O papel dos sistemas de Non-Intrusive Load Monitoring para a eficiência energética do setor residencial

A sustentabilidade energética do planeta é uma preocupação corrente e, neste sentido, a eficiência energética afigura-se como sendo essencial para a redução do consumo em todos os setores de atividade. No que diz respeito ao setor residencial, o indevido comportamento dos utilizadores aliado ao desconhecimento do consumo dos diversos aparelhos, são factores impeditivos para a redução do consumo energético. Uma ferramenta importante, neste sentido, é a monitorização de consumos nomeadamente a monitorização não intrusiva, que apresenta vantagens económicas relativamente à monitorização intrusiva, embora levante alguns desafios na desagregação de cargas. Abordou-se então, neste documento, a temática da monitorização não intrusiva onde se desenvolveu uma ferramenta de desagregação de cargas residenciais, sobretudo de aparelhos que apresentavam elevados consumos. Para isso, monitorizaram-se os consumos agregados de energia elétrica, água e gás de seis habitações do município de Vila Nova de Gaia. Através da incorporação dos vetores de água e gás, a acrescentar ao da energia elétrica, provou-se que a performance do algoritmo de desagregação de aparelhos poderá aumentar, no caso de aparelhos que utilizem simultaneamente energia elétrica e água ou energia elétrica e gás. A eficiência energética é também parte constituinte deste trabalho e, para tal, implementaram-se medidas de eficiência energética para uma das habitações em estudo, de forma a concluir as que exibiam maior potencial de poupança, assim como rápidos períodos de retorno de investimento. De um modo geral, os objetivos propostos foram alcançados e espera-se que num futuro próximo, a monitorização de consumos não intrusiva se apresente como uma solução de referência no que respeita à sustentabilidade energética do setor residencial.

Smart Metering Como Ferramenta de Eficiência Energética

As smart grids e os smart meters, ou redes inteligentes e medidores inteligentes, respectivamente, estão cada vez mais próximos dos consumidores residenciais pelo mundo. Vários países vêm desenvolvendo estudos focados nos impactos decorrentes da introdução destas tecnologias. Uma das principais vantagens está relacionada à eficiência energética, ou conscientização da população em prol de um consumo mais eficiente. Estes benefícios são sentidos diretamente pelo consumidor através da economia nas contas de energia elétrica e pelas concessionárias através da minimização das perdas de transmissão e distribuição, estabilidade do sistema, menor carregamento nos horários de pico, entre outros. Neste artigo são apresentados dois projetos que demonstram o potencial de economia de energia através dos medidores inteligentes e das redes inteligentes. O primeiro realizado na Coreia, com foco na instalação de smart meters e o impacto da utilização de interfaces com o usuário. O segundo realizado em Portugal, com foco no controle das cargas em uma residência com geração distribuída.

Avaliação da eficiência de microscópios de fluorescência confocais

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica. A presente dissertação foi desenvolvida em colaboração com o Instituto Gulbenkian de Ciência

Eficiência energética no sector dos transportes rodoviários: metodologia para quantificação do excesso de energia consumida devido ao factor comportamental na condução de veículos automóveis ligeiros

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Uso eficiente da água em instalações colectivas e similares: contributo para a caracterização do uso e aumento da eficiência

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária

Eficiência Energética na Iluminação Pública

A utilização pouco eficiente da energia representa um elevado encargo para qualquer país, seja do ponto de vista económico, social ou ambiental. Em Portugal a iluminação pública tem um importante peso nas despesas correntes dos municípios. Deste modo, torna-se imperativo agir de modo a aumentar a sustentabilidade energética e diminuir os gastos com a iluminação pública. Os municípios precisam de encontrar soluções que permitam reduzir os consumos, mantendo níveis de segurança e conforto necessários às populações. Neste sentido, este trabalho propõe-se estudar esta problemática, apresentando soluções, de modo a obter-se uma maior eficiência energética desta para as instalações e, consequentemente, conduzir a uma diminuição das emissões de CO2 durante o período de utilização das mesmas.

Estudo do potencial e sua aplicação prática na redução de consumos e melhoria de eficiência energética da Escola Básica de Canedo

Serve o presente para documentar a redução energética a levar a cabo na Escola Básica de Canedo e o seu potencial de poupança. Esta escola é uma no meio de dezenas em Portugal a necessitar de uma intervenção para reduzir os teus custos operacionais e usar a energia de um modo mais eficiente. Serão abrangidas as áreas da energia elétrica, da água e do gás, assim como soluções que reduzam por si só o uso das primeiras.

Eficiência energética na iluminação pública

O presente trabalho aborda a temática da eficiência energética em sistemas de iluminação pública. A principal motivação prende-se com o peso significativo que a parcela energética destes sistemas ocupa na economia mundial. O uso eficiente de energia é uma crescente preocupação devido à diminuição de recursos, às consequências climáticas cada vez mais marcadas e ao elevado custo da energia, representando ainda um papel fundamental ao nível económico e de competitividade. A Iluminação Pública (IP) representa um peso importante nas despesas correntes dos municípios. É assim importante encontrar uma solução que permita manter níveis de segurança e conforto necessários às populações e que proporcione uma redução substancial do peso da IP nas despesas municipais. Neste sentido, este trabalho propõe-se estudar esta problemática, apresentando uma sistematização de soluções eficientes, quer a nível de lâmpadas e luminárias como também ao nível de tecnologias que auxiliem e complementem a eficiência de uma instalação de iluminação pública. A dissertação está dividida em duas partes. A primeira parte sistematiza os consumos verificados em Portugal, a vários níveis (consumo de energia elétrica, evolução do consumo energético de iluminação pública, etc.) abordando as políticas de eficiência energética, e são descritos alguns procedimentos que possibilitam a poupança energética na iluminação pública, aliada a instalações eficientes. A segunda parte da dissertação contempla o estudo de um caso prático cujo objetivo é propor soluções técnicas que permitam melhorar a eficiência energética na iluminação pública de Esposende, face à situação atual do concelho. Serão propostas várias soluções, tais como luminárias LED, balastros electrónicos reguláveis, lâmpadas de menor consumo e até mesmo o uso da telegestão.

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.

Eficiência e concentração na indústria bancária

O objectivo deste trabalho é a análise da eficiência produtiva e dos efeitos da concentração sobre os custos bancários, tendo por base a indústria bancária portuguesa. O carácter multiproduto da empresa bancária sugere a necessidade de se adoptar formas multiproduto da função custo (tipo Fourier). Introduzimos variáveis de homogeneidade e de estrutura que permitem o recurso a formas funcionais uniproduto (Cobb-Douglas) à banca. A amostra corresponde a 22 bancos que operavam em Portugal entre 1995-2001, base não consolidada e dados em painel. Para o estudo da ineficiência recorreu-se ao modelo estocástico da curva fronteira (SFA), para as duas especificações. Na análise da concentração, introduziram-se variáveis binárias que pretendem captar os efeitos durante quatro anos após a concentração. Tanto no caso da SFA como no da concentração, os resultados encontrados são sensíveis à especificação funcional adoptada. Concluindo, o processo de concentração bancário parece justificar-se pela possibilidade da diminuição da ineficiência-X.

A Mudança Organizativa como Projecto Crítico para a Eficiência do Sistema Público de Saúde: Análise Teórica e Estudo do Caso das Agências de Contratualização em Portugal

Este estudo aborda a relevância da mudança organizativa como suporte para reformas do sistema público de Saúde português. Tanto a reforma como a mudança organizativa sectorial são enquadradas no contexto da modernização da Administração Pública, em Portugal e no conjunto da OCDE. O trabalho tem duas componentes: por um lado, procuram-se as ligações conceituais entre diferentes disciplinas para compreender a complexidade dos motivos e mecanismos da reforma da Administração Pública e da intervenção estatal em Saúde; por outro, faz-se o estudo do caso das Agências de Contratualização de Serviços de Saúde em Portugal, nos anos 1996 – 1999 (estendendo-se, às experiências de fragmentação institucional introduzidas pelo Executivo Governamental 2002 – 2004). Utilizam-se os paradigmas das diferentes disciplinas e a avaliação das experiências de outros países com mudanças organizativas sectoriais anteriores para analisar a experiência portuguesa. A experiência portuguesa com as Agências de Contratualização de Serviços de Saúde demonstra que já se tinha identificado a necessidade de mudança organizativa para apoiar reformas sectoriais: a separação entre financiador e prestador resultou de diferentes diagnósticos sobre os limites do modelo integrado de “comando – e – controle” para a intervenção pública em Saúde. Aliás, a sucessão de propostas das equipes dirigentes do Ministério da Saúde, em 1996 – 1999 e 2002 – 2004 incluem instrumentos semelhantes (autonomização das instituições prestadoras, contratação, estruturas ad-hoc) embora em apoio a estratégias de reforma com objectivos diferentes. Este estudo procura trazer três contribuições para o debate da reforma das instituições envolvidas na materialização dos objectivos do Sistema Nacional de Saúde, em Portugal. Por um lado, faz-se uma análise do comportamento dos diferentes tipos de instituições que compõem o SNS e a sua administração de apoio, o que permite identificar algumas das contradições entre as mesmas, bem como alguns dos potenciais motivos da sua tradicional lentidão de resposta às pressões dos utentes e sociedade. Por outro lado, é abordada a influência da profissão médica como determinante das organizações, que cria um caso particular de alianças entre interesses profissionais e a procura da legitimação dos modernos Estados de Bem – Estar. O terceiro aporte é a análise das limitações da aplicação das técnicas do managerialismo ao campo da Saúde, em particular os mecanismos contratuais. A análise das instituições do SNS revela um conjunto “virado para dentro”, lento na reacção às mudanças ambientais. Tal como noutras grandes organizações, a defesa da estabilidade reage à mudança, e a satisfação dos interesses internos pode sobrepor-se às responsabilidades sociais da rede institucional. As diferentes organizações componentes do SNS apresentam também conflitos e contradições entre si: por um lado, a normatização característica das grandes redes choca-se com a discrição procurada pelos profissionais médicos; por outro, a gestão centralizada não permite incorporar a diversidade e complexidade da produção de serviços realizada nos diversos pontos da rede. A experiência das Agências de Contratualização teve curta duração e limitou a possibilidade de avaliar o seu desempenho face aos objectivos inicialmente propostos. O tempo foi suficiente, no entanto, para demonstrar a resistência à mudança organizativa das estruturas regionais habituadas ao “comando – e - controle”. Identificaram-se também dificuldades que poderiam advir da descentralização de poder sobre financiamento e controle de despesa, dados os escassos recursos humanos das Agências de Contratualização. As mudanças organizativas introduzidas pela equipe dirigente do Ministério da Saúde entre 2002 – 2004 deslocam o foco do nível regional para o central, em consonância com os diferentes objectivos estratégicos. O estudo identifica limites e obstáculos à aplicação de técnicas managerialistas na gestão de um sistema público prestador de cuidados de saúde. Por um lado, na Administração Pública em geral, as mudanças organizativas podem coincidir com momentos de limitação orçamental (prolongado sub – financiamento no caso dos hospitais públicos portugueses): para evitar a derrapagem de despesas, a descentralização recomendada para responder à fragmentação das necessidades da sociedade pós – fordista tem que ser contida por controlo centralizado através de designados políticos. Num sistema público de Saúde, os benefícios potenciais da aplicação de contratos são limitados por características sectoriais específicas. Oligopólio e oligopsónio juntam-se para permitir a “captura” do mercado por médicos e gestores, desviando as instituições dos seus objectivos sociais. A cooperação entre profissionais situados tanto nas instituições prestadoras como nos loci de planeamento suplanta a competição e limita o papel disciplinador dos contratos. E a intenção de obter resultados de melhoria de estado de saúde é operacionalmente mais complexa que a simples resposta à procura de cuidados médicos: tanto o conteúdo dos contratos a negociar como a sua monitorização são mais complexos do que no domínio empresarial. A constatação das limitações não deve, no entanto, ser motivo de resignação pessimista. As pressões pela mudança organizativa vão continuar a manifestar-se, mantendo-se o conflito entre contracção fiscal e fragmentação das necessidades da sociedade pós – fordista, e poderão ter consequências ainda mais agudas na Administração Pública portuguesa, que teve crescimento recente para responder à montagem tardia do Estado de Bem – Estar. As instituições autonomizadas do sector Saúde poderão, paralelamente a re – engenharias suscitadas pela gestão da qualidade, mostrar diversas manifestações de alianças entre médicos e gestores, defendendo a sua sobrevivência financeira através de desnatação da procura. A Administração Pública e os órgãos de estratégia devem evitar que os objectivos sociais do sistema sejam prejudicados por esta continuada captura do mercado pelas instituições. Por um lado, com melhor inteligência para negociar contratos baseados em necessidades. Por outro lado, incentivando a competição entre instituições e profissionais em diferentes níveis da rede prestadora e, por último, fomentando os mecanismos de prestação de contas. São feitas diversas sugestões para adequação da AP sectorial aos novos desafios. Discute-se a adequação do nível regional para sede da gestão de contratos, baseada nas exigências de tratamento de informação que respeite a complexidade técnica da produção e a adequação à variedade das necessidades locais. A discussão da adequação do nível regional prolonga-se com a necessidade de incentivar a inteligência das Administrações Regionais de Saúde, em paralelo ao reforço do poder e organização das instituições do nível primário como contratadores de serviços dos hospitais, considerado um dos poucos meios de restringir o comportamento oligopólico destes últimos. Considera-se ainda que é necessário continuar a experimentar gerir as inovações com estruturas ad – hoc, paralelas à administração tradicional de organização hierarquizada. As vantagens destas estruturas estarão na sua independência das alianças políticas locais, indutoras de ineficiências, e na facilidade em estabelecer ligações de trabalho informais, mas funcionais, entre diferentes departamentos.

A termografia aplicada à eficiência energética de equipamentos e processos em contexto industrial do tratamento de alumínios

A dissertação apresentada tem como objetivo primordial testar e validar as potencialidades da termografia na obtenção de dados para reduzir as perdas ou ganhos térmicos em equipamentos e processos, tornando-os mais eficientes. Realizada em estágio curricular, em ambiente empresarial, na empresa Ecoinside, tem como caso de estudo principal uma indústria de tratamento de alumínios. O processo e os equipamentos escolhidos para o estudo foram estudados e compreendidos. Nas imperfeições detetadas foram apontadas medidas corretivas simples e de fácil execução. Mostrou-se, ainda, algumas das poupanças energéticas concedidas por essas retificações. As capacidades da termografia foram testadas noutros ambientes, que não o industrial, pois um dos objectivos era perceber se a câmara termográfica é uma mais-valia a fornecer dados na realização de uma qualquer auditoria energética, confirmando-se que sim. Dá-se, ainda, a conhecer os princípios por detrás da termografia e um pouco da sua história. Ainda no passado, percebem-se as razões do surgimento das auditorias energéticas antes da presente preocupação ambiental e da eficiência energética.

Eficiência Energética no Hospital Pedro Hispano

Os crescentes custos ligados ao consumo elétrico, não apenas de cariz financeiro mas também ambiental, despertam cada vez mais para a importância da definição de estratégias de melhor utilização de recursos e eficiência energética. Esta importância tem sido reforçada pela definição de decretos-lei que vêm colocar metas e limites relativamente às despesas energéticas. Estes diplomas são também acompanhados por programas de incentivo para um setor ligado à eficiência energética. Em Portugal as medidas ligadas ao setor tem vindo a ser redirecionadas para o consumo final de energia, com a definição de metas para as instalações de maior consumo. As instalações hospitalares são grandes centros de consumo energético devido não só ao elevado número de utentes que recebem mas também pelos diversos tipos de equipamentos elétricos usados para a prestação dos serviços médicos. Como consequência disso, os investimentos e os custos operacionais são elevados, o que reforça a necessidade de gerir os gastos e consumos energéticos com a procura constante de melhoria na recolha de informação sobre todo o sistema e na adequação de intervenções com vista a uma maior eficiência energética. O Hospital Pedro Hispano vem desde algum tempo a investir no sentido de conhecer mais e melhor toda a instalação bem como os consumos energéticos a ela associados. Algumas medidas foram tomadas nesse sentido nomeadamente a instalação de analisadores de energia, de modo a obter um retrato mais fiel e fidedigno dos principais vetores de consumo. Neste momento a gestão técnica do hospital tem em análise uma grande parte da instalação recolhendo dados do consumo elétrico real do hospital. Nesta dissertação procurou-se fazer uma análise e enquadramento dos programas e metas ligados ao setor energético com ênfase nos diplomas que visão e abrangem as instalações hospitalares. Dos vários programas de incentivo à adoção de políticas de maior eficiência energética é dado especial destaque ao programa ECO.AP que visa a celebração de contratos para implementação de medidas de poupança energética ao setor público. Em colaboração com o HPH, iniciaram-se os trabalhos pelo estudo e identificação das principais fases e ferramentas utilizadas na gestão energética do edifício tendo como objetivo a reavaliação dos vetores energéticos já identificados no HPH e a criação e contabilização de novos grupos de consumo. Através de várias medições do consumo elétrico, num total superior a 650 horas de funcionamento, foi possível a criação do mapa de desagregação de consumos para o ano de 2013. A desagregação realizada conta com 3 novos vetores energéticos e com a reavaliação do peso relativo de mais 5 grupos de consumo. Das medições efetuadas destaca-se a reavaliação do consumo da central de bombagem onde a parcela considerada até à data estava 3 vezes acima do valor real medido. Com base na desagregação feita foram apontadas e estudadas medidas de implementação com o objetivo de reduzir os consumos energético em todo o hospital, destacando-se a solução apresentada para a central de bombagem. Esta medida traria um grande impacto em toda a fatura energética, não só pela sua viabilidade, mas também porque atuaria num grande centro de consumo onde até ao momento nenhuma ação do género foi implementada.

Infra-estrutura de software baseada em standards de apoio à eficiência energética utilizando fontes de energia renovável

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores