Desempenho energético no âmbito do aquecimento solar térmico para as condições de utilização recomendadas pelo RSECE/RCCTE

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Mudança do paradigma energético

O actual estado ambiental e do sistema energético em Portugal leva a que seja necessário adaptar o actual paradigma a uma nova realidade. A introdução das tecnologias de microgeração no sistema eléctrico nacional poderá constituir uma das estratégia a adoptar por forma a promover uma melhoria do actual desempenho energético nacional. No presente trabalho pretende-se identificar os obstáculos que se colocam à exploração do potencial destas tecnologias em Portugal e propor medidas para os ultrapassar. As condições técnicas da actual rede eléctrica nacional permitirão introduzir um volume significativo de microgeração em Portugal (10% a 20% do pico de consumo da rede em baixa tensão). Com o regime bonificado previsto na actual legislação um investimento nas tecnologias como painéis fotovoltaicos e micro-eólicas apresentam um período de retorno de cerca de 6 e 7 anos, respectivamente. No entanto, devido às restrições deste regime de excepção, estas tecnologias poderão representar no máximo cerca de 0,1% do consumo eléctrico nacional em 2010. Dado o potencial de microgeração por explorar, conclui-se que seria possível um maior investimento nestas fontes de energia eléctrica, sem recurso a subsídios estatais, se existisse uma convergência do preço actual de electricidade da rede para um valor real e uma diminuição dos custos de investimento associados a estas tecnologias. Tal poderá ser previsível num horizonte de 5 anos, se a política energética se orientar nesse sentido.

Avaliação do Desempenho Energético e da Qualidade do Ar Interior do Edifício Principal do Parque Biológico de Vila Nova de Gaia

A presente dissertação tem como principal propósito avaliar o desempenho energético e a qualidade do ar interior do edifício principal do Parque Biológico de Vila Nova de Gaia (PBG). Para esse efeito, este estudo relaciona os termos definidos na legislação nacional em vigor até à presente data, e referentes a esta área de atuação, em particular, os presentes no SCE, RSECE, RCCTE e RSECE-QAI. Para avaliar o desempenho energético, procedeu-se numa primeira fase ao processo de auditoria no local e posteriormente à realização de uma simulação dinâmica detalhada, cuja modelação do edifício foi feita com recurso ao software DesignBuilder. Após a validação do modelo simulado, por verificação do desvio entre os consumos energéticos registados nas faturas e os calculados na simulação, igual a 5,97%, foi possível efetuar a desagregação dos consumos em percentagem pelos diferentes tipos de utilizações. Foi também possível determinar os IEE real e nominal, correspondendo a 29,9 e 41.3 kgep/m2.ano, respetivamente, constatando-se através dos mesmos que o edifício ficaria dispensado de implementar um plano de racionalização energética (PRE) e que a classe energética a atribuir é a C. Contudo, foram apresentadas algumas medidas de poupança de energia, de modo a melhorar a eficiência energética do edifício e reduzir a fatura associada. Destas destacam-se duas propostas, a primeira propõe a alteração do sistema de iluminação interior e exterior do edifício, conduzindo a uma redução no consumo de eletricidade de 47,5 MWh/ano, com um período de retorno de investimento de 3,5 anos. A segunda está relacionada com a alteração do sistema de produção de água quente para o aquecimento central, através do incremento de uma caldeira a lenha ao sistema atual, que prevê uma redução de 50 MWh no consumo de gás natural e um período de retorno de investimento de cerca de 4 anos. Na análise realizada à qualidade do ar interior (QAI), os parâmetros quantificados foram os exigidos legalmente, excetuando os microbiológicos. Deste modo, para os parâmetros físicos, temperatura e humidade relativa, obtiveram-se os resultados médios de 19,7ºC e 66,9%, respetivamente, ligeiramente abaixo do previsto na legislação (20,0ºC no período em que foi feita a medição, inverno). No que diz respeito aos parâmetros químicos, os valores médios registados para as concentrações de dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), ozono (O3), formaldeído (HCHO), partículas em suspensão (PM10) e radão, foram iguais a 580 ppm, 0,2 ppm, 0,06 ppm, 0,01 ppm, 0,07 mg/m3 e 196 Bq/m3, respetivamente, verificando-se que estão abaixo dos valores máximos de referência presentes no regulamento (984 ppm, 10,7 ppm, 0,10 ppm, 0,08 ppm, 0,15 mg/m3 e 400 Bq/m3). No entanto, o parâmetro relativo aos compostos orgânicos voláteis (COV) teve um valor médio igual a 0,84 ppm, bastante acima do valor máximo de referência (0,26 ppm). Neste caso, terá que ser realizada uma nova série de medições utilizando meios cromatográficos, para avaliar qual(ais) são o(s) agente(s) poluidor(es), de modo a eliminar ou atenuar as fontes de emissão.

Avaliação do Desempenho Energético e da Qualidade do Ar Interior nos Paços do Concelho de Vila Nova de Gaia

A dissertação teve como finalidade a realização de uma Auditoria Energética e da Qualidade do Ar Interior ao edifício de serviços da Câmara Municipal de Vila Nova de Gaia. No intuito de alcançar esta finalidade foram seguidos, em todo o processo, os regulamentos em vigor até à presente data da dissertação, de apoio à especialidade, nomeadamente o Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios, Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios e Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios e da Qualidade do Ar Interior. Na análise à Qualidade do Ar Interior foram verificados quase todos os parâmetros impostos por lei, exceto os das bactérias e dos fungos. Para as substâncias como dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), ozono (O3), formaldeído (HCOH) e radão, os valores em média foram iguais a 894 ppm, 1,23 ppm, 0,07 ppm, 0,01 ppm e 378 Bq/m3 e estavam dentro dos limites regulamentares (984 ppm, 10,7ppm, 0,10 ppm, 0,08 ppm e 400 Bq/m3). Para os compostos orgânicos voláteis (COVs) e partículas do tipo PM10, os valores respetivos foram em média de 0,70 ppm e 0,16 mg/m3 e estavam acima dos limites regulamentares (0,26 ppm, 0,15 mg/m3). Admite-se que existem fontes emissoras de COVs dentro do edifício e que, para uma adequação ao tipo de tratamento ou sugestão de melhoria, seria necessário realizar uma análise por cromatografia de forma a identificar os compostos em causa. As concentrações de PM10 mais elevadas explicam-se porque existe uma abertura direta desses espaços ao exterior e em alguns casos esta é permanente. A análise energética permitiu um levantamento de todos os consumos de energia elétrica do edifício, realizando deste modo a desagregação em percentagem de cada equipamento consumidor. Em paralelo e até para se poder realizar a certificação energética do edifício foi realizado um estudo de simulação térmica dinâmica recorrendo ao programa DesignBuilder v2. Criou-se um modelo do edifício que foi validado após simulação e comparação com o consumo elétrico do ano de referência (desvio de 2,78%). Pela simulação verificou-se que os maiores consumidores de energia são a iluminação interior e o sistema de arrefecimento e determinou-se os Indicadores de Eficiência Energética (IEE) Real (com correção climática) e Nominal com valores de 73,8 e 46,5 , respetivamente. Implementando as condições nominais de utilização e funcionamento no edifício, segundo o Regulamento dos Sistemas Energéticos de vi Climatização em Edifícios (RSECE), concluiu-se que a classe energética deste edifício é do tipo D. O valor do IEE nominal foi superior ao IEE referência de 35,5 , e o requisito legal não se verificou. Assim, foi necessário apresentar medidas para um plano de racionalização energética (PRE). Nas medidas estudadas de melhoria da eficiência energética (aplicação de películas solares, compensação do fator de potência, instalação de um sistema de minigeração fotovoltaico e aplicação de iluminação eficiente tanto no interior como no exterior do edifício) destaca-se a correção do fator de potência, pois o valor pago de energia reactiva em 2011 foi de cerca de 1500 €. Admitindo ser necessário redimensionar os condensadores e que o custo é 1.840,00 €, ter-se-á um retorno do investimento em 1,2 anos. Outra medida é a aplicação de películas solares nos envidraçados com um custo de 5.046,00 €, esta terá um período de retorno de 1 ano e uma poupança de 37,90 MWh/ano. Finalmente refere-se a instalação de reguladores de tensão e substituição de determinadas lâmpadas por LEDs na iluminação interior, que prevê uma poupança anual de 25 MWh/ano e um período de retorno do investimento de 3,7 anos.

A liberalização do mercado energético e o papel das entidades reguladoras

The liberalisation of the energy market goes back to the 1990s, when it was impelled by the European legislator. Since then, three legislative packages, temporarily successive, were approved. Those packages contained the measures to be implemented in order to deepen the internal energy market. Besides the opening up of several national markets to competition, the European legislator aimed the creation of a real internal energy market within the European Union. The unbundling regime was one of the most important steps with respect to the liberalisation process. The introduction of these rules ensured independence to the various market operators. A real and effective right of choice was granted to the consumers so they may choose their electricity and natural gas supplier. Therefore, the activity of comercialisation is subject to competition. However, some activities of the electricity’s and natural gas’ chain of value, namely the activities of transportation and distribution, were kept under regulation rules. Even though it may seem odd, the assignment of important competences and strong powers to a regulatory authority was essential in order to achieve the liberalisation process’ goals. Electricity and natural gas are essential public goods; therefore the market operators are legally bound to public service obligations, such as the security, the universality and the continuity of the supply. The performance of these obligations may become, in some cases, unprofitable for those operators. For such reason, the protection of the consumers’ rights shall only be properly defended if there is a regulatory authority that monitors the behaviour of the operators and sanctions the failure to comply with the public service obligations. Portugal, as a Member State of the European Union, transposed into the national legal order the European directives concerning the liberalisation process. This transposition has caused radical changes to the electricity and natural gas’ national markets. The Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos also suffered various mutations in order to keep up with the regulatory demands regarding the liberalisation process.

Implicaciones del uso de fuentes exógenas de fitasa sobre los rendimientos productivos y valor nutricional de las dietas en aves. Repercusiones medioambientales

En los últimos años, y debido a un aumento de las producciones intensivas de cerdos y aves en el marco de la UE, se han desarrollado muchos estudios intentando minimizar el impacto contaminante del exceso de nitrógeno y fósforo que las deyecciones de estos animales producen en el medio ambiente. La disminución del contenido de N procedente de las deyecciones se ha abordado con diferentes estrategias nutricionales (formulación con aminoácidos disponibles, mejora de la utilización de la proteína con diferentes enzimas, etc.). El fósforo es un mineral imprescindible para el crecimiento de los animales, debido a su influencia en el ciclo energético, en la formación de huesos y como regulador de la ingesta. El fósforo presente en los vegetales (base de la alimentación de las aves) se encuentra básicamente formando el ácido fítico, muy poco asimilable por los animales. Por tal motivo, se suplementan las dietas con fósforo inorgánico, a menudo en exceso, que en parte revierte al medio ambiente, dando lugar a problemas medioambientales en áreas de gran concentración de producciones intensivas de animales. En la ultima década se ha estudiado el efecto que la incorporación de la enzima fitasa produce en el aumento de la biodisponibilidad del fósforo fítico (Kornegay et al., 1996), con lo que se reduce la cantidad de fósforo inorgánico añadido a las dietas y, por tanto, la disminución del fósforo excretado. Se ha descrito que la incorporación de este enzima produce ademas mejoras de la disponibilidad de otros minerales (calcio, zinc, cobre, hierro, etc.) (Broz et al., 1994; Schoner et al., 1991; Roberson and Edwards, 1994; Yi et al., 1997; Sebastian et al., 1996), pero dependientes del nivel de calcio y de vitamina D3 (Qian et al., 1996; Qian et al., 1997; Edwards, 1993; Lei et al., 1994), y de la fuente de fibra (Ravindran et al. 1995). También se han descrito mejoras en la digestibilidad de la proteína y los aminoácidos (Yi et al., 1996a; Mroz et al., 1994) , aunque en este campo existe cierta controversia, ya que la respuesta depende de la cantidad y procedencia del ácido fitico de la dieta (O’Dell and Boland, 1976). Sin embargo, casi todos los ensayos se han realizado con dietas a base de maíz-soja, en tanto que a nivel de la UE cada vez más se utilizan otro tipo de ingredientes para las raciones (trigo, cebada, girasol, guisantes, subproductos, etc.). Algunos de estos ingredientes se caracterizan por tener una actividad fitasa endógena nada despreciable (Eeckout and De Paepe, 1994) que, en general, no se ha tenido en cuenta, pero que puede verse afectada en los procesos de granulación. Por otro lado, los efectos beneficiosos de la adición de fitasa a las dietas parecen ser, en ocasiones, más importantes en los aumentos de consumo y mejores índices de conversión que en los derivados de la propia liberación del fósforo, es decir, en los llamados “side effects”, (básicamente, mejora de parámetros productivos, del valor de energía de las dietas, de la utilización de diversos minerales, y de la proteína), aunque existe una gran controversia en algunos de estos efectos. Existen muy pocos estudios sobre el papel de la fibra y otros hidratos de carbono en la actuación de estos enzima (interacción positiva o negativa).

Valor nutricional e energia metabolizável de subprodutos do trigo utilizados para alimentação de suínos em crescimento

O objetivo deste trabalho foi avaliar o valor nutricional e energético de subprodutos do trigo, em dietas para suínos em crescimento, e obter equações de predição da energia metabolizável. Foram utilizados 36 suínos machos, castrados, alojados em gaiolas metabólicas individuais. Realizou-se a coleta total de fezes e urina em dois períodos de dez dias: cinco para adaptação e cinco para coleta. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, tendo-se considerado o período de coleta como bloco, com seis tratamentos e seis repetições. A dieta referência foi substituída em 30% por um dos subprodutos testados: farinheta, farelo fino, farelo de trigo, farelo grosso e farelo grosso moído; este último usado para avaliar a influência da granulometria na digestibilidade. A fibra bruta foi a variável que proporcionou a melhor estimativa da energia metabolizável. O farelo fino foi superior em energia digestível e metabolizável, em comparação ao farelo grosso moído. O farelo grosso moído apresentou os menores coeficientes de digestibilidade, e a diminuição de seu diâmetro geométrico médio não aumentou a digestibilidade dos nutrientes e da energia. Entre os subprodutos avaliados, a farinheta apresenta maior energia digestível, energia metabolizável e proteína digestível, o que mostra elevado potencial para utilização em dietas para suínos em crescimento.

Sustentabilidade na produção de leite: balanço energético em sistema intensivo de produção com visão focada nos processos

O objetivo deste trabalho foi analisar as atividades de produção de leite em sistema intensivo, classificá-las em processos de produção e projetá-las em valores energéticos em Mapa de Fluxo de Valores Energéticos (MFVE). Na pesquisa, realizada em uma fazenda do município de Córrego Fundo-MG, foi feito um estudo dos fluxos energéticos na produção, sendo todo o sistema dividido em processos de produção de milho para silagem, alimentação do rebanho, ordenha, sanidade animal, manejo sanitário e controle de produção. Foram levantados os empregos de energia direta e indireta nos processos produtivos em 2011. O valor unitário da energia empregada na produção de um litro de leite foi de 7,42 MJ kg-1, com eficiência energética de 34,56%. Por meio do Mapa de Fluxo de Valores Energéticos (MFVE) proposto, foi possível visualizar a participação energética para cada processo produtivo, viabilizando a aplicação de ações de planejamento e controle da produção direcionada à melhor eficiência econômica, ambiental e social.

Influência do estado nutricional materno, ganho de peso e consumo energético sobre o crescimento fetal, em gestações de alto risco

OBJETIVO: Analisar a influência do estado nutricional materno, ganho de peso e consumo energético sobre o crescimento fetal em gestações de alto risco. MÉTODOS: Estudo prospectivo de agosto de 2009 a agosto de 2010, com os seguintes critérios de inclusão: puérperas até o 5º dia; gestação de alto risco (caracterizada por complicações médicas ou obstétricas durante a gravidez); feto único e vivo no início do trabalho de parto; parto na instituição; peso materno aferido no dia do parto, e presença de intercorrência clínica e/ou obstétrica caracterizando a gravidez como de alto risco. O estado nutricional foi avaliado pelo índice de massa corporal pré-gestacional e no final da gestação, sendo as pacientes classificadas em: baixo peso, adequado, sobrepeso e obesidade. Para avaliação do consumo energético foi aplicado o Questionário de Frequência de Consumo Alimentar. Foram investigados o ganho de peso materno, dados do parto e resultados perinatais, investigando-se o crescimento fetal pela ocorrência de neonatos pequenos para a idade gestacional e grandes para a idade gestacional. RESULTADOS: Foram incluídas 374 gestantes que constituíram 3 grupos de estudo, de acordo com a adequação do peso do recém-nascido: idade gestacional adequada (270 casos, 72,2%), pequenos para a idade gestacional (91 casos, 24,3%) e grandes para a idade gestacional (13 casos, 3,5%). Na análise univariada, as mulheres com neonatos pequenos para a idade gestacional apresentaram média significativamente menor do índice de massa corporal pré-gestacional (23,5 kg/m², p<0,001), do índice no final da gestação (27,7 kg/m², p<0,001) e maior proporção de baixo peso materno pelo índice no final da gestação (25,3%, p<0,001). As mulheres com neonatos grandes para a idade gestacional apresentaram média significativamente maior do índice de massa corporal pré-gestacional (29,1 kg/m², p<0,001), do índice no final da gestação (34,3 kg/m², p<0,001) e maior proporção de sobrepeso (30,8%, p=0,02), e obesidade (38,5%, p=0,02) pelo índice pré-gestacional, e obesidade pelo índice no final da gestação (53,8%, p<0,001). Pela análise multivariada, foram identificados como fatores independentes para neonatos pequenos para a idade gestacional o valor do índice de massa corporal no final da gestação (OR=0,9; IC95% 0,8-0,9, p<0,001) e a presença de hipertensão arterial (OR=2,6; IC95% 1,5-4,5, p<0,001); e identificados como fatores independentes para neonatos grandes para a idade gestacional o diagnóstico de diabetes mellitus (OR=20,2; IC95% 5,3-76,8, p<0,001) e a obesidade pelo índice de massa corporal no final da gestação (OR=3,6; IC95% 1,1-11,7, p=0,04). CONCLUSÃO: O estado nutricional materno no final da gravidez de alto risco está associado de forma independente ao crescimento fetal, sendo o índice de massa corporal materno no final da gestação um fator protetor para o neonato pequeno para a idade gestacional e a obesidade fator de risco para o neonato grande para a idade gestacional.

Calorimetría indirecta versus Harris-Benedict para determinar gasto energético basal en pacientes ventilados

El inadecuado aporte nutricional en los pacientes con enfermedades criticas, ha llevado al desarrollo de complicaciones que incrementan la mortalidad y los costos de la atención en salud. Muchos factores están involucrados en el consumo de los nutrientes por el organismo, como: los traslados, las intervenciones quirúrgicas, el uso de vasopresores, la ventilación mecánica, entre otros. Si se presenta imprecisión en la de-terminación del gasto energético, puede conllevar a un sobre aporte alimenticio en el paciente el cual puede afectar la evolución y pronosti-co del individuo. Es de conocimiento universal que los costos en salud cada día se in-crementan, en especial cuando se presenta requerimiento del manejo de un paciente en la unidad de cuidados intensivos. Para predecir el gasto energético basal de los paciente en las UCI se cuentan con herramientas de evaluación sencillas, de fácil uso y económicas, como la ecuación de Harris-Benedict, o herramientas complejas y de difícil manejo como la Calorimetría Indirecta. El incremento en la demanda de servicios con mayor tecnología en el tratamiento de los pacientes, enfrenta al personal de salud para ser más crítico en el uso de la nueva tecnología, por tal motivo, se evaluó la presencia de correlación entre las ecuaciones de Harris-Benedict y Calorimetría Indirecta, encontrando que se presenta una buena correlación entre las ecuaciones, con un valor de Pearson de 0,700 y una p = 0.002. Por lo que se puede concluir que las ecuaciones pueden ser utilizadas para estimar el gasto energético basal de los pacientes en la UCI.

