costa sul da Madeira apresenta valores de radiação interessantes para o aproveitamento energético. Na abordagem à produção fotovoltaica e eólica, desenvolvemos um novo conceito que relaciona a produção eléctrica por metro quadrado de terreno horizontal, referente à área dos módulos fotovoltaicos e à área de afectação dos aerogeradores. Este novo conceito permite facilmente comparar sistemas energéticos diferentes utilizando diferentes recursos energéticos, permitindo também comparar a energia eléctrica produzida com a energia solar recebida e, deste modo, extrapolar os resultados para a toda a superfície do arquipélago. Finalmente, no que diz respeito à optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos nas seis zonas climáticas do arquipélago da Madeira, calculámos a produção eólica diária e a produção média diária para cada um dos doze meses do ano, bem como a média anual, isto por metro quadrado de área varrida pelo rótor do aerogerador, para que os resultados se pudessem comparar com os resultados anteriormente obtidos na produção fotovoltaica, reportados também a metro quadrado de área de módulo. No que concerne à produção máxima e comparativa de sistemas (100% fotovoltaicos e 100% eólicos), estudámos várias hipóteses para que os resultados fossem os mais gerais possíveis, tendo-se chegado à conclusão de que se se relacionar a procura de energia/consumo com a produção anual do sistema híbrido, não é necessário fazer a simulação dos sub-sistemas fotovoltaicos-eólicos em tamanho real, bastando apenas conhecer a proporção exacta destes, e extrapolar os resultados obtidos em percentagem para qualquer dimensão. Da análise comparativa dos resultados da produção energética das diferentes composições percentuais fotovoltaico-eólico, podemos avaliar facilmente o grau de cobertura de energia renovável. Conhecidas as percentagens de cobertura da procura que se obtêm com energias renováveis, é possível definir com segurança as percentagens solar-eólica que oferecem as melhores opções técnicas. Em termos de optimização técnica, concluímos que o único factor que diferencia um sistema híbrido de outro, nos 6 locais estudados, é a área do módulo fotovoltaico e a área varrida pelo rótor do aerogerador. Finalmente, concluímos que os custos das instalações híbridas e do kWh renovável produzido nos locais estudados, diminuem em todos os locais ao diminuir a percentagem do sub-sistema eólico no sistema híbrido fotovoltaico-eólico, sendo o custo mais baixo reportado sempre à Instalação toda solar (100% fotovoltaica).

Estudo de viabilização para a criação e implementação de uma associação para o desenvolvimento do destino turístico Monte

Numa época em que as tendências internacionais do Turismo se estão a implementar, no sentido da procura de produtos turísticos compósitos diversificados, integrando componentes associadas à cultura, ao património histórico, arquitectónico e monumental e património natural, o Núcleo Histórico do Monte, inteirando todas estas componentes, apresenta-se como um destino de eleição do turista que visita a Ilha da Madeira. Apresentando inúmeras potencialidades, como sejam a riqueza do seu património histórico, cultural e natural e as estruturas de lazer e recreio, distintas na Região Autónoma da Madeira, este destino, apresenta ainda algumas debilidades, nomeadamente a inexistência de alguns serviços fundamentais para o bom exercício da actividade turística e a inexistência de uma promoção conjunta dos locais, tornando a visita consideravelmente dispendiosa. O propósito deste trabalho, visa o estudo de viabilização para a criação de uma Associação para o Desenvolvimento do Destino Turístico Monte, possibilitando melhorias significativas no Núcleo Histórico, em termos de recuperação do seu património edificado; da disponibilização de informação; no estímulo ao comércio, desenvolvendo produtos de merchandising diferenciados; na elaboração de estratégias de promoção conjuntas; na realização de actividades de animação e formação; e na realização de acções de carácter pedagógico, com vista a aproximar a população local ao seu património, fomentando o gosto por iniciativas culturais, bem como, apelando para a importância da salvaguarda do património histórico, cultural e natural, não só como factor de identidade regional, mas também, como instrumento indispensável para o desenvolvimento sustentado da Região Autónoma da Madeira.

Uma casa na Freguesia de Santo António: projecto Espaço Galeria – restaurante e /ou Outros Serviços

O presente trabalho insere-se no âmbito do Mestrado em Arte e Património, no Contemporâneo e Actual. Pretende-se com este estudo caso valorizar uma antiga casa, dos finais do século XIX, que até muito recentemente serviu de residência de família. Hoje, cremos ser necessário repensar a actualidade, colocando a hipótese da valorização destas habitações e a sua preservação. Reflectir a sua reutilização, apostando noutras iniciativas multidisciplinares, onde as áreas da cultura e do lazer possam coexistir, e permitir, assim, a sua sustentabilidade. Deste modo, pretendemos elaborar um projecto, um espaço inovador, alternativo; criar um espaço Galeria – Livraria – Restaurante e/ou outros serviços contribuindo assim para o desenvolvimento local – Freguesia de Santo António – mas também para toda a Madeira. Ao investir nas áreas da cultura e do lazer, ambicionamos atrair o público e possibilitar que os visitantes possam usufruir de eventos e encontros significativos, bem como a oportunidade de um maior convívio social e cultural, proporcionando a interacção e as aprendizagens informais. Na primeira parte, tratamos de alguns aspectos relacionados com a sociedade actual e a cultura. Também fazemos um breve estudo sobre a evolução do Espaço Galeria em Portugal e apresentamos alguns espaços da actualidade, quer em Portugal Continental quer na Madeira. A segunda parte, refere-se ao local de implementação do espaço – dinamização de espaços e actividades culturais na Freguesia de Santo António; criação e apresentação do espaço – estudo caso: Reabilitação - a primeira ideia/ Ante Projecto.

WISE-MANager: criação e gestão de sessões colaborativas em redes de sensores sem fio

As redes de sensores sem fios (WSN- WSN-Wireless Sensor Network) utilizam um grande número de dispositivos sem fios (sensores), que são de baixo custo e equipados com interfaces wireless. Utilizam um conjunto de sensores autónomos que colaboram entre si para efectuar a monitorização das condições ambientais, tais como: temperatura, oxigénio, luz, humidade, pressão, gases poluentes, entre outras. Estas redes podem operar durante largos períodos de tempo, sem intervenção humana, sendo que esse tempo depende do nível de bateria desses nós. De modo a que os gestores de um Museu possam gerir de forma mais adequada as obras de arte e arquivos históricos, surge o projecto WISE-MUSE – Environmental Monitoring based on Wireless Sensor Networks, que permite implementar soluções para a monitorização museológica, com a utilização de redes de sensores sem fios. Actualmente, a colaboração entre o utilizador e a WSN é muito ténue, sendo que apenas existe colaboração entre os nós sensores. De forma a aumentar esta colaboração, e no âmbito do projecto WISE-MUSE surge o CWSN – Collaborative Wireless Sensor Network Model, que define um modelo de colaboração na rede de sensores sem fios, permitindo a utilização de sessões colaborativas para a monitorização da rede. Com o intuito de obter o máximo rendimento da rede, é necessário definir qual o deployment a utilizar. O tipo de deployment de uma WSN é a forma como os nós são distribuídos pela rede. Em zonas longínquas, ou de difícil acesso, os nós são colocados de forma aleatória, por exemplo, caiem de um avião. Nos locais de fácil acesso, podem ser colocados no local exacto. Portanto, este projecto de Mestrado de Engenharia Informática apresenta duas contribuições principais: (i) um estudo de propagação no Museu da Baleia; e; (ii) o WISE-MANager, um sistema de gestão de sessões colaborativas. De forma a definir qual o deployment da rede a instalar no Museu da Baleia, será apresentado um estudo de propagação do sinal empírico, que determinou a melhor posição física dos nós, para que a rede tenha uma boa performance. O sistema WISE-MANager permite a criação, monitorização e gestão de sessões colaborativas numa WSN baseada no protocolo Zigbee. O intuito da utilização de sessões colaborativas é proporcionar uma melhor interacção entre o utilizador e a WSN, visto que o utilizador pode personalizar o tipo de monitorização a efectuar (por nó sensor, por fenómeno ou por intervalo de tempo), e interrogar à rede e aos seus componentes, aumentando assim a flexibilidade da WSN.A gestão de redes de sensores sem fios é muito importante para que o utilizador tenha controlo sobre a mesma ao saber quais os dispositivos da rede, assim como o seu nível de energia. Por tanto, através de WISE-MANager, os gestores do Museu serão capazes de analisar a rede, detectar eventuais problemas e obter parâmetros específicos.

