Avaliação de projetos de eficiência energética na iluminação pública

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial

Desenvolvimento de um conversor estático controlado por PWM para luminária de iluminação púbica com LEDs

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Avaliação do método de fotooxidação do DiI por diodo emissor de luz (led): aspectos morfológicos de células horizontais da retina humana

A análise da morfologia celular é um aspecto crucial da neurobiologia, pois a relação entre forma e função pode definir os processos fisiológicos na saúde e na doença. Um dos principais métodos para avaliar a morfologia celular é por meio da fotooxidação de marcadores fluorescentes intracelulares, dentre os quais se tem o percloreto de 1,1’-dioctadecil-3,3,3’,3’-tetrametil-indocarbocianina (DiI), uma carbocianina lipofílica que pode marcar células vivas ou fixadas. O DiI foi escolhido para este trabalho devido, dentre outros fatores, à sua importante utilização para estudos de morfologia celular. Como modelo para avaliar a qualidade da fotooxidação do aparelho construído para essa finalidade, elegeu-se as células horizontais da retina humana com o intuito de prosseguir com estudo morfométrico posterior dessas células, tendo em vista a escassez de trabalhos com essa abordagem em retina humana. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do método de fotooxidação do DiI através de LED e utilizando como modelo células horizontais da retina humana. O material foi obtido do Banco de Olhos do Hospital Ophir Loyola e, em sequência dissecado, marcado com cristais de DiI e fotooxidado com o aparelho de LED. As imagens que resultaram do novo método de iluminação para fotooxidação de traçador fluorescente apresentou elevada qualidade de detalhes da morfologia neuronal, similares aos resultados obtidos em reações de fotoconversão convencional com microscópio, o que permite concluir que o aparelho mantém a eficiência da fotooxidação por revelar detalhes finos da morfologia celular, inclusive com as vantagens de processar áreas maiores de tecido e considerável redução de custo por dispensar o emprego de microscópio para o processo.

Light emitting diode (LED) use in artificial lighting for broiler chicken production

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise de desempenho de lâmpadas LEDs e LFCs como alternativas em iluminação residencial em função da implementação da portaria ministerial n° 1007 que limita o uso de lâmpadas incandescentes no Brasil

With the imposition of the suspension of production and subsequent banning of incandescent light bulbs will be necessary to replace it by other more energy-efficient. Although the main alternative is the compact fluorescent lamp, the environmental impact caused by it due to incorrect disposal and the amount of harmonics included in the network resulting in losses related to the quality of electric power system makes them sought new alternatives for lighting systems that are efficient and have low environmental impact. In this context, the LED (Lighting Emitting Diode), based on solid-state components, is presented as an option for new projects and replacement of existing lighting. In this work we studied aspects of energy, environmental and economic impacts of a possible replacement of conventional lighting systems for new technology. From laboratory tests and surveys of the costs of different types of lamps used for residential lighting, we performed a comparative analysis considering energy and economic aspects which showed that the LED technology, but has a high initial investment, it is best when power quality and environmental preservation are relevant factors in decision making for the choice of technology to be used in the lighting system

Viabilidade técnica e econômica na utilização de um sistema fotovoltaico para alimentação de luminárias LED na Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá SP

Solar energy can be considered the largest source of energy available on earth and has attracted in recent decades, attention and interest for its rational use. The use of energy sources in a sustainable way is essential to the survival of future generations, due to the scarcity of natural resources and their exploitation in a disorderly way. This academic work aims to bring a possible alternative to reduce the consumption of eletrical energy, at the University of Engineering – Campus of Guaratinguetá, through the use of a photovoltaic system interconnected to the LED bulbs. For this, the necessary data for the design of the photovoltaic system componentes and their acquisition costs were obtained and three differents configurations were developed to choose the one that bests fits the studied case, considering the return time of the initial investment (payback)

Desenvolvimento de um conversor estático PWM para o acionamento de LED’S para iluminação publica

This work deals with the development of a switched-mode power supply circuit based on a Buck topology converter with a Boost Rectifier One-Cycle Control with Power Factor Correction developing, thus, a source of direct current for a module of 50 power LEDs that will be used in a lamp for public street lightning. It is presented, at first, some aspects about the most common technologies used in lamps of public street lightning in Brazil and a comparison with the White LED high power, which is the one that presents itself as the most promising among the existing market. Then it is presented the detailed development of the static converter switched PWM, consisting of a Boost rectifier with power factor correction and methodology of control One-Cycle Control associated with a Buck converter controlled by a PI method that operates as a direct current source . At the end of the simulation results of the circuit through the PSIM software are presented to verify the design behavior

Avaliação in vitro do tempo de fotopolimerização com led de alta potência de bráquetes ortodônticos e remoção de adesivo remanescente sob luz ultravioleta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Impacto da redução do nível de tensão na iluminação residencial em uma rede inteligente

In this paper, we will present an overview of the smart grid defining the three main systems that compose it: smart infrastructure system, smart management system and smart protection system. We will conceptualize a functionality of smart management system, the conservative voltage reduction, citing its benefits and its history of application. And, finally, we'll cover a test in which we reduce the nominal voltages on incandescent bulbs, CFL and LED, in the context of residential lighting, and on LED and HPS, in the context of public lighting. The test aims to check whether the voltage reduction adversely affects sources of lighting by measuring the temperature manually with a thermal imaging camera FLIR and illuminance with a LUX meter. The set of power factor, total harmonic distortion, and input power values will be collected automatically through the power quality Analyzer Fluke 345 with a probe Fluke Hall Effect Current. For residential lighting, it was found that both CFL and LED had good performance with the smallest variations in illuminance. Between both, the LED source had the lowest harmonics and the lowest power consumption, on the other hand incandescent bulbs had a bad performance as expected. Public light sources also had a good performance and obtained power factors within the standards, as opposed to the CFL and LED residential sources. The data collected clearly shows the feasibility for nominal voltage reductions. Even with small reductions, there are possibilities of savings which can be passed on to the utilities and consumers

Sistema autônomo de iluminação utilizando energia solar

This work presents a self-sustainable lighting system using ultracapacitor as a storage device, replacing the conventional battery, using solar energy as the only energy supplier. A detailed study of solar panels, switched mode converters and ultracapacitors was made, in order to design a circuit capable of capturing solar energy and transfer it efficiently to a bank of ultracapacitors. Later, at nighttime, this energy is used for lighting in LED luminaires which have high luminous efficiency and high reliability index. This work presents the design of the solar panel, ultracapacitors bank, the development of the voltage converter circuit and charger working at the maximum power point of the solar panel. All subsystems were simulated and it was shown that the use of ultracapacitors is feasible to feed a LED lamp with enough brightness for a person to walk at night, for two night shifts, using a capacitive bank with twenty-four ultracapacitors. Replacing the battery by an ultracapacitor allows a faster recharge, with low maintenance costs, since ultracapacitors have a lifetime bigger than batteries; beyond reducing the environmental impact, as they don't use potentially toxic chemical compounds

Impacto da redução do nível de tensão na iluminação residencial em uma rede inteligente

In this paper, we will present an overview of the smart grid defining the three main systems that compose it: smart infrastructure system, smart management system and smart protection system. We will conceptualize a functionality of smart management system, the conservative voltage reduction, citing its benefits and its history of application. And, finally, we'll cover a test in which we reduce the nominal voltages on incandescent bulbs, CFL and LED, in the context of residential lighting, and on LED and HPS, in the context of public lighting. The test aims to check whether the voltage reduction adversely affects sources of lighting by measuring the temperature manually with a thermal imaging camera FLIR and illuminance with a LUX meter. The set of power factor, total harmonic distortion, and input power values will be collected automatically through the power quality Analyzer Fluke 345 with a probe Fluke Hall Effect Current. For residential lighting, it was found that both CFL and LED had good performance with the smallest variations in illuminance. Between both, the LED source had the lowest harmonics and the lowest power consumption, on the other hand incandescent bulbs had a bad performance as expected. Public light sources also had a good performance and obtained power factors within the standards, as opposed to the CFL and LED residential sources. The data collected clearly shows the feasibility for nominal voltage reductions. Even with small reductions, there are possibilities of savings which can be passed on to the utilities and consumers

Sistema autônomo de iluminação utilizando energia solar

This work presents a self-sustainable lighting system using ultracapacitor as a storage device, replacing the conventional battery, using solar energy as the only energy supplier. A detailed study of solar panels, switched mode converters and ultracapacitors was made, in order to design a circuit capable of capturing solar energy and transfer it efficiently to a bank of ultracapacitors. Later, at nighttime, this energy is used for lighting in LED luminaires which have high luminous efficiency and high reliability index. This work presents the design of the solar panel, ultracapacitors bank, the development of the voltage converter circuit and charger working at the maximum power point of the solar panel. All subsystems were simulated and it was shown that the use of ultracapacitors is feasible to feed a LED lamp with enough brightness for a person to walk at night, for two night shifts, using a capacitive bank with twenty-four ultracapacitors. Replacing the battery by an ultracapacitor allows a faster recharge, with low maintenance costs, since ultracapacitors have a lifetime bigger than batteries; beyond reducing the environmental impact, as they don't use potentially toxic chemical compounds

Proposta de metodologia para diagnóstico técnico da iluminação pública.