Calculo del valor en riesgo del futuro de energia e internacionalizacion del sector energetico en Colombia

El presente trabajo de grado busca definir cuál es el mejor método para determinar el valor en riesgo del contrato de futuro de energía eléctrica que se transa en Colombia, para cumplir con este objetivo se toma como referencia el marco histórico del VaR y de los futuros seguido de las características de la fijación de precios, la estructura del contrato, que políticas y métodos hay para cubrirse del riesgo y como se realiza en otros países, realizando algunos cálculos de los modelos más tradicionales del Var para luego incorporarlo al marco colombiano y al ente supervisor en este caso la Superintendencia Financiera de Colombia.. Además de revisar las diferentes teorías de internacionalización económicas, de proceso y redes aplicadas al sector energético en Colombia., evaluando su proceso, alcance y posibles mercados futuros.

Custo energético de construção de uma instalação para armazenagem de feno

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Valor nutritivo e estudo cinético do trato digestivo de dietas contendo grãos secos ou ensilados de sorgo de baixo e alto tanino para eqüinos

Quatro éguas sem raça definida (idade e peso corporal médios de seis anos e 400 kg) foram distribuídas em delineamento experimental em quadrado latino para se avaliar o valor nutritivo e o estudo cinético do trato digestivo de grãos secos ou ensilados de sorgo de baixo e alto conteúdos de tanino na alimentação de eqüinos. Os tratamentos consistiram de dietas contendo dois híbridos de grãos de sorgo (baixo e alto níveis de tanino) e dois métodos de conservação (secos e ensilados). As dietas foram isoprotéicas (12,4% PB), com ingestão diária de MS estabelecida em 1,5% PV (relação feno:concentrado de 50: 50). Os parâmetros de trânsito gastrintestinal avaliados foram: k1 (taxa de passagem pelo intestino grosso), k2 (taxa de passagem pelo estômago), TT (tempo de trânsito), TMR (tempo médio de retenção) e TMRT (tempo médio de retenção total). Os tratamentos não afetaram os coeficientes de digestibilidade aparente (CDa) da MS e do amido, cujos valores médios foram 54,04 e 98,91%, respectivamente. Verificou-se efeito benéfico da ensilagem dos grãos de sorgo de alto conteúdo de tanino sobre a digestibilidade da PB e FDN. A CDa da PB e FDN para a dieta contendo grãos secos de sorgo de alto teor de tanino foi de 49,76 e 32,20% e para as dietas com grãos de sorgo de baixo conteúdo de tanino (seco ou ensilado) e grãos ensilados de sorgo de alto teor de tanino foi de 65,63 e 43,32%, respectivamente. Obteve-se somente efeito do método de conservação dos grãos de sorgo (secos vs ensilados) sobre o TMR, em que o valor para as dietas com silagens de grãos ensilados e secos foi, respectivamente, de 40,08 e 37,9h. Concluiu-se que os grãos de sorgo secos de alto teor de tanino não devem ser usados como principal grão energético nos concentrados para eqüinos, por diminuírem a digestibilidade da proteína e fibra.

Energía y pobreza: los problemas del desarrollo energético y los grupos sociales marginados en las zonas rurales y urbanas de Brasil

Incluye Bibliografía

La dinámica del consumo energético industrial en América Latina y sus implicancias para un desarrollo sostenible

Incluye Bibliografía