Дисертації: "620.9:697.32"

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Ronchi, Renata Peterle. "Avaliação da eficiência do ultrassom no processo de separação de fases em água produzida e em emulsões sintéticas do tipo O/A." reponame:Repositório Institucional da UFES, 2014. http://repositorio.ufes.br/handle/10/1875.

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CAPES
Um grande problema das indústrias petrolíferas está relacionado ao desenvolvimento de tecnologias eficazes para o tratamento da água produzida proveniente da etapa de processamento primário, apresentando-se como emulsões estáveis do tipo óleo/água. Este estudo descreve uma metodologia de síntese de emulsões do tipo óleo em água, e aplica testes com ultrassom, para avaliar a capacidade desta técnica em propor uma separação de fases e consequente redução do Teor de Óleos e Graxas (TOG). Dentre o estudo de síntese de emulsões, a emulsão mais estável constituiu em 1% (m/m) de óleo, sem adição de ácido, base ou sílica. Neste contexto, empregou-se essa emulsão nos testes que foram desenvolvidos com banhos de ultrassom de 25, 35, 45 e 130 kHz, nas temperaturas de 25 e 60 °C, no tempo de exposição de 20 minutos xxvi e ainda com avaliação da presença ou não de anéis de Raschig. O estudo evidenciou que a técnica de ultrassom aplicada na emulsão sintética apresentouse como promissora, retirando cerca de 70% do óleo presente na água, nas frequências de 35, 45 e 130 kHz, na temperatura de 60 °C e na presença de anéis de Raschig. Essas condições, que apresentaram os melhores resultados, foram selecionadas, também, para o estudo das águas de produção do campo A, de tempos menores de exposição ao ultrassom, em emulsões sintéticas mais concentradas e com partículas coloidais e de anéis de outros materiais que não o vidro (cobre, PVC, PTFE, aço e polipropileno). Os resultados indicaram que os testes podem ser otimizados para um tempo de exposição de 15 minutos, além disso, a presença de anéis de materiais mais densos, como o cobre e o aço, intensificou a separação das fases, alcançando valores de até 80% de redução do TOG. Para as outras emulsões sintéticas e as águas de produção os resultados de redução no valor do TOG foram menores do que para a emulsão 1% (m/m) de óleo, sem adição de ácido, base ou sílica. Concluiu-se então que o método desenvolvido, em escala laboratorial, foi eficiente para a separação das fases e além de ser um processo físico de separação, simples, de baixo tempo de residência e sem a adição de produtos químicos.
A major problem in the petroleum industries is related to the development of effective technologies for the wastewater treatment derived from the primary processing stage, which presents stable emulsions of oil in water (O/W). A methodology for the synthesis of O/W emulsions is tried. It runs a few tests with ultrasound equipment in order to evaluate the ability of this technique in phase separation and the reduction in the content of Oils and Grease (TOG). The most stable emulsion obtained was the 1% (w/w) O/W emulsion, without any addition of compounds. That emulsion was then employed in the tests developed with ultrasonic equipment with frequencies of 25, 35, 45 and 130 kHz at temperatures of 25 and 60 °C. The 20-minute exposure time and presence or absence of Raschig rings were assessed too. The use of ultrasound applied in synthetic emulsion appeared as a promising technique. It could remove about 70% of the xxvii oil content in the oil by applying frequencies of 35, 45 and 130 kHz at 60 °C with Raschig rings. The conditions of the best results were also selected for the study of produced water derived from the field A, but this time with shorter exposure time to ultrasound with more concentrated synthetic emulsions and colloidal particles, utilizing further materials like copper, PVC®, PTFE®, steel and polypropylene. Good results were obtained for 15-minute exposure time to ultrasound and denser materials such as copper and steel. TOG could reach values of up to 80% of reduction. The results for the other synthetic emulsions and produced water were worse than the 1 % (w/w) O/W emulsion, without acid, base or silica. Therefore, one can conclude this as an efficient laboratory method for oil/water phase separation and still fits a simple physical separation process with low cost, low dwell time and no need of chemical products.

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Almeida, Priscilla de Souza. "Contribuições para a pirólise da casca de cacau em leito de jorro : estudos da fluidodinâmica experimental e simulação via CFD." Universidade Federal do Espírito Santo, 2016. http://repositorio.ufes.br/handle/10/5356.