Autoria e simulação de cenários de redes em NS-3

Este trabalho aborda a crescente necessidade de verificação e testes das redes antes da sua implementação no mundo real. Variáveis como o investimento, estudo qualidade-custo, questões de gestão, fiabilidade e tempo de vida útil são parte das principais preocupações associadas a existentes e futuras redes. É sobretudo neste âmbito que este projecto opera, fornecendo uma solução para uma optimização da autoria de cenários de redes visando a sua execução na ferramenta de simulação de redes NS-3. As tecnologias emergentes são os alvos mais comuns de ferramentas de simulação de redes e este facto é determinante ao decidir que simulador de redes usar para simular os seus cenários. Com este trabalho, o principal objectivo é fornecer aos utilizadores uma ferramenta colaborativa que permite descrever os seus próprios cenários de redes, baseando-se numa linguagem XML denominada por NSDL e traduzir esta estrutura XML para um script C++ que possa ser executado num ambiente evolucionário, como é o caso do NS-3. A solução proposta permite a rápida criação de cenários de redes através de estruturas de dados XML para posterior tradução para C++ e então, execução no NS-3. A maior problemática associada a esta solução é a necessidade de actualização constante em estruturas de validação e de tradução de documentos XML, aquando da actualização da ferramenta NS-3, o que tem vindo a acontecer muito frequentemente devido à sua própria evolução.

O espaço virtual no âmbito do social, das artes visuais e do ensino: relações de interinfluência

Este trabalho consiste na criação de uma relação entre uma investigação científica e um relatório da prática pedagógica, subordinados a mesmo tema. No âmbito da relação entre a sociedade e o espaço virtual, são abordadas noções referentes à cibercultura, entendendo o espaço virtual como um novo espaço social. É desenvolvida a ideia de que a opinião individual foi enfatizada pelas redes sociais e pelos blogues, que aliados ao facilitado acesso ao conhecimento, levaram à proliferação da informação. No domínio das artes visuais são abordados temas referentes à arte digital e ao desenvolvimento de práticas artísticas no espaço virtual, tal como a new media art, referindo-se trabalhos de artistas como Manfred Mohr, Charles Csuri, Gerhard Mantz, Vuk Cosic, Jodi.org e Cornelia Sollfrank. Neste campo, foi ainda, estudada a importância dos softwares para a produção artística digital e a relevância das instituições virtuais para a dinamização cultural. Por último, são estabelecidas relações entre o espaço virtual e o ensino das artes visuais, onde são analisadas questões referentes a introdução de ferramentas digitais na sala de aula, com o intuito de contribuir para a evolução do aluno e para o melhoramento da formação profissional do docente Relativamente à pratica docente nas disciplinas de Desenho B e de História das Artes, do Curso Tecnológico de Multimédia, realizada na Escola Secundária de Francisco Franco, são apresentados de forma crítica e reflexiva, os procedimentos necessários para a aplicação da componente científica, tais como as planificações, propostas de trabalho e visitas de estudo. São ainda apresentadas as restantes componentes relativas à prática letiva, tais como as atividades de Direção de Turma; o acompanhamento do projeto da Associação Companhia Contigo Teatro; e as atividades de enriquecimento curricular.

Aplicações de instrumentação virtual em metrologia e qualidade

Com a evolução constante da tecnologia, também a ciência da medição, ou Metrologia, necessita de processos de medição mais exatos e fiáveis, por vezes automatizados, de modo a ser possível fornecer informações mais corretas sobre uma determinada grandeza física. Entre estas informações destaca-se a incerteza de medição, que permite ao utilizador ter uma estimativa sobre qual o valor final da grandeza física medida, que com processos de medição mais complexos, tornam a sua obtenção mais difícil, sendo necessário, por vezes, a utilização de métodos computacionais. Tendo isto em conta, com esta dissertação pretende-se abordar o problema da automatização de processos de medição, bem como da obtenção de incertezas de medição que reflitam a natureza da grandeza física medida através de métodos computacionais. De modo a automatizar um processo de medição, mais concretamente da calibração de manómetros, utilizou-se o LabView para criar um instrumento virtual que permitisse ao utilizador, de forma simples e intuitiva, realizar o procedimento de calibração. Também se realizou outro instrumento virtual, de modo a permitir a obtenção simultânea de dados provenientes de dois equipamentos diferentes. Relativamente às incertezas de medição, utilizou-se o Método de Monte Carlo, implementado em MATLAB e Excel, de modo a obter o valor destas para a calibração de manómetros, de uma câmara geradora de humidade relativa e de um higrómetro de ponto de orvalho, sendo que os dois últimos possuem um modelo matemático complexo, sendo a análise analítica mais complexa e morosa. Tendo em conta os resultados obtidos, é possível afirmar que a criação de instrumentação virtual permite a adaptação, de uma forma simples, de vários processos de medição, tornando-os mais eficientes para além de reduzirem o erro do operador. Por outro lado, também é possível observar que a utilização de métodos computacionais, neste caso o Método de Monte Carlo, para estudo de incertezas de medição é uma mais valia, comparativamente ao GUM, permitindo umaa análise rápida e fiável de modelos matemáticos complexos.

Qual a evolução do tecido empresarial da RAM a nível sectorial no período pós-adesão à CE (1988-2008)?

O presente estudo tem como principal objectivo analisar o desempenho global e por sector de actividade do tecido empresarial da RAM no período 1988-2008 através da análise de dados financeiros. A relevância do estudo baseia-se na reflexão da resposta dada pelo tecido empresarial regional aos desafios que foram surgindo ao longo do período referido, e na análise do espírito empresarial e das linhas estratégicas de actuação que pautaram o tecido empresarial a nível das diferentes actividades na RAM. Para a realização deste estudo quantitativo utilizamos uma amostra de conveniência que contêm dados contabilísticos anuais de 545 empresas do tecido empresarial regional, que participaram na iniciativa anual das 100 Maiores Empresas da RAM ao longo dos 21 anos em estudo e que constituem, eventualmente, a única base de dados de cariz semipúblico da região. Os dados foram obtidos através de recolha exaustiva nas instituições responsáveis pelo tratamento da informação disponibilizada pelas empresas concorrentes (Previsão, ECAM), consolidada por pesquisa em jornais (DN, JM), revistas e dados recolhidos no arquivo regional. Estas fontes constituem-se como um precioso instrumento de recolha de dados financeiros de difícil acesso. No tratamento dos dados foram utilizados métodos de estatística descritiva, taxas de crescimento e números índices de base fixa e aplicado teste de correlação de «Pearson». Obteve-se como principais resultados a evolução anual positiva do indicador Volume de Negócios (7,95%) e Activo Líquido (12,23%), Capital Próprio (11,04%), Cash-Flow (12,40%) e Produtividade (2,51%). Os resultados obtidos permitem concluir que houve crescimento empresarial na RAM no período em estudo. As actividades industriais, comerciais e de serviços cresceram a ritmos diferenciados ao longo do período de análise, com predominância para o crescimento do sector terciário, alicerçada nas actividades comerciais e de serviços, que evidenciaram crescimento superiores à actividade industrial.

A Revista Atlântico (1985-1989): do suporte impresso ao digital - construção de uma base de dados bibliográfica

A presente dissertação centrar-se-á no objetivo de dar a conhecer, de forma genérica, alguns aspetos acerca da invenção da escrita e da evolução dos seus suportes até aos dias de hoje, tomando em conta algumas ideias acerca da criação da internet e do conceito de hipertexto, suas implicações e potenciais aplicações no modo como os leitores contactam e lidam com o texto. Atualmente, a informação disponível em rede está a crescer exponencialmente, pois todos os dias surgem novas páginas Web e através delas são disponibilizados novos ficheiros. De forma a administrar uma enorme quantidade de informação de teor muito diverso, houve a necessidade de se construir bases de dados. O tópico central desta dissertação é – no quadro da imprensa Madeirense publicada ao longo da década de 1980, em especial a imprensa cultural produzida na cidade do Funchal a – Atlântico – Revista de Temas Culturais, publicada entre os anos 1985-1989. O trabalho realizado consistiu, através da utilização da base de dados bibliográfica Bibus (disponível em rede para download), na criação de uma base de dados a partir da análise dos vinte números da revista Atlântico – Revista de Temas Culturais, da sua leitura, indexação, resumo e da organização de fichas bibliográficas individuais para todos os artigos publicados em todos os números da referida revista. Como anexo a este trabalho, a base de dados está disponível em CD-ROM, suporte que contém igualmente cópias integrais digitalizadas de todos números da Atlântico – Revista de Temas Culturais.

Criação de uma estação de testes para um micro-helicóptero autónomo

Os UAV (Unmaned Air Vehicles) têm sido cada vez mais utilizados em vários ramos, como a geologia, a segurança pública, a robótica e na obtenção de imagens. Visto existir grande interesse no uso do equipamento, foi comprado um quadcopter com o objetivo poder tornálo o mais autónomo possível. Esta tese contém informações dos elementos utilizados nesse Arducopter e ainda a informação dos sensores que podem ser adaptados ao mesmo. Explica também como está estruturado todo o código e como o UAV pode ser configurado antes do voo. São também apresentados todos os resultados obtidos dos primeiros voos e as evoluções e alterações após cada teste.

