932 resultados para Heat pump, Solar Energy, Ambient Energy, Evaporator Collector, Collector Efficiency
Resumo:
The development of nations depends on energy consumption, which is generally based on fossil fuels. This dependency produces irreversible and dramatic effects on the environment, e.g. large greenhouse gas emissions, which in turn cause global warming and climate changes, responsible for the rise of the sea level, floods, and other extreme weather events. Transportation is one of the main uses of energy, and its excessive fossil fuel dependency is driving the search for alternative and sustainable sources of energy such as microalgae, from which biodiesel, among other useful compounds, can be obtained. The process includes harvesting and drying, two energy consuming steps, which are, therefore, expensive and unsustainable. The goal of this EPS@ISEP Spring 2013 project was to develop a solar microalgae dryer for the microalgae laboratory of ISEP. A multinational team of five students from distinct fields of study was responsible for designing and building the solar microalgae dryer prototype. The prototype includes a control system to ensure that the microalgae are not destroyed during the drying process. The solar microalgae dryer works as a distiller, extracting the excess water from the microalgae suspension. This paper details the design steps, the building technologies, the ethical and sustainable concerns and compares the prototype with existing solutions. The proposed sustainable microalgae drying process is competitive as far as energy usage is concerned. Finally, the project contributed to increase the deontological ethics, social compromise skills and sustainable development awareness of the students.
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A persistent photoconductivity effect (PPC) has been investigated in Cu2ZnSnS4 thin films and solar cells as a function of temperature. An anomalous increase of the PPC decay time with temperature was observed in all samples. The PPC decay time activation energy was found to increase when temperature rises above a crossover value, and also to grow with the increase of the sulfurization temperature and pressure. Both the anomalous behavior of the PPC decay time and the existence of two different activation energies are explained in terms of local potential fluctuations in the band edges of CZTS.
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As clulas foto voltaicas orgnicas ou clulas de Gretzel (depois do seu descobridor) so aparelhos para a colecta de energia solar que utilizam um semicondutor inorgnico e uma molcula orgnica. Dita molcula orgnica capaz de excitar-se na presena de radiao electromagntica e ceder esta energia atravs da doao de electres a este semicondutor. Embora estas estruturas e o seu processo de fabrico sejam relativamente pouco onerosas, o aproveitamento da energia solar ainda muito baixo. Para alm desta deficincia, os corantes sintticos sofrem de bleaching ou ento so reduzidos ou oxidados facilmente quando no conseguem transferir a energia que foi absorvida ou quando difcil voltar ao estado original por dificuldades no completamento de circulao de electres. Neste trabalho pretende-se ento estudar o comportamento de molculas e misturas complexas de molculas com capacidade para serem excitadas pela luz solar. Como a dita xcitao promove a transferncia de um electro, este processo ser seguido pela tcnica de Voltametria cclica. Como substncias absorventes de luz utilizaremos compostos naturais (principalmente flavonides) puros, ou ento na forma de complexos naturais extrados de algumas plantas. Estas misturas de corantes sero extractos aquosos (infuses) de casca de laranja e limo assim como extractos de folhas de cerejeira, com o objectivo de proporcionar lternativas aos flavonides utilizados neste estudo. A caracterizao voltamtrica desta clula feita em diferentes formas de iluminao. Sobre a clula assim formada faz-se incidir rimeiro luz de lmpadas fluorescentes, depois luz ultra violeta e por fim sem qualquer tipo de luz incidente. Na base do fabrico da variante mais clssica destas clulas est o semicondutor xido de itnio (TiO2), por ser uma substncia muito comum e barata e com propriedades semicondutoras notveis. Uma forma comum de melhorar a eficincia deste material introduzir dopantes com o intuito de melhorar a eficincia do processo de transferncia electrnica. Um segundo objectivo deste trabalho o estudo de sistemas semicondutor/molcula foto activa. Semicondutores como ZnO, TiO2 e TiO2 dopado sero ento estudados. O gels de TiO2 ou o TiO2 dopado sero depositados sobre lminas de vidro comum, nas quais foi anteriormente depositado uma pelcula de alumnio que serve de condutor (elctrodo egativo). Uma outra variante ser a utilizao de xido de zinco, um semicondutor de baixo custo que por sua vez vai ser depositado em lminas de alumnio comercial. A nossa clula foto electroqumica ser ento formada por molculas de corante, uma lmina e um semicondutor (que funcionar como elctrodo de trabalho), com ou sem electrlito/catalizador (soluo de iodo/iodeto), e elctrodos de referncia de Ag/AgCl, e outro auxiliar de grafite. Um outro objectivo fazer um pequeno estudo sobre influencia do catalisador I2/etilenodiamina no comportamento electroqumico da clula, de forma a poder utilizar o solvente (etilenodiamina) com menor volatilidade do que a gua, que empregada no par I2/I3.m A importncia deste facto prende-se com a limitada vida destas clulas quando o electrlito/solvente evaporado pelas altas temperaturas da radiao incidente.
