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.

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 saúde mental das pessoas idosas na Região Autónoma da Madeira

O presente estudo teve como objectivos caracterizar do ponto de vista da saúde mental a população idosa da Região Autónoma da Madeira (RAM); determinar as prevalências das situações de saúde mental positiva e negativa e avaliar a influência positiva (protectora) ou negativa (de risco) de certos factores pessoais e do meio na saúde mental. Foi um estudo de natureza psicossocial,transversal, probabilístico, com uma componente descritiva e outra inferencial. A amostra (N=342) representativa das pessoas com 65 e mais anos, residentes na comunidade, foi estratificada por concelhos, por géneros e por classes etárias. A selecção foi feita da base de dados do Cartão de Utente do Serviço Regional de Saúde Empresa Pública Empresarial. As pessoas idosas foram entrevistadas pelas enfermeiras dos Centros de Saúde, que utilizaram para tal um questionário estruturado. Na avaliação das variáveis utilizaram-se diversos instrumentos alguns dos quais amplamente usados em outros estudos com população idosa. A saúde mental foi avaliada utilizando-se o Mental Health Inventory - MHI (Ware & Veit, 1983; Ribeiro, 2000), que contempla uma dimensão mais positiva o bem-estar psicológico e outra mais negativa o distress psicológico. Nas variáveis independentes (pessoais e do meio ambiente) utilizaram-se: para a classe social a Classificação Social de Graffar (Graffar, 1956); para a rede social a Lubben Social Network Scale - LSNS (Lubben, 1988); para a autonomia nas actividades instrumentais da vida diária a IADL (Lawton & Brody, 1969; Botelho, 2000); para a capacidade funcional (ABVD) o Índice de Katz (Katz et al., 1963; Cantera, 2000). As restantes variáveis, nomeadamente as de caracterização demográfica bem como as auto-percepções relativas ao rendimento, à habitação, de controlo, a ocupação do tempo, os acontecimentos de vida significativos, a autonomia física, a percepção relacionada com a saúde, as queixas de saúde ou doenças, os apoios de saúde e sociais, foram avaliadas através de questões formuladas para o efeito. No tratamento de dados, procedeu-se à análise descritiva das diferentes variáveis obtendo-se uma primeira caracterização da saúde mental das pessoas inquiridas. A fim de determinar as prevalências das situações de saúde mental mais positiva e mais negativa, recorreu-se à análise com três clusters. Para determinar a associação entre as variáveis pessoais e do meio e a saúde mental, usaram-se dois modelos de regressão logística (MRL). Num 1º MRL o enfoque colocou-se na relação das capacidades físicas e na percepção de saúde detidas pelas pessoas idosas, na disponibilidade de apoios específicos e a saúde mental. O 2º MRL focalizou-se na interacção entre a percepção de controlo detida pelas pessoas idosas, as condições sócio-económicas e a saúde mental. Resumem-se os resultados: na amostra identificou-se uma percentagem superior de mulheres (66,4%) face aos homens. A classe etária dos 65–74 anos incluiu maior número de idosos (64,9%). A maioria de (55,6%) residiam fora do Funchal. Os reformados eram prevalentes (78,1%) bem como os que detinham 1 a 11 anos de escolaridade (58,2%). As mulheres (65,2%) eram mais analfabetas do que os homens (48,7%). Dos idosos 44,4% pertenciam à classe social V (muito baixa) sendo a maioria mulheres (53,3%). A idade mínima da amostra foi 65 anos e a máxima 89 anos. A idade X =72,6 anos com umS =5,77. Foram encontrados níveis mais positivos nas diferentes dimensões da saúde mental. Prevalências: saúde mental positiva 67,0%, bem-estar psicológico elevado 24,3%. Apenas 3,2% apresentaram distress psicológico mais elevado. Com depressão maior identificaram-se 0,3% dos idosos. Num 1º MRL com as possíveis variáveis explicativas ajustadas, verificou-se que a probabilidade da saúde mental ser mais positiva era cerca de 0,3 vezes inferior nas mulheres, nos idosos com redes sociais muito limitadas e nos que percepcionavam a saúde própria como razoável ou pior. Era menor 0,5 vezes quando não sabiam ou percepcionavam a saúde como pior comparativamente aos pares, e 0,3 vezes quando referiram o mesmo, comparando-a com há um ano atrás. Era ainda 0,1 vez inferior quando possuíam limitações físicas para satisfazer as necessidades próprias. A probabilidade de ser mais positiva era 2,5 vezes superior quando as pessoas possuíam 1 a 11 anos de escolaridade. A variância no nível de saúde mental, explicada com base no 1º modelo foi 44,2%, valor estimado através do Nagelkerke R Square. Os resultados do 2º MRL com variáveis ajustadas, permitem afirmar que a probabilidade da saúde mental ser mais positiva era 0,3 vezes menor nas mulheres, 0,1 vez inferior nos idosos que percepcionavam o rendimento auferido como razoável ou fraco e 0,4 vezes menor quando tinham uma rede social muito limitada. Ter limitações físicas deslocando-se na rua apenas com apoio diminuía 0,3 vezes a probabilidade de saúde mental mais positiva, verificando-se o mesmo nos que auferiam apoio dos serviços sociais. Uma probabilidade 2,4 vezes superior da saúde mental ser mais positiva foi encontrada nos idosos com 1 a 11 anos de escolaridade quando comparada com os analfabetos. O Nagelkerke R Square = 37,3%, foi menor do que o obtido no modelo prévio, pelo que a variação ao nível da saúde mental explicada por este modelo é inferior. A evidência de que as pessoas idosas possuíam maioritariamente um nível superior de saúde mental, comprovou que a velhice não é sinónimo de doença. Foi também superior a percentagem daqueles que possuíam redes sociais menos limitadas. O nível mais elevado de distress psicológico surgiu com uma prevalência de 3,2% e apenas 0,3% das pessoas idosas estavam mais deprimidas o que evidenciou a necessidade de serem providenciadas respostas na comunidade para o seu tratamento. Dos inquiridos 8,8% apresentavam um nível médio de depressão, sugerindo a pertinência de serem efectuados às pessoas nessa situação, diagnósticos clínicos mais precisos. As limitações na capacidade física para a satisfação de necessidades diárias e a percepção de saúde mais negativa emergiram como factores significativos para a pior saúde mental confirmando resultados de pesquisas prévias. No 2º MRL a percepção pelos idosos de que o rendimento mensal auferido era fraco aumentou também a probabilidade da saúde mental ser pior. Nos dois modelos verificaram-se influências positivas quando os idosos possuíam 1 a 11 anos de escolaridade comparativamente aos analfabetos, o que pode ser considerado um factor protector para a saúde mental. Sublinhamos como principais conclusões deste estudo: O protocolo e os instrumentos de avaliação foram adequados para atingir os objectivos. Da avaliação à saúde mental concluiu-se que as pessoas idosas possuíam situações mais positivas e favoráveis. Dos três factores utilizadas na estratificação da amostra apenas o género feminino estava associado significativamente à pior saúde mental. Sugere-se a replicação deste estudo para acompanhar a evolução da saúde mental da população idosa da RAM. Os resultados deverão ser divulgados à comunidade científica e técnica bem como aos decisores políticos e aos gestores dos serviços de saúde, sociais, educativos e com acção directa sobre a vida dos idosos a fim de serem extraídas ilações, favoráveis à adopção de políticas e programas promotores da saúde mental que passem pelo aumento da escolaridade e por medidas/acções que reduzam a maior susceptibilidade de saúde mental negativa associada ao género feminino, promovam o reforço das redes sociais das pessoas idosas, a autonomia física necessária à satisfação das necessidades próprias bem como as auto - percepções positivas relacionadas com a saúde e com os rendimentos auferidos. Deverão serlhes facultadas também oportunidades de participação activa na comunidade a que pertencem.

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.

Design, desenvolvimento e avaliação de experiências para o ponto de venda baseadas numa abordagem centrada no utilizador: o projeto Q’FNAC! 2.0

Este projeto teve como principal objetivo continuar o desenvolvimento do quiosque multimédia FNAC. Filial do Grupo Pinault Printemps, a FNAC é líder europeu na distribuição de bens tecnológicos e culturais. Nesta fase do desenvolvimento, o foco do projeto centrou-se na procura da melhor forma de mostrar ao utilizador a localização de um produto na loja FNAC Madeira, expansão das funcionalidades aos restantes produtos e o redesenho da interface do quiosque multimédia FNAC. Por forma a identificar uma forma eficaz de dar a conhecer ao utilizador a localização de um produto dentro da loja FNAC Madeira, foi efetuado um estudo que consistiu em questionários e testes com utilizadores para comparar duas formas de localização, por planta da loja ou por vídeo em tempo real. A primeira versão do quiosque multimédia FNAC apenas possuía suporte a livros, pelo que foi necessário tornar a aplicação o mais abstrata possível por forma a gerar as categorias de produtos em runtime recorrendo a ficheiros XML. Por fim, para redesenhar a interface do quiosque multimédia FNAC, foram efetuadas análises às interfaces da primeira versão, utilizando as heurísticas de Nielsen e os “Principles of good form” de Larry Constantine. Após a fase de análise as interfaces foram redesenhadas tendo por base a análise efetuada, o guia de norma FNAC 2011 e breves testes de usabilidade com utilizadores. Do estudo realizado, na procura pela melhor forma de localização, foram identificados alguns problemas relacionados com a utilização de um vídeo em tempo real para a identificação, tal como as interferências externas por parte dos outros clientes do espaço comercial e foi possível constatar um melhor desempenho e aceitação da localização por planta. A localização por planta mostrou-se suficiente para os utilizadores conseguirem identificar o local onde o produto estava exposto, pois permitia-lhes identificar o local onde encontravam-se e obter uma localização mais precisa do local, necessitando apenas de olhar em volta para conseguir relacionar o que era possível visualizar na planta com aquilo que os rodeava na loja.

Previsão de produção de energia elétrica a partir do vento

A capacidade de prever a produção de energia eólica com precisão num parque eólico é de extrema relevância tanto do ponto de vista económico bem como de controlo e estabilidade da rede elétrica. Vários e diferentes métodos têm sido utilizados para este propósito, como os físicos, estatísticos, lógica difusa e redes neuronais artificiais. Os dados disponíveis dos parques eólicos contêm ruído e leituras inesperadas em relação às entradas disponíveis. Lidar com estes dados não é uma tarefa simples mas, neste trabalho, as Redes Neuronais Artificiais são usadas para prever a potência gerada baseada em medições locais do vento. Os resultados mostram que as Redes Neuronais Artificiais são uma ferramenta que deve ser considerada nestas difíceis condições, uma vez que elas proporcionam uma precisão razoável nas suas previsões.