Factibilidad de implementación de generación distribuida con máquinas de combustión interna y microturbinas a gas con cargas mayores a 1000kW en el sector industrial

Tesis (Ingeniero Eléctrico).--Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica

Metodologia de análise do abastecimento de veículos elétricos no contexto das redes inteligentes de energia.

Este trabalho apresenta um modelo de simulação para avaliação da recarga de veículos elétricos em redes de distribuição de energia, com foco na adequação da capacidade dos transformadores. Com base em medições efetuadas, foi possível o tratamento dos dados para a modelagem de curvas de recarga de veículos elétricos e a análise do acréscimo da demanda da recarga em transformadores de distribuição. O modelo de simulação permite avaliar os efeitos das variáveis relacionadas à distância percorrida e ao horário da conexão dos veículos elétricos à rede, tanto de forma determinística quanto de forma aleatória. Estes efeitos foram comparados e permitiram concluir a importância da utilização deste método mais realista para calcular a capacidade dos transformadores, visando suprir esta nova demanda. Além disso, o trabalho apresenta indicadores dos benefícios ambientais e energéticos da penetração dos veículos elétricos no que diz respeito ao gasto com reabastecimento e às emissões evitadas, respectivamente, ao se utilizar veículos elétricos à bateria em substituição aos tradicionais veículos à combustão interna.

Estudo da Viabilidade Técnico-Económica de umm Sistema de Cogeração para um Complexo de Piscinas Interiores

A presente dissertação centrou-se no estudo técnico-económico de dois cenários futuros para a continuação de fornecimento de energia térmica a um complexo de piscinas existente na região do vale do Tâmega. Neste momento a central de cogeração existente excedeu a sua licença de utilização e necessita de ser substituída. Os dois cenários em estudo são a compra de uma nova caldeira, a gás natural, para suprir as necessidades térmicas da caldeira existente a fuelóleo, ou o uso de um sistema de cogeração compacto que poderá estar disponível numa empresa do grupo. No primeiro cenário o investimento envolvido é cerca de 456 640 € sem proveitos de outra ordem para além dos requisitos térmicos, mas no segundo cenário os resultados são bem diferentes, mesmo que tenha de ser realizado o investimento de 1 000 000 € na instalação. Para este cenário foi efetuado um levantamento da legislação nacional no que toca à cogeração, recolheram-se dados do edifício como: horas de funcionamento, número de utentes, consumos de energia elétrica, térmica, água, temperatura da água das piscinas, temperatura do ar da nave, assim como as principais características da instalação de cogeração compacta. Com esta informação realizou-se o balanço de massa e energia e criou-se um modelo da nova instalação em software de modelação processual (Aspen Plus® da AspenTech). Os rendimentos térmico e elétrico obtidos da nova central de cogeração compacta foram, respetivamente, de 38,1% e 39,8%, com uma percentagem de perdas de 12,5% o que determinou um rendimento global de 78%. A avaliação da poupança de energia primária para esta instalação de cogeração compacta foi de 19,6 % o que permitiu concluir que é de elevada eficiência. O modelo criado permitiu compreender as necessidades energéticas, determinar alguns custos associados ao processo e simular o funcionamento da unidade com diferentes temperaturas de ar ambiente (cenários de verão e inverno com temperaturas médias de 20ºC e 5ºC). Os resultados revelaram uma diminuição de 1,14 €/h no custo da electricidade e um aumento do consumo de gás natural de 62,47 €/h durante o período mais frio no inverno devido ao aumento das perdas provocadas pela diminuição da temperatura exterior. Com esta nova unidade de cogeração compacta a poupança total anual pode ser, em média, de 267 780 € admitindo um valor para a manutenção de 97 698 €/ano. Se assim for, o projeto apresenta um retorno do investimento ao fim de 5 anos, com um VAL de 1 030 430 € e uma taxa interna de rentabilidade (TIR) de 14% (positiva, se se considerar a taxa de atualização do investimento de 3% para 15 anos de vida). Apesar do custo inicial ser elevado, os parâmetros económicos mostram que o projeto tem viabilidade económica e dará lucro durante cerca de 9 anos.

Estudio de transferencia de calor en componentes automotrices de alta tecnología

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Materiales) - U.A.N.L, 2004

La producción y comercialización de alcohol carburante en Colombia

A lo largo de la historia, el hombre ha luchado por los recursos naturales. En el pasado, su lucha era por el agua y el suelo fértil, sin embargo, hoy en día, las naciones están luchando por el petróleo como la principal fuente de energía. En 1973 el reajuste internacional de los precios del petróleo, obligó a los países que dependen de su importación y que lo utilizan como fuente importante para la generación de energía y para el transporte, a declarar una crisis energética debido a su alto costo. Como consecuencia, se iniciaron investigaciones de desarrollo tecnológico con miras a la búsqueda de diferentes tipos de energías alternativas económicas, con énfasis en la búsqueda de combustibles líquidos obtenidos de fuentes renovables que pudieran sustituir al petróleo. Una de las soluciones consistió en utilizar el alcohol carburante como combustible para los motores de explosión interna. Esta idea fue aplicada con total éxito en Brasil a finales de 1973, aunque este producto ya se usaba como combustible a principios del siglo pasado, pero perdió su importancia debido a los precios del petróleo relativamente bajos por entonces, y su utilización, por tanto, disminuyó notablemente. El uso del alcohol carburante (etanol) no es nuevo en la industria. Desde hace ya varias décadas se ha utilizado alcohol carburante para diferentes funciones; Henry Ford, en los Estados Unidos, inició la producción de su más famoso automóvil, conocido como “modelo T”, carro que utilizaría el alcohol carburante como único combustible. La refinación del petróleo y la invención de la gasolina reemplazó el alcohol por su bajo costo, dejando en un segundo plano la utilización del etanol. Actualmente se está presentando una problemática en Colombia debido a que el precio de crudo se ha elevado, produciendo efectos adversos en la economía nacional. El Gobierno, consciente de está situación, ha buscado posibles salidas ante una crisis de desabastecimiento de petróleo que obligaría al país a importar petróleo para surtir la demanda interna, generando altos costos de importación y produciendo un aumento de precios para los consumidores finales Otro factor relevante para el análisis de la producción del alcohol carburante en Colombia es el relacionado con el agro y la producción de materia prima para obtener el etanol. En esta medida, el agro colombiano podría beneficiarse de la producción de alcohol carburante a través de una mayor demanda de productos tales como caña de azúcar, yuca, remolacha, entre otros, traduciéndose en un aumento de la producción. Esto generaría mayores ingresos económicos para los productores, contando además con las ventajas derivadas de la actualización tecnológica. A través del mercado de las energías renovables, Colombia puede posicionarse como un potencial exportador de alcohol carburante para el mundo, lo que le permitiría generar mayores recursos y un mayor flujo de divisas para la economía nacional. Si se tienen en cuenta otros factores tales como las ventajas que permite la posición geográfica del país para el comercio de mercancías a nivel internacional, Colombia podría establecerse como un líder a nivel internacional en la producción y comercialización de alcohol carburante. Las relaciones internacionales de Colombia con el mundo están afectadas de manera especial por el comercio. En esta medida, a través del mercado de las energías renovables, el país puede establecer acuerdos comerciales que beneficien a Colombia en el campo tanto político como económico. Es a través de este importante mercado que el país podría contar con un importante elemento de negociación en foros internacionales relacionados en la materia.

Utilização de resíduos de madeira e lenha como alternativas de energias renováveis para o desenvolvimento sustentável da região nordeste do estado do Rio Grande do Sul

Para alcançar o desenvolvimento sustentável a energia tem um papel chave, sendo responsável por boa parte da poluição em todas as atividades humanas. O uso de energias renováveis é altamente desejável quando se quer reduzir ou eliminar essa poluição sem perder a oportunidade de desenvolvimento de uma atividade produtiva qualquer. No presente trabalho delimitou-se a região alvo como sendo o extremo nordeste do estado, conhecida como “Campos de cima da Serra”, a qual possui características comuns que facilitam a aplicação do estudo. Estudou-se duas alternativas que atendem as condições de sustentabilidade, por serem renováveis, e o atendimento em pequena escala, fator predominante para que se possa viabilizar pequenos empreendimentos em locais de difícil acesso e baixa densidade demográfica, características comuns da região em estudo. A utilização de resíduos em pequenas serrarias tem características e dificuldades peculiares que foram analisadas com cuidado para oferecer a melhor alternativa do ponto de vista técnico, econômico e ambiental. O conhecimento do porte, do tipo de madeira produzida e, consequentemente, do tipo de resíduo gerado, além das necessidades energéticas das empresas, é fundamental para selecionar a melhor alternativa e determinar a tecnologia mais adequada. O presente estudo mostrou que essa tecnologia é a gaseificação do resíduo e a utilização do gás produzido num motor de combustão interna. Obteve-se um gás combustível possível de ser utilizado, desde que sua limpeza seja feita adequadamente. Nas residências da região é muito comum a utilização do fogão a lenha devido ao clima frio. Ao mesmo tempo se observa que o aquecimento de água para o banho é feito com chuveiro elétrico, equipamento barato, mas de alta demanda de potência. Essa característica prejudica o abastecimento de energia elétrica da região, já com dificuldades por ser ponta de rede. Estudou-se um equipamento auxiliar que pode ser usado em conjunto com o fogão a lenha para aquecer água nas residências, liberando energia elétrica para outras cargas mais nobres e diminuindo os níveis de queda de tensão principalmente no horário de ponta. O estudo determinou a potência útil do equipamento e identificou possíveis dificuldades que devem ser evitadas. A análise das perdas mais significativas permite que se otimize o sistema a partir dos dados levantados.

Impacto da tecnologia da informação sobre o processo de trabalho individual : estudo em um grande banco brasileiro

As tecnologias que criaram as ferrovias, a concentração de mercados urbanos, o surgimento da produção em massa, a eletrificação e a introdução do motor de combustão interna compuseram uma longa cadeia de forças responsáveis pelo impacto na reestruturação dos negócios, na economia política como um todo e, naturalmente, na relação do homem com o seu trabalho. A tecnologia da informação (TI) pode ser considerada a mais recente e influente das tecnologias inseridas na sociedade, trazendo consigo uma série de impactos bem como a necessidade de pesquisas para o melhor entendimento desse novo fenômeno. O presente estudo teve como objetivo avaliar a percepção de bancários em relação ao impacto da TI sobre seu trabalho. Para tanto, foi adaptado e validado para o contexto brasileiro um instrumento de pesquisa criado por Torkzadeh e Doll capaz de medir a percepção do usuário em relação ao impacto da TI sobre seu trabalho individual e, para ampliar os estudos sobre o impacto da TI, foi elaborada e validado um instrumento de avaliação do impacto da TI sobre o processo decisório individual. A pesquisa classifica-se como um estudo exploratório descritivo, utilizando o método estatístico no que se refere à obtenção, ao processamento e à validação dos dados. A coleta de dados obedeceu à concepção dos estudos transversais, ao passo que a estratégia para a obtenção dos mesmos baseou-se na realização de 411 entrevistas com funcionários do banco que se encontravam trabalhando, durante o período da pesquisa (dezembro de 2002), na rede de agências ou na sede administrativa de dez capitais brasileiras, selecionadas para esta survey. A presente pesquisa obteve como resultado do instrumento adaptado de Torkzadeh e Doll (1999) uma significante diferença estatística entre as médias das variáveis de análise e confirmou a percepção de que a TI causa impacto em primeiro lugar na produtividade; em segundo, na satisfação dos clientes; em terceiro, no controle gerencial; e, por último, na inovação. O instrumento sobre processo decisório demonstrou uma diferente e maior percepção de impacto da TI sobre a fase denominada concepção e uma semelhante e menor percepção de impacto sobre as demais fases do processo (implementação, inteligência e escolha).

Análise energética e exergética de plantas de co-geração

O presente trabalho apresenta uma comparação das eficiências energética e exergética de três alternativas diferentes de montagem de sistemas de co-geração de energia que empregam o gás natural como combustível. O caso estudado é uma situação real de um curtume que utiliza lenha como combustível para geração de sua energia térmica e compra energia elétrica da distribuidora. A primeira alternativa é composta por um motor de combustão interna a ciclo Otto, a segunda emprega uma turbina a gás a ciclo Brayton e a terceira usa um gerador de vapor superaquecido juntamente com uma turbina a vapor em contrapressão. Para simulação das plantas é utilizado um software comercial que foi alterado, ficando capacitado para calcular exergias físicas e químicas de plantas de utilidades, cálculos exergoeconômicos, tais como taxas de custo das correntes e eixos, e também de determinar para cada equipamento os valores das variáveis usadas para a avaliação e o melhoramento do desempenho de plantas. Após as modificações o programa foi testado resolvendo um problema conhecido e cuja solução encontrada foi comparada com o da bibliografia. Foram obtidos resultados muito próximos ao padrão usado para comparação, os desvios encontrados são desprezíveis para os objetivos deste trabalho. A planta com melhor eficiência energética e exergética é aquela com motor ciclo Otto, seguida pela montagem que emprega a turbina a gás e finalmente, o conjunto gerador de vapor e turbina a vapor. São calculados os custos de insumos: investimentos necessários para construção das plantas, os custos de operação e manutenção e os custos com combustível. A partir destes valores são resolvidos os sistemas de equações para determinar as taxas de custos das correntes e eixos. Para as três plantas as variáveis de decisão são modificadas buscando aumentar a eficiência exergética e diminuir os custos dos produtos de co-geração. A metodologia para avaliação e melhoramento do desempenho das plantas é empregada e observa-se que é na terceira configuração é onde as modificações tiveram maior impacto, seguida pela primeira planta e por último a segunda alternativa.

Projeto de um protótipo de um veículo elétrico

Os veículos movidos com combustíveis fósseis são, hoje em dia, os veículos mais utilizados em transportes. Estes meios de transporte caracterizam-se pelo seu baixo rendimento e por serem poluentes, pelo que, nos últimos anos, tem havido um esforço em criar ou melhorar meios de transporte, através do aumento do seu rendimento e eliminando a emissão de poluentes. A utilização de máquinas elétricas como meio de locomoção é uma das soluções alternativas, uma vez que, estas apresentam um rendimento elevado e não emitem diretamente gases tóxicos, apesar das baterias serem uma das principais dificuldades, no que diz respeito à relação peso/densidade de energia. Por outro lado, as baterias, devido à sua capacidade de armazenamento de energia, podem ser utilizadas para armazenar energia da rede elétrica, contribuindo para uma melhor gestão, e também para armazenar num veículo elétrico a energia gerada em modo de travagem e que posteriormente pode ser utilizada para fazer mover o motor elétrico. Neste trabalho fez-se um projeto de um veículo elétrico (VE) e estudou-se o impacto da utilização em massa de veículos elétricos na gestão da rede de energia elétrica. A verificação experimental fez-se com um conversor DC/DC bidirecional com uma configuração em ponte H e com um conversor DC/DC redutor unidirecional. Utilizaram-se compensadores clássicos para, em malha fechada, regular o binário, a velocidade e a corrente, através de compensadores Proporcional Integrativo (PI) e Proporcional Integrativo Derivativo (PID). No desenvolvimento deste projeto, fez-se uma análise teórica, realizaram-se simulações na ferramenta MATLAB/Simulink onde foram criados modelos do veículo elétrico para verificar o seu comportamento, e seguidamente analisaram-se experimentalmente estes resultados. O controlo deste veículo foi feito com a utilização de microcontroladores de baixo custo, recorrendo a uma arquitetura de processamento distribuído/partilhado, constituindo esse estudo uma nova contribuição. Os resultados demonstraram que o rendimento dos veículos elétricos em média encontram-se nos 85-90 %, superior aos atuais 40% dos veículos a combustão interna, eliminando também a emissão de poluentes.

Desempenho de um veículo flex em bancada dinamométrica de chassi

Flex-fuel vehicles are equipped with Otto Cycle internal combustion engines and have the capability of functioning with more than one type of fuel, mixed at the same tank and burned in the combustion chamber simultaneously. This sort of motorization is a world pattern due to the scarcity of petroleum, the trade of several types of fuels, technology advances and the restriction imposed to gas emissions to the atmosphere. In Brazil, the Flexfuel vehicles are a reality, specially the ones using fuel with 20 to 25% anhydrous alcohol mixed with gasoline and those that use natural gas or original liquid fuel (gasoline or hydrated ethanol). The Brazilian model Fiat Siena, the object of this present scientific investigation, is equipped with a unique electronic central capable of managing the liquid or gaseous fuels. The purpose of this research was to perform a comparative analysis in terms of performance (in terms of both potency and consumption) of a tetra-fuel vehicle - using a chassis dynamometer, operating with different fuels: common gasoline, premium gasoline, Podium gasoline, ethanol or natural gas. It became necessary to develop a bench of tests and trials procedures, as well as to know the functioning of the electronic management of the vehicle under analysis. The experiments were performed at the automotive laboratory in CTGAS-ER (Center of Gas Technologies and Renewable energies) at the light of Brazilian standard ABNT, NBR 7024: Light on-road vehicles - measurement of fuel consumption. The essay results on specific fuel consumption using common gasoline, premium gasoline and Podium gasoline have shown similar results, both for urban and road driving cycles

Análise de sistemas híbridos de produção de energia em condomínios residenciais horizontais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise técnico-econômica da utilização de um gerador à gás natural em um sistema de cogeração: estudo de caso

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Simulação computacional de gaseificação de madeira de pequeno prte empregando um gaseificador downdraft

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento de um aplicativo para processamento de dados e criação de um simulador computacional de uma transmissão para veículos

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Sistema de ar condicionado por absorção para ônibus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)