Electricity Supply Solutions for an Educational Center in Tanzania

The aim of this study was to investigate electricity supply solutions for an educationalcenter that is being built in Chonyonyo Tanzania. Off-grid power generation solutions andfurther optimization possibilities were studied for the case.The study was done for Engineers Without Borders in Sweden. Who are working withMavuno Project on the educational center. The school is set to start operating in year 2015with 40 girl students in the beginning. The educational center will help to improve genderequality by offering high quality education in a safe environment for girls in rural area.It is important for the system to be economically and environmentally sustainable. Thearea has great potential for photovoltaic power generation. Thus PV was considered as theprimary power generation and a diesel generator as a reliable backup. The system sizeoptimization was done with HOMER. For the simulations HOMER required componentdata, weather data and load data. Common components were chose with standardproperties, the loads were based on load estimations from year 2011 and the weather datawas acquired from NASA database. The system size optimization result for this base casewas a system with 26 kW PW; 5.5 kW diesel generator, 15 kW converter and 112 T-105batteries. The initial cost of the system was 55 875 €, the total net present cost 92 121 €and the levelized cost of electricity 0.264 €/kWh.In addition three optimization possibilities were studied. First it was studied how thesystem should be designed and how it would affect the system size to have night loads(security lights) use DC and could the system then be extended in blocks. As a result it wasfound out that the system size could be decreased as the inverter losses would be avoided.Also the system extension in blocks was found to be possible. The second study was aboutinverter stacking where multiple inverters can work as one unit. This type of connectionallows only the required number of inverters to run while shutting down the excess ones.This would allow the converter-unit to run with higher efficiency and lower powerconsumption could be achieved. In future with higher loads the system could be easilyextendable by connecting more inverters either in parallel or series depending on what isneeded. Multiple inverters would also offer higher reliability than using one centralizedinverter. The third study examined how the choice of location for a centralized powergeneration affects the cable sizing for the system. As a result it was found that centralizedpower generation should be located close to high loads in order to avoid long runs of thickcables. Future loads should also be considered when choosing the location. For theeducational center the potential locations for centralized power generation were found outto be close to the school buildings and close to the dormitories.

Solcellsdrivet FTX-system för miljonprogramshus : Tjärna Ängar, Borlänge

Projektet omfattade undersökning och framtagande av ett solcellssystem med förmåga att försörja ett FTX-system i ett flerbostadshus från miljonprogrammet med el. För att kunna bedöma storlek och utformning av komponenter har information tagits genom: Informationssökning via databaser, kurslitteratur och intervjuer Simuleringar av solceller i datorprogrammet PVSYST Modulering av ventilationskanaler i datorprogrammet MagiCAD Syftet var främst att undersöka om det gick att få fram ett teoretiskt fungerande system med avseende på både solceller och ventilation. Beroende på vad resultatet blev skulle även ekonomin i projektet undersökas. Undersökningen visade att det teoretiskt ska gå att installera solceller för elframställning som klarar av att täcka FTX-systemets elbehov på årsbasis. Solcellerna bedöms även producera tillräckligt med el för viss övrig elkrävande utrustning under stora delar av året. Det visade sig även att det skulle gå att få solcellerna ekonomiskt lönsamma om en kalkyltid på 14 år används. Metoden som använts för dessa resultat är noga beskriven och är med små förändringar tillämpbar för ett stort antal byggnader i det svenska byggnadsbeståndet. En viktig slutsats är att om fastighetsägarna kan se 15 år fram i tiden för en investering i solenergi, skulle det innebära inte bara miljömässiga utan även ekonomiska vinster. Det finns redan idag kunnande, teknik och produkter för att utvinna en stor del av fastigheternas elbehov genom solens energi.

Intelligent Algorithms for a Hybrid FuelCell/Photovoltaic Standalone System : Simulation Of Hybrid FuelCell/Photovoltaic Standalone System

The Intelligent Algorithm is designed for theusing a Battery source. The main function is to automate the Hybrid System through anintelligent Algorithm so that it takes the decision according to the environmental conditionsfor utilizing the Photovoltaic/Solar Energy and in the absence of this, Fuel Cell energy isused. To enhance the performance of the Fuel Cell and Photovoltaic Cell we used batterybank which acts like a buffer and supply the current continuous to the load. To develop the main System whlogic based controller was used. Fuzzy Logic based controller used to develop this system,because they are chosen to be feasible for both controlling the decision process and predictingthe availability of the available energy on the basis of current Photovoltaic and Battery conditions. The Intelligent Algorithm is designed to optimize the performance of the system and to selectthe best available energy source(s) in regard of the input parameters. The enhance function of these Intelligent Controller is to predict the use of available energy resources and turn on thatparticular source for efficient energy utilization. A fuzzy controller was chosen to take thedecisions for the efficient energy utilization from the given resources. The fuzzy logic basedcontroller is designed in the Matlab-Simulink environment. Initially, the fuzzy based ruleswere built. Then MATLAB based simulation system was designed and implemented. Thenthis whole proposed model is simulated and tested for the accuracy of design and performanceof the system.

Potencial de produção de cana-energia em áreas agrícolas marginais no Brasil

A descoberta e utilização do petróleo provocaram significativas mudanças na sociedade ao longo do tempo, sendo ele um dos mais importantes fatores de transformação socioambiental e cultural no mundo ao longo do ultimo século. Sua grande gama de possibilidades de utilização acabou criando um sistema de produção baseado em um único agente energético, principalmente nos países que não possuem recursos hídricos nem outras fontes renováveis. Porém, nas ultimas décadas do século passado, começaram a surgir inúmeras discussões sobre a necessidade de se alterar a composição da matriz energética global. Como resultados das preocupações quanto à escassez daquele recurso natural, vários pesquisadores direcionaram seus estudos para a busca de alternativas que pudessem de forma sustentável se prestar como substituto ao petróleo. Uma delas seria o uso de biomassa, de forma a aproveitar a capacidade das plantas em transformar a energia solar em carbohidratos. O Brasil, além de possuir uma das matrizes energéticas mais diversificadas e limpas do mundo, possui grande extensão de terras agricultáveis o que o coloca em lugar de destaque quanto ao potencial de produção de culturas agroenergéticas. Considerando as características da cana-de-açúcar e a sua adaptação a áreas de cultivo do Brasil e impulsionados pela demanda de produção de biomassa moderna, a ser aplicada em processos de transformação mais complexos e que possibilitem a obtenção de outros produtos além de açúcar, álcool e energia, estudou-se neste trabalho plantas de cana-de-açúcar melhoradas com a finalidade exclusiva de produzir biomassa moderna, a chamada “cana- energia”. Esta é uma planta que, contrariamente à tradicional cana-de-açúcar, melhorada para produzir sacarose, é direcionada para produzir fibra, e que, além disso, por possuir maior participação de espécies ancestrais de maior rusticidade, estão aptas a suportar condições ambientais mais estressantes. Os resultados obtidos demonstraram que os híbridos de cana-energia apresentam grande potencial de produção de biomassa e massa seca por área, a custos altamente competitivos considerando as análises comparativas de custo de produção de massa seca por área. Quanto a produção foi possível observar que além de ser mais produtiva em primeiro corte, nos resultados de colheita de soqueira (segundo corte), o melhor híbrido de cana- energia chegou a produzir uma vez e meia mais massa seca que a cana-de-açúcar tradicional, e apresentou maiores produtividades que outras culturas energéticas tais como o eucalipto e o capim-elefante, sendo que, considerando as produtividades médias observadas, a partir do terceiro corte com estes níveis de produtividade, a cana-energia passa a ser a matéria prima de mais baixo custo de produção de massa seca por área, denotando o seu alto potencial como matéria prima para a produção de bioenergia. No Zoneamento agroecológico realizado para a cana energia foi possível identificar 32,3 milhões de hectares de áreas de produção agrícola marginais aptas ao cultivo deste material, sendo que de acordo com os resultados do zoneamento agrícola e as características das regiões em estudos, identifica-se que deste total, pode-se considerar que os materiais que se destacaram em produtividade neste estudo, apresentam boas condições de ocupar uma área de 2,0 a 8,0 milhões de hectares.

Entry on the Brazilian renewable power market: a case study

Conferências internacionais sobre o clima, bem como crescente conscientização sobre as questões de sustentabilidade lançaram luz sobre o papel fundamental que as energias renováveis poderiam desempenhar na transição energética. Ao contrário de combustíveis fósseis, elas podem ser regeneradas em um curto período de tempo e, por conseguinte, espera-se que sejam uma parte da solução para reduzir o aquecimento global. O Brasil sempre teve um forte setor hidrelétrico, mas agora está na vanguarda em relação a todas as outras fontes de energias alternativas, como energia eólica, biomassa o energia solar. Estas indústrias são uma promessa para um futuro próspero, graças ao potencial natural do país, bem como uma legislação de apoio, e estão atraindo muitas empresas locais e internacionais. Este estudo tem como objetivo preencher uma lacuna na literatura analisando o exemplo de uma empresa estrangeira que entra no mercado da energia renovável no Brasil. Baseando-se na literatura como um fundo conceptual, um único estudo de caso têm sido realizados para delinear todos os aspectos do processo de entrada. Neste desenvolvimento, relações causais entre as orientações estratégicas e a evolução do negócio foram identificadas. Esta pesquisa traz uma contribuição para as discussões acadêmicas sobre as dinâmicas de entrada no setor de energia renovável através de evidências do mercado brasileiro.

Mathematical analysis of maximum power generated by photovoltaic systems and fitting curves for standard test conditions

The rural electrification is characterized by geographical dispersion of the population, low consumption, high investment by consumers and high cost. Moreover, solar radiation constitutes an inexhaustible source of energy and in its conversion into electricity photovoltaic panels are used. In this study, equations were adjusted to field conditions presented by the manufacturer for current and power of small photovoltaic systems. The mathematical analysis was performed on the photovoltaic rural system I- 100 from ISOFOTON, with power 300 Wp, located at the Experimental Farm Lageado of FCA/UNESP. For the development of such equations, the circuitry of photovoltaic cells has been studied to apply iterative numerical methods for the determination of electrical parameters and possible errors in the appropriate equations in the literature to reality. Therefore, a simulation of a photovoltaic panel was proposed through mathematical equations that were adjusted according to the data of local radiation. The results have presented equations that provide real answers to the user and may assist in the design of these systems, once calculated that the maximum power limit ensures a supply of energy generated. This real sizing helps establishing the possible applications of solar energy to the rural producer and informing the real possibilities of generating electricity from the sun.

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.

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.

Phosphorus bioavailability in diets for growing horses

A study of phosphorus (P) metabolism was carried out using 12 month old Brasileiro de Hipismo breed of horses to determine the P bioavailability available from feeds commonly fed to horses in Brazil. Five different diets were formulated to contain approximately equivalent levels of crude protein and digestible energy, as well as to supply at least 22 g P/horse/day (NRC, 1989). All 5 diets contained 40% Bermuda coastal hay plus 60% concentrate. The 5 different concentrates contained: C1 (corn+ cottonseed meal) C2 (corn grain+soybean meal) C3 (corn+sugarcane yeast), C4 (oat+cottonseed meal), and C5 (oat+soybean meal). The radioisotope (32)p was injected with 30 NIB. Blood, feces and urine were collected for 7 days to evaluate endogenous fecal P and true absorption. Analysis of variance of P intake showed differences due to dietary effects (P < 0.05). Concentrate C3 had the lowest intake (79.68 mg/ kg BW). All of the diets produced positive P retention. Absolute values for P concentrations in plasma, urine, feces and endogenous feces did not vary between diets. Values for endogenous fecal P were independent of the level of P intake, so the correlation between P intake and P endogenous was not significant. P bioavailability values were 50.75; 40.98; 43.50; 51.03 and 57.68% for diets C1 through C5, respectively. However, differences in P bioavailability were found (P < 0.05) between diets. Diets C2 and C3 had lower P bioavailability than the other diets. The P bioavailability of all dietary treatments in this study exceeded NRC (1989) postulations of 35% true P absorption in diets not supplemented with inorganic P. The results of this study indicate that inorganic P supplementation is not needed for growing yearlings fed common Brazilian feeds. Considering the high cost of P supplementation and the risk of environmental P contamination, inorganic phosphorus supplementation for growing yearlings may not be required. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Composição corporal e exigências nutricionais de proteína e energia para cordeiros Morada Nova

Este trabalho foi realizado objetivando-se determinar a composição corporal de proteína, gordura e energia e as exigências nutricionais de proteína e energia para mantença e ganho de peso de ovinos Morada Nova. Foram utilizados 30 cordeiros com peso vivo (PV) médio inicial de 15 kg. Para determinação da composição corporal, pela metodologia do abate comparativo, seis cordeiros (animais-referência) foram abatidos aos 15 kg, seis aos 20 kg (abate intermediário) e os demais foram distribuídos em seis grupos (um para cada dieta) de três animais, de acordo com a relação volumoso(V):concentrado(C): 40:60, 55:45 e 70:30. Os cordeiros em cada grupo foram abatidos quando o que recebia a dieta com maior teor de concentrado atingiu 25 kg de PV. A composição corporal variou de 181,53 a 178,74 g de proteína; 72,37 a 131,11 g de gordura e 1,81 a 2,34 Mcal de energia por kg de peso de corpo vazio (PCV). As exigências líquidas de ganho variaram de 222,30 a 218,6 g de proteína e de 3,30 a 4,28 Mcal de energia por kg de PV ganho. As perdas endógenas de nitrogênio foram de 0,332 g/kg0,75/dia. A exigência líquida de energia para mantença, estimada pela produção de calor em jejum, foi de 52,49 kcal/kg0,75 de PCV. As exigências de proteína e energia metabolizável para cordeiros dos 15 aos 25 kg de PV, com ganho de peso diário de 100 g, oscilaram de 53,46 a 60,19 g/dia e de 1,47 a 2,00 Mcal/dia, respectivamente.

Fontes de metionina em rações formuladas com base em aminoácidos totais ou digestíveis para frangas de reposição leves e semipesadas

Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a utilização de duas fontes de metionina (em pó ou líquida) em rações formuladas com base em aminoácidos digestíveis ou totais para frangas de reposição leves e semipesadas, nas fases inicial (de 1 a 6 semanas de idade) e de crescimento (de 11 a 16 semanas de idade). em cada experimento, foram utilizadas 384 aves distribuídas em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2 × 2 × 2, composto de duas linhagens (Hy-Line W36 e Hy-Line Brown), duas fontes de metionina (HMTBA - 88% e DL-Metionina - 99%) e dois critérios de formulação da dieta (aminoácidos totais e digestíveis), totalizando oito tratamentos, cada um com seis repetições de oito aves. Foram avaliados os consumos de ração, proteína bruta e energia metabolizável, o peso e ganho de peso corporal e a conversão alimentar das aves. Não houve interação entre os fatores para nenhuma das variáveis estudadas. As aves da linhagem Brown apresentaram maior consumo de ração, peso corporal e ganho de peso. As fontes de metionina e os critérios de formulação de ração não influenciaram as características de desempenho. As aves das linhagens W36 e Brown da linhagem Hy-Line apresentam diferentes perfis de desenvolvimento corporal. A metionina em pó (DL-metionina - 99%) ou a líquida (HMTBA - 88%), assim como os critérios de formulação de ração (aminoácidos totais ou digestíveis) proporcionam desempenho semelhante em aves de reposição.

Avaliação de duas variedades de cana-de-açúcar submetidas a diferentes tempos de armazenamento

Foram estudadas duas variedades de cana-de-açúcar (CO 413 e RB 72 454), com o objetivo de verificar o efeito do armazenamento pós-corte sobre suas características tecnológicas e bromatológicas. As variedades foram cortadas e armazenadas durante zero, 1,5, 3,0 e 4,5 dias. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 4 . A variedade RB 72 454 apresentou melhor maturação que a variedade CO 413. O armazenamento proporcionou aumento no teor de açúcares redutores (P<0,01) e diminuição no teor protéico (P<0,01) das variedades de cana em estudo. A variedade RB 72 454 apresentou maior teor de matéria seca (P<0,01). Ambas as variedades, quando armazenadas durante 4,5 dias, apresentaram queda de 14,66 e 4,04% nos teores de proteína bruta e energia bruta, respectivamente.