Autoconsumo fotovoltaico, um elemento de eficiência energética. Caso de estudo: ISEP

Mestrado em Energias Sustentáveis

Balanced Scorecard

Mestrado Em Engenharia Mecânica - Ramo Gestão Industrial

Comportamento de células solares fotovoltaicas de Si-a em campo e sua degradação

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Microelectrónica e Nanotecnologia

Linóleo como revestimento de piso: processos construtivos, execução e patologia

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Edificações

Dimensionamento de um edifício misto de ensacagem a construir numa instalação industrial

Trabalho de Projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil Estruturas

Estudo e análise das centrais híbridas de energias renováveis

Com o aumento do preço da eletricidade e o fim dos combustíveis fósseis, associados à necessidade de Portugal reduzir a sua dependência energética do exterior, provoca a necessidade urgente de apostar nas energias renováveis. Perante este cenário, e assumindo que o custo da fatura energética, é para as empresas portuguesas um fator cada vez mais determinante para serem competitivas, devido aos aumentos consecutivos da energia nos últimos anos, bem como, a subida do imposto de valor acrescentado (IVA) de 6% para 23%. Outro aspeto importante é a eficiência energética como instrumento para reduzir os consumos de eletricidade. Com estas duas medidas: utilização de energias renováveis e o aumento da eficiência energética, são extremamente importantes para a redução da produção dos gases de efeito estufa (GEE). Consequentemente, as empresas terão de investir na produção da própria energia a partir de fontes renováveis, de modo a proporcionar um desenvolvimento sustentável, associado à redução da fatura energética. Esta dissertação propõe o dimensionamento de um sistema híbrido composto por tecnologia fotovoltaica e eólica, com e sem armazenamento de energia em baterias, adequado para reduzir uma parte dos consumos de uma empresa enquadrada no sector dos plásticos. O dimensionamento deste sistema, foi efetuado com recurso à caracterização dos consumos da empresa através da recolha de dados e leituras no local da instalação. Paralelamente, foi efetuada uma pesquisa em diversos fabricantes, de modo a identificar qual o sistema mais indicado a adotar, considerando painéis fotovoltaicos, turbinas eólicas, inversores e baterias. Com base nos dados recolhidos na empresa e referentes ao potencial eólico e solar para o distrito do Porto, em conjunto com as características técnicas dos equipamentos selecionados, foi delineado o sistema híbrido utilizando para o efeito um software de simulação e otimização de sistemas híbridos, denominado Hybrid Optimization Model for Eletric Renewable (HOMER). São apresentadas várias simulações para as diversas configurações escolhidas e estudos comparativos entre si, com o objetivo de reduzir o consumo de eletricidade da rede. Adicionalmente, foram realizadas duas configurações apenas com tecnologia fotovoltaica, de modo a efetuar uma análise comparativa entre um sistema híbrido e outro apenas com uma fonte renovável. Os resultados apresentados focaram-se no desempenho diário, mensal e anual, bem como, a produção individual de cada tecnologia evidenciada. Por último, procedeu-se ao estudo da viabilidade técnico-económica das configurações.

Paredes pré-fabricadas pesadas

Referência aos principais tipos de painéis sob os pontos de vista dimensional, geométrico e de construção. Apreciação das principais exigências funcionais, a desempenhar pelas paredes, que se consideram devam ter tratamento mais específico quando se utilizam painéis pré-fabricados pesados. Tratar-se-á sucessivamente de: segurança e estabilidade, aspecto estético, estanquidade ao ar e à água, isolamento térmico e isolamento acústico.

Sistemas de ancoragem de cordões de aço de alta resistência por aderência

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Estruturas

Resistência ao fogo de alvenarias sem função estrutural

Um incêndio é algo difícil de prever, assim como a sua consequência nos elementos de construção. Dessa forma, ao longo das últimas décadas, os elementos de construção têm sido alvo de diversos estudos a fim de avaliar os seus comportamentos quando solicitados em situação de incêndio. O International Building Code (IBC) descreve um método de cálculo analítico para a determinação da resistência ao fogo dos elementos da construção de acordo com os procedimentos de teste estabelecidos na ASTM E119 (Standard Test Methods for Fire Tests of Building Construction and Materials). Nesta dissertação foi feita uma análise desse método, que se mostrou inadequado para estimar a resistência ao fogo das alvenarias, sem função estrutural, de blocos cerâmicos e blocos de betão, uma vez que despreza qualquer efeito do ar no interior das mesmas. No seguimento desta análise, é apresentado um desenvolvimento do método descrito tendo em conta o efeito do ar. Depois de uma análise aos vários tipos de blocos cerâmicos e de betão com diferentes dimensões e geometrias foi possível obter uma relação entre a espessura equivalente de ar existente num bloco e a sua respectiva resistência ao fogo, de modo a serem obtidos os valores descritos na normalização existente. O efeito do ar mostrou ter uma maior influência na resistência ao fogo nas alvenarias constituídas por blocos cerâmicos de furação vertical, já que a sua geometria caracterizada por um elevado número de pequenos alvéolos contribui para o aumento do isolamento térmico, e consequentemente da sua resistência ao fogo. Nas alvenarias rebocadas os valores da resistência ao fogo aumentam cerca de 50%, quando revestidos com argamassa de cimento, e 70% quando revestidos com gesso, logo, o emprego de revestimentos representam uma boa alternativa para aumentar a resistência ao fogo.

Estudo, Avaliação e Propostas de melhoria para a Climatização do edifício Biorama do Parque Biológico de Vila Nova de Gaia

A eficiência energética e a preocupação com a sustentabilidade têm vindo a ganhar preponderância na sociedade moderna. Este trabalho é uma contribuição para esta tendência onde se pretendeu avaliar e sugerir alterações ao sistema de climatização do edifício Biorama do Parque Biológico de Vila Nova de Gaia (PBG). Procedeu-se em primeiro lugar a uma caracterização física, química e geográfica dos 5 biomas constituintes do Biorama. Para isso, recorreu-se a documentos fornecidos pelo próprio PBG, visitas ao local e registo de medições de alguns parâmetros (temperatura, humidade relativa, qualidade do ar). Posteriormente foi realizado o balanço térmico dos edifícios, de acordo com a legislação em vigor, recorrendo a expressões e conceitos teóricos. Foram determinados valores dos ganhos térmicos de aquecimento de 15811, 10694, 7939, 9233, e 6621 kWh/ano para Floresta tropical, Mesozoico, Dunas, Savana e Deserto, respetivamente. Foram igualmente determinados valores dos ganhos térmicos no verão de 7093, 4798, 3560, 4144 e 2971 kWh na Floresta tropical, no Mesozoico, nas Dunas, na Savana e no Deserto, respetivamente. As cargas térmicas de aquecimento foram 149, 125, 47, 60 e 51 kW na Floresta tropical, no Mesozoico, nas Dunas, na Savana e no Deserto, respetivamente. As cargas térmicas de arrefecimento foram iguais a 59, 57, 47, 35 e 36 kW na Floresta tropical, no Mesozoico, nas Dunas, na Savana e no Deserto, respetivamente. Algumas soluções são avançadas, bem como alternativas comportamentais de modo a corrigir alguns problemas identificados. Uma proposta é a da instalação de painéis solares e acumuladores de calor, com os quais se estima um ganho médio conjunto de 500 W em cada bioma, e representam um investimento de 1050 euros e terão um retorno de 1 ano. Em relação à humidade é sugerido a utilização mais eficaz dos aspersores existentes e a utilização de esponjas, para fazer subir a humidade relativa para valores superiores a 80%. Em sentido inverso, no inverno, propõem-se a utilização de material higroscópico para fazer baixar a humidade relativa em cerca de 5%. Os custos com os suportes e o material higroscópico rondam os 250 €. Por fim, é sugerido a instalação de um aparelho de ar condicionado de 16 000 BTU no corredor de ligação, pois é a única forma de garantir condições de conforto térmico. Esta proposta de arrefecimento com ar condicionado e ainda o recurso a uma cortina de lâminas de plástico, que servem para efetuar uma separação mais eficiente entre ar frio e ar quente, têm um custo aproximado de 350 €. É ainda sugerida a utilização de lonas ou de uma planta trepadeira com um custo por planta de 5€, nas coberturas dos telhados virados a sul, sendo que a zona do corredor deverá ser totalmente coberta, a fim de evitar a exposição solar direta.

Análise de reservatórios circulares pré-fabricados de betão, pós-tensionados

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Estruturas

Programa de formação pós-graduada em fisioterapia respiratória

RESUMO: A fisioterapia caminha inevitavelmente para a especialização em determinadas áreas de intervenção (WCPT, 2007), nomeadamente na da fisioterapia respiratória. Este facto ocorre, por um lado, por se tratar de uma área de intervenção da fisioterapia com um papel específico e de carácter especializado e, por outro lado, devido à enorme procura deste tipo de serviços, causada também pelo aumento da prevalência de doenças respiratórias crónicas, que se tem vindo a verificar e que se prevê que se continue a verificar (OMS, 2005), e ainda à enorme transversalidade deste tipo de intervenção. A formação pós-graduada em fisioterapia respiratória, com o objectivo de fornecer aos formandos competências teórico-práticas que os apetreche para uma prática baseada na evidência, parece ser fundamental, mas a formação de adultos acarreta um compromisso com os princípios da aprendizagem específicos desta população. Os modelos de formação nesta área específica deverão incluir metodologias e conteúdos que cumpram objectivos reais, baseados não totalmente em curricula pré-estabelecidos, mas nas necessidades e expectativas de quem vive esta realidade, para além de se sustentarem nos referenciais teóricos. Assim, este estudo pretende avaliar a eficácia de um programa de formação pósgraduada em fisioterapia respiratória, baseado nas necessidades e expectativas dos sujeitos que estão envolvidos neste processo, e sustentado nos referenciais teóricos que se conhecem sob a forma de “standards”, “guidelines” ou recomendações. Os nossos objectivos específicos foram: a) Aferir quais as características que são importantes para garantir a eficácia de metodologia de um programa de formação pós-graduada na área da fisioterapia respiratória, ou seja, a “dinâmica” do processo. b) Aferir quais os conteúdos base que deverão fazer parte dessa formação e, c) Aferir se há vantagens distintas para formandos que já detenham experiência clínica e para recém-licenciados, e que frequentem o referido curso, ou seja, aferir o público-alvo. O desenho metodológico considerado para atingir os objectivos a que se propõe este estudo teve como base uma abordagem essencialmente qualitativa, mas recorreu a preciosas ferramentas quantitativas. Trata-se assim de uma abordagem de carácter misto. A nossa amostra, de conveniência, foi constituída pelos 22 formandos que se matricularam no único curso de pós-graduação em fisioterapia respiratória, que neste momento existe no nosso país. A recolha de dados obedeceu a uma estratégia comum nas abordagens qualitativas e que incluiu a “triangulação” de várias fontes e de vários métodos de recolha, a fim de permitir articular diferentes pontos de vista sobre um mesmo objecto. Assim, após a análise de referenciais teóricos considerados relevantes, recorreu-se à opinião de diferentes sujeitos, através de painéis, e de questionários, (questionários de opinião, questionários de caracterização, questionários de avaliação de conhecimentos e atitudes, à entrada e no final) bem como à avaliação de comportamentos, competências e atitudes, observados em ambiente simulado e real. A filosofia de formação que esteve subjacente ao nosso programa foi um constante compromisso entre a teoria, a prática e a clínica, em que o fenómeno de “transfert” foi potencializado por algumas características como o “fio condutor” entre os conteúdos, a presença de utentes reais nas aulas, os workshops temáticos e os estágios profissionais, a apresentação e discussão de estudos de caso com profissionais de referência, e os períodos de pausa entre seminários, em que estão facilitadas a reflexão, aplicação e experimentação de novas competências. Estas características estiveram na base dessa estreita relação entre a teoria, a prática e a clínica. Os critérios de selecção do corpo docente, capazes de funcionar como fontes de informação credível e actual e, sobretudo, capazes de funcionar como modelos profissionais, foram cruciais. Também o conhecimento das expectativas iniciais dos formandos e a monitorização facilitaram o processo de aprendizagem e o ajuste do programa ao longo do período de formação, assim como as avaliações formativas frequentes. Acreditamos que estas características do nosso programa foram fundamentais para a eficácia do mesmo, e que através delas obtivemos resultados positivos, em que se destacam a obtenção dos melhores resultados situados, sobretudo, nos níveis de complexidade relativos à resolução de problemas, e a valorização das competências ao do domínio afectivo. Corroborámos a teoria de que pessoas com formações e /ou experiências diferentes agem de maneiras diferentes, e aprendem de maneiras diferentes, e concluímos que os resultados nos estadios de aprendizagem e nas expectativas e necessidades colmatadas são generalizadamente positivos, o que torna qualquer dos grupos estudados, um público-alvo deste tipo de formação, embora possam ser apontadas algumas vantagens distintas conforme a experiência profissional de cada um, sendo os formandos com mais experiência, aqueles que mais evoluem em todos os domínios de aprendizagem. O aumento da empregabilidade dos formandos, directa ou indirectamente relacionado com a frequência do curso, parece ter sido um resultado positivo e inesperado. A possível caducidade do programa, o acompanhamento do grupo após o término do curso, o peso que os métodos de avaliação podem ter tido nos resultados, são algumas questões que ficam por esclarecer, e que merecem estudos futuros. Apesar disto, julgamos poder afirmar que este modelo de formação foi eficaz.

Caracterização automática de um painel fotovoltaico

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e Computadores

Simulação Dinâmica do Centro de Dia e Apoio à Terceira Idade de Leça do Balio

Pela importância que os edifícios têm na utilização de energia, a avaliação do seu desempenho energético é de grande relevância, uma vez que, em grande parte, passa por estes a concretização das metas europeias definidas para 2020, no que concerne à diminuição da utilização de energia. Tendo em conta que os edifícios representam 40% do consumo de energia total, e estando o sector em expansão, esta realidade obriga a uma procura de soluções integradas de arquitetura e engenharia que promovam a sustentabilidade dos edifícios. Foi efetuado um estudo num edifício constituído por dois corpos, um mais antigo que funciona como centro de dia e um mais recente que funciona como lar, localizados no concelho de Matosinhos, onde se identificaram os pontos de maior consumo energético, para os quais foram sugeridas alterações no sentido de baixar os custos com a factura energética. Nesta dissertação foi utilizado um software de simulação dinâmica para avaliação do comportamento térmico do edifício nas condições atuais e, posteriormente, foram simulados outros cenários com alterações ao nível da envolvente térmica dos edifícios e dos seus sistemas técnicos, que permitiram identificar algumas medidas de melhoria de eficiência energética. As medidas de melhoria sugeridas implicam uma redução energética, ao nível do consumo de água quente sanitária, consumo de gás natural e electricidade. De entre essas medidas, e com um payback inferior a 8 anos e meio, destacam-se a instalação de redutores de caudal, a substituição da caldeira e da bomba de recirculação, a instalação de painéis solares térmicos e a redução da quantidade de lâmpadas.

Análise de sensibilidade na simulação dinâmica de um grande edifício escolar existente

Dado o panorama de conservação de energia a nível nacional e mundial, torna-se hoje em dia muito importante, que seja possível controlar e estimar o consumo energético nos edifícios. Assim, atendendo à actual problemática energética e ao crescente consumo energético nos edifícios, é importante parametrizar, avaliar e comparar este consumo. Neste sentido, nas últimas décadas, têm sido efectuados desenvolvimentos técnicos, quer ao nível do equipamento de campo para efectuar monitorização e medição, quer ao nível da simulação dinâmica de edifícios. Com esta dissertação de mestrado, pretendeu-se efectuar a simulação dinâmica de um edifício escolar existente a funcionar em pleno, e efectuar uma análise de sensibilidade relativamente ao grau de variação dos resultados obtidos através da aplicação de dois programas de cálculo térmico e energético. 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 atenção as opções de simulação disponibilizadas por ambos. Posteriormente, utilizaram-se os dados retirados da simulação para calcular a classificação energética no âmbito do sistema de certificação energética (SCE), através de uma folha de cálculo desenvolvida para o efeito. Foram ainda consideradas várias soluções de eficiência energética para o edifício, com vista a poupanças reais de energia, tendo sempre atenção ao conforto térmico dos ocupantes. Dessas medidas fazem parte, medidas relacionadas com a iluminação, como a substituição da iluminação existente por luminárias do tipo LED (Light Emitting Diode), soluções de energias renováveis, como a instalação de colectores solares para aquecimento das águas quentes sanitárias, e painéis fotovoltaicos para produção de energia, bem como medidas ligadas aos equipamentos de climatização. Posteriormente, recalculou-se a classificação energética afectada das melhorias. Os resultados obtidos nas duas simulações foram analisados sob o ponto de vista do aquecimento, arrefecimento, ventilação, iluminação e equipamentos eléctricos. A comparação das duas simulações para cada parâmetro acima referido, apresentaram variações inferiores a 5%. O desvio maior verificou-se na ventilação, com o valor de aproximadamente 4,9%. Transpondo estes resultados para o cálculo do IEE (Índice de Eficiência Energética), verificou-se um desvio inferior a 2%.