Dimensionamento do Sistema Híbrido para Alimentação de Energia Elétrica da Escola Rural de Nangade (Cabo Delgado)

Os combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás, constituem fontes de energia que em breve se esgotarão e que são demasiado caras para serem desperdiçadas pelas centrais elétricas na produção de electricidade. Para além desse facto, existem outros argumentos (sobretudo económicos) que inviabilizam a utilização destas fontes de energia em algumas regiões, abrindo caminho a fontes de energia alternativas (e.g. solar, eólica, biomassa, mini-hídricas, geotérmicas, etc) e preferencialmente com contornos locais. No caso particular de Moçambique, tem-se verificado um interesse crescente por parte do governo e de várias ONGs na promoção do uso de energias alternativas para as zonas onde a energia convencional não chega e não chegará, devido aos custos muito elevados que esse processo acarretaria. Esta dissertação apresenta um estudo aprofundado do dimensionamento dum sistema híbrido de geração de energia elétrica envolvendo gerador FV e grupo eletrogéneo de emergência para a Escola Rural da Nangade, situada no Distrito de Nangade, na Província do Cabo Delgado. São também descritos os diversos componentes e as tecnologias associadas a um sistema deste género, com a inclusão de sistemas inteligentes de controlo de energia com a utilização de inversores bidireccionais (inversores de bateria e carregadores) para sistemas isolados. Os resultados são apresentados de forma a facilitar a aplicação e montagem deste tipo de sistemas in loco. Espera-se que esta dissertação possa servir de base no futuro próximo, para a implementação deste tipo de sistemas para permitir a melhoria da qualidade de ensino através de melhores infraestruturas, democratizando desta forma o acesso à educação para as crianças das zonas rurais das várias províncias de Moçambique. Como as energias renováveis são parte integrante do Sistema Elétrico Nacional, apresenta-se resumidamente, no anexo 17, o “Plano de Desenvolvimento na Área de Energia de Moçambique”.

Modelação de um Sistema de AVAC, em Software LabVIEW

Na União Europeia, a energia utilizada nos edifícios é responsável por uma grande parte do consumo total, cerca de 40%, de toda a energia produzida, contribuindo em grande escala para as emissões de gases de efeito de estufa, como o CO2. [ADENE, 2014]. A minimização deste consumo, durante o período de ciclo de vida de um edifício, é um grande desafio associado ao ambiente e à economia. Na atualidade assistimos, cada vez mais, ao emergir de novas tecnologias. Faz parte dessa realidade, o crescimento e o desenvolvimento das UTA’s, que surgem como resposta do ser humano pela busca de otimização da sua zona de conforto, da qualidade de ar interior e da eficiência energética. Assim, para que não se sacrifique o conforto térmico, há que conciliar a qualidade de ar interior com a energia dispensada para climatizar os espaços. Para ajudar à minimização de CO2 em conjunto com uma eficiência energética e conforto térmico, traduzindo-se numa melhor qualidade de ar no interior de espaços climatizados, surge o objetivo de implementar uma aplicação através do software LabVIEW para prever uma experiência real. Como solução, recorreu-se a modelos matemáticos que traduzissem os vários balanços térmicos, balanços de massa e de CO2. As principais conclusões deste trabalho foram: validação do comportamento do modelo matemático da temperatura; validação do comportamento do modelo matemático de CO2; humidade relativa com 25% de registos válidos.

Reformulação de um Sistema de Gestão de Consumos de Energia

Atualmente a energia é considerada um vetor estratégico nas diversas organizações. Assim sendo, a gestão e a utilização racional da energia são consideradas instrumentos fundamentais para a redução dos consumos associados aos processos de produção do sector industrial. As ações de gestão energética não deverão ficar pela fase do projeto das instalações e dos meios de produção, mas sim acompanhar a atividade da Empresa. A gestão da energia deve ser sustentada com base na realização regular de diagnósticos energéticos às instalações consumidoras e concretizada através de planos de atuação e de investimento que apresentem como principal objetivo a promoção da eficiência energética, conduzindo assim à redução dos respetivos consumos e, consequentemente, à redução da fatura energética. Neste contexto, a utilização de ferramentas de apoio à gestão de energia promovem um consumo energético mais racional, ou seja, promovem a eficiência energética e é neste sentido que se insere este trabalho. O presente trabalho foi desenvolvido na Empresa RAR Açúcar e apresentou como principais objetivos: a reformulação do Sistema de Gestão de Consumos de Energia da Empresa, a criação de um modelo quantitativo que permitisse ao Gestor de Energia prever os consumos anuais de água, fuelóleo e eletricidade da Refinaria e a elaboração de um plano de consumos para o ano de 2014 a partir do modelo criado. A reformulação do respetivo Sistema de Gestão de Consumos resultou de um conjunto de etapas. Numa primeira fase foi necessário efetuar uma caraterização e uma análise do atual Sistema de Gestão de Consumos da Empresa, sistema composto por um conjunto de sete ficheiros de cálculo do programa Microsoft Excel©. Terminada a análise, selecionada a informação pertinente e propostas todas as melhorias a introduzir nos ficheiros, procedeu-se à reformulação do respetivo SGE, reduzindo-se o conjunto de ficheiros de cálculo para apenas dois ficheiros, um onde serão efetuados e visualizados todos os registos e outro onde serão realizados os cálculos necessários para o controlo energético da Empresa. O novo Sistema de Gestão de Consumos de Energia será implementado no início do ano de 2015. Relativamente às alterações propostas para as folhas de registos manuais, estas já foram implementadas pela Empresa. Esta aplicação prática mostrou-se bastante eficiente uma vez que permitiu grandes melhorias processuais nomeadamente, menores tempos de preenchimento das mesmas e um encurtamento das rotas efetuadas diariamente pelos operadores. Através do levantamento efetuado aos diversos contadores foi possível identificar todas as áreas onde será necessário a sua instalação e a substituição de todos os contadores avariados, permitindo deste modo uma contabilização mais precisa de todos os consumos da Empresa. Com esta reestruturação o Sistema de Gestão de Consumos tornou-se mais dinâmico, mais claro e, principalmente, mais eficiente. Para a criação do modelo de previsão de consumos da Empresa foi necessário efetuar-se um levantamento dos consumos históricos de água, eletricidade, fuelóleo e produção de açúcar de dois anos. Após este levantamento determinaram-se os consumos específicos de água, fuelóleo e eletricidade diários (para cada semana dos dois anos) e procedeu-se à caracterização destes consumos por tipo de dia. Efetuada a caracterização definiu-se para cada tipo de dia um consumo específico médio com base nos dois anos. O modelo de previsão de consumos foi criado com base nos consumos específicos médios dos dois anos correspondentes a cada tipo de dia. Procedeu-se por fim à verificação do modelo, comparando-se os consumos obtidos através do modelo (consumos previstos) com os consumos reais de cada ano. Para o ano de 2012 o modelo apresenta um desvio de 6% na previsão da água, 12% na previsão da eletricidade e de 6% na previsão do fuelóleo. Em relação ao ano de 2013, o modelo apresenta um erro de 1% para a previsão dos consumos de água, 8% para o fuelóleo e de 1% para a eletricidade. Este modelo permitirá efetuar contratos de aquisição de energia elétrica com maior rigor o que conduzirá a vantagens na sua negociação e consequentemente numa redução dos custos resultantes da aquisição da mesma. Permitirá também uma adequação dos fluxos de tesouraria à necessidade reais da Empresa, resultante de um modelo de previsão mais rigoroso e que se traduz numa mais-valia financeira para a mesma. Foi também proposto a elaboração de um plano de consumos para o ano de 2014 a partir do modelo criado em função da produção prevista para esse mesmo ano. O modelo apresenta um desvio de 24% na previsão da água, 0% na previsão da eletricidade e de 28% na previsão do fuelóleo.

Distribuição segura de chaves criptográficas em redes de sensores sem fios de grande escala: estudo e avaliação experimental em ambiente de simualação

Dissertação de Mestrado em Engenharia Informática

Desenvolvimento de películas à base de ZnO, condutoras e resistivas para aplicação em electrónica transparente

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia dos Materiais, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

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.

Dinâmicas sociais e ambiente: actores, recursos e território. Um contributo para a análise integrada das interacções sociedade-ambiente

Dissertação de Doutoramento em Sociologia

Melhoria da eficiência energética nos ascensores: a recuperação de energia

A presente tese descreve diferentes soluções que permitem a reutilização da energia recuperada em ascensores eléctricos de roda de aderência dotados de conversores electrónicos de frequência e dessa forma contribuir para a melhoria da eficiência energética nos ascensores. Nos ascensores, a energia potencial é constantemente transferida enquanto a cabina está em movimento. Se a cabina se estiver a movimentar em sentido descendente com plena carga, ou em sentido ascendente, mas vazia, o motor estará em modo gerador. Quando a cabina se movimenta em sentido descendente, e o peso na cabina é superior ao peso do contrapeso, então o binário do motor encontra-se em sentido contrário à velocidade, isto é, o motor está a travar, havendo lugar à recuperação de energia. Igualmente, se a cabina subir vazia, também se poderá recuperar energia eléctrica. A energia acumulada em forma de energia potencial nas pessoas e no contrapeso pode ser recuperada, dado que o motor estará a funcionar como um gerador. De modo a estudar a viabilidade técnica e económica das diferentes soluções foram realizadas medições a uma amostra representativa de ascensores eléctricos de roda de aderência. Esta amostra é constituída por 39 ascensores que estão instalados em diferentes tipos de edifícios e que pertencem a diferentes categorias de utilização, de acordo com a norma VDI 4707:2009. Para cada ascensor foi medida a energia consumida e a energia gerada para uma manobra completa – a descida e a subida da cabina sem carga. A partir das medições, e com base na norma VDI 4707:2009 foram calculados os valores anualizados de energia eléctrica consumidos e produzidos por cada ascensor. A partir das 5 hipóteses identificadas para a utilização da energia recuperada (carregamento de bateria para alimentação dos circuitos em stand-by; carregamento de supercondensador para alimentação dos circuitos em stand-by; carregamento de supercondensador para alimentar o barramento DC; reinjecção da energia no barramento DC de um conjunto de ascensores em grupo; reinjecção da energia na rede eléctrica do edifício onde o ascensor está instalado) foi realizada a avaliação técnica e a avaliação económico-financeira para cada um dos ascensores. Por último, foi desenvolvido um simulador que permite definir a solução de recuperação de energia que seja técnica e economicamente mais viável, para um dado ascensor eléctrico de roda de aderência instalado, mediante a introdução dos parâmetros técnicos do ascensor em avaliação.

CDR, um resíduo ou um produto, e a sua viabilidade técnico-económica: análise do estudo do caso

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Engenharia Sanitária

Planeamento de redes de distribuição de energia

O planeamento de redes de distribuição tem como objetivo assegurar a existência de capacidade nas redes para a fornecimento de energia elétrica com bons níveis de qualidade de serviço tendo em conta os fatores económicos associados. No âmbito do trabalho apresentado na presente dissertação, foi elaborado um modelo de planeamento que determina a configuração de rede resultante da minimização de custos associados a: 1) perdas por efeito de joule; 2) investimento em novos componentes; 3) energia não entregue. A incerteza associada ao valor do consumo de cada carga é modelada através de lógica difusa. O problema de otimização definido é resolvido pelo método de decomposição de benders que contempla dois trânsitos de potências ótimos (modelo DC e modelo AC) no problema mestre e escravo respectivamente para validação de restrições. Foram também definidos critérios de paragem do método de decomposição de benders. O modelo proposto classifica-se como programação não linear inteira mista e foi implementado na ferramenta de otimização General Algebraic Modeling System (GAMS). O modelo desenvolvido tem em conta todos componentes das redes para a otimização do planeamento, conforme podemos analisar nos casos de estudo implementados. Cada caso de estudo é definido pela variação da importância que cada uma das variáveis do problema toma, tendo em vista cobrir de alguma todos os cenários de operação expetáveis. Através destes casos de estudo verifica-se as várias configurações que a rede pode tomar, tendo em conta as importâncias atribuídas a cada uma das variáveis, bem como os respetivos custos associados a cada solução. Este trabalho oferece um considerável contributo no âmbito do planeamento de redes de distribuição, pois comporta diferentes variáveis para a execução do mesmo. É também um modelo bastante robusto não perdendo o ‘norte’ no encontro de solução para redes de grande dimensão, com maior número de componentes.

Modelo de iluminação global por radiação (radiosidade)

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, para a obtenção Engenharia Informática

Pobreza e Ambiente: O Bairro do Alto da Cova da Moura

Dissertação submetida como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre de: Gestão do Território, especialidade em Ambiente e Recursos Naturais

Colheita piezoeléctrica de energia

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Mestrado em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

Gestão e ordenamento de praias - capacidade de carga e certificação para a sustentabilidade

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Gestão e Sistemas Ambientais

Investigação, desenvolvimento e inovação nas empresas portuguesas: um estudo de caso

Dissertação de Mestrado em Gestão Integrada da Qualidade, Ambiente e Segurança