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Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9535_Dissertação Priscilla S Almeida versão inicial.pdf: 1564615 bytes, checksum: 7083a7981886f6003c70b29a150638e6 (MD5) Previous issue date: 2016-01-26
A substituição de recursos não renováveis por renováveis é um dos grandes objetivos almejados mundialmente. O Brasil é um país que tem obtido sucesso nesta corrida por uma matriz energética onde as fontes alternativas são predominantes. A biomassa é uma fonte renovável promissora que ao ser utilizada com adequadas tecnologias é capaz de gerar produtos com alto potencial energético.A pirólise se destaca no cenário das tecnologias de conversão termoquímica, sendo os reatores mais indicados no processo aqueles capazes de fornecer uma excelente mistura dos componentes a serem pirolisados. O leito de jorro, por ser um equipamento que proporciona um elevado contanto entre sólidos e fluido, adéqua-se como um bom reator de pirólise. Sendo assim, um estudo fluidodinâmico do comportamento das partículas envolvidas neste processo é uma das etapas básicas para aplicação desta técnica. A casca do cacau é o principal resíduo do processo de beneficiamento do cacau, compondo cerca de 80% do fruto. Utilizada normalmente para produção de ração animal e fertilizantes,essa biomassa pode ser vista como uma conveniente fonte energética. O presente trabalho tem como objetivo principal estudar a fluidodinâmica de uma mistura binária composta por partículas de casca de cacau e areia em um leito de jorro. Foram avaliados parâmetros como velocidade de mínimo jorro e queda de pressão de jorro estável através de análises estatísticas para diferentes alturas de leito estático (6, 8 e 10cm) e frações mássicas de casca de cacau (25, 50 e 75%). A segregação das misturas foi analisada nas alturas de leito e frações mássicas da casca de cacau adotadas no estudo fluidodinâmico, variando a velocidade do ar em 10, 20 e 30% acima da velocidade de mínimo jorro. O regime de jorro estável foi estabelecido na região experimental estudada. Constatou-se que a velocidade de mínimo jorro não foi influenciada por variações na fração mássica, diferentemente da queda de pressão de jorro estável que sofreu interferência tanto da fração mássica quanto da altura de leito estático. A segregação das partículas foi observada nas regiões do topo e do fundo do leito. Simulações via CFD foram realizadas empregando o modelo Euleriano para descrever o escoamento gás-sólido no leito de jorro e utilizando uma malha bidimensional estruturada. As simulações se mostraram de acordo com o observado experimentalmente com relação ao comportamento fluidodinâmico e a segregação no fundo do leito

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Barcelos, Kamilla Malverdi. "Análise do potencial do leito de jorro como reator para pirólise da casca de coco : estudo experimental e simulação via CFD." Universidade Federal do Espírito Santo, 2016. http://repositorio.ufes.br/handle/10/5355.

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Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9534_Dissertação Kamilla Malverdi versão inicial.pdf: 2544191 bytes, checksum: 5bb75b3cbf05bc7d22f2c680d43a413c (MD5) Previous issue date: 2016-01-25
O aumento significativo no consumo e industrialização de água de coco verde no Brasil tem gerado grande quantidade de resíduos, os quais ampliam os problemas ambientais quando dispostos de maneira inadequada. No contexto atual de crescentes preocupações com questões energéticas, o potencial dessa biomassa como fonte renovável de energia é destacado. Dentre as tecnologias de conversão termoquímica de materiais lignocelulósicos, a técnica de pirólise vem recebendo atenção especial e o leito de jorro tem sido investigado como um reator promissor para esse processo, devido ao bom contato gás-sólido que proporciona. Entretanto, a complexidade fluidodinâmica nesse equipamento permanece sendo o principal obstáculo para sua utilização. Assim, com o intuito de contribuir para a aplicação do leito de jorro como reator de pirólise, este trabalho tem como objetivo investigar o comportamento fluidodinâmico das misturas de casca de coco e areia por meio de estudos experimentais e simulação via CFD. A análise dos dados de queda de pressão no leito permitiu identificar regimes de jorro estáveis para misturas com até 40% em massa de casca de coco. Para avaliar o efeito da fração mássica da casca de coco (10, 25 e 40 %) e altura de leito estático (6, 8, 10 cm) sobre a condição de jorro mínimo, foi realizada uma análise estatística por meio de um planejamento fatorial 32 com dois pontos centrais. Foi verificada a influência da massa total das partículas no leito e porosidade da mistura sobre a condição de mínimo jorro. A segregação ocorreu de forma sutil para todas as condições experimentais e o índice de mistura se desviou mais do ideal na base do equipamento, com predominância de areia, partícula mais densa, nessa região. O modelo Euleriano Granular Multifásico foi utilizado para descrever o escoamento de ar-sólido no leito de jorro e mostrou-se adequado para representar qualitativamente esse fenômeno. Entretanto, ao se analisar os valores de queda de pressão de mínimo jorro, nota-se que os resultados simulados subestimam os experimentais, com um erro relativo máximo de -34,26%. Diante da análise da estabilidade do leito, segregação e a fração de volume de cada fase na mistura, é recomendada a utilização de misturas com fração mássica de casca de coco de 25% em testes de pirólise.

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Souza, Felipe Oliveira. "Desenvolvimento de método de extração-floculação por aplicação de ondas ultrassônicas em óleo lubrificante usado." Universidade Federal do Espírito Santo, 2015. http://repositorio.ufes.br/handle/10/5346.

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CAPES
Neste trabalho é proposto um processo baseado no uso de ultrassom (US) para a recuperação de óleos lubrificantes usados que não foram degradados. O sistema consistiu na aplicação de um campo acústico através de um banho de US sendo que o óleo lubrificante usado e contaminado (OLUC) foi misturado com diferentes solventes no interior de recipientes cilíndricos. Após a aplicação do ultrassom, o óleo recuperado foi submetido à determinação de suas propriedades reológicas e físico-químicas, conforme portaria ANP 129/1999. Foram realizadas análises dos parâmetros de solubilidade de Hildelbrand/Hansen para a identificação dos melhores solventes extratores. A metodologia desenvolvida foi otimizada pela utilização de modelos estatísticos de planejamentos experimentais. A análise comparativa do método desenvolvido, com demais métodos de extração por agitação, permitiu observar que a aplicação de ultrassom aumenta o rendimento em massa do processo em pelo menos 36%. A recuperação de óleos lubrificantes a partir do OLUC, utilizando tecnologias de ultrassom, permite uma economia significativa de tempo e energia em relação aos demais processos utilizados industrialmente. A extração facilitada por ultrassom e solventes alcóolicos é um método inovador, simples, eficiente e ecologicamente correto. A aplicação desta tecnologia permitirá que a logística de recuperação do óleo lubrificante usado e contaminado seja mais simples, acessível e beneficie a sociedade e meio ambiente como um todo.

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Озеруга, Олексій Володимирович. "Реконструкція опалювальної водогрійної котельні для житлового масиву в м. Миколаєві". Master's thesis, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/38448.

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Магістерська дисертація на здобуття ступеня магістра за освітньо-професійною програмою підготовки на тему: «Реконструкція опалювальної водогрійної котельні для житлового масиву у м. Миколаєві» 104 с., 24 рис., 11 табл., 5 дод., 34 джерел, 10 креслеників формату А1 чи більшого. Об’єкт розробки – районна водогрійна котельня. Мета роботи – реконструкція котельні з метою безперебійного теплопостачання мешканців житлового масиву гарячою водою на системи опалення. Наведені розрахунки теплової схеми котельні, вибір основного та допоміжного обладнання, аеродинамічний розрахунок газового тракту. Існуюча система вентиляції котельні запроектована для умов асиміляції теплонадходжень від працюючого обладнання та забезпечення однократного повітрообміну за годину. Вентиляція котельного залу запроектована припливно-витяжна з природним побудженням з витяжкою повітря через існуючий світло-аераційний ліхтар. Опалення котельного залу передбачено за рахунок теплонадлишків від технологічного обладнання та системи опалення котельні. Для опалення котельної зали встановлено чотири опалювальних агрегати Volcano VR3. Опалення побутових приміщень забезпечується існуючою радіаторною системою опалення. Розроблений стартап-проект, в результаті техніко-економічних розрахунків показано, що встановлення теплоутилізаційної установки з поверхневими калориферами дає економічний ефект біля 4181510 грн за рік.
Master's Thesis for Master's Degree in Educational and Professional Training Program on the topic: "Reconstruction of a water-heating boiler house for heating a residential area in Mykolayiv", 104 p., 24 fig., 11 tables, 5 app., 34 sc., 10 A1 format drawings or bigger. The object of development is a district boiler. The purpose of the work is the reconstruction of the boiler house for the purpose of uninterrupted heat supply of the residents of the residential area with hot water to the heating systems. The calculations of the heat loss of the room in the cold period of the year and the receipt of heat and humidity to them are given. The existing boiler room ventilation system is designed for the conditions of assimilation of heat from the operating equipment and for providing three times air exchange per hour. The ventilation of the boiler room is designed with a naturally aspirated inlet and outlet. Heating of the boiler room is provided at the expense of heat surpluses from technological equipment and boiler heating system. One Volcano VR3 heating unit is installed to heat the boiler room. Household heating is provided by an existing radiator heating system. A startup project has been developed, as a result of technical and economic calculations it is shown that the reconstruction of the boiler room gives an economic effect for about 4181510 UAH a year.
Магистерская диссертация на соискание степени магистра по образовательно-профессиональной программе подготовки на тему: «Реконструкция отопительной водогрейной котельной для жилого массива в г. Николаеве» 104 с., 24 рис., 11 табл., 5 доп., 34 источников, 10 чертежей формата А1 или большего. Объект разработки - районная водогрейная котельная. Цель работы - реконструкция котельной с целью бесперебойного теплоснабжения жителей жилого массива горячей водой на системы отопления. Приведенные расчеты теплопотерь помещения в холодный период года и поступления теплоты и влаги к ним. Существующая система вентиляции котельной запроектирована для условий ассимиляции теплопоступлений от работающего оборудования и обеспечения трехкратного воздухообмена в час. Вентиляция котельного зала запроектирована приточно-вытяжная с естественным побуждением с вытяжкой через существующий свето-аэрационный фонарь. Отопление котельного зала предусмотрено за счет теплоизбытков от технологического оборудования и системы отопления котельной. Для отопления котельной залы установлен один отопительный агрегат Volcano VR3. Отопления бытовых помещений обеспечивается существующей радиаторной системой отопления. Разработанный стартап-проект, в результате технико-экономических расчетов показано, что реконструкция котельной дает экономический эффект около 4181510 в год.

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Batista, Renato Rocha. "Rotas de aproveitamento tecnológico de resíduo orgânico agrícola : casca de coco, casca de cacau e casca de café : destinadas à geração de energia." reponame:Repositório Institucional da UFES, 2014. http://repositorio.ufes.br/handle/10/1876.

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CAPES
A avaliabilidade de resíduos agrícolas para geração de bioenergia vem se destacar como interesse recente por parte do setor de agroenergia. Para essa finalidade, esse trabalho de dissertação realiza-se um estudo bibliográfico de caracterização de resíduos da casca do cacau, coco e café; para adequação às tecnologias de biodigestão anaeróbia, pirólise e combustão direta. Avalia-se as possibilidades de rotas tecnológicas para a transformação do potencial energético inerente à composição dos resíduos de fruta em energia elétrica. O objetivo é direcionado à síntese estrutural de processos químicos pela representação do problema por meio de árvores de estado. A partir da combinação dos elementos de estudo envolvidos: resíduos frutíferos, tecnologias de beneficiamento da biomassa e tecnologias de conversão química; são propostas as possibilidades de rotas tecnológicas para composição dos ramos das árvores de estado. A etapa de otimização estrutural é direcionada à aplicação do método heurístico em relação ao problema de síntese. Dessa forma, é selecionada a rota tecnológica mais promissora de aproveitamento energético de cada resíduo. Como resultado, a biodigestão anaeróbia em reator do tipo batelada se mostrou a rota química mais promissora para o resíduo da casca de cacau. Para o resíduo da casca de coco, a rota química adequada foi a combustão direta, realizada em caldeira de grelha fixa; e para o resíduo da casca de café, a rota de conversão termoquímica do tipo pirólise precedida de peletização se mostrou mais promissora. Como contribuição, cabe destacar a possibilidade de valoração energética de resíduos frutíferos até então considerados inúteis para o setor energético. A representação do problema pela sistemática de árvores de estado e posterior resolução pela aplicação de regras heurísticas demonstra a originalidade do trabalho proposto.
The availability of agricultural waste for bioenergy generation come to propose the recent interest by agroenergy sector. For this goal, this dissertation show a bibliografic study for waste characterization of cocoa bark, coconut bark and coffee bark in according to bioenergy technologies: anaerobic digestion, pyrolisys and direct combustion. Its made analysis of technology route possibilities for transform the energy potencial from fruit waste composition in electric energy. The objective its towards the structural synthesis of chemical process by problem representation with process state trees. From the combination of elements of study: fruit waste, biomass processing technology and chemical conversion technologies; its proposed the possibilities of technology routes for elaborate the branches of state trees. The step of structural optimization its based in applied the heuristics method towards the syntesys problem. Thus, its selected the most promised technology route of energetic use of each waste. As a result, the anaerobic digestion in batch reactor was the better option for cocoa bark. For a coconut bark, the chemistry route more adequated was the direct combustion, realized in boiled fixed grid; and for a coffee bark, the thermochemical pyrolysis conversion preceded by pelletization compactation showed more promised. As contribution from this work of dissertation stands out the possibility of energetic valorization of fruit waste untill then considered useless for energetic sector. The problem representation by systematic of state trees and after applied solution by heuristics rules show the originality from this proposed work.

