Análise comparativa dos métodos da ISO 13790 e sua adequabilidade na estimativa das necessidades de energia para aquecimento e arrefecimento e da temperatura do ar interior

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Métodos de avaliação de necessidades nutricionais e consumo de energia em humanos

Para avaliar e planejar dietas para indivíduos e grupos populacionais são necessárias estimativas muito acuradas das necessidades e do consumo de energia. O objetivo foi realizar uma revisão bibliográfica das metodologias de determinação das necessidades energéticas para adultos e dos métodos de avaliação do consumo. Em 1918, Harris e Benedict propuseram equações que estimam a necessidade energética basal a partir de calorimetria indireta para indivíduos, depois disso, foram propostas outras equações para o cálculo das necessidades de energia em repouso ou em atividade. Recentemente, a água duplamente marcada é empregada para propor equações mais apropriadas. Contudo, a acurácia destas equações pode ser questionada. Por outro lado, os métodos de avaliação do consumo energético apresentam limitações que demandam cuidado na escolha e aplicação, assim como na interpretação dos resultados. A escolha do método de avaliação depende e pode ser influenciada pela população avaliada, tipo e objetivo do estudo, tempo disponível e do treinamento dos avaliadores. Deste modo, a avaliação do balanço energético está condicionada, tanto às limitações da avaliação através de equações, quanto dos métodos existentes de avaliação do consumo alimentar.

A energia solar e a utilização racional de energia em edifícios de acordo com os regulamentos em vigor

Este projecto toma partido do Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE), tendo por base uma obrigatoriedade legal imposta a nível nacional e europeu, que funciona como um “benchmark”. Desta forma contribui-se para uma utilização racional da energia, que passa a ser encarada como uma necessidade fundamental para um futuro economicamente sustentável e mais limpo, tendo em conta que os índices de dependência energética terão que diminuir (sustentabilidade), mas com a preocupação e o cuidado de preservar o conforto térmico. O aquecimento de águas para o consumo doméstico – águas quentes sanitárias (AQS) – é nos dias que correm um bem indispensável e de utilização generalizada para a vida e bem-estar de todos nós. O RCCTE permite avaliar o impacto das necessidades de energia para AQS nas necessidades globais de energia primária, com base em parâmetros (e.g., Esolar) que foram estudados neste trabalho, para demonstrar o real impacte associado à introdução de sistemas solares térmicos. Neste trabalho a contribuição da energia solar térmica foi estudada recorrendo a um programa de cálculo desenvolvido e validado pelo autor (Matlab) e ao programa Solterm, tendo sido analisados dois casos distintos com aplicações de sistemas solares térmicos, e um estudo económico de forma a garantir a viabilidade da implementação destes sistemas.

Alternativas para a cogeração de energia em uma indústria de chapas de fibra de madeira

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

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

Síntese otimizada de sistemas de cogeração e dessalinização

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Energy and protein requirements of male and female saanen goats

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Otimização do comportamento térmico de edifícios do tipo LSF

No panorama energético atual, medidas de desenvolvimento sustentável têm uma preponderância cada vez mais significativa e, sendo os edifícios responsáveis por 40% da energia consumida na EU, enquadra-se o desafio de integrar medidas de eficiência energética nos novos edifícios desde a fase de conceção. Sendo que este setor se encontra em contínua expansão, a redução dos consumos passará largamente pela otimização do comportamento térmico dos edifícios e dos sistemas energéticos que os equipam. No presente trabalho estudou-se o papel da inércia térmica na redução das necessidades de energia para climatização de edifícios com o objetivo de identificar estratégias destinadas ao melhoramento do comportamento térmico e desempenho energético de edifícios construídos com recurso à técnica construtiva LSF, caracterizados por uma fraca inércia térmica quando comparados com edifícios em tudo semelhantes mas construídos recorrendo a tecnologias convencionais sem esquecer as questões relacionadas com a respetiva viabilidade económica. Com resultado geral destaca-se desde logo a importância do local onde é mais benéfico adicionar massa térmica (paredes exteriores, cobertura, paredes interiores), assim como a necessidade de utilização de um material com elevada densidade energética e baixo custo. A análise comparativa dos diferentes modelos de edifício simulados com recurso ao software DesignBuilder/EnergyPlus, foi realizada recorrendo a uma metodologia em que cada modelo construtivo é avaliado considerando quatro níveis de isolamento térmico e duas condições de cargas térmicas internas. A análise energética e económica foi realizada tendo como referência um período de 20 anos. O custo das soluções construtivas foi maioritariamente obtido através da ferramenta computacional Gerador de Preços, da Cype, SA©, tendo-se considerado um consumo energético anual constante e igual às necessidades de climatização anuais, assim como taxas de atualização de capital e de inflação do custo da energia constantes. De uma forma geral conclui-se que edifícios do tipo LSF melhorados através da adição criteriosa de massa térmica em determinados elementos construtivos, apresentam necessidades de climatização anuais na maioria dos casos estudados, inferiores àquelas verificadas em edifícios convencionais com inércia térmica média/forte. Conclui-se, também, que o método construtivo LSF se apresenta mais eficaz em termos energéticos e económicos quando comparado com soluções semelhantes construídas com recurso a um método convencional. Na secção seguinte são identificadas as principais conclusões deste trabalho.

Contributos para a certificação energética de edifícios de habitação e de serviços

Na União Europeia, os edifícios de habitação e de serviços apresentam elevados consumo energéticos. Para minimizar estes consumos a Comissão Europeia criou Diretivas, com a consequente transposição para a legislação nacional no âmbito da certificação energética de modo a classificar os edifícios em função do seu desempenho energético. No presente trabalho é realizado o estudo do desempenho energético e da classificação de uma fração destinada a habitação e de uma fração de serviços, tendo presente a análise de uma medida de melhoria baseada na microprodução de energia solar. É referida a evolução legislativa em que se inserem os certificados energéticos, referindo os aspetos a ter em conta na metodologia de cálculo do desempenho energético Faz-se uma descrição sucinta do levantamento e tratamento dos dados de cada imóvel assim como da introdução destes em folhas de cálculo, sendo ainda sugerido medidas de melhoria de modo a obter um melhor desempenho e consequentemente uma classificação superior. O certificado energético destes edifícios permite-nos ter uma classificação da sua prestação energética comparativamente com um edifício “similar” de referência. As medidas de melhoria aplicadas, nomeadamente adoção de um sistema solar térmico termossifão no edifício de habitação e de um sistema fotovoltaico para autoconsumo no edifício de serviços, a médio longo prazo, permitem uma redução de custos da energia. A análise de viabilidade da instalação do sistema fotovoltaico foi executada com recurso ao software Homer Energy. O edifício de habitação obteve uma classificação D e com a aplicação da medida de melhoria obteve uma classificação C, tendo-se obtido uma redução das necessidades anuais de energia primária de 41,8% e de emissões de GEE de 42,9%. O edifício de serviços obteve uma classificação B- e com a medida de melhoria aplicada a classificação manteve-se. No entanto, permite uma redução da fatura energética anual significativa, com uma redução de necessidades de energia primária de 47,8% e de emissão de GEE de 18,6%.

Consumo, digestibilidade aparente e glicemia de borregas nulíparas gestantes e submetidas a dois manejos nutricionais.

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o consumo e a digestibilidade aparente dos nutrientes e a glicemia basal de borregas nulíparas em dois momentos da gestação e submetidas a dois manejos nutricionais: restrito e não restrito. O experimento foi realizado na Escola de Veterinária da Universidade Federal de Minas Gerais, no laboratório de Calorimetria e Metabolismo Animal. No período de junho a julho de 2006. Foram utilizadas 20 borregas nulíparas divididas em dois manejos nutricionais (restrito e não restrito). Os animais foram mantidos em gaiolas de metabolismo providas de cocho, bebedouro (balde plástico) e saleiro. As dietas eram compostas de feno de Tifton 85 picado, concentrado experimental (farelo de milho, farelo de soja e calcáreo) e quando preciso era adicionado o farelo de soja a mais para fechar as rações. As necessidades nutricionais foram baseadas no NRC (1985) e foi respeitada a divisão da gestação conforme a recomendação desse comitê. Para os animais mantidos em restrição nutricional foram retirados 15% das necessidades em energia na forma de nutrientes digestíveis totais (NDT) e proteína bruta. Os dois períodos experimentais (100 dias e 130 dias de gestação) tiveram duração de 20 dias cada, sendo 15 dias de adaptação e cinco de coletas. Os animais foram distribuídos em delineamento inteiramente casulizado em arranjo fatorial (dois manejos nutricionais e dois períodos da gestação), sendo que as avaliações foram feitas sobre o mesmo animal. No caso da glicemia foram feitas avaliações aos (100, 110, 120, 130 e 140 dias de gestação), durante 24 horas nos seguintes tempos (0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 e 24). A primeira coleta (tempo 0) foi realizada antes da primeira alimentação. Entre os tempos 6 e 9 os animais receberam a segunda alimentação do dia. O consumo de matéria seca (CMS) em gramas/dia elevou-se significativamente entre os períodos da gestação. Não se observou efeito do manejo nutricional na digestibilidade da matéria seca (DMS) em função do manejo nutricional. O manejo nutricional adotado promoveu diferenças estatísticas sobre o consumo de proteína bruta, nitrogênio e na excreção do nitrogênio fecal. O período gestacional não alterou o consumo das frações fibrosas, com exceção ao consumo de celulose, que foi maior para os animais aos 130 dias de gestação. Contudo, observa-se que o manejo nutricional aplicado aos animais restritos elevou o consumo das frações fibrosas. A glicemia basal das borregas apresentou interação entre manejo nutricional e dias de gestação. Borregas nulíparas são sensíveis a restrição nutricional e ao período gestacional.

Projecto integrado de AVAC e outras especialidades para um edifício com necessidades quase nulas de energia

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Relação entre o regulamento de desempenho energético de edifícios de habitação com o conceito de edifício com necessidades quase nulas de energia

Este trabalho teve como objetivo principal relacionar a aplicação do Regulamento de desempenho energético dos edifícios de habitação com o conceito de habitação com necessidades quase nulas de energia. O trabalho começa por fazer uma comparação entre a metodologia geral do regulamento que vigora de momento e o seu predecessor de modo a perceber as alterações teóricas que estão subjacentes durante o processo de adaptação. É feito um estudo sobre os edifícios com necessidades quase nulas de energia e de várias estratégias passivas de serem utilizadas em edifícios capazes de conduzir à obtenção deste título. Por fim, realizou-se a aplicação do regulamento em vigor a um caso real e um estudo sobre efeito do aumento da área dos envidraçados tendo em conta a sua orientação, com o objetivo de aumentar a eficiência energética.

Dessalinização da água do mar através da energia solar: caso de estudo: Salamansa - Cabo Verde

Dissertação de mest., Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2012

Caracterização da agitação marítima central de energia das ondas do Pico, Açores

Dissertação de mestrado, Energias Renováveis e Gestão de Energia, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Estudo da turbina de Tesla visando a sua aplicação em sistemas de geração de energia elétrica descentralizada

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica