Sistema autónomo de alimentação para monitorização ambiental

Este projecto tem como principal objectivo a criação de sistemas autónomos de^alimentação para redes de sensores sem fios (RSSF) que prolonguem a autonomia das mesmas. Considerando que, geralmente, a alimentação das RSSF é fornecida por baterias e devido à limitação que estas impõem a nível de durabilidade e autonomia é crucial desenvolver sistemas capazes de captar e armazenar energia ambiental de modo a disponibilizá-la aos nós sensores quando estes necessitarem. Assim sendo, este projecto apresenta três protótipos cujo intuito visa prolongar a longevidade dos nós sensores. Nesta conformidade recorreu-se ao aproveitamento da energia produzida pelo sol, vento e cursos de água. Foram estudados dois protótipos solares, um com ligação directa ao elemento de armazenamento e o outro com um circuito que deve transferir o máximo de potência fornecida pela fonte. Para o aproveitamento do fluxo de ar foi desenvolvido um pequeno gerador trifásico com uma estrutura de captação de energia segundo o modelo de pás do aerogerador Savonius. As características (tensão e corrente) foram analisadas com o objectivo de poder desenvolver um circuito de controlo de carga para as baterias. O último sistema de controlo foi dirigido ao aproveitamento da água proveniente das levadas ou ribeiras. Este sistema também é composto por um pequeno gerador trifásico ao qual foi associado um sistema de pás do tipo Pelton. Este protótipo foi proposto para situações em o caudal à saída de um reservatório se mantém constante evitando desta forma, a necessidade de utilização de elementos de armazenamento de energia Todos os sistemas possuem circuitos que permitem a monitorização de variáveis fundamentais para a avaliação dos mesmos. Para a transferência de dados foi utilizada uma rede de sensores sem fios, com recurso a um rádio XBee. Estes dados são encaminhados para uma base de dados presente na estação central. Após todo o tratamento de dados, a informação é disponibilizada através de uma página da Internet.

GreenEnergy: produção de energia eléctrica a partir de fontes de energia renovável para sistemas de microprodução

O uso de energias renováveis está cada vez mais presente no nosso quotidiano. A forte aposta por parte de várias empresas, grupos privados e habitações domésticas na produção de energia renovável tem vindo a crescer bastante nos últimos anos, porque além de ser uma energia limpa, é economicamente vantajosa. No âmbito residencial na Ilha da Madeira, tem havido um grande crescimento na microprodução de energia fotovoltaica. Para que se consiga converter energia garantindo os critérios e qualidade da energia elétrica maximizando a eficiência são necessários conversores eletrónicos de potência, responsáveis pela conversão e gestão da energia produzida a partir de uma fonte de energia renovável e conversão para a REE (Rede Elétrica de Energia). A oferta de soluções na área tem vindo a aumentar com o aumento dos pedidos do mercado, existindo cada vez mais concorrência, devido ao surgimento de sistemas mais compactos e eficientes. Neste trabalho é desenvolvido um sistema para microprodução de energia renovável, através de uma ou mais fontes de energia, de maneira a que este seja compacto e eficiente, além de adicionar várias soluções a nível de software (automatismos) de maneira a aumentar as funções do sistema sem utilizar hardware adicional. Apresentam-se também resultados de simulação de maneira a demonstrar todas as funcionalidades do sistema. Conseguiu-se demonstrar que é possível melhorar o rendimento, qualidade de energia e diminuir os custos dos sistemas de conversão de energia utilizando software, mantendo o hardware do sistema. Além das melhorias no sistema que o software permite, conseguiu-se adicionar novos modos de funcionamento ao sistema utilizando automatismos.

A dança como fator de desenvolvimento pessoal e de inclusão: perceções de um grupo de dança inclusiva

Nos últimos anos a arte tem sido associada à promoção da inclusão. O objetivo deste trabalho é analisar as perceções do impacto do grupo de Dança Inclusiva, Grupo Dançando com a Diferença, no desenvolvimento pessoal e na inclusão social dos seus elementos. No estudo participaram 20 sujeitos: 12 bailarinos (cinco bailarinos sem necessidades especiais e sete com necessidades especiais), cinco elementos que fazem parte da equipa técnica, e três encarregados de educação de bailarinos com deficiência mental. A recolha de dados foi realizada através da realização de focus groups junto de bailarinos, encarregados de educação e equipa técnica, e de uma entrevista individual ao Diretor Artístico. Os resultados apontam genericamente para perceções do grupo como agente facilitador da inclusão e de mudanças ao nível da aquisição de competências técnicas e artísticas, associadas ao desenvolvimento de competências sociais, permitindo perceber a dança também como forma de realização profissional e de inserção social.

A educação como fator de produção: estudo exploratório ao nível da educação física e desporto escolar na RAM: análise da necessidade / possibilidade de uma rotura

A educação é um processo que visa garantir o desenvolvimento das capacidades e potencialidades de cada indivíduo, preparando-o para agir de forma assertiva, perante situações de insegurança e de imprevisibilidade da vida. Para compreender e poder intervir neste processo, analisámos fatores como a criatividade, a autonomia e a capacidade de adaptação, de modo a procurar perceber como intervêm, o que contemplam e como podem ser avaliadas no contexto do processo educativo. Também as contradições com que permanentemente nos deparamos entre as intenções manifestadas, o que é afirmado relativamente ao que se faz e o que encontramos, nos motivaram para o estudo desta dissociação entre o discurso e a prática. Acreditamos que estudos neste âmbito podem contribuir de forma significativa para serem encontradas soluções adequadas. Julgamos que é preciso repensar a Educação Física enquanto disciplina assim como as metodologias e processos utilizados, dado que o modelo atual não está em consonância com o que se pretende – desenvolver um Homem criativo, autónomo, capaz de se adaptar a novas situações, na Escola e na Sociedade. Atendendo ao Homem que se pretende formar Fernando, Lopes, Vicente, Prudente, (2010) defendem que a educação deve ser “pensada como um despertar para o conhecimento e o domínio de metodologias de estudo e trabalho e não como a aquisição de informação” (p.225); ao aprofundar estas questões poderemos melhorar e rentabilizar o trabalho, obtendo resultados mais efetivos para o sucesso do processo ensino-aprendizagem. Foi esta expectativa que nos impulsionou e que tornou este estudo ainda mais desafiador. Esperamos com a apresentação deste trabalho conseguir contribuir para uma “rotura” com a forma como se veem as práticas e para um despertar para uma nova estruturação do pensamento que conduza a uma atuação coerente, efetiva e integrada no processo pedagógico, no âmbito da Educação Física.

Implementação de sistemas eólicos para redes de sensores sem fios

O trabalho tem por objetivo principal estudar a utilização de aerogeradores para microprodução de energia (menor que 1 W) de forma a poderem alimentar os nós das redes de sensores sem fios. Para tal, analisaram-se dois tipos de aerogeradores, os de eixo vertical e os de eixo horizontal, tendo-se efetuado simulações de CFD (Computational Fluid Dynamics) para verificar o desempenho das turbinas, de forma a determinar qual é o mais adequado. Foi realizado o projeto dos dois sistemas e analisou-se em particular as turbinas, os geradores e os conversores de potência de forma a avaliar o desempenho. Efetuaram-se simulações para determinar o comportamento esperado e posteriormente realizaram-se as medições experimentais num túnel de vento, tendo-se concluído que, para a dimensão dos aerogeradores desenvolvidos, o sistema vertical produz mais potência que o de eixo horizontal para velocidades de vento inferiores a 4,5 m/s e tem a grande vantagem de não ser significativamente afetado pela turbulência do vento. No entanto, o sistema de eixo horizontal é sempre mais eficiente para qualquer velocidade de vento, devido ao seu coeficiente de potência ser sempre superior ao do sistema vertical. Também se comparou o desempenho do conversor DC-DC redutor-elevador inversor com o elevador tendo-se determinado que o segundo apresenta melhor desempenho, na gama de valores de tensão utilizados no trabalho. Por fim implementaram-se os sistemas em ambiente real de forma a verificar como se comportam quando estão expostos aos elementos com a velocidade e a direção do vento a variar. Concluiu-se que mesmo com ventos fracos a potência produzida é suficiente para carregar uma bateria de 3,6 V (tensão nominal) e alimentar a carga, pelo que o uso de energia eólica é uma boa alternativa à energia fotovoltaica.

Projeto de um sistema de conversor multinível para painéis fotovoltaicos

A produção de energia elétrica a partir de fontes de energia renovável está gradualmente a ser uma alternativa à energia produzida a partir de combustíveis fósseis. A técnica de conversão dessas mesmas energias para energia elétrica, para entrega na Rede de Energia Elétrica (REE), é cada vez mais estudada para que se obtenha uma maior eficiência assim como qualidade. Neste trabalho desenvolve-se um projeto de conversão de energia fotovoltaica, para produção de energia elétrica para a rede utilizando um conversor multinível, otimizando a transferência de potência assim como melhorando a forma da corrente AC. A conversão multinível é uma topologia que tem algumas vantagens relativamente à topologia de 2 níveis, permitindo trabalhar com níveis de tensão mais elevados, melhorando a qualidade de energia. O conversor multinível de díodos ligados ao ponto neutro utiliza condensadores para criar os níveis de tensão, que neste trabalho vão ser usados para ligar os painéis, otimizando a transferência de potência. Aplica-se um método de controlo das correntes AC para terem a forma a alternada e sinusoidal e em fase com a tensão da rede. Os resultados experimentais mostram que a utilização do algoritmo de procura do ponto de máxima potência dos painéis permitem a extrair a máxima potência, de acordo com as condições de irradiação solar e temperatura dos painéis.