Sistema de medição de energia baseado no medidor de energia Teridian 71M6515H

Esta tese de mestrado descreve o desenvolvimento, implementação e teste de um sistema de medição de energia concebido para um ambiente doméstico, baseado no circuito integrado medidor de energia Teridian 71M6515H. O sistema desenvolvido envia periodicamente os valores monitorizados para uma base de dados, através de uma rede sem fios com base no protocolo IEEE 802.11 (Wi-Fi). Os dados podem ser acedidos remotamente em tempo real, através de uma página na internet, onde é possível consultar a quantidade de energia consumida acumulada. Na primeira fase deste trabalho realizou-se o enquadramento do tema no contexto atual, realizando-se o estudo de alguns sistemas domésticos de monitorização do consumo de energia elétrica existentes no mercado. Numa segunda fase foi realizado o estudo dos componentes a serem utilizados, o desenho da placa de circuito impresso e o desenvolvimento do firmware, para que todo o processamento e manipulação dos dados fossem realizados pela unidade de aquisição de dados. Em seguida procedeu-se à construção da unidade de aquisição e à programação para o registo dos valores numa base de dados. A última fase consistiu nos testes de funcionamento da unidade de aquisição em conjunto com a aplicação de registo de dados. Com a implementação do sistema desenvolvido o consumidor doméstico poderá ter conhecimento, em tempo real, do custo de funcionamento dos equipamentos que possui e assim tomar decisões para os utilizar de forma mais racional, o que se pode traduzir numa economia dos recursos energéticos.

Otimização de microprodução em redes inteligentes de energia

As energias renováveis têm-se tornado uma alternativa viável e complementar aos combustíveis fósseis, pelo facto de serem energias virtualmente inesgotáveis, limpas e economicamente vantajosas. Um dos principais problemas associados às fontes de energia renováveis é a sua intermitência. Este problema impossibilita o controlo da produção de energia e reflete-se na qualidade da energia elétrica. Em sistemas de microprodução de energia, este problema pode ser atenuado com a inclusão de sistemas de armazenamento intermédio que possibilitam o armazenamento do excedente extraído das fontes renováveis, podendo ser utilizado como recurso auxiliar na alimentação de cargas ou como meio de estabilização e otimização do desempenho da Rede Elétrica de Energia (REE), evitando variações bruscas na energia transferida para a mesma. Os sistemas de microprodução com armazenamento intermédio podem ser considerados fundamentais na implementação do conceito de Rede Inteligente de Energia (RIE), visto serem sistemas de energia descentralizados que permitem uma melhor gestão da energia elétrica e uma consequente redução de custos. No presente trabalho desenvolveu-se um sistema de microprodução de energia renovável compatível com as fontes renováveis fotovoltaica e eólica, possuindo um banco de baterias como sistema de armazenamento intermédio. A construção deste sistema teve como principal objetivo seguir as referências de potência impostas pela RIE, independentemente das condições meteorológicas, com recurso à energia armazenada nas baterias, evitando a introdução de perturbações na REE ao nível da tensão e da frequência. Estudou-se o comportamento do sistema na ocorrência de variações bruscas da fonte renovável, perturbações na tensão da REE e introdução de cargas lineares e não lineares. Foi desenvolvido um protótipo experimental com painéis fotovoltaicos, no qual foram registados os valores de alguns parâmetros da qualidade da energia elétrica. Obteve-se uma resposta de aproximadamente 25 μs por parte das baterias para cada Watt de potência requisitado pela RIE.

Sistema de monitorização de defeitos na rede de energia elétrica de média tensão

Nesta dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Telecomunicações desenvolveu-se um sistema de monitorização de defeitos de uma rede de energia elétrica de média tensão, para melhorar a qualidade de serviço do fornecimento de energia elétrica. O sistema deteta e indica a localização da respetiva falha, que impede o funcionamento de uma parte da rede, também interliga todos os sensores instalados na rede a um ponto central que recebe toda a informação proveniente dos sensores, e ajuda na tomada de decisão. Neste trabalho de dissertação fez-se o estudo e descrição das redes de energia elétrica, realçando a topologia, o modo de operação e parâmetros de qualidade. Assinalou-se também os principais defeitos que podem ocorrer na rede de média tensão. Apresentou-se, ao nível comercial, soluções para mitigar o problema alvo de estudo. Explorou-se, num ambiente de simulação, soluções de deteção dos defeitos da rede, tendo sido desenvolvidos três sistemas distintos: sistema A, sistema B e sistema C. Sistema A que monitoriza o valor nominal da corrente elétrica em cada troço da rede elétrica, sistema B com a monitorização do valor da corrente elétrica em cada posto de transformação e sistema C que compara as correntes no inicio e final de cada troço da rede elétrica, verificando se há alguma discrepância entre ambas. Após a análise e simulação das soluções descreve-se o procedimento realizado para criar um protótipo de um sistema de monitorização. Começou-se por testar, individualmente, os sensores de corrente, circuito de condicionamento, microcontroladores e sistema Scada, usado para a visualização dos dados. Posteriormente, elaborou-se manuais de utilização de forma a auxiliar o sistema em trabalhos futuros que venham dar continuidade a este trabalho. Para validar a análise teórica e confirmar os resultados da simulação, testou-se experimentalmente o sistema de deteção C. Confirmou-se que o sistema de monitorização de defeitos é capaz de detetar e localizar a avaria presente na rede de energia elétrica.

Precificação de energia eólica offshore no Brasil

Offshore wind power emits low amounts of gases, is renewable and has better performance than onshore due to its greater stability and higher wind power density, less visual and noise impact, among others. Brazil has a high capacity of generation, but has not yet developed any offshore projects. High costs are a strong impediment. This study is an effort towards pricing offshore resources through Livelized Cost of Energy - LCOE, which represents the minimum return to cover the costs of development, production and maintenance of a wind project. Initially LCOE was calculated for all Brazilian onshore wind farms listed at Bloomberg New Energy Finance R○, accounting for 71 farms. Then hypothetical offshore wind farms were created from the onshore farms, tripling the cost of generation, which is consistent with the literature, and estimating the offshore energy for two locations off the Brazilian coast using satellite data extracted from National Oceanic and Atmospheric Administration. The results demonstrate that offshore resources have the potential to significantly reduce the energy price due to the better performance of the wind at sea

Estudo da moagem de alta energia e sinterização de pós compósitos W-Cu

The Tungsten/copper composites are commonly used for electrical and thermal objectives like heat sinks and lectrical conductors, propitiating an excellent thermal and electrical conductivity. These properties are dependents of the composition, crystallite size and production process. The high energy milling of the powder of W-Cu produces an dispersion high and homogenization levels with crystallite size of W very small in the ductile Cu phase. This work discusses the effect of the HEM in preparation of the W-25Cu composite powders. Three techniques of powder preparation were utilized: milling the dry with powder of thick Cu, milling the dry with powder of fine Cu and milling the wet with powder of thick Cu. The form, size and composition of the particles of the powders milled were observed by scanning electron microscopy (SEM). The X-ray diffraction (XRD) was used to analyse the phases, lattice parameters, size and microstrain of the crystallite. The analyse of the crystalline structure of the W-25Cu powders milled made by Rietveld Method suggests the partial solid solubility of the constituent elements of the Cu in lattice of the W. This analyse shows too that the HEM produces the reduction high on the crystallite size and the increase in the lattice strain of both phases, this is more intense in the phase W

Efeito da moagem de alta energia na microestrutura e nas propriedades magnéticas do compósito wc-10%p.Co

This work a studied the high energy milling effect in microstructure and magnetic properties of the WC-10wt.%Co composite. The composite powders were prepared by mechanical mixed and milled at 2 hours, 100 hours, 200 hours and 300 hours in planetary milling. After this process the composite were compacted in stainless steel die with cylindrical county of 10 mm of diameter, at pressure 200 Mpa and sintered in a resistive furnace in argon atmosphere at 1400 oC for 5 min. The sintered composite were cutted, inlaid, sandpapered, and polished. The microestrutural parameters of the composite was analyzed by X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, optical microscopy, hardness, magnetic propriety and Rietveld method analyze. The results shows, with milling time increase the particle size decrease, it possibility minor temperature of sintering. The increase of milling time caused allotropic transformation in cobalt phase and cold welding between particles. The cold welding caused the formation of the particle composite. The X-ray diffraction pattern of composite powders shows the WC peaks intensity decrease with the milling time increase. The X-ray diffraction pattern of the composite sintered samples shows the other phases. The magnetic measurements detected a significant increase in the coercitive field and a decrease in the saturation magnetization with milling time increase. The increase coercitive field it was also verified with decrease grain size with milling time increase. For the composite powders the increase coercitive field it was verified with particle size reduction and saturation magnetization variation is relate with the variation of free cobalt. The Rietveld method analyze shows at milling time increase the mean crystalline size of WC, and Co-cfc phases in composite sintered sample are higher than in composite powders. The mean crystallite size of Co-hc phase in composite powders is higher than in composite sintered sample. The mean lattice strains of WC, Co-hc and Co-cfc phases in composite powders are higher than in composite sintered samples. The cells parameters of the composite powder decrease at milling time increase this effect came from the particle size reduction at milling time increase. In sintered composite the cells parameters is constant with milling time increase

Caracterização de compósitos Nb-20%cu obtidos por moagem de alta energia e sinterizados por fase líquida

In this work, was studied the formation of a composite of the refractory metal niobium with copper, through the process of high-energy milling and liquid phase sintering. The HEM can be used to synthesize composite powders with high homogeneity and fine size particle distribution. It may also produce the solid solubility in immiscible systems such as Nb-Cu, or extend the solubility of systems with limited solubility. Therefore, in the immiscible system Cu-Nb, the high-energy milling was successfully used to obtain the composite powder particles. Initially, the formation of composite particles during the HEM and the effect of preparation technique on the microstructure of the material was evaluated. Four loads of Nb and Cu powders containing 20%wt Cu were synthesized by MAE in a planetary type ball mill under different periods of grinding. The influence of grinding time on the metal particles is evaluated during the process by the withdrawal of samples at intermediate times of milling. After compaction under different forces, the samples were sintered in a vacuum furnace. The liquid phase sintering of these samples prepared by HEM produced a homogeneous and fine grained. The composite particles forming the sintered samples are the addition of a hard phase (Nb) with a high melting point, and a ductile phase (Cu) with low melting point and high thermal and electrical conductivities. Based on these properties, the Nb-Cu system is a potential material for many applications, such as electrical contacts, welding electrodes, coils for generating high magnetic fields, heat sinks and microwave absorbers, which are coupled to electronic devices. The characterization techniques used in this study, were laser granulometry, used to evaluate the homogeneity and particle size, and the X-ray diffraction, in the phase identification and to analyze the crystalline structure of the powders during milling. The morphology and dispersion of the phases in the composite powder particles, as well the microstructures of the sintered samples, were observed by scanning electron microscopy (SEM). Subsequently, the sintered samples are evaluated for density and densification. And finally, they were characterized by techniques of measuring the electrical conductivity and microhardness, whose properties are analyzed as a function of the parameters for obtaining the composite

Síntese e caracterização de ferrita ni-zn pelo método dos precursores poliméricos calcinada por energia de microondas

Magnetic ceramics have been widely investigated, especially with respect to intrinsic and extrinsic characteristics of these materials. Among the magnetic ceramic materials of technological interest, there are the ferrites. On the other hand, the thermal treatment of ceramic materials by microwave energy has offered various advantages such as: optimization of production processes, high heat control, low consumption of time and energy among others. In this work were synthesized powders of Ni-Zn ferrite with compositions Ni1- xZnxFe2O4 (0.25 ≤ x ≤ 0.75 mols) by the polymeric precursor route in two heat treatment conditions, conventional oven and microwave energy at 500, 650, 800 and 950°C and its structural, and morphological imaging. The materials were characterized by thermal analysis (TG/ DSC), X-ray diffraction (XRD), absorption spectroscopy in the infrared (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray spectroscopy and energy dispersive (EDS) and vibrating sample magnetometry (VSM). The results of X-ray diffraction confirmed the formation of ferrite with spinel-type cubic structure. The extrinsic characteristics of the powders obtained by microwave calcination and influence significantly the magnetic behavior of ferrites, showing particles ferrimagnéticas characterized as soft magnetic materials (soft), is of great technological interest. The results obtained led the potential application of microwave energy for calcining powders of Ni-Zn ferrite

Proteína e energia na alimentação de pacus criados em tanques-rede

O objetivo neste trabalho foi avaliar o desempenho de pacus (Piaractus mesopotamicus) criados em tanques-rede e alimentados com dietas contendo níveis de proteína bruta (PB) e energia digestível (ED). Foram utilizados 3.960 peixes com 293,38 ± 5,67 g de peso inicial, distribuídos em 18 tanques-rede de 5 m³, com 220 peixes por unidade experimental (44 peixes/m³), em esquema fatorial 3 × 2, composto de três níveis de proteína bruta (25, 30 e 35%) e dois de energia digestível (3.250 e 3.500 kcal/kg). O arraçoamento foi realizado quatro vezes ao dia (às 9 h, 11h30min, 14 h e 17 h) até a saciedade aparente dos animais. Não foram observadas diferenças no ganho de peso, na taxa de sobrevivência, na conversão alimentar aparente nem na taxa de crescimento específico. No entanto, houve diferença na deposição de gordura visceral, que foi maior nos animais alimentados com as rações de maior nível energético. Também não foi observada influência dos níveis de proteína e energia da dieta nos teores de umidade, proteína bruta, matéria mineral e lipídio dos filés. Rações contendo 25% de proteína bruta e 3.250 kcal/kg de energia digestível promovem melhores resultados de desempenho.

Desempenho zootécnico de girinos de rã-touro com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis

A partir dos valores de digestibilidade de alguns ingredientes foram propostas dietas, com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis, em esquema fatorial 3 x 3, destinadas a girinos de rã-touro para avaliar o desempenho zootécnico. O experimento, com duração de 60 dias, foi conduzido com 810 girinos, oriundos da mesma desova, distribuídos em 27 caixas de polipropileno, em uma densidade de 1girino/L. O delineamento experimental foi um esquema fatorial com três níveis de proteína digestível (27; 31 e 35%) e três níveis de energia digestível (2.700; 2.800 e 2.900kcal/kg) com três réplicas. Os parâmetros avaliados aos 60 dias foram ganho de peso, consumo da dieta, consumo em proteína da dieta, conversão alimentar, taxa de eficiência proteica e índice de sobrevivência. Os resultados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Duncan (95% de precisão). Os resultados encontrados não apresentaram interação entre proteína e energia digestível para nenhum parâmetro avaliado. em relação à proteína digestível, foram verificadas diferenças nos parâmetros consumo em proteína da dieta e taxa de eficiência proteica (TEP), o que demonstra ineficiência das dietas com altos valores proteicos. Deve-se oferecer aos girinos de rã-touro dietas com 27% de proteína digestível, por apresentarem melhor resultado para taxa de eficiência proteica e para consumo em proteína da dieta.

Nanopartíulas de magnetita com oxacilina obtida por moagem de alta energia para aplicações biomédicas

The drug targeting has been the subject of extensive studies in order to develop site-specific treatments that minimize side effects and become more effective anticancer therapy. Despite considerable interest in this class, drugs like antibiotics also have limitations, and have been neglected. Using new pharmaceutical technologies, the use of magnetic vectors appear as promising candidate for drug delivery systems in several studies. Small magnetic particles bound to the drug of interest can be modulated according to the orientation of a magnet outside the body, locating and holding in a specific site. In this work, we propose the use of High Energy Milling (HEM) for synthesis of a magnetic vector with characteristics suitable for biomedical applications by intravenous administration, and for the formation of an oxacillin-carrier complex to obtain a system for treating infections caused by Staphylococcus aureus. The results of the variation of milling time showed that the size and structural properties of the formed material change with increasing milling time, and in 60 hours we found the sample closest to the ideal conditions of the material. The vector-drug system was studied in terms of structural stability and antimicrobial activity after the milling process, which revealed the integrity of the oxacillin molecule and its bactericidal action on cultures of Staphylococcus aureus ATCC

Digestibilidade da Matéria Seca, Proteína Bruta e Energia Bruta da Silagem de Milho associada ao Concentrado, por meio de ensaios in vivo e in vitro

A study was made to compare dry matter, crude protein and gross energy digestibility of corn silage, associated to concentrate, through in vitro and in vivo digestion techniques. A completely randomized design was used, with two treatments and nine replications, involving three assays. The in vivo digestion assay was conducted with 12 Holstein heifers, on a 24 h permanent sample collection. The in vitro digestion assay was achieved with three collection methods: manual (M), vacuum pump (VP) and nasoesophagic (N). The collection methods VP and M can he used to determine the dry matter digestibility, instead of in vivo method, for the present study ration. The digestion methods influenced the DM, CP and GE digestibility for the studied ration.

Digestibilidade aparente da matéria seca, matéria orgânica e energia bruta e nutrientes digestíveis totais de uma ração completa para bovinos de diferentes grupos genéticos

Avaliou-se a digestibilidade da matéria seca (DMS), matéria orgânica (DMO) e energia bruta (DEB) e os nutrientes digestíveis totais (NDT) de uma ração completa, composta por 44,3% de feno de capim-braquiaria, 55% de concentrado e 0,7% de mistura mineral, fornecida a bovinos de diferentes grupos genéticos (Gir, Nelore, Guzerá, Santa Gertrudis e Caracu), pelas metodologias de coleta total de fezes e com indicador interno (lignina em detergente ácido -- LDA), em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições por grupo genético, com análise de variância individual dentro de cada metodologia e uma análise de correlação entre as metodologias. As correlações foram médias ( 0,47 a 0,51) e significativas (P<0,0602; P<0,0697; P<0,0747; P<0,0522), respectivamente, para DMS, DMO, DEB e para NDT. A recuperação do indicador (95,06%) foi semelhante entre os grupos genéticos. Não houve diferença entre grupos genéticos para DMS, DMO, DEB e nos valores de NDT pelas metodologias de coleita total de fezes e com LDA, com médias de 53,31 e 50,33; 55,16 e 52,25; 52,22 e 49,20; e 53,39 e 50,61%, respectivamente. Assim, a LDA foi eficiente na estimativa da digestibilidade, em função de sua adequada recuperação. Os nutrientes foram utilizados de forma semelhante pelos grupos genéticos.

O direito social fundamental de acesso à energia elétrica e a atuação estatal

Electrical energy today is an essential element in the life of any human being. Through the access to electrical energy it is possible to enjoy dignified conditions of life, having in mind the possibility of making use of minimal material conditions of life. The lack of access to electricity is directly linked to poverty and degrading conditions of life, in which are some communities in Brazil, especially the more isolated from urban centers. Access to the electric service is a determining factor for the preservation of human dignity, constitutional principle inscribe in the art.1 of the Federal Constitution, and the promotion of development, being a right of everyone and a duty of the State to promote universal access. For that reason, focuses mainly on the analysis of their setting as a fundamental social right and its importance for national development. For this, the theoretical and descriptive method was used, with normative and literary analysis, in particular the Constitution of 1988. This study also discusses the form of action of the State in the energy sector, to give effect to the fundamental social right of access to electricity, the characteristics of public service and the principles that guide it, in addition to the role of public policies in universalization of access, in particular the analysis of the Program Luz para Todos, and the function of regulation in the implementation of these policies and the provision of adequate public services.

Precisão da técnica de absorciometria de raios-x de dupla energia na determinação da composição corporal em gatos

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