Green-Markov models - new optimization strategies: a case study for user allocation in co-channel macro/femto networks

ABSTRACT: The femtocell concept aims to combine fixed-line broadband access with mobile telephony using the deployment of low-cost, low-power third and fourth generation base stations in the subscribers' homes. While the self-configuration of femtocells is a plus, it can limit the quality of service (QoS) for the users and reduce the efficiency of the network, based on outdated allocation parameters such as signal power level. To this end, this paper presents a proposal for optimized allocation of users on a co-channel macro-femto network, that enable self-configuration and public access, aiming to maximize the quality of service of applications and using more efficiently the available energy, seeking the concept of Green networking. Thus, when the user needs to connect to make a voice or a data call, the mobile phone has to decide which network to connect, using the information of number of connections, the QoS parameters (packet loss and throughput) and the signal power level of each network. For this purpose, the system is modeled as a Markov Decision Process, which is formulated to obtain an optimal policy that can be applied on the mobile phone. The policy created is flexible, allowing different analyzes, and adaptive to the specific characteristics defined by the telephone company. The results show that compared to traditional QoS approaches, the policy proposed here can improve energy efficiency by up to 10%.

Caracterização de um gaseificador do tipo downdraft

A gaseificação é uma conversão termoquímica da biomassa em gás combustível, que pode ser usado como combustível em motores de combustão interna ou como gás de síntese para a indústria química. Para checar o desempenho de um gaseificador temos de quantificar a energia contida no gás produzido e a quantidade de carbono convertido por meio dos cálculos de eficiência energética e de conversão de carbono através dos dados obtidos experimentalmente. A eficiência energética é uma relação entre os fluxos de gás e biomassa e de suas respectivas quantidades de energia, no mesmo sentido, a conversão de carbono é a quantidade de compostos carbonáceos presentes no gás convertido a partir da quantidade de carbono presente na composição da biomassa. O presente documento avalia a eficiência energética e de carbono na conversão de um protótipo de um gaseificador indiano do tipo downdraft produzido por uma empresa local (Floragás). Os parâmetros nominais do gaseificador são: capacidade de produção de gás de 45 kWt, consumo de biomassa (caroço de açaí) de 15 kg/h. As dimensões do gaseificador são: DI 150 mm e altura de 2000 mm). A eficiência energética e a taxa de conversão de carbono foram quantificados, a queda de pressão devido ao leito do reator e a temperatura dos gases também foram medidos na saída do reator e também, a concentração de alcatrão, partículas e gases não condensáveis (CO, CO², CH⁴, SO², N² e NO^x) nos gases de combustão após a sistema de limpeza.

Um modelo de avaliação de fluxos de biomassa e carbono em madeireiras de comunidades isoladas da região amazônica

A Amazônia tem imensos recursos florestais, abrigando um terço das florestas tropicais do mundo. A Amazônia brasileira compreende uma área maior que 5 milhões de km², o que corresponde a 61 % do território brasileiro. A região norte produz 72,45% da madeira em tora do Brasil, o estado do Pará contribui com 55,47% de acordo com IBMA (2007). A exploração madeireira na Amazônia é caracterizada como “garimpagem florestal”, ou seja, os exploradores entram na floresta selecionam as toras de valor comercial e a retiram. Passando-se certo tempo, eles voltam novamente a essa área e a exploram, esse processo de exploração está acontecendo em um intervalo de tempo cada vez menor. A Amazônia legal abrigava 833 serrarias circulares em 1998. Essas serrarias estavam localizadas principalmente no estuário amazônico (71%) – nos furos e tributários dos rios Amazonas, Xingu, Tocantins e Pará. Essas processadoras familiares consumiram conjuntamente 1,3 milhões de metros cúbicos de madeira em tora (5% da produção da Amazônia). Neste trabalho estimou-se o balanço de carbono em serrarias do estuário do rio Amazonas e foi desenvolvido o ciclo de vida do carbono para uma serraria no estuarino amazônico. Foi identificado que no processo produtivo da comunidade há um caminho bem definido do recurso natural (biomassa/madeira): exploração florestal, transporte de biomassa, transformação (empresas madeireiras) / processos produtivos, geração e utilização de resíduos, transporte de madeira processada, comercialização/mercado. O objetivo deste trabalho foi avaliar os recursos energéticos através do fluxo (inputs e outputs) da madeira e da energia no processo. Para isso, desenvolveu um modelo que simulou os fluxos de carbono, da madeira e a área afetada pela exploração. Neste trabalho criou-se um modelo específico onde se avaliou o fluxo de carbono para o cenário estudado; a avaliação do impacto ambiental foi alcançada, onde obteve um valor positivo, uma captura de carbono cerca de 55 tCO₂/mês, mesmo com a baixa eficiência do sistema produtivo, em torno de 36% conclui-se que o sistema atual de exploração não polui mas poderia ser melhorado a fim de alcançar uma maior eficiência do processo produtivo. Enquanto ao resíduo gerado aproximadamente 64% do volume de madeira que entra na serraria conseguira gerar aproximadamente 1240 kW de energia elétrica mensal.

Sistema de gerenciamentode energia como ferramenta de eficiência energética na indústria

Este trabalho propõe uma metodologia para o gerenciamento de energia como uma ferramenta de Gestão de Eficiência Energética na Indústria pelo lado do consumo de energia no processo produtivo de uma indústria. Uma ação importante neste processo é a criação da interatividade entre os usuários e a energia elétrica. É proposto a implementação de dispositivos de medição, controle e diagnostico, a fim de obter um melhor aproveitamento do uso da energia elétrica, e com a aquisição dos dados oriundos destes dispositivos permitirem o gerenciamento para redução do consumo de energia e fazer a gestão visando a eficiência energética. São apresentados resultados do sistema proposto nas áreas com centrais de refrigeração de uma indústria de produtos plásticos para atendimento à indústria alimentícia. No presente estudo, aplicou-se também uma metodologia chamada de medição e verificação (M&V) para avaliar o percentual efetivo de economia obtido após a implantação das ações de eficiência energética.

Proposta metodológica para avaliação da matriz energética brasileira em prol do equilíbrio: competitividade e sustentabilidade

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento e avaliação de indicadores de eficiência hidraúlica e energética para sistemas de abastecimento de água como ferramenta de suporte à tomada de decisões

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Brasil e Alemanha: modelos comparativos para as energias renováveis

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Sistema de ar condicionado por absorção para ônibus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Proposta de metodologia para análise de eficiência hidro-energética e ambiental: estudo de caso da agroindústria

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Critical factors to be considered when planning the implementation of environmental improvements and energy saving

To identify the critical success factors in the adoption of energy efficiency actions in Brazilian hospitals and describe their behaviour are the objectives of this paper. In order to achieve these goals, a literature review was performed on green management and energy efficiency. This was the basis to define the questions of the interview script applied to two hospitals located in the state of Sao Paulo, Brazil. The interview script application was complemented by secondary data and direct observation. The results showed that: a) the studied hospitals are embracing environmental management actions more often and, whenever possible, energy efficiency actions are taken as well; and b) in the cases analysed top management support, commitment with the environment, green process design and employee empowerment were some of the most relevant critical success factors to the accomplishment of energy efficiency actions. These findings may be of interest to emerging countries, including BRICS (Brazil, Russia, India, China and South Africa).

Análise energética do novo sistema de produção de maracujá amarelo na região de Marília-SP

The study aimed to evaluate energy indicators of a new production system of yellow passion fruit in Marilia-SP. Analyzed the inputs of the biological energy, fossil and industrial and output energy in the form of fruits produced per unit area as well as five energy indicators. The input energy amounted 155,810.13MJ ha(-1). Chemical fertilizers and pesticides accounted for 71% and 24% of indirect energy industry, respectively. The activity generated per cycle / ha, 587.700.00MJ, and cultural productivity 0.19MJ kg(-1). The efficiency culture was 3.77. The cultural energy net totaled 431,889.87MJ ha(-1). The energy efficiency (4.17) and energy balance (550,312.91MJ ha(-1)) was favorable. It was concluded that the direct energy consumption from fossil fuels, even though significant, yet permits the production of the fruit of an environmentally sustainable manner. Chemical fertilizers and pesticides were the most representative of indirect energy industry due to the intensification of fertilization as a means of disease prevention.

Hydropower recovery in water supply systems: Models and case study

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modeling of piezoelectric energy harvesting considering the dependence of the rectifier circuit

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Energy Requirements in Early Life Are Similar for Male and Female Goat Kids

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

Avaliação do potencial de microgeração em despacho econômico para atendimento aos requisitos de etiquetagem de edifícios

The discussions about the energy rationalization are gaining more and more space on the everyday of engineers and other professionals in the field of energy. A greater focus is being tied to commercial buildings, because they are one of the biggest responsible for the high energetic expenditure according to the National Energetic Balance, especially by the use of air conditioners for the people’s thermal comfort. Such finding made INMETRO to develop a building labeling procedure through th National Program of Electric Energy Conservation in Buildings; by means of this systematic, the built areas are classified by levels that go from A(the best) to E(the worst), taking into account envelopment, illumination system and air conditioning. A bonus process based on water rationalization, use of renewable energy sources, cogeneration systems or technical innovations, allows the classification to be changed up to one level. A study made exactly on a commercial building, the building of Foundation for Technological and Scientific Development located inside of the College of Engineering of Guaratinguetá, sought to identify technical/economic alternatives for the building certification and appealed to the bonus based on water rationalization. The present study is based on analysis of deploying a cogeneration system formed by internal combustion engine and an absorption refrigeration system as bonus alternative, so that the costs are analyzed regarding energy consumption and use of the motor. With the calculations and results, the viability of the building to receive a bonus from INMETRO through its National Program for Energy Conservation in Buildings is studied and concluded from this study whether or not you can get a better level of energy efficiency for the building in question... (Complete abstract click electronic access below)