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Neste trabalho efetuado o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos para serem instalados em edificaes localizadas em Angola com o objetivo de analisar a produo de energia eltrica atravs de sistemas fotovoltaicos. Utilizando o software PVsyst na verso 6.3.2 foram dimensionados trs sistemas fotovoltaicos, dois sistemas destinados a ser instalados numa residncia, um ligado rede e o outro autnomo e por fim um sistema fotovoltaico ligado rede para uma instalao industrial. A determinao dos custos de investimento nos trs sistemas foi obtida de forma aproximada, tendo como base preos dos equipamentos no mercado Portugus e considerando os custos de importao de mercadorias no mercado Angolano. Para os sistemas ligados rede analisada a rentabilidade financeira do investimento durante o perodo de vida til dos mdulos fotovoltaicos considerando trs cenrios distintos. No primeiro cenrio o valor da remunerao pela energia vendida pelo produtor igual ao valor pago pela energia comprada. No segundo e terceiros cenrio de anlise econmica pretende-se encontrar uma tarifa de energia que torne o investimento rentvel com um perodo de amortizao de 7 e 12 anos respetivamente.
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El objeto de estudio de este proyecto son los sistemas de calentamiento de agua mediante energa solar que funcionan termosifnicamente. En particular se tratar con dos diseos particulares generados por fabricantes de la Provincia de Crdoba y que han solicitado el asesoramiento del Grupo de Energa Solar (GES) para el mejoramiento de la performance trmica de dichos equipos. Se trata de dos sistemas que tienen materiales no tradicionales y se diferencian adems por tener una distinta disposicin del tanque de almacenamiento: uno es en forma vertical y el otro en forma horizontal. Basados en los resultados de un ensayo bajo norma internacional, donde se detectaron algunas puntos factibles de mejora, se propone en este proyecto el anlisis en detalle de los equipos, para lo cual se les debe desarmar completos, para realizar un estudio analtico y experimental de los mismos con el objeto de hacer un planteo terico-analtico del comportamiento de los mismos, con la implementacin de propuestas de mejora y chequeo de los resultados. Se propone entonces como objetivo lograr un mejoramiento de la performance trmica de los citados equipos a partir de un estudio experimental y analtico. Asumiendo esta posibilidad de mejora, se plantea la hiptesis de que es posible representar el funcionamiento de estos equipos mediante modelos fsico-matemticos desarrollados a partir de ecuaciones y correlaciones conocidas y procesos a interpretar mediante resoluciones numricas y softwares especficos de simulacin. De esta manera, se plantea el despieze completo de los equipos para estudiar en detalle su estructura y conexiones internas y a partir de la geometra, dimensiones y propiedades termofsicas de materiales constructivos y fluidos de trabajo, realizar modelos fsico-matemticos que permitan realizar variaciones de propiedades y geometra y as buscar las mejores combinaciones que produzcan equipos ms eficientes trmicamente. Los modelos fsico-matemticos sern codificados en lenguajes de alto nivel para poder luego de una validacin de los modelos, correr simulaciones en un software de reconocimiento internacional que permite sumar dichos modelos mediante un protocolo de comunicacin, haciendo que las poderosas prestaciones del software se puedan aplicar a nuestros modelos. Se complementar el estudio con un anlisis exergtico para identificar los puntos crticos en que se producen las prdidas de oportunidad de aprovechar la energa disponible, para as analizar cmo solucionar los problemas en dichos puntos. Los materiales a utilizar sern los propios equipos provistos por los fabricantes, que sern modificados convenientemente para operarlos como prototipos Se espera obtener un conocimiento acabado de los procesos y principios de funcionamiento de los equipos, que permita plantear las mejoras, las cuales se implementarn en los prototipos, realizndose una medicin mediante norma igual a la inicial para ver en que magnitud se logran las mejoras esperadas. Se pretende adems que las mejoras a implementar, en la etapa de transferencia a las empresas involucradas, redunden no slo en un beneficio tcnico, sino que tambin los sea desde el punto de vista econmico. Para ello se trabajar tambin sobre los procesos y mtodos de fabricacin para que los equipos mejorados no sean mas caros que los originales y de ser posible sean an ms econmicos, todo esto apuntando a la difusin de la energa solar trmica y poner al alcance de todos estos equipos tan convenientes para la propagacin de las energas limpias. El proyecto redundar tambin en un importante beneficio para el conocimiento de la comunidad cientfica en general, con el aporte de nuevos resultados en diseos novedosos y con nuevos materiales. Adems, la institucin se beneficiar con la formacin que obtendrn los integrantes del proyecto, muchos de ellos en etapa de realizacin de sus estudios de posgrado y en una etapa importante de su vida como