Ensino da matemática para a vida: criação de cenários de aprendizagem com recurso a robots

A Matemática para a Vida é uma disciplina dos Currículos Específicos Individuais que pretende ajudar os alunos com Necessidades Educativas Especiais a desenvolver aptidões que aumentem as suas competências pessoais e sociais e que facilitem a sua integração na sociedade. A matriz curricular visa a promoção da autonomia de modo a termos alunos capazes de enfrentar o dia a dia sozinhos. A presente investigação procurou conhecer mais sobre a forma como alunos com Necessidades Educativas Especiais (NEE) aprendem a Matemática para a Vida, de que forma atribuem significados, o que abrangem esses significados e qual o papel dos robots na construção dessa aprendizagem. Utilizou-se uma abordagem qualitativa com recurso à observação participante. O estudo envolveu a criação de um cenário de aprendizagem composto por um robot e elementos com formas geométricas distintas, tendo como participantes duas alunas com NEE. A recolha de dados foi feita por observação direta, registos áudio e vídeo e análise dos trabalhos desenvolvidos pelas alunas. Da análise dos dados concluiu-se que o uso dos robots permitiu uma aproximação da escola às reais necessidades dos alunos com NEE, proporcionando-lhes novas oportunidades de aprendizagem e momentos de descoberta e partilha. Ao trabalharem com o robot, as alunas adquiriram novas competências e, como consequência das suas pequenas conquistas, ganharam mais autonomia, tornando-se capazes de tomar decisões face aos desafios enfrentados. A utilização do robot contribuiu ainda para o estímulo da criatividade, além de ter permitido a construção do conhecimento de acordo com o ritmo individual das alunas, ao possibilitar novas formas de pensar e de aprender.

Criação de conhecimento em contexto de pós-modernidade

Esta conferência visa reflectir sobre o papel que nos é reservado, enquanto unidade de investigação em educação. Partindo da definição inicial de conhecimento e do confronto das posições racionalistas e empiristas sobre as formas de acesso a ele, pretende-se debruçar sobre o entendimento de conhecimento saído da revolução científica do século XVI, para, de seguida, mergulhar no actual contexto pós-moderno de transição paradigmática e dele extrair aquilo que se poderá esperar de nós. Qual o fim último da investigação? Serve ela para chegarmos às mesmas conclusões já anteriormente descobertas? Para a reprodução, confirmação e disseminação de um conhecimento já criado? Ou para a gestação de um conhecimento que traga algo de novo, que contribua efectivamente para a melhoria da educação?

O Mosteiro de Santa Clara do Funchal: formação, evolução e atualidade

A presente relatório de estágio pretende desenvolver uma articulada memória descritiva e justificativa, sobre o Mosteiro de Santa Clara no Funchal, a partir da compilação do material pesquisado, na expectativa de contribuir para a valorização e salvaguarda deste ainda existente espaço religioso, cultural e educativo. O levantamento de dados sobre o tema, na sequência da pesquisa elaborada no âmbito do referido estágio, confirmara a importância deste magistral património construído, intensificando o empenho pela investigação nas variadas componentes analíticas e consolidando o gosto pelo trabalho na área da recuperação arquitetónica. Com o objetivo de compilar e fornecer apoio documental referenciado e necessário à preservação deste conjunto edificado, dissequei o corpo deste relatório em cinco capítulos estruturantes. Assim as análises incidiram sobre os aspetos religiosos, históricos, tipológicos, construtivos e artísticos, desde a formação primitiva até à atualidade. Concluída a caracterização geral do conjunto, procedeu-se à identificação de todos os outros conventos (demolidos e existentes), reunindo-se as relações e influencias que contribuíram para a história da ordem dos Frades Menores e subsequente segunda ordem Franciscana ou ordem de Santa Clara, na Ilha da Madeira. No capítulo da conclusão e em função dos objetivos do Mestrado em Gestão Cultural, aparecem algumas sugestões interventivas, com o intuito de valorizar as diversas valências em prática, através da requalificação da herança arquitetónica e religiosa, promovendo a produção cultural, museológica e a investigação histórica. Entre outras ideias surge neste sentido, um roteiro informativo para os visitantes durante o percurso.