A Iluminação Pública (IP) está num momento de profundas mudanças, principalmente com a popularização da tecnologia LED e dos sistemas de controle a distância. O gestor de serviços públicos precisa conhecer a complexidade do uso final da IP para que possa gerir esse ativo direcionado às necessidades dos usuários, tendo em vista o dinamismo de evolução diária dos centros urbanos. Este estudo tem por objetivo desenvolver uma metodologia que permite levantar, cadastrar, diagnosticar e avaliar, o parque de IP existente em ambientes urbanos. Tem como questão de pesquisa: Como prover os gestores de serviços públicos de conhecimento da situação dos ativos de IP? Trata-se de uma pesquisa observacional e descritiva, desenvolvida em uma região que compreende uma área de 26,5 km², com uma população de 344.632 habitantes, localizada em uma região metropolitana brasileira. A metodologia aplicada divide-se em dois momentos: pesquisa documental e de campo. Inicia-se com um levantamento de documentações a respeito da vida pregressa do acervo, disponíveis nos escritórios da Concessionária de Energia local e da Prefeitura Municipal. Posteriormente procede-se uma identificação do perfil da cidade, onde o sistema de iluminação está inserido, buscando compreender como o sistema de IP instalado está integrado às necessidades da população. Essas primeiras ações visam recolher subsídios para a etapa seguinte, de levantamento técnico em campo, que buscou identificar não só os atributos de IP existentes para atualização cadastral, como também identificou anomalias que estavam atrapalhando o desempenho do sistema e a influência provocada pelo meio onde está inserido. A metodologia pode ser uma ferramenta que contribui para a gestão do serviço de IP inserida dentro dos centros urbanos, possibilitando a adoção de medidas de ajustes que visem dotar o acervo de IP de uma estrutura de manutenção direcionada para cada região da cidade, considerando sua especificidade e perfil dos usuários. Antes de qualquer adoção de novas tecnologias, como por exemplo lâmpadas LED, telecomando, etc., é imprescindível que se tenha um diagnóstico do acervo existente e a identificação do uso final da IP no meio em que se encontra.

Iluminação em ambientes fabris: otimização e análise técnica-e-económica

Esta Dissertação aborda a temática da eficiência energética em sistemas de iluminação fabris. Desde os primórdios da história da humanidade que a iluminação tem representado um papel importante. Não só garante condições de segurança, como começou por ser o intuito primordial das fogueiras pré-históricas, traduzindo-se num elemento de conforto. Atualmente seria impensável conceber as mais diversas atividades económicas e produtivas de um país sem iluminação. Nesse sentido a iluminação representa também um elemento fomentador de produtividade. Não é bem conhecido o impacto que a iluminação tem nos custos operacionais de uma unidade fabril. Principalmente por ser difícil de quantificar separadamente na fatura de eletricidade qual a percentagem correspondente à iluminação. Tipicamente estes custos podem ascender a 20% do orçamento global da autarquia em países desenvolvidos. Por esse motivo, o sector da iluminação tem investido esforço no sentido de promover melhores soluções de iluminação capazes de por um lado de satisfazer os requisitos do espaço a iluminar, e por outro propiciar soluções eficientes do ponto de vista energético. Estas soluções assentam essencialmente no uso de dispositivos mais eficientes (como por exemplo os LED´s ou as lâmpadas compactas fluorescentes) bem como em estratégias de controlo eficientes baseadas em dados sensoriais (como por exemplo deteção de movimento/presença). A combinação destas estratégias permite reduzir os consumos em cerca de 80% quando comparadas com soluções passivas. A empresa Amorim Cork Research Lda. é uma empresa prestadora de serviços ao universo das empresas da Corticeira Amorim, uma das maiores multinacionais de origem portuguesa. Teve origem no negócio da cortiça, em 1870, sendo hoje líder destacada no sector a nível mundial. Dada a dimensão da empresa e a sua subdivisão em várias Unidades Industriais com requisitos individuais, será expectável que a iluminação represente uma parte significativa da fatura de eletricidade. Atualmente, os vários setores encontram-se equipados com soluções de iluminação diferentes, na sua maioria empregando tecnologias passivas, noutros casos com dispositivos eficientes. Há algum interesse em migrar para soluções mais eficientes, em parte suportadas em DALI (com interface de comunicação PLC ou Zigbee).

Digestive Peptidase Evolution In Holometabolous Insects Led To A Divergent Group Of Enzymes In Lepidoptera.

Trypsins and chymotrypsins are well-studied serine peptidases that cleave peptide bonds at the carboxyl side of basic and hydrophobic l-amino acids, respectively. These enzymes are largely responsible for the digestion of proteins. Three primary processes regulate the activity of these peptidases: secretion, precursor (zymogen) activation and substrate-binding site recognition. Here, we present a detailed phylogenetic analysis of trypsins and chymotrypsins in three orders of holometabolous insects and reveal divergent characteristics of Lepidoptera enzymes in comparison with those of Coleoptera and Diptera. In particular, trypsin subsite S1 was more hydrophilic in Lepidoptera than in Coleoptera and Diptera, whereas subsites S2-S4 were more hydrophobic, suggesting different substrate preferences. Furthermore, Lepidoptera displayed a lineage-specific trypsin group belonging only to the Noctuidae family. Evidence for facilitated trypsin auto-activation events were also observed in all the insect orders studied, with the characteristic zymogen activation motif complementary to the trypsin active site. In contrast, insect chymotrypsins did not seem to have a peculiar evolutionary history with respect to their mammal counterparts. Overall, our findings suggest that the need for fast digestion allowed holometabolous insects to evolve divergent groups of peptidases with high auto-activation rates, and highlight that the evolution of trypsins led to a most diverse group of enzymes in Lepidoptera.