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Silva, Leonardo Rogério Binda da. "Particionador paralelo de grafos utilizando algoritmos heurísticos para aplicação em simuladores paralelos de reservatórios de petróleo." Universidade Federal do Espírito Santo, 2014. http://repositorio.ufes.br/handle/10/5337.

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O petróleo é atualmente o combustível mais utilizado no mundo. Recuperá-lo com a maior viabilidade econômica possível é uma busca incessante das companhias produtoras. Nesse cenário, a simulação numérica de reservatórios utilizando computadores paralelos de memória distribuída (clusters) desponta como uma importante ferramenta. Esses aplicativos manipulam malhas de pontos discretizados que representam o domínio do reservatório de petróleo. Uma etapa importante da simulação utilizando clusters é o particionamento dessa malha para que cada um dos nós processadores possa executar seus cálculos sobre uma porção da mesma. As malhas de domínio podem ser representadas por grafos. Particionar malhas, então, torna-se um problema de particionamento de grafos. Caso o número de vértices do grafo que representa a malha seja muito elevado, particionadores seriais podem apresentar problemas de desempenho. Particionadores de grafos utilizando clusters surgem como alternativas interessantes nessa situação, minimizando os tempos gastos nos particionamentos. Trata da implementação de um particionador paralelo de grafos para ser utilizado em clusters baseado nas Heurísticas de particionamento propostas e implementadas de maneira serial por Bonatto (2010). O particionador paralelo foi desenvolvido utilizando a linguagem de programação Java e a biblioteca de passagem de mensagens MPJ Express. Tipos abstratos de dados eficientes foram propostos e implementados para que o desempenho fosse otimizado. O particionador de grafos paralelo realizou o corte de diversos grafos, obtendo em sua grande maioria cortes menores do que os encontrados pelo particionador serial de Bonatto (2010) e por programas como o METIS e o CHACO. Melhorias ao particionador serial de Bonatto (2010) foram propostas. Análises de speedup e eficiência paralela foram realizadas para constatar os ganhos de tempos obtidos com a paralelização das heurísticas.

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Facuri, Rafael Manache. "Estudo do escoamento laminar sólido-líquido em anular excêntrico empregando a técnica de dinâmica de fluidos computacional." Universidade Federal do Espírito Santo, 2014. http://repositorio.ufes.br/handle/10/5342.

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Técnicas de exploração como poços horizontais, para aumentar a eficiência de produção, têm sido praticadas, porém isso traz um cenário desafiador para a operação, o que inclui o transporte de cascalhos durante a perfuração do poço. Diversos parâmetros afetam a eficiência desse transporte, incluídos, principalmente, nas propriedades do fluido de perfuração e nas características do sistema de perfuração. Além da ampla gama de parâmetros, e suas interações, o que dificulta os estudos deste tema, as condições reais às quais estas variáveis se aplicam como, torna o desafio ainda mais complexo, pois essas condições nem sempre reprodutíveis em unidades experimentais. Nesse sentido, buscou-se modelar, através da técnica de CFD (Computational Fluid Dynamics), o fenômeno multifásico de transporte dos cascalhos pelo fluido de perfuração. O modelo computacional foi baseado na abordagem Euleriana Granular para simulação do escoamento multifásico sólido-líquido em regime laminar, sendo seu desempenho avaliado a partir dos dados experimentais de Yu et. al. (2007). Com esse modelo, analisou-se a fluidodinâmica do escoamento para um fluido não-Newtoniano tipo plástico de Bingham em uma coluna horizontal com excentricidade de 13,74 mm (offset), abordando os efeitos da vazão do fluido, da rotação da coluna e da taxa de penetração na eficiência do transporte dos cascalhos utilizando o planejamento experimental do tipo composto central de 16 ensaios. A comparação dos resultados experimentais de Yu et. al. (2007) e do modelo mostrou boa concordância, com desvios médios de |6,6%|. Posto isso, foi possível elucidar a ordem de grandeza dos efeitos das variáveis sobre a concentração de cascalhos e a queda de pressão, com destaque para o efeito potencializador da rotação da coluna na eficiência da limpeza do poço e o importante efