Avalia����o da qualidade do ar e classifica����o energ��tica de uma piscina coberta e propostas de melhoria

A presente disserta����o tem dois objetivos, o primeiro �� a realiza����o de uma auditoria energ��tica e avalia����o da qualidade do ar ��s instala����es de uma Piscina Municipal, permitindo a sua classifica����o energ��tica, e o segundo �� o estudo de propostas de melhoria que contribuam para uma melhor efici��ncia energ��tica do edif��cio. Na an��lise �� qualidade do ar interior os par��metros avaliados encontravam-se todos dentro dos limites estabelecidos por lei, com exce����o dos valores de COVs que em dois pontos de medi����o (ambos na nave) ultrapassaram os limites estabelecidos por lei. A auditoria ao edif��cio permitiu verificar que o caudal m��nimo de ��gua nova nas piscinas imposto por lei �� cumprido pela instala����o. No que diz respeito ao caudal de ar novo introduzido, este apenas �� respeitado quando a unidade de tratamento de ar est�� a debitar 100% da sua capacidade. Quando a unidade opera a 50% da sua capacidade apresenta um d��fice de 5% do valor m��nimo estabelecido. Relativamente ��s perdas energ��ticas associadas aos tanques de nata����o, estas apresentam um valor de 95,89 kW, em que 59,09 kW dizem respeito ��s perdas por evapora����o. Foi tamb��m poss��vel concluir que as perdas por evapora����o representam cerca de 39% da energia calorifica produzida nas caldeiras. O edif��cio apresenta um consumo anual de eletricidade de 166 482 kWh em que 69% deste valor �� provocado pelas unidades de tratamento de ar e a ilumina����o apresenta apenas um peso de 3%. Em rela����o ao g��s natural consumido pelas caldeiras o seu valor anual �� de 1 317 240 kWh. A simula����o din��mica do edif��cio permitiu concluir que este apresenta um IEE de 1 269,9 kWh/m2.ano. O r��cio de classe energ��tica (RIEE) �� de 1,24 o que significa que o edif��cio pertence �� classe energ��tica C. As medidas estudadas para a melhoria da efici��ncia energ��tica, nomeadamente integra����o energ��tica com uma central de ciclo combinado, aplica����o de cobertura isot��rmica nas piscinas e substitui����o do telhado na zona da nave, mostraram-se vi��veis. O estudo da possibilidade da realiza����o de uma integra����o energ��tica permitiu concluir que a poupan��a anual �� de 9 374 ��� e o investimento �� recuperado em menos de 1,5 anos. Relativamente �� aplica����o de cobertura isot��rmica o investimento �� de 14 000 ��� e �� recuperado em 2 anos. A substitui����o do telhado na zona da nave tem um investimento de 20 500 ��� e a recupera����o realiza-se num per��odo de 3,5 anos.

Os custos das fracturas de etiologia osteopor��tica em mulheres : institucionaliza����o na Rede Nacional de Cuidados Continuados (RNCCI) e lares de 3�� idade

RESUMO - Contexto: A osteoporose �� uma doen��a sist��mica associada �� diminui����o da resist��ncia ��ssea que condiciona o aparecimento de fracturas por traumatismos de baixa energia as quais reduzem em muitos casos a esperan��a e a qualidade de vida, implicando um elevado n��mero de horas de dedica����o dos cuidadores e conduzindo, em muitos casos, �� necessidade de institucionaliza����o dos doentes. Em Portugal, ocorrem cerca de 40.000 fracturas anualmente, das quais 8.500 do f��mur proximal, que se estima consumirem mais de 50 milh��es de euros s�� em cuidados hospitalares1. Objectivo: Avaliar o impacto econ��mico da institucionaliza����o na Rede Nacional de Cuidados Continuados Integrados e Lares da 3�� idade por fractura de etiologia osteopor��tica em mulheres no ano 2009, em Portugal. M��todos: O estudo come��a por analisar sucintamente os aspectos cl��nicos, sociais e epidemiol��gicos da osteoporose, focando a perda de autonomia e qualidade de vida dos doentes v��timas deste epis��dio e a subsequente necessidade de institucionaliza����o. Descrevem-se os custos associados �� institucionaliza����o na RNCCI, em Portugal, ano 2009, utilizando como fonte principal a base de dados da institui����o ���Gestcare CCI���, complementada com dados da literatura. Apuram-se os custos totais associados ao encaminhamento dos doentes para Lares de 3�� Idade em Portugal no ano 2009, utilizando-se informa����o proveniente de um painel de Delphi modificado e dados da literatura. A valoriza����o dos recursos tem por base os pre��os em vigor no territ��rio nacional, expressos nos decretos-lei devidamente referenciados. Resultados: No ano 2009 em Portugal foram empregues cerca de 2,5 milh��es de euros no internamento das mulheres na RNCCI, na perspectiva da sociedade, sendo cerca de 2,2 milh��es atribu��veis �� osteoporose (90%). Cerca de 91% dos custos totais s��o alocados �� fractura osteopor��tica da anca (2 milh��es ���). Para a fractura vertebral, ��mero e punho os custos foram mais baixos - 7,1%, 1,3% e 1% dos custos totais da osteoporose, respectivamente. Nos Lares de 3�� idade, estimou-se a admiss��o de aproximadamente 14.372 doentes com fractura osteopor��tica em diferentes localiza����es, em 2009, Portugal, com um custo que oscilou entre os 19 e os 21,6 milh��es de euros. A fractura osteopor��tica da anca foi a mais incidente e a que representou custos mais elevados para a Seguran��a Social ��� entre 17,5 e 19,7 milh��es de euros. Considerando como refer��ncia os 52 milh��es de euros gastos em 2006 no tratamento hospitalar da fractura da anca (DGS, 2006), o encaminhamento das mulheres para a RNCCI e Lares da 3�� Idade corresponde a 42% do bolo total. Assim, os resultados nacionais enquadram-se no que se encontra descrito na literatura internacional - os custos atribu��veis �� hospitaliza����o oscilaram entre 17%50 e 63%29 da despesa total da doen��a e das institucionaliza����es entre os 16%58 e os 59%51. Conclus��es: Em Portugal o impacto econ��mico da institucionaliza����o por fractura osteopor��tica, sobretudo por fractura da anca, n��o �� desprez��vel e mostra que existiriam poupan��as significativas se fosse poss��vel reduzir a preval��ncia da doen��a em Portugal. Face ��s altera����es demogr��ficas associadas ao envelhecimento da popula����o, �� expect��vel que a incid��ncia e custos com o tratamento das fracturas do colo do f��mur, mais associadas �� osteoporose, venham a subir nos pr��ximos anos, pelo que o combate �� doen��a deve ser considerada uma prioridade nacional. A decis��o pela op����o por determinados programas de preven����o da doen��a ou da comparticipa����o ou n��o de determinada terap��utica necessita contudo de ser complementada com a medi����o da dimens��o dos benef��cios terap��uticos. --- ABSTRACT - Background: Osteoporosis is a systemic disease associated with the loss off the bone strength and it is one of the major causes of low energy fractures, which in many cases reduce life hope and quality. This happens because it has associated extensive treatments and it usually carries loss of independence, implying many hours of caregivers dedication and leading, in many cases, to the institutionalization of the patients. In Portugal, about 40,000 fractures occur annually, which 8,500 are proximal femur, and that are estimated to consume over 50 million euros only in hospital care. Objective: Evaluate the economic impact of institutionalization on the Integrated Continued Care National Network (RNCCI) and Care Homes associated to osteoporotic fractures in women, in the year 2009 in Portugal. Methods: The study begins by reviewing briefly the clinical, social, and epidemiological studies of osteoporosis and osteoporotic fractures, focusing on the patient autonomy loss and life quality. The total and average costs per episode associated with the institutionalization in RNCCI are described, in Portugal, year 2009, using as main data source the application "Gestcare CCI", complemented with literature data. The total costs associated with the patients referral for the Care Homes in Portugal in 2009 is also calculated, using information from a modified Delphi panel and some literature data. The resources valuation is based on prices prevailing in Portugal. Results: In 2009, women relocation in RNCCI consumed approximately 2.5 million euros, which 2.2 million are attributable to osteoporosis (90%). About 91% of the total costs are allocated to osteoporotic hip fracture (��� 2 million). For vertebral, humerus, and wrist fracture, the associated costs were lower, 7.1%, 1.3%, and 1% of total costs of osteoporosis treatment, respectively. In Care Homes, an intake of approximately 14 372 patients with osteoporotic fracture was estimated, at a cost that is between 19 and 21.6 million euros. The osteoporotic hip fracture was the most frequent and represented higher costs for Social Security - between 17.5 and 19.7 million euros. Taking as reference the 52 million spent in 2006 with hospital treatment of hip fracture (DGS, 2006), referring women to RNCCI and Care Homes represents 42% of the total costs. The results are in accordance with the international literature - costs attributable to hospitalization ranged between 17% and 63% of total expenditure of illness and institutionalization between 16% and 59%. Conclusions: In Portugal, the economic impact of institutionalization for osteoporotic fracture, particularly for hip fracture, is not negligible. It was shown that there would be significant savings if it were possible to reduce the prevalence of the disease in Portugal. Femoral fractures were the second most frequent diagnosis in RNCCI in 2008 and 2009 (16% of all episodes recorded). The execution of RNCCI in 2008 was 75 million euros, and 2.7% consumed by hip fracture and 0.3% by wrist, humerus, and spine fractures. The average cost per episode in 2009, from the perspective of society, for hip fracture, vertebral, humerus, and wrist (or non-osteoporotic) was ��� 5,195, ��� 5,160, ��� 5,030, and ��� 4,854 respectively. Thus, considering an average cost per episode in RNCCI from January to March of 3230���, the expense related to the treatment of these patients in RNCCI in 2009 was higher. For the Care Homes, an intake of approximately 14 372 patients with osteoporotic fracture in 2009 was estimated, at a cost to Social Security that ranged from 19 to 21.6 million ���. The osteoporotic hip fracture was the most frequent and it was shown to absorve higher resources from Social Security - between 17.5 and 19.7 million ���. This was followed by the analysis of vertebral and humerus fracture and the results showed that these fractures have a low incidence and low proportion of institutionalization, with a significantly lower cost - only about 4.7% and 3.3% of total expenditure, respectively. With demographic changes associated to ageing, it is expected that the incidence and treatment cost of the femoral neck fractures, more commonly associated with osteoporosis, will climb in coming years, so the fight against the disease should be considered a national priority. The decision to choose a certain disease prevention program or to reimburse a certain drug not should only account about the costs, but also the benefits of it. In fact, the size and impact of this problem, makes it necessary to focus all interventions in the prevention of these episodes either by using an appropriate therapy, either through real programs for disease prevention. Once the problem is installed, we must measure the health gains associated with the patient institutionalization by conducting additional research.

Aplica����o de variadores de velocidade em sistemas de climatiza����o

Por um lado vivemos numa sociedade cujos padr��es de conforto s��o cada vez mais exigentes, por outro encontramo-nos numa era pautada por um certo decl��nio econ��mico, social e tamb��m ambiental. N��o se assumindo uma estrat��gia que limite ou diminua essas condi����es de conforto resta-nos atuar de forma a que os recursos utilizados para garantir esse mesmo conforto sejam utilizados da melhor forma poss��vel. O setor dos edif��cios �� respons��vel por uma grande parcela de consumo de energia na sociedade atual, sendo que os sistemas de climatiza����o que dele fazem parte, apresentam.se na maioria dos casos como os grandes consumidores de energia. Nesse sentido t��m sido feitos esfor��os enormes no sentido de encontrar solu����es que garantam a efici��ncia energ��tica destes sistemas. O Variador Eletr��nico de Velocidade apresenta-se como uma das solu����es amplamente difundidas, na vertente do controle de processos e economia de energia. A sua aplica����o em sistema de climatiza����o �� mais um desses casos. Nesse sentido, numa primeira parte �� feito o estudo das caracter��sticas e funcionamento dos Variadores de Velocidade, Sistemas de Climatiza����o e sua aplica����o conjunta. Em seguida �� realizada uma aplica����o inform��tica que pretende demonstrar a economia de energia garantida por aplica����o de um Variador de Velocidade.

An��lise de sensibilidade na simula����o din��mica de um grande edif��cio escolar existente

Dado o panorama de conserva����o de energia a n��vel nacional e mundial, torna-se hoje em dia muito importante, que seja poss��vel controlar e estimar o consumo energ��tico nos edif��cios. Assim, atendendo �� actual problem��tica energ��tica e ao crescente consumo energ��tico nos edif��cios, �� importante parametrizar, avaliar e comparar este consumo. Neste sentido, nas ��ltimas d��cadas, t��m sido efectuados desenvolvimentos t��cnicos, quer ao n��vel do equipamento de campo para efectuar monitoriza����o e medi����o, quer ao n��vel da simula����o din��mica de edif��cios. Com esta disserta����o de mestrado, pretendeu-se efectuar a simula����o din��mica de um edif��cio escolar existente a funcionar em pleno, e efectuar uma an��lise de sensibilidade relativamente ao grau de varia����o dos resultados obtidos atrav��s da aplica����o de dois programas de c��lculo t��rmico e energ��tico. Foram utilizados, o programa VE-Pro da IES (Integrated Environmental Solutions) e o programa Trace 700 da TRANE. Ambos os programas foram parametrizados com os mesmos dados de entrada, tendo em aten����o as op����es de simula����o disponibilizadas por ambos. Posteriormente, utilizaram-se os dados retirados da simula����o para calcular a classifica����o energ��tica no ��mbito do sistema de certifica����o energ��tica (SCE), atrav��s de uma folha de c��lculo desenvolvida para o efeito. Foram ainda consideradas v��rias solu����es de efici��ncia energ��tica para o edif��cio, com vista a poupan��as reais de energia, tendo sempre aten����o ao conforto t��rmico dos ocupantes. Dessas medidas fazem parte, medidas relacionadas com a ilumina����o, como a substitui����o da ilumina����o existente por lumin��rias do tipo LED (Light Emitting Diode), solu����es de energias renov��veis, como a instala����o de colectores solares para aquecimento das ��guas quentes sanit��rias, e pain��is fotovoltaicos para produ����o de energia, bem como medidas ligadas aos equipamentos de climatiza����o. Posteriormente, recalculou-se a classifica����o energ��tica afectada das melhorias. Os resultados obtidos nas duas simula����es foram analisados sob o ponto de vista do aquecimento, arrefecimento, ventila����o, ilumina����o e equipamentos el��ctricos. A compara����o das duas simula����es para cada par��metro acima referido, apresentaram varia����es inferiores a 5%. O desvio maior verificou-se na ventila����o, com o valor de aproximadamente 4,9%. Transpondo estes resultados para o c��lculo do IEE (��ndice de Efici��ncia Energ��tica), verificou-se um desvio inferior a 2%.

A termografia aplicada �� efici��ncia energ��tica de equipamentos e processos em contexto industrial do tratamento de alum��nios

A disserta����o apresentada tem como objetivo primordial testar e validar as potencialidades da termografia na obten����o de dados para reduzir as perdas ou ganhos t��rmicos em equipamentos e processos, tornando-os mais eficientes. Realizada em est��gio curricular, em ambiente empresarial, na empresa Ecoinside, tem como caso de estudo principal uma ind��stria de tratamento de alum��nios. O processo e os equipamentos escolhidos para o estudo foram estudados e compreendidos. Nas imperfei����es detetadas foram apontadas medidas corretivas simples e de f��cil execu����o. Mostrou-se, ainda, algumas das poupan��as energ��ticas concedidas por essas retifica����es. As capacidades da termografia foram testadas noutros ambientes, que n��o o industrial, pois um dos objectivos era perceber se a c��mara termogr��fica �� uma mais-valia a fornecer dados na realiza����o de uma qualquer auditoria energ��tica, confirmando-se que sim. D��-se, ainda, a conhecer os princ��pios por detr��s da termografia e um pouco da sua hist��ria. Ainda no passado, percebem-se as raz��es do surgimento das auditorias energ��ticas antes da presente preocupa����o ambiental e da efici��ncia energ��tica.

Auditoria energ��tica ��s unidades de cogera����o e central t��rmica

A tese de mestrado teve como objetivo o estudo e an��lise do funcionamento das centrais de cogera����o e t��rmica da f��brica da Unicer em Le��a do Balio, com o intuito de melhorar a sua efici��ncia, propondo altera����es processuais. O trabalho realizado consistiu no reconhecimento das instala����es, seguido da formula����o e resolu����o dos balan��os de energia globais. Com o acompanhamento di��rio do funcionamento foi poss��vel propor melhorias sem custos que se revelaram muito ben��ficas, registando-se um aumento nas recupera����es t��rmicas e por consequ��ncia no Rendimento El��trico Equivalente (R.E.E.), na efici��ncia da instala����o da cogera����o e da central t��rmica. Na cogera����o registou-se um aumento de 36,2% na pot��ncia recuperada em ��gua quente, aproximadamente 600 kW, sendo j�� superior �� prevista pelo projeto. Na caldeira recuperativa registou-se um ligeiro aumento de 4,0% na pot��ncia recuperada. Deste modo o rendimento t��rmico da central aumentou 6,4%, atingindo os 40,8% e superando os 40,4% projetados. O rendimento global final foi de 83,1% o que representa um aumento de 6,3%. O R.E.E. em Maio de 2014 foi de 76,3%, superior ao valor em Junho de 2013 em 8,7%. Tendo como refer��ncia o valor alvo de 70,5% para o R.E.E. apontado no in��cio do est��gio, nos ��ltimos 8 meses o seu valor tem sido sempre superior e em crescimento. Existe ainda a possibilidade de aproveitar a energia t��rmica de baixa temperatura que est�� a ser dissipada numa torre de arrefecimento, no m��nimo 40 kW, num investimento com um per��odo de retorno de investimento m��ximo de 8,1 meses. Na central t��rmica registou-se um aumento do rendimento para a mesma quantidade de energia produzida na central, pois esta �� a principal vari��vel do processo. Em 2014 a produ����o de energia apresentou um valor inferior a 2013, 6,9%, e a efici��ncia registou um acr��scimo de 2,0%. A incorpora����o de biog��s na alimenta����o de combust��vel �� caldeira bifuel n��o pareceu comprometer significativamente a efici��ncia da central t��rmica, pelo que a sua utiliza����o �� ben��fica. Com o aumento das recupera����es t��rmicas na central de cogera����o foram estimadas poupan��as de g��s natural equivalentes a 3,3 GWh, o que significa 120.680��� economizados nos ��ltimos 11 meses do trabalho. �� esperado uma poupan��a de 18.000��� mensais com a melhoria do funcionamento obtida nas duas centrais.

Auditorias energ��ticas em ambiente industrial

Gest��o de Energia e Sustentabilidade s��o os pilares em que assenta esta disserta����o, realizada no ��mbito da Energia El��trica em Ambiente Industrial. Neste sentido, deve entender-se ���Gest��o de Energia��� como o planeamento de opera����es nas unidades de produ����o e de consumo. Tem como objetivos a conserva����o dos recursos, prote����o clim��tica e redu����o de custos, para que seja poss��vel o acesso permanente �� energia de que necessitamos. ���Sustentabilidade���, por defini����o, �� uma carater��stica ou condi����o de um processo ou de um sistema que permite a sua perman��ncia, at�� um determinado n��vel, por um determinado prazo. A Ind��stria T��xtil, da regi��o do Vale do Ave, por ser extensa e muito heterog��nea, quer na qualidade, quer na dimens��o e nos recursos que utiliza, apresentou-se como uma oportunidade para aplicar os conhecimentos adquiridos, nas diversas disciplinas do Mestrado em Engenharia Electrot��cnica - ��rea de Sistemas El��ctricos de Energia e como meio condutor �� tentativa de optimiza����o e racionaliza����o do consumo de Energia El��trica no Sector. O modelo encontrado para dar uma resposta satisfat��ria ao inicialmente proposto foi a Auditoria Energ��tica. Neste sentido, foram realizadas visitas ��s instala����es industriais, para o levantamento e recolha de informa����o, que posteriormente viria a ser analisada e, com base na mesma, tentou apresentar-se um conjunto de solu����es que visassem a efici��ncia Energ��tica do sector. Com o decorrer das visitas, surgiu a necessidade de criar um modelo, que servisse de guia da auditoria. Algo que seria um bloco de notas, mas espec��fico, de forma a n��o perder a informa����o recolhida. Ent��o foi desenvolvida uma aplica����o para IPAD/IPHONE, o que permite tamb��m a recolha e armazenamento de fotografias, que aqui tem um papel fundamental. Salienta-se que as expectativas foram ao encontro do esperado, pois o que se encontrou foi um n��mero significativo de empresas a precisar deste contributo. Atuando no ���combate��� ao consumo desnecess��rio e ao desperd��cio, �� estar a contribuir ativa e positivamente, no desenvolvimento pr��spero da tem��tica de Sustentabilidade Energ��tica.

Controlo da velocidade e posi����o de um tapete rolante

A utiliza����o eficiente da energia �� essencial para a competitividade econ��mica de um pa��s. Sendo a intensidade energ��tica de Portugal elevada, onde a utiliza����o de motores el��tricos, absorve cerca de metade da energia el��trica consumida na ind��stria, a utiliza����o de conversores eletr��nicos de pot��ncia permite obter economias de energia. Nesta tese pretende-se controlar a velocidade e o posicionamento de um tapete rolante atrav��s da utiliza����o de um conversor eletr��nico de pot��ncia. Na fundamenta����o te��rica s��o referidos os conceitos de varia����o da tens��o e frequ��ncia, controle escalar e vetorial, modela����o por largura de pulso (PWM) assim como a retifica����o e ondula����o da tens��o de um variador de velocidades. Na parte pr��tica ser�� utilizado um servo motor, controlado por um variador eletr��nico de velocidades, para efetuar o referido projeto. �� ainda objeto desta tese o estudo dos par��metros fundamentais assim como a pesquisa dos par��metros a utilizar para o desempenho pretendido.

Aplica����o de m��todos num��ricos avan��ados para a previs��o de resist��ncia de liga����es adesivas

Com a necessidade de encontrar uma forma de ligar componentes de forma mais vantajosa, surgiram as liga����es adesivas. Nos ��ltimos anos, a utiliza����o de juntas adesivas em aplica����es industriais tem vindo a aumentar, substituindo alguns m��todos de liga����o tradicionais, por apresentarem vantagens tais como, redu����o de concentra����o de tens��es, reduzido peso e facilidade de processamento/fabrico. O seu estudo permite prever a sua resist��ncia e durabilidade. Este trabalho refere-se ao estudo de juntas de sobreposi����o simples (JSS), nas quais s��o aplicados os adesivos comerciais que variam desde fr��geis e r��gidos, como o caso do Araldite�� AV138, at�� adesivos mais d��cteis, como o Araldite�� 2015 e o Sikaforce�� 7888. Estes s��o aplicados em substratos de alum��nio (AL6082-T651) em juntas com diferentes geometrias e diferentes comprimentos de sobreposi����o (L), sendo sujeitos a esfor��os de trac����o. Foi feita uma an��lise dos valores experimentais fornecidos e uma posterior compara����o destes com diferentes m��todos num��ricos baseados em Elementos Finitos (EF). A compara����o foi feita por uma an��lise de Modelos de Dano Coesivo (MDC) e segundo os crit��rios baseados em tens��es e deforma����es do M��todo de Elementos Finitos Extendido (MEFE). A utiliza����o destes m��todos num��ricos capazes de simular o comportamento das juntas poder�� levar a uma poupan��a de recursos e de tempo. A an��lise por MDC revelou que este m��todo �� bastante preciso, excepto para os adesivos que sejam bastante d��cteis. A aplica����o de uma outra lei coesiva pode solucionar esse problema. Por sua vez a an��lise por MEFE demonstrou que esta t��cnica n��o �� particularmente adequada para o crescimento de dano em modo misto e, comparativamente com o MDC, a sua precis��o �� bastante inferior.

Energy-aware task mapping onto heterogeneous platforms using DVFS and sleep states

Heterogeneous multicore platforms are becoming an interesting alternative for embedded computing systems with limited power supply as they can execute specific tasks in an efficient manner. Nonetheless, one of the main challenges of such platforms consists of optimising the energy consumption in the presence of temporal constraints. This paper addresses the problem of task-to-core allocation onto heterogeneous multicore platforms such that the overall energy consumption of the system is minimised. To this end, we propose a two-phase approach that considers both dynamic and leakage energy consumption: (i) the first phase allocates tasks to the cores such that the dynamic energy consumption is reduced; (ii) the second phase refines the allocation performed in the first phase in order to achieve better sleep states by trading off the dynamic energy consumption with the reduction in leakage energy consumption. This hybrid approach considers core frequency set-points, tasks energy consumption and sleep states of the cores to reduce the energy consumption of the system. Major value has been placed on a realistic power model which increases the practical relevance of the proposed approach. Finally, extensive simulations have been carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm. In the best-case, savings up to 18% of energy are reached over the first fit algorithm, which has shown, in previous works, to perform better than other bin-packing heuristics for the target heterogeneous multicore platform.

Intra-Task Device Scheduling for Real-Time Embedded Systems

An ever increasing need for extra functionality in a single embedded system demands for extra Input/Output (I/O) devices, which are usually connected externally and are expensive in terms of energy consumption. To reduce their energy consumption, these devices are equipped with power saving mechanisms. While I/O device scheduling for real-time (RT) systems with such power saving features has been studied in the past, the use of energy resources by these scheduling algorithms may be improved. Technology enhancements in the semiconductor industry have allowed the hardware vendors to reduce the device transition and energy overheads. The decrease in overhead of sleep transitions has opened new opportunities to further reduce the device energy consumption. In this research effort, we propose an intra-task device scheduling algorithm for real-time systems that wakes up a device on demand and reduces its active time while ensuring system schedulability. This intra-task device scheduling algorithm is extended for devices with multiple sleep states to further minimise the overall device energy consumption of the system. The proposed algorithms have less complexity when compared to the conservative inter-task device scheduling algorithms. The system model used relaxes some of the assumptions commonly made in the state-of-the-art that restrict their practical relevance. Apart from the aforementioned advantages, the proposed algorithms are shown to demonstrate the substantial energy savings.

Real-Time Application Mapping for Many-Cores Using a Limited Migrative Model

Many-core platforms are an emerging technology in the real-time embedded domain. These devices offer various options for power savings, cost reductions and contribute to the overall system flexibility, however, issues such as unpredictability, scalability and analysis pessimism are serious challenges to their integration into the aforementioned area. The focus of this work is on many-core platforms using a limited migrative model (LMM). LMM is an approach based on the fundamental concepts of the multi-kernel paradigm, which is a promising step towards scalable and predictable many-cores. In this work, we formulate the problem of real-time application mapping on a many-core platform using LMM, and propose a three-stage method to solve it. An extended version of the existing analysis is used to assure that derived mappings (i) guarantee the fulfilment of timing constraints posed on worst-case communication delays of individual applications, and (ii) provide an environment to perform load balancing for e.g. energy/thermal management, fault tolerance and/or performance reasons.

CANDi: context-aware node discovery for short-range cooperation

Multi-standard mobile devices are allowing users to enjoy higher data rates with ubiquitous connectivity. However, the benefits gained from multiple interfaces come at an expense���that being higher energy consumption in an era where mobile devices need to be energy compliant. One promising solution is the usage of short-range cooperative communication as an overlay for infrastructure-based networks taking advantage of its context information. However, the node discovery mechanism, which is pivotal to the bearer establishment process, still represents a major burden in terms of the total energy budget. In this paper, we propose a technology agnostic approach towards enhancing the MAC energy ratings by presenting a context-aware node discovery (CANDi) algorithm, which provides a priori knowledge towards the node discovery mechanism by allowing it to search nodes in the near vicinity at the ���right time and at the right place���. We describe the different beacons required for establishing the cooperation, as well as the context information required, including battery level, modes, location and so on. CANDi uses the long-range network (WiMAX and WiFi) to distribute the context information about cooperative clusters (Ultra-wideband-based) in the vicinity. The searching nodes can use this context in locating the cooperative clusters/nodes, which facilitates the establishing of short-range connections. Analytical and simulation results are obtained, and the energy saving gains are further demonstrated in the laboratory using a customised testbed. CANDi saves up to 50% energy during the node discovery process, while the demonstrative testbed shows up to 75% savings in the total energy budget, thus validating the algorithm, as well as providing viable evidence to support the usage of short-range cooperative communications for energy savings.

Monitoriza����o e Avalia����o Din��mica do Potencial para a Efici��ncia Energ��tica de Lares de Idosos

Atualmente a situa����o econ��mica do pa��s �� delicada, como tal, a redu����o dos consumos energ��ticos �� uma mais-valia tanto para os consumidores como para o meio ambiente. A evolu����o tecnol��gica nos ��ltimos anos possibilita a realiza����o de solu����es para resolver esse problema. A monitoriza����o constante dos consumos de energia el��trica pode fazer com que esta redu����o seja concretizada. Relativamente ao caso concreto do edificado, o consumo de energia nos edif��cios Europeus �� muito significativo, quer ao n��vel das solu����es construtivas, dos sistemas e dos equipamentos. Como tal, podem ser tomadas medidas que podem ter um impacto significativo para a redu����o dos consumos. O presente trabalho passa pelo estudo do potencial para a efici��ncia energ��tica de tr��s lares de idosos situados no Porto. A auditoria efetuada revelou um enorme potencial de poupan��a energ��tica, nomeadamente de energia el��trica e g��s natural. As medidas a adotar para reduzir os consumos energ��ticos do edif��cio passam pela substitui����o da ilumina����o existente por uma mais eficiente e de menor pot��ncia, a instala����o de pain��is solares para reduzir o consumo destinado ��s ��guas quentes sanit��rias (nos dois lares que ainda n��o possuem este tipo de sistema), a substitui����o das caldeiras a g��s natural por biomassa, a instala����o de equipamentos para monitoriza����o de consumos, entre outros. Atrav��s da recolha e tratamento de dados com um analisador de energia foi poss��vel verificar que a implementa����o de uma solu����o de monitoriza����o de consumos energ��ticos nos lares poder�� permitir baixar os custos da fatura energ��tica.