investigadores. The main goal of this project is the improvement of two thermosyphonic solar water heating systems, made of non conventional materials and with different arrangement of their storage tanks: one is vertical and the other one horizontal. The thermosyphonic systems are provided by manufacturers of the Crdoba Province, who came to the Solar Energy Group (GES) of the National University of Ro Cuarto looking for help for the design of their products. In an agreement with these manufacturers, it was proposed this project in order to work analytically and experimentally in order to obtain physical-mathematical models of these two systems, which allow for changes to look by means of simulations the best changes to implement on the equipments for the improvement of their thermal performance. Then, the materials to be used are the proper systems provided by the manufacturers, which will be disarmed to be studied in detail. After the analytical study the proposals of improvement will be implemented in a high level language of programming to perform simulations in the environment of a well-known software for energy simulations (TRNSYS). After the simulations, the best modifications will be physically implemented in the prototypes to perform finally the same normalized test of the beginning and check the magnitude of the implemented improvements. The importance of this project is based on the offer of better systems the companies would make, which would benefit the deployment of the thermal solar energy. Another relevant point is to make the new equipments at the same cost of the previous ones or cheaper, in order to achieve a good deployment of the solar water heating systems; then, the manufacture processes and methods must be studied to obtain not only good technical solutions, but also economical equipments. In addition, this project will contribute to the increasing of the knowledge in the area of thermosyphonic solar systems and the training of postgraduate students.
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El creciente desarrollo de la industria del cuero y textil en nuestro pas, y especficamente en la provincia de Crdoba, ha hecho resurgir en los ultimos aos una problemtica an no resuelta que es la elevada contaminacin de los recursos hdricos. En ambas industrias, la operacin de teido involucra principalmente colorantes de tipo azoico los cuales son "no biodegradables" y se fragmentan liberando aminas aromticas cancergenas. Para abordar esta problemtica, la fotocatlisis heterognea aparece como una nueva tecnologa que permitira la completa mineralizacin de estos colorantes. A travs de radiacin y un fotocatalizador slido adecuado se pueden generan radicales libres eficientes para la oxidacin de materia orgnica (colorantes) en medio acuoso. En este sentido, se proponen tamices moleculares mesoporosos modificados con metales de transicin (MT) como fotocatalizadores potencialmente aptos para la degradacin de estos contaminantes. El propsito principal de este proyecto es el diseo, sntesis, caracterizacin y evaluacin de materiales mesoporosos que presenten actividad fotocataltica ya sea mediante la modificacin de su estructura con diversos metales fotosensibles y/o emplendolos como soporte de xido de titanio. Se pretende evaluar estos materiales en la degradacin de colorantes intentando desplazar su fotosensibilidad hacia la radiacin visible para desarrollar nuevas tecnologas con menor impacto ambiental y mayor aprovechamiento de la energa solar. Para ello se sintetizarn materiales del tipo MCM-41 modificados con distintos MT tales como Fe, Cr, Co, Ni y Zn mediante incorporacin directa del in metlico o impregnacin. Al mismo tiempo, tanto estos ltimos materiales como el MCM-41 silceo sern empleados como soporte de TiO2. Sus propiedades fisicoqumicas se caracterizarn mediante distintas tcnicas instrumentales y su actividad fotocataltica se evaluar en la degradacin de colorantes azoicos bajo radiacin visible. Se seleccionar el catalizador ms eficiente y se estudiarn los diversos factores que afectan el proceso de fotodegradacin. As mismo, el anlisis de la concentracin del colorante y los productos presentes en el medio en funcin del tiempo de reaccin permitir inferir sobre la cintica de la decoloracin y postular posibles mecanismos de fotodegradacin. Con esta propuesta se espera contribur al desarrollo de un sector industrial importante en nuestra provincia como es el de las industrias del cuero y textil, mediante la generacin de nuevas tecnologas que empleen la energa solar para la degradacin de sus efluentes (colorantes). En este sentido, se espera desarrollar nuevos materiales optimizados para lograr la mayor eficiencia fotocataltica. Esto conducira entonces hacia la remediacin de un problema ambiental de alto impacto tanto para nuestra provincia y nuestro pas como para la poblacin mundial, como es la contaminacin de los recursos hdricos. Finalmente, con este proyecto se contribuir a la formacin de dos doctorandos y un maestrando, cuyos temas de tesis estn vinculados con nuestro objeto de estudio. The increasing development of the textile and leather industries in our country, and specifically in Crdoba, has revived an unresolved problem that is the high contamination of water resources. In both industries, the dyeing involves mainly type azoic dyes which are not biodegradable and break releasing carcinogenic aromatic amines. Heterogeneous photocatalysis appears as a new technology that would allow the complete mineralization of these pollutants. Through radiation and a suitable solid it is possible to generate free radicals for efficient oxidation of organic matter (dyes) in aqueous medium. In this respect, mesoporous molecular sieves modified with transition metals are proposed as potential photocatalysts. The main purpose of this project is the synthesis of mesoporous materials having photocatalytic activity for the degradation of dyes. We will try to move their photosensitivity to visible radiation to develop new technologies with lower environmental impact and greater use of solar energy. Materials MCM-41 modified with metals (Fe, Cr, Co, Ni and Zn) will be synthesized by direct incorporation or impregnation. These materials and the siliceous MCM-41 will be then employed as support of TiO2. The materials will be evaluated in the photocatalytic degradation of azoic dyes under visible radiation. The influence of different factors on the photodegradation proccess will be studied. Kinetic studies will be carried out and a possible reaction way will be proposed. Thus, this work will contribute to the advancement of an important industrial sector and the remediation of an environmental problem with high impact for our province and our country. Moreover, this proyect will contribute to the development of two doctoral tesis and one magister tesis which are vinculated with our study subject.
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Rebound is the extent to which improvements in energy efficiency fail to translate fully into reductions in energy use because of the implicit fall in the price of energy, when measured in efficiency units. This paper discusses aspects of the rebound effect that are introduced once energy is considered as a domestically produced commodity. A partial equilibrium approach is adopted in order to incorporate both energy use and production in a conceptually tractable way. The paper explores analytically two interesting results revealed in previous numerical simulations. The first is the possibility that energy use could fall by more than the implied improvement in efficiency. This corresponds to negative rebound. The second is the finding that the short-run rebound value can be greater than the corresponding long-run value.
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A aquest estudi sha analitzat si s viable lautosuficincia energtica en base a un estudi pilot al nucli dAras a partir dels recursos renovables locals. Sha realitzat un anlisi del consum energtic del nucli dAras i sha comparat amb el potencial de producci energtica dels recursos renovables locals, incloent energia provinent de la biomassa forestal dels boscos de qu disposa el municipi dAlins i energia solar. Igualment shan analitzat les emissions de CO2 derivades del consum energtic del poble. Sha comprovat aix que la mitjana de consum per habitant i any dAras supera en 1Tep a la mitjana de Catalunya. El 38% del consum dAras per, prov de biomassa forestal local, que compta amb unes emissions de CO2 associades prcticament nulles. Finalment sha detectat que s possible assolir lautosuficincia energtica dAras, mitjanant diferents estratgies dimplantaci denergies renovables. Shan considerat dues estratgies que cobreixen de 3 a 5 vegades el consum energtic: estratgia individual amb installaci denergia solar en teulada i, calefacci i ACS a partir de calderes de biomassa; estratgia collectiva mitjanant una central de biomassa forestal. Ambdues representen beneficis energtics, econmics i fins un 92% de reducci demissions de CO2.
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Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientfic del Jovent l'any 2009. Aquest treball intenta resoldre la qesti de si l'energia solar arribar a ser una energia alternativa que esdevingui un substitut del petroli en el futur. Aquest projecte informa de totes les caracterstiques i propietats de les plaques solars, explicant els avantatges que fan que sigui un recurs energtic molt net, segur i, encara que en un principi es pugui veure car, finalment arriba a amortitzar el preu inicial fins aconseguir un estalvi monetari, que s el que atreu al mxim de compradors. El projecte parla de les caracterstiques de les plaques solars fotovoltaiques explicant aix tots els materials pels quals s formada, la seva estructura per capes i el procs de transformaci de llum en electricitat. Cont, tamb, una part prctica extensa i elaborada: s'ha demanat a diversos ciutadans, sobretot de Cerdanyola del Valls i tamb de Barcelona, sobre el tipus de contacte que tenen amb aquesta energia renovable i si no s aix, saber quin altre tipus de font energtica utilitzen. Tamb cont una entrevista a un professional del mn de l'energia solar. I, finalment, s'ha realitzat el disseny, muntatge i funcionament d'un cotxe elctric solar.
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Lelevat consum energtic de les societats actuals, aix com la impossibilitat de sostenir-lo a llarg termini implica la cerca de noves fonts denergia. Daquesta manera, en el camp de la climatitzaci residencial, lenergia geotrmica de molt baixa entalpia es posiciona com una alternativa als recursos energtics actuals. Aix, els primers metres de subsl presenten una temperatura adequada per al seu aprofitament calorfic, mitjanant els sistemes geotrmics de bomba de calor. Si b a nivell energtic, sn sistemes, intrnsecament, molt eficients, el seu rendiment pot patir importants variacions davant dels canvis en les condicions del medi geolgic i hidrogeolgic. Especialment, els collectors de calor verticals, treballen, amb freqncia, en el si de les formacions hidrogeolgiques. En aquest sentit, els canvis del nivell hidrulic i de la temperatura de laigua de laqfer es manifesten amb variacions de la conductivitat trmica equivalent i del flux subterrani daigua, que alhora, aquestes, es tradueixen en alteracions del flux subterrani de calor. Davant daquest fet, lavaluaci quantitativa de lefecte daquestes fluctuacions que es presenta en aquest treball mostra petites variacions del nivell hidrulic i de la temperatura de laigua comporten canvis molt notables en leficincia dels sistemes verticals de bomba de calor geotrmica.
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En el present estudi shan analitzat quines sn les fonts energtiques utilitzades a les llars de Har, aix com les repercussions que aquestes tenen sobre el medi natural i socioeconmic de les famlies. Per tal de poder identificar quines sn aquestes fonts i els seus efectes, sha realitzat un inventari i una diagnosi energtica. Sha estudiat ls de lenergia en dos mbits domstics principals: la illuminaci i el cuinat, analitzant la freqncia ds i quantificant el consum energtic familiar. Les fonts energtiques detectades sn: llenya, carb, gas, queros, piles i espelmes, de les quals, la llenya, el queros i el carb sn les majoritriament utilitzades. El consum energtic per cpita s de 2.100 kWh/any. Per altra banda, lobtenci dalgunes daquestes fonts energtiques, suposen un cost econmic molt elevat per les economies familiars, arribant a suposar un 60% dels ingressos. A partir de les dades obtingudes a la diagnosi, sha aplicat un indicador per tal de quantificar la magnitud de limpacte sobre el medi produt pel model energtic seguit dins de les llars. Lindicador estudiat ha estat la petjada energtica, amb la qual sha tradut aquest consum en unitats de superfcie biolgicament productiva, requerida per absorbir el CO2 ems. El resultat ha estat que una persona produeix anualment 2,0910-2 tCO2, que requereix de 7,5310-3 gha/persona de superfcie forestal per ser absorbides. Sha comparat aquest resultat amb la petjada energtica domstica calculada pel poble dAras, el qual, amb un model energtic totalment diferent, t una petjada energtica de 1,53 gha/persona. Un cop detectats els problemes o impactes causats pel model energtic actual, es proposa una alternativa energtica per tal de reemplaar algunes fonts convencionals, principalment el queros dels quinqus. Aix doncs, mitjanant laprofitament de lenergia solar, es plantegen dos models fotovoltaics adaptats a dues tipologies de llars diferents, amb lobjectiu de minimitzar el cost i optimitzar els recursos energtics. Finalment es planteja una soluci financera per abordar el cost inicial de la installaci solar.
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Anlisi i disseny d'una aplicaci per gestionar de manera remota l'activitat d'un parc d'energia solar fotovoltaica.
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Instal.laci duna explotaci agrcola amb funcionament per energia solar fotovoltaica a Torregrossa (Tarragona). Disseny i definici de les parts necessries que conformaran la installaci solar fotovoltaica que subministrar energia elctrica a les bombes de reg
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Disseny duna installaci denergia solar fotovoltaica per als edificis pblics del municipi dAlbany (Alt Empord) per connectar-la a la xarxa i amb un estudi sobre la substituci dels actuals fanals de lenllumenat pblic per fanals alimentats amb energia solar fotovoltaica
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El present projecte t per principal odjectiu dur a terme el disseny d una installaci solar fotovoltaica de producci d energia elctrica en rgim especial sobre teulada installada en un edifici de carcter oficial de l Escola Politcnica Superior de la UdG amb l objectiu de generar energia elctrica
