Feasibility of solar heating systems composed of recyclable packaging for low-income rural communities

Solar heaters are an appropriate technology in tropical and sub-tropical climates to heat bath water by solar energy. Low-cost solar heaters meet the demand of low-income rural communities which currently do not have access to this technology. Current research analyzes the economic viability of solar heaters, built with recyclable materials, to reduce electric energy bill. A solar heating system was built consisting of recyclable materials in accordance with the manuals provided by the Secretariat of Environment of the state of Paraná (SEMA). Duration of use of electric showers by families of rural properties was determined to calculate expenses and billing of electricity. Simulation and material costs showed that the system was feasible. Commercial solar heaters could be replaced at a cost of R$ 22.61 per month during 13 months.

Análise da eficiência do cobre, alumínio e PVC como condutores hidráulicos em aquecedores solares

One of society concerns are preserving the environment and the growing energy demand. These two issues are in conflict since most of the energy used today in some way harms the environment. Then is essential to develop and implement ways to clean and renewable energy. In this way, solar energy stands out as a source of clean energy, renewable, abundant and acessible. Solar energy can be harnessed by photovoltaic cells or by solar collectors. The aim of this article is analysethe yield of the solar heather assembled with hydraulic conductive and plastic bottles using three different materials for hydraulic conductors, in order to compare these efficiences and analyze material which has the best cost-benefit in this type of application. The materials analyzed in this study were copper, aluminum and PVC. For this analysis were assembled three alike solar heaters using each one of these materials, and were done several series of measurements of the temperature water output to each heat with flow between 10 and 30 liters per hour. With these data we can analyze the yield and the performance of copper, aluminum and PVC in this application. So we can conclude that aluminum has a higher efficiency, followed by PVC, and the copper had the lowest efficiency. This behavior kept for all values of flow rates examined

Viabilidades térmica, econômica e de materiais de um sistema solar de aquecimento de água a baixo custo para fins residenciais

An solar alternative system for water heating is presented. Is composed for one low cost alternative collector and alternative thermal reservoir for hot water storing. The collector of the system has box confectioned in composite material and use absorption coils formed for PVC tubes. The box of hot water storage was confectioned from a plastic polyethylene drum used for storage of water and garbage, coated for a cylinder confectioned in fiber glass. The principle of functioning of the system is the same of the conventionally. Its regimen of work is the thermosiphon for a volume of 250 liters water. The main characteristic of the system in considered study is its low cost, allowing a bigger socialization of the use of solar energy. It will be demonstrated the viabilities thermal, economic and of materials of the system of considered heating, and its competitiveness in relation to the available collectors commercially. Relative aspects will be boarded also the susceptibility the thermal degradation and for UV for the PVC tubes. It will be shown that such system of alternative heating, that has as main characteristic its low cost, presents viabilities thermal, economic and of materials

Um sistema simples, eficiente e de baixo custo para a aclimatização de plantas micropropagadas de mandioca.

A micropropagação vem sendo empregada amplamente na multiplicação acelerada de muitas variedades e espécies vegetais. No entanto, apesar de sua enorme aplicação, a micropropagação também enfrenta alguns problemas, sendo um dos mais cruciais a baixa taxa de sobrevivência das plantas durante a aclimatização, ou seja, na transferência das plantas da condição in vitro para um substrato, em casa de vegetação ou estufa, ou diretamente para o campo.Com o objetivo de aumentar a sobrevivência das plantas nessa etapa, desde o início da década de 90 vem sendo empregado um sistema para a aclimatização de material micropropagado de mandioca na Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical. O procedimento é bastante simples, eficiente e barato, e já foi aplicado com sucesso a diversas outras espécies, a exemplo de banana, citros, mamão, melancia, melão, pepino e tomate.

Multiplicação rápida, método simples e de baixo custo na produção de material propagativo de mandioca.

A baixa taxa de multiplicação de mandioca é um dos obstáculos à sua propagação em larga escala. De cada planta de mandioca obtém-se de 5 a 10 manivas de 20 cm de comprimento, num período médio de 12 meses, o que equivale a dizer que a taxa de propagação de mandioca varia de 1:5 a 1:10. Embora produza sementes, comercialmente a mandioca é propagada vegetativamente por meio de pedaços de caule. A propagação vegetativa tem a desvantagem de permitir a transmissão de pragas e patógenos entre as gerações sucessivas de cultivo, caso não sejam tomados cuidados com relação à qualidade do material de propagação. Essa duas características, a baixa taxa de multiplicação e a degenerescência causada pelo acúmulo de pragas, contribuem para escassez de manivas de boa qualidade à disposição de agricultores. Um método simples e barato para aumento da taxa de multiplicação, da mandioca é a multiplicação rápida a qual consiste em cortar hastes da planta de mandioca em pedaços com duas ou três gemas, e plantá-los em canteiro cobertos com plásticos transparente, para reter o calor do sol. Esses canteiros são regados frequentemente, e assim, a umidade e a temperatura elevadas induzem as manivas a brotar. Ao atingir o tamanho de 10 a 15 cm, os brotos são cortados e posto em água, para enraizar. Por sua vez, as manivas de duas ou três gemas voltam a brotar, e nisso consiste a capacidade que essa técnica tem de aumentar a taxa de multiplicação da mandioca. As taxas de multiplicação obtidas nesse trabalho variaram entre 1:140 a 1:170, isto é, um aumento de 14 a 17 vezes em relação a taxa de multiplicação convencional da mandioca (1:10). Embora esses índices estejam abaixo do potencial máximo de multiplicação apresentado na literatura ( aumento de 60 vezes), demonstram o potencial da técnica da multiplicação rápida no aumento da taxa de multiplicação da mandioca, em razão da sua simplicidade e baixo custo.

Extração e fracionamento quantitativo de substâncias húmicas do solo: um procedimento simplificado de baixo custo.

Simplificação de metodologia de extração e fracionamento das substâncias húmicas de material de solo. As informações geradas pela adoção desta metodologia podem ser úteis em trabalhos de classificação de solos, como indicadores do efeito do manejo ou para estudos de dinâmica de carbono no solo.

Inoculação com Azospirillum brasilense: inovação em rendimento a baixo custo.

O que são bactérias promotoras do crescimento de plantas?; Bactérias do gênero Azospirillum promovem o crescimento de plantas?; O que é a fixação biológica do nitrogênio? Azospirillum também pode realizar esse processo?; Que outros benefícios às plantas são atribuídos ao Azospirillum?; Há muitos ensaios de inoculação com Azospirillum conduzidos no mundo?; Pode existir especificidade de Azospirillum com as plantas hospedeiras? E no Brasil, há muitos estudos básicos e aplicados com Azospirillum?; Qual foi a pesquisa que resultou no primeiro inoculante contendo Azospirillum comercializado no Brasil?; Nessa pesquisa pioneira, quais foram os resultados encontrados com o trigo?; E qual foi o efeito da inoculação do milho com Azospirillum?; Quais foram as repercussões desses ensaios com trigo e milho?; E no caso de inoculantes líquidos, quais foram os resultados obtidos em trigo e milho?; Os benefícios pela inoculação com Azospirillum no Brasil são atribuídos à fixação biológica do nitrogênio?; Rendimentos elevados de milho podem ser obtidos via inoculação com Azospirillum?; A partir dos resultados de todos esses ensaios, qual pode ser a recomendação para as culturas do trigo e do milho?; Existem mais resultados obtidos com diferentes doses de fertilizante nitrogenado em trigo e milho?; Quais cuidados devem ser tomados com a compra do inoculante contendo Azospirillum?; Como deve ser feita a inoculação das sementes com Azospirillum?

Minhocário campeiro de baixo custo para a agricultura familiar.

MINHOCÁRIO CAMPEIRO: RESUMO:A minhocultura é uma atividade muito interessante para a produção de adubo orgânico de qualidade nas propriedades familiares. O húmus de minhoca, além de ser rico em nutrientes para as plantas, ajuda a melhorar as características físicas do solo, como a aeração e a retenção de água. Ao contrário do que grande parte dos agricultores pensa, a principal causa do insucesso de um minhocário está em seu no manejo inadequado e não na falta de uma maior infraestrutura, feita com tijolos, telhas e cimento. O minhocário campeiro de baixo custo é construído com materiais disponíveis na própria propriedade e pode ser adaptado a diversas condições. Sugere-se contruir o minhocário com bambus e adotar a largura máxima de 1 metro; o comprimento pode ser variável. Os bambus devem ser colocados intercalados um sobre o outro de forma que suas pontas se cruzem cerca de 5 cm. Para guarnecer as pontas, deve ser fixada uma estaca de cada lado da cruz formada na junção. Os bambus devem ser empilhados até atingirem a altura de 30 cm, embora esse limite possa ser maior conforme a necessidade. O fato de não requerer o uso de arame na sua estrutura e de poder ter sua altura aumentada a qualquer momento, é o que diferencia esse minhocário de outros modelos também construídos com bambu. O interior do minhocário deve ser forrado com sombrite ou filme plástico perfurado, para, ao mesmo tempo, conter o alimento e as minhocas e permitir a drenagem da água da chuva que por ventura venha a cair em seu interior. Para reduzir ao máximo o efeito do impacto da gota da chuva sobre o minhocário, deve ser colocada uma cobertura de folhas secas ou construir uma tampa com ripas de bambus cortadas ao meio e revestí-la com lona plástica. O minhocário deve ser montado em um local onde faça sombra durante a maior parte do dia. A área deve ter uma leve declividade, para que a água da chuva ou de escorrimento não acumule em seu interior. SCHIEDECK, G.; SCHWENGBER, J.E.; GONÇALVES, M. de M.; SCHIAVON, G. de A.; CARDOSO, J.H. Minhocário campeiro de baixo custo para a agricultura familiar. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2007. (Comunicado Técnico, 171).

Híbridos orgânicos-inorgânicos para aplicações de baixo custo em óptica integrada

O objectivo desta tese é a utilização de materiais híbridos orgânicos-inorgânicos, designados por di-ureiasis modificados pela adição de tetra-propóxido de zircónio (Zr(i-OPr)4) estabilizado com ácido metacrílico (CH2=C(CH3)COOH), obtidos pela via sol-gel, para aplicações em dispositivos ópticos integrados de baixo custo. A estrutura local dos di-ureiasis com diferentes concentrações de propóxido de zircónio (20 a 80 % mol) foi estudada por difracção de raios-X, espalhamento de raios X a baixos ângulos, microscopia de força atómica, ressonância magnética nuclear dos núcleos dos átomos de 29Si e 13C, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, espectroscopia de Raman por transformada de Fourier e termogravimetria. A influência dos parâmetros de síntese, concentração de tetra propóxido de zircónio e rácio tetra propóxido de zircónio: ácido metacrilico na estrutura e propriedades das amostras em monólito e filmes finos (depositados pela técnica de deposição por rotação do substrato) foram avaliadas, permitindo obter amostras transparentes, fotopolimerizáveis e estáveis termicamente até aos 100 ºC. Foram determinadas as propriedades dos guias planares em substratos de vidro borosilicato e silício oxidado (1de refracção (1,4774-1,5149 a 1550 nm), espessura (6-10 μm), perdas por propagação (~1,5 dB/cm) e rugosidade (~5,0 nm). Posteriormente o processo de escrita laser directa permitiu a gravação de dispositivos para óptica integrada de que são exemplos: guias de onda em canal com diâmetros modais de 2,5 μm (monomodo) e de 15-20 μm (multimodo) e contraste de valor do índice de refracção de 2x10-3; divisores de potência óptica com geometria em Y com rácios de divisão de ~50:50; filtros ópticos baseados em redes de Bragg com valores de rejeição do sinal óptico de 10 dB (monólitos) e 24 dB (filmes finos); cavidades ópticas do tipo Fabry-Perot com valores de rejeição de ~5 dB e gama espectral livre de 16,5 e 35,5 GHz. A actuação termo-óptica de uma estrutura do tipo Mach-Zhender simétrica conduziu a uma atenuação do sinal óptico de 7,5 dB.

Testes em batch para selecionar fontes de carbono de baixo custo adequadas ao crescimento e atividade de bactérias sulfato-redutoras

Dissertação de mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologias, Universidade do Algarve, 2015

Sistema de visão inteligente de baixo custo para parque de estacionamento

Dissertação de mestrado, Engenharia Elétrica e Eletrónica, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2015

Analisador de espectro de baixo custo com frequência de operação entre 2 e 3 GHz

Com o surgimento de novos sistemas de telecomunicações sem fios, que necessitam de maiores potências de emissão e largura de banda disponível, surgem os regulamentos que controlam as emissões rádio. Só assim estas tecnologias podem coexistir em bandas próximas, com o máximo desempenho e com a garantia que os níveis de poluição electromagnética não são ultrapassados. Cada vez mais, regulamentos que limitam a potência da transmissão têm em vista questões de saúde pública e por isso devem ser estritamente respeitados. Para se poder controlar as emissões rádio é necessário um dispositivo que consiga analisar o espectro rádio. Um dos instrumentos fundamentais na metrologia de radiofrequência é o analisador de espectros, que tem como principal função apresentar a potência de porções do espectro em função da frequência. Existem vários tipos de analisadores espectrais, que se baseiam em arquitecturas de recepção distintas. O tipo de analisador define a sua complexidade e o tipo de análises que consegue fazer. Com esta dissertação pretende-se mostrar a implementação de um analisador de espectro portátil, de baixo custo, baseado num receptor heteródino e com uma frequência de operação compreendida entre os 2 e os 3 GHz. Este projecto abrange diversas áreas, desde o hardware de recepção rádio, passando pelo microcontrolador que faz a aquisição de dados e comunicação com o computador, acabando na aplicação que foi desenvolvida em Java para permitir ao utilizador uma interface de utilização simples e funcional. Foi também desenvolvida com sucesso uma antena impressa adequada à banda de frequência referida. Embora tenham existidos problemas simples, um na localização do filtro passa-banda e o outro na resposta do filtro intermédio, os objectivos foram alcançados obtendo-se um analisador de espectro portátil, funcional e de baixo custo, conforme pretendido. O analisador tem um erro máximo na detecção de potência de 2,5 dB e o tempo de varrimento máximo é cerca de 16 segundos com 500 pontos de resolução. Foram realizadas várias medições e uma comparação com um analisador de espectros comercial, para demonstrar o funcionamento e desempenho do analisador desenvolvido, tendo os resultados sido bastante promissores. A funcionalidade deste analisador medir a potência do sinal ao longo do tempo é uma mais-valia face ao analisador comercial utilizado para a comparação.

Planeamento de rede LTE de baixo custo com uso de repetidor

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Sistema localizador interior de baixo custo

Projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Utilização de sensores de baixo custo na medição de monóxido de carbono no ar ambiente

Nos últimos anos tem-se assistido à introdução de novos dispositivos de medição da poluição do ar baseados na utilização de sensores de baixo custo. A utilização menos complexa destes sistemas, possibilita a obtenção de dados com elevada resolução temporal e espacial, abrindo novas oportunidades para diferentes metodologias de estudos de monitorização da poluição do ar. Apesar de apresentarem capacidades analíticas distantes dos métodos de referência, a utilização destes sensores tem sido sugerida e incentivada pela União Europeia no âmbito das medições indicativas previstas na Diretiva 2008/50/CE, com uma incerteza expandida máxima de 25%. O trabalho desenvolvido no âmbito da disciplina de Projeto consistiu na escolha, caracterização e utilização em medições reais de um sensor de qualidade do ar, integrado num equipamento protótipo desenvolvido com esse fim, visando obtenção uma estimativa da incerteza de medição associada à utilização deste dispositivo através da aplicação da metodologia de demonstração de equivalência de métodos de medição de qualidade do ar definida pela União Europeia. A pesquisa bibliográfica realizada permitiu constatar que o monóxido de carbono é neste momento o parâmetro de qualidade do ar que permite ser medido de forma mais exata através da utilização de sensores, nomeadamente o sensor eletroquímico da marca Alphasense, modelo COB4, amplamente utilizado em projetos de desenvolvimento neste cotexto de monitorização ambiental. O sensor foi integrado num sistema de medição com o objetivo de poder ser utlizado em condições de autonomia de fornecimento de energia elétrica, aquisição interna dos dados, tendo em consideração ser o mais pequeno possível e de baixo custo. Foi utlizado um sistema baseado na placa Arduino Uno com gravação de dados em cartão de memória SD, baterias e painel solar, permitindo para além do registo das tensões elétricas do sensor, a obtenção dos valores de temperatura, humidade relativa e pressão atmosférica, com um custo global a rondar os 300 euros. Numa primeira fase foram executados um conjunto de testes laboratoriais que permitiram a determinação de várias características de desempenho em dois sensores iguais: tempo de resposta, a equação modelo do sensor, avaliação da repetibilidade, desvio de curto e longo termo, interferência da temperatura e histerese. Os resultados demonstraram um comportamento dos sensores muito linear, com um tempo de resposta inferior a um minuto e com uma equação modelo do sensor dependente da variação da temperatura. A estimativa da incerteza expandida laboratorial ficou, para ambos os sensores, abaixo dos 10%. Após a realização de duas campanhas reais de medição de CO em que os valores foram muito baixos, foi realizada uma campanha de quinze dias num parque de estacionamento subterrâneo que permitiu a obtenção de concentrações suficientemente elevadas e a comparação dos resultados dos sensores com o método de referência em toda a gama de medição (0 a 12 mol.mol-1). Os valores de concentração obtidos pelos dois sensores demonstraram uma excelente correlação com o método de referência (r2≥0,998), obtendo-se resultados para a estimativa da incerteza expandida de campo inferiores aos obtidos para a incerteza laboratorial, cumprindo o objetivo de qualidade de dados definido para as medições indicativas de incerteza expandida máxima de 25%. Os resultados observados durante o trabalho realizado permitiram confirmar o bom desempenho que este tipo de sensor pode ter no âmbito de medições de poluição do ar com um caracter mais indicativo.