Modelagem de um secador solar de produtos agrícolas com sistema de armazenagem de energia térmica

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, a secagem de produtos agrícolas com uso de secador solar representa uma alternativa promissora de baixo custo, reduzindo perdas e agregando valor aos produtos. Porém, devido à natureza periódica da radiação solar e das condições do tempo, nem sempre é viável sua utilização. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi a modelagem de um sistema auxiliar de armazenagem de energia térmica (SAET) em um secador solar, cuja finalidade é armazenar energia durante o dia para ser utilizada conforme necessário. Com base em registros de temperatura e umidade relativa, ambas do ar, de um secador solar, foi feito um estudo da termodinâmica dos processos envolvidos, a fim de propor meios para o dimensionamento do SAET. Foram explorados a estimativa do fluxo de massa de ar no secador, a modelagem da temperatura em função da radiação, e o dimensionamento para diferentes modos de operação do SAET, considerando o sistema ideal. Este dimensionamento tratou tanto do caso de fornecimento contínuo de fluxo de água preaquecida, como de uso de automação para controlar o fluxo. A estimativa de fluxo de ar no secador se aproximou de valores típicos encontrados na literatura. O dimensionamento do sistema, embora considerado ideal, mostra que a utilização do SAET melhora o desempenho do secador, servindo como parâmetro para melhor compreender o comportamento das variáveis durante seu funcionamento.

Sistema inteligente baseado em decomposição por componentes ortogonais e inferência fuzzy para localização de faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia elétrica com geração distribuída

Os sistemas elétricos de potência modernos apresentam inúmeros desafios em sua operação. Nos sistemas de distribuição de energia elétrica, devido à grande ramificação, presença de extensos ramais monofásicos, à dinâmica das cargas e demais particularidades inerentes, a localização de faltas representa um dos maiores desafios. Das barreiras encontradas, a influência da impedância de falta é uma das maiores, afetando significativamente a aplicação dos métodos tradicionais na localização, visto que a magnitude das correntes de falta é similar à da corrente de carga. Neste sentido, esta tese objetivou desenvolver um sistema inteligente para localização de faltas de alta impedância, o qual foi embasado na aplicação da técnica de decomposição por componentes ortogonais no pré-processamento das variáveis e inferência fuzzy para interpretar as não-linearidades do Sistemas de Distribuição com presença de Geração Distribuída. Os dados para treinamento do sistema inteligente foram obtidos a partir de simulações computacionais de um alimentador real, considerando uma modelagem não-linear da falta de alta impedância. O sistema fuzzy resultante foi capaz de estimar as distâncias de falta com um erro absoluto médio inferior a 500 m e um erro absoluto máximo da ordem de 1,5 km, em um alimentador com cerca de 18 km de extensão. Tais resultados equivalem a um grau de exatidão, para a maior parte das ocorrências, dentro do intervalo de ±10%.

Desempenho econômico de um sistema de produção de biomassa da cana energia

O uso da biomassa como fonte de energia elétrica corresponde a uma alternativa de grande importância para o planejamento estratégico do crescimento econômico de diversos países. A vasta extensão territorial e o clima favorável ao desenvolvimento da agricultura no Brasil trazem como vantagem o poder de planejar sua matriz energética utilizando variadas fontes primárias renováveis. A cana-de-açúcar destaca-se pela rusticidade e grande produtividade. O bagaço como um subproduto resultante do processamento da cana é utilizado como fonte para a cogeração de energia e pode contribuir significativamente para a descentralização das fontes de energia nacional. Com o desenvolvimento da tecnologia de etanol de segunda geração, a busca pela maior produção de biomassa ganha relevância. Os programas de melhoramento identificaram que se caso com redução de 25 a 35% da sacarose na cana, a planta teria um potencial de aumento de mais de 100% da biomassa. Os híbridos derivados de programas de melhoramento da espécie Saccharum spp., direcionados exclusivamente para a produção de biomassa, foram denominados de cana energia. Tendo em vista o potencial de produtividade da cultura e consequentemente de geração de energia, torna-se necessário conhecer se esse potencial se traduz em resultado econômico. Com esse enfoque, o objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade econômica da produção de biomassa da cana energia. Para tanto foi desenvolvido um modelo em planilha eletrônica e o modelo foi empregado na simulação de cenários e alternativas. A planilha integra modelos de balanço hídrico, produtividade da cultura e distribuição de chuvas, e suas relações com aspectos econômicos e produtivos. O preço de venda da biomassa, a produtividade da cultura e a distância de transporte se mostraram como os itens que mais influem sobre os indicadores de viabilidade econômica. Diferentemente da eficiência gerencial, a eficiência de campo corresponde a um fator de grande importância a ser considerado para reduzir o custo de produção. A análise da área de colheita como uma variável crítica indicou que existem módulos ideais para a utilização de máquinas agrícolas, reduzindo o seu custo operacional devido ao uso melhor atribuído das máquinas na propriedade. A análise da textura do solo como variável crítica mostrou que o cultivo da planta em diferentes tipos de solos reflete em diferentes custos operacionais, produtividade potencial e no montante de investimento. O ano de reforma corresponde a um fator crítico para a viabilização da atividade. Para o cenário base, o indicador de atratividade financeira apresenta um Valor Presente Líquido de 6,4 milhões de reais e uma Taxa Interna de Retorno de 15,2%, com um horizonte de 20 anos de produção. As análises de sensibilidade mostram que as variáveis que mais impactam nos indicadores de viabilidade econômica financeira são o preço de venda da biomassa e a produtividade média da lavoura.

Desenvolvimento de algoritmo de controle de tração para regeneração de energia metroviária - ACTREM: melhoria da eficiência energética de sistemas de tração metroviária.

Esta tese propõe um modelo de regeneração de energia metroviária, baseado no controle de paradas e partidas do trem ao longo de sua viagem, com o aproveitamento da energia proveniente da frenagem regenerativa no sistema de tração. O objetivo é otimizar o consumo de energia, promover maior eficiência, na perspectiva de uma gestão sustentável. Aplicando o Algoritmo Genético (GA) para obter a melhor configuração de tráfego dos trens, a pesquisa desenvolve e testa o Algoritmo de Controle de Tração para Regeneração de Energia Metroviária (ACTREM), usando a Linguagem de programação C++. Para analisar o desempenho do algoritmo de controle ACTREM no aumento da eficiência energética, foram realizadas quinze simulações da aplicação do ACTREM na linha 4 - Amarela do metrô da cidade de São Paulo. Essas simulações demonstraram a eficiência do ACTREM para gerar, automaticamente, os diagramas horários otimizados para uma economia de energia nos sistemas metroviários, levando em consideração as restrições operacionais do sistema, como capacidade máxima de cada trem, tempo total de espera, tempo total de viagem e intervalo entre trens. Os resultados mostram que o algoritmo proposto pode economizar 9,5% da energia e não provocar impactos relevantes na capacidade de transporte de passageiros do sistema. Ainda sugerem possíveis continuidades de estudos.

Formação do preço da energia convencional nas transações entre agentes no mercado de curto prazo brasileiro.

Hoje no mercado brasileiro de eletricidade, o preço da energia convencional é composto pela soma do valor do Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) divulgado pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) semanalmente com o valor do Spread negociado bilateralmente no mercado à vista (mercado de curto prazo), resultante do equilíbrio entre oferta e demanda. Em alguns momentos, o valor do Spread chega a representar mais de 100% do custo total da energia. Este trabalho faz uma análise do mercado brasileiro, bem como, de alguns mercados no exterior de energia elétrica e destaca os pontos que tem influência direta, na formação do Spread da energia convencional e como isso afeta a decisão de contratação dos agentes. Além disso, o trabalho busca encontrar correlações entre dados divulgados, como carga e oferta de energia, com o ágio negociado no mercado de curto prazo, buscando entender o real impacto de cada um desses fatores e explicar as grandes variações já observadas. Sugere-se também um modelo de regressão linear múltipla para a projeção de valores do ágio. Para tanto, foram utilizadas informações proveniente de um banco de dados de cotações de negócios efetivamente realizados no curto prazo desde janeiro de 2011 até julho de 2014, bem como informações retiradas da CCEE e Operador Nacional do Sistema (ONS).

Modelagem e análise de desempenho de sistema para geração de energia elétrica através de ondas marítimas.

Mediante a crescente necessidade de aumento na oferta de energia elétrica devido à constante elevação na demanda mundial, esta dissertação avalia o desempenho de um sistema conversor de energia de ondas marítimas em energia elétrica. O sistema em análise é o de coluna de água oscilante com turbina de dupla ação instalado na costa. Utiliza-se um modelo regular de ondas como perturbação à dinâmica de uma câmara semi-submersa gerando fluxo de ar através de uma turbina à ar de dupla ação. O sistema final é não linear e com parâmetros variantes no tempo. A dissertação investiga possibilidades para o aumento do rendimento da turbina em diferentes condições de mar através do método de simulação numérica. Após a modelagem física e matemática do sistema escolhido, inicia-se a síntese de um controlador proporcional derivativo para controle da pressão de ar na turbina em torno da pressão ideal de trabalho da mesma. A análise inclui o comparativo entre os resultados do sistema com e sem controlador e a avaliação de robustez utilizando ondas com amplitude variável. O trabalho apresenta ainda propostas de otimização do sistema para trabalhar em condições similares a região de Pecém no Brasil. Pelos resultados obtidos nas simulações, conclui-se que o rendimento e a robustez do sistema podem melhorar utilizando um sistema controlado. O rendimento do sistema poderá ainda ser otimizado para a região de instalação.

Sistema WEB para gestão de dossier de clientes da CPI RETAIL

Dissertação apresentada ao Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Desenvolvimento de Software e Sistemas Interativos, realizada sob a orientação científica do Doutor Fernando Reinaldo Ribeiro, Professor Adjunto da Escola Superior de Tecnologia do Instituto Politécnico de Castelo Branco

Sistema sensor em fibra ótica para deteção de gás

O presente trabalho descreve duas técnicas de deteção de gás baseadas em fibra ótica e apresenta dois sistemas sensores testados em ambiente laboratorial, usando técnicas de processamento de sinal usualmente associadas à espetroscopia de absorção. O estudo inicial do estado da arte dos sensores baseados em fibra ótica para a deteção de gases apresenta soluções com elevada seletividade, sensibilidade e resolução que permitem tempos de resposta curtos e esquemas de multiplexagem versáteis. A técnica de espetroscopia de absorção direta (DAS) permite a deteção de gases de forma simples e com alguma eficácia, mas com uma baixa relação-sinal-ruido. A espetroscopia por modulação de comprimento de onda (WMS) é uma técnica muito eficaz e de elevada sensibilidade para a deteção de gases, dado que a deteção é deslocada para frequências afastadas do ruído base, melhorando significativamente a relação-sinal-ruído. Estas técnicas foram escolhidas para a implementação de dois sistemas optoeletrónicos, totalmente controlados pelas respetivas aplicações em LabVIEW para a deteção e monitorização de amónia (NH3), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). O trabalho é finalizado com a caraterização laboratorial dos sistemas e avaliação do desempenho, permitindo a otimização dos sistemas e técnicas implementados. De referir que o trabalho realizado nas instalações da Unidade de Optoeletrónica e Sistemas Eletrónicos (UOSE) do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores (INESC), Tecnologia e Ciência (TEC), laboratório associado coordenado pelo INESC Porto, permitiu, excelentes condições de trabalho, essenciais para implementar de forma prática os diversos conceitos estudados, bem como testar e caraterizar todos os sistemas desenvolvidos em ambiente laboratorial. O trabalho desenvolvido enquadra-se no âmbito do projeto europeu ECOAL-MGT (Gestão ecológica de pilhas de resíduos de carvão), que será implementado para monitorização remota de parâmetros fundamentais de uma escombreira de carvão em auto-combustão em S.ºPedro da Cova, Portugal.

Sistema Integrado de Gestão de Resíduos de Vestuário Usado para Portugal: SIGVETU

Tendo como premissa a alteração dos padrões de vida da sociedade, desde meados do século passado os quais promoveram novos estilos de vida e novos padrões de consumo, nomeadamente no âmbito dos Têxteis e Vestuários, esta dissertação de mestrado investiga as medidas e boas práticas implementadas em Portugal, e no Mundo, para a valorização dos resíduos pósconsumo, descartados ou de vestuário usado. A metodologia utilizada teve como alicerce uma pesquisa e revisão bibliográfica que permitiu conhecer e compreender o estado da arte e identificar as questões mais pertinentes para o estabelecimento da problemática em estudo, o tratamento do resíduo de vestuário usado em Portugal. Numa primeira fase, foram realizadas 18 entrevistas através de guião, construído para o efeito e aplicado a uma amostra por conveniência constituída pelas entidades consideradas de relevância no sector têxtil e da reciclagem. Posteriormente foi construído um segundo questionário, o qual, foi aplicado a uma amostra aleatória de 175 empresas, e alvo de tratamento estatístico adequado para validação do modelo do Sistema Integrado de Gestão de Resíduos de Vestuário Usado para Portugal. Com base no trabalho desenvolvido o presente estudo apresenta uma proposta de Sistema Integrado de Gestão de Resíduos de Vestuário Usado para Portugal, à semelhança do que já existe para outras fileiras de resíduos e visa sensibilizar e contribuir para a necessidade de que o desenvolvimento seja alavancado em bases de sustentabilidade. Desenvolvimento não é sinónimo de destruição e carece de cidadania empresarial e individual, enquanto comportamentos de responsabilidade colectiva.

A CONSTRUÇÃO DO PERFIL DE DOCENTES COMO VALOR NA GESTÃO EDUCATIVA DE UM SISTEMA DE ENSINO

O final do século XX e o início século XXI foram conceituados como a era do conhecimento e da informação . As pessoas buscam constantemente aperfeiçoar-se no âmbito pessoal, profissional e em sua rede de relacionamentos com o propósito de atingirem suas metas. A concorrência e a competitividade fazem o indivíduo motivar-se para se tornar mais habilitado e superar suas limitações, oferecendo às organizações um profissional eficiente, flexível e dinâmico. Os cursos de aperfeiçoamento profissional surgem como uma resposta a esta demanda social e profissional, possibilitando o aprendizado contínuo, acessível e qualificado. O Brasil possui instituições habilitadas a fornecer este tipo de treinamento e aperfeiçoamento. Algumas delas estão inseridas no Sistema S, pertencentes ao Terceiro Setor. Esses cursos, apesar de atenderem plenamente a demanda existente, não possuem um perfil ideal de profissional já mapeado e construído para facilitar a gestão e o atendimento da sua clientela. Objetiva-se através deste estudo criar uma ferramenta que possibilite aos gestores das instituições oferecedoras de cursos de treinamento e aperfeiçoamento profissional, mapear e construir um perfil de docência ideal. Para criação de tal perfil serão entrevistados docentes, coordenadores e técnicos de uma das instituições que fazem parte do Sistema S, o SENAC-SP, em duas unidades Osasco e Santo André. Espera-se com este estudo, que tal ferramenta seja criada e torne-se uma facilitadora para o gestor (que trabalhe com oferta dos cursos de aperfeiçoamento profissional), cuja principal atividade, em tais organizações, é selecionar e contratar profissionais aptos a ministrarem estes cursos, além de zelar permanentemente por seu aperfeiçoamento profissional.(AU)

UM ESTUDO DO PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DA GESTÃO DEMOCRÁTICA EM UMA ESCOLA DO SISTEMA S

Este trabalho teve como propósito a análise da gestão democrática de uma escola do Sistema S, especificamente o Centro Educacional SESI Nº 406, localizado na cidade de Mauá, uma das 211 escolas que compõem a Rede Escolar SESI do Estado de São Paulo, no período de 2001 a 2007, tendo como referência a análise do contexto histórico das lutas travadas pela democratização da sociedade no período que sucede a ditadura militar. O ensino como direito de todos, os mecanismos de participação, a inserção da comunidade escolar nos processos decisórios e a construção da gestão democrática da escola, foram movimentos que acompanharam o processo de redemocratização da sociedade no início da década de 1980. O estudo discute os caminhos trilhados para a conquista da gestão democrática, identificando mudanças e as transformações ocorridas no período em questão. Utilizamos como recurso para a coleta de dados a análise de documentos da instituição, a observação participante, a coleta de depoimentos escritos e gravados de alunos, professores e demais integrantes da comunidade escolar. Os dados desta pesquisa revelam que a mudança de postura do gestor, no sentido de possibilitar a diluição do poder, é imprescindível para a ruptura dos modelos de administração verticalizada e centralizadora, tendo este o gestor o papel fundamental de articulador das ações que priorizem o coletivo. Os resultados evidenciam o reconhecimento positivo do conjunto de atores sociais entrevistados quanto aos avanços da gestão democrática, considerada é um processo em construção. Concluímos com Coutinho (2004), que a democracia deve ser entendida não como um estado, mas sempre como um processo.

Implementação de um sistema integrado de gestão (Qualidade, Ambiente e Segurança). Uma experiência na Guiné Equatorial.

Esta dissertação teve como finalidade estudar as possibilidades de implementar um Sistema Integrado de Gestão - Qualidade, Ambiente e Segurança na Guiné Equatorial. Este estudo seguiu os requisitos das normas ISO 9001, ISO 14001 e OHSAS 18001. Foi efetuado um levantamento de problemas e a sua respetiva investigação no projeto “ Construcción de la autovia de la Nacional Malabo-Luba “, mais concretamente na área industrial. Nesta área, desenvolve-se todo o processo de produção de peças pré-fabricadas de betão para órgãos de drenagem e funcionamento da central de betão. Pretendeu-se analisar os requisitos para assegurar a qualidade do produto, salvaguardando o meio ambiente, a segurança e a saúde de todos os intervenientes. Foram então estudadas as ações mais adequadas à empresa e ao seu processo de produção, para a implementação do sistema integrado de gestão, tendo em consideração as limitações existentes em África.

Sistema de conversão de energia eólica baseado no gerador de indução duplamente alimentado: análise e contribuição ao controle da máquina

The humanity reached a time of unprecedented technological development. Science has achieved and continues to achieve technologies that allowed increasingly to understand the universe and the laws which govern it, and also try to coexist without destroying the planet we live on. One of the main challenges of the XXI century is to seek and increase new sources of clean energy, renewable and able to sustain our growth and lifestyle. It is the duty of every researcher engage and contribute in this race of energy. In this context, wind power presents itself as one of the great promises for the future of electricity generation . Despite being a bit older than other sources of renewable energy, wind power still presents a wide field for improvement. The development of new techniques for control of the generator along with the development of research laboratories specializing in wind generation are one of the key points to improve the performance, efficiency and reliability of the system. Appropriate control of back-to-back converter scheme allows wind turbines based on the doubly-fed induction generator to operate in the variable-speed mode, whose benefits include maximum power extraction, reactive power injection and mechanical stress reduction. The generator-side converter provides control of active and reactive power injected into the grid, whereas the grid-side converter provides control of the DC link voltage and bi-directional power flow. The conventional control structure uses PI controllers with feed-forward compensation of cross-coupling dq terms. This control technique is sensitive to model uncertainties and the compensation of dynamic dq terms results on a competing control strategy. Therefore, to overcome these problems, it is proposed in this thesis a robust internal model based state-feedback control structure in order to eliminate the cross-coupling terms and thereby improve the generator drive as well as its dynamic behavior during sudden changes in wind speed. It is compared the conventional control approach with the proposed control technique for DFIG wind turbine control under both steady and gust wind conditions. Moreover, it is also proposed in this thesis an wind turbine emulator, which was developed to recreate in laboratory a realistic condition and to submit the generator to several wind speed conditions.

Gestão do sistema de produção e práticas enxutas adotadas nas indústrias paraibanas: um estudo multicaso

The evolution of the practices and strategies of manufacturing management, over the years, has made many companies realign their production systems in order to raise their competitiveness and operational performance. However, in most cases these changes are made in a heterogeneous manner, which ends up leaving the production system without a defined goal, which may end up damaging the managerial strategies of the organization as a whole. Thus, some organizations seek to use techniques and/or successful production practices used by other companies, believing can be able to reproduce the same results. An efficient production system must be fully planned and appropriate to the strategic objectives of the organization. Thus, this paper aims to identify the manufacturing management strategies adopted in paraibanas industries, as well as identify the lean practices used by them. Thus, a qualitative study was conducted, using as methodological basis the multicase study. Were made: direct observations, semi-structured interviews and questionnaires applied to those responsible by the production sector of the participating companies. As a result, it was possible to identify the type of manufacturing management system adopted by companies. Where it was detected that Company A uses a system of Modern Mass Production with focus on productivity and low cost and the Company B is using Lean Manufacturing system focused on quality and diversity. In the two organizations was possible to realize the application of lean practices where the Company what does not use the LM, possessed lean practices in standard extremely mature of utilization.

Análise da atividade cognitiva do operador de sala de controle da produção de controle da produção de petróleo on-shore: uma abordagem da ergonomia para a gestão das restrições do sistema sociotécnico

This master's thesis aims to analyze the activity of the operators in a control room of the processes of production on-shore petroleum, with a focus on sociotechnical restrictions that interfere in the decision-making process and the actions of operators and therefore, the strategies (individual and collective) to regulate and maintain the operator action required and the safety of the system, together. The activity in focus involves the supervision and control of the production of thousands of barrels of oil/day in a complex and dispersed production’s structures built in an extension of 80 km. This operational framework highlights the importance of this activity for the fulfilment of the targets local and corporate efficiency, good management of the environment, health and safety of operators. This is an exploratory research and in the field, which uses the methodology of Ergonomic Analysis of the Work, composed of observational techniques and interactional, having as locus control room of the processes of production on-shore oil of an oil company. The population of this research is formed by operators in the control room of an Brazilian oil company. The results showed that the supervisory activity and control of the superheated steam injection is an complex context, demands greater attention, concentration, calculations, comparisons, trend analysis and decision making. The activity is collectively constructed between the control room operator, field operator and the supplier of steam. The research showed that the processes of communication and collaboration between the control room , fields and support staff are the key elements of this activity. The study shows that the operators have the autonomy and the elements necessary for work; and that there is continuous investments to improve the technology used and that the operators report sleep disturbances as a result of chronic exposure to night work. The study contributed with proposals for transformation of this activity: with regard to the installation of a area reserved for food in control room, the update the screens of the supervisory current operating condition, the periodic visits by room operators in the field, standardization of production reports, development assistance and standardization of nomenclature of controlling stations steam systems, to improve the conditions of realization of the activity, improve the quality of products produced by operators and contribute to reduce the possibility of slips or shifts in the activity.