Rede de Calor ��� Uma Solu����o a Biomassa para um Complexo de H��teis

O recurso ��s energias renov��veis �� na actualidade um tema que atinge um grau de import��ncia primordial face �� crescente preocupa����o com o meio ambiente e o impacto negativo, que a produ����o de energia com base em combust��veis f��sseis tem. Esta import��ncia aliada a uma tend��ncia cada vez maior para a cria����o de solu����es de produ����o sustent��vel de energia, tem obrigado ao desenvolvimento desta vertente do sector energ��tico e ao estudo e consequentemente implementa����o de solu����es integradas que permitam uma economia competitiva. Os hot��is, sendo estabelecimentos comerciais que desenvolvem uma actividade que envolve, na generalidade, um n��vel de consumo energ��tico consider��vel para garantir os seus servi��os b��sicos de acomoda����o e lazer, tornam-se por excel��ncia alvos primordiais no que concerne ao seu elevado potencial de poupan��a de energia. O ramo da hotelaria, dada a sua especificidade e a natureza dos edif��cios que comporta, torna-os em excelentes candidatos para an��lise e optimiza����o energ��tica, e como tal um alvo de neg��cio para as empresas de comercializa����o de poupan��as energ��ticas. As empresas dedicadas aos servi��os de energia s��o conhecidas por ESCO (Energy Service Company ou Energy Savings Company). A sua actividade tem por base apresentar solu����es de energia, nomeadamente a implementa����o de projectos de poupan��a energ��tica que podem englobar produ����o, conserva����o e fornecimento de energia, bem como gest��o de risco associada. O objectivo principal �� apresentar solu����es de optimiza����o e efici��ncia energ��tica levando �� sua implementa����o em casos reais de explora����o em edif��cios ou sectores espec��ficos, rentabilizando o investimento e partilhando o lucro dessa rentabiliza����o com os clientes. No caso espec��fico dos hot��is, mais concretamente um complexo de hot��is, como o estudado neste trabalho, esta an��lise pretende elaborar uma caracteriza����o das necessidades energ��ticas do sector e apresentar um conjunto de solu����es energ��ticas adequadas �� realidade hoteleira. �� tamb��m objecto de an��lise, toda a aproxima����o de um modelo de neg��cio energ��tico a explorar por uma ESCO. O presente trabalho, realizado no ��mbito da parceria entre a Gebio e a Confraria do Bom Jesus, tem por objectivo demonstrar as bases do contracto de performance entre uma empresa ESCO (Gebio ��� empresa concession��ria do projecto) e um complexo de hot��is (constitu��do pelo Hotel do Lago, Hotel do Parque e Hotel do Templo), com vista a optimizar os consumos energ��ticos para a produ����o de energia t��rmica capaz de corresponder ��s necessidades do complexo. Foi desenvolvido um estudo completo das necessidades t��rmicas do complexo, com vista a projectar uma solu����o integrada de produ����o de energia t��rmica, com recurso a uma caldeira de biomassa, para os hot��is. Foi realizado um levantamento extensivo dos consumos e custos energ��tico do complexo, nomeadamente para as ��guas quentes sanit��rias. Desta an��lise obtiveram-se os custos reais do sistema e com os mesmos foi poss��vel, numa primeira fase, elaborar os diversos projectos, hidr��ulico, el��ctricos e civil, de forma a se definir a solu����o base e quais os or��amentos previstos para a instala����o de um sistema de produ����o a biomassa, e numa segunda fase foi estudada a viabilidade da assinatura de um contracto de performance entre a ESCO e o complexo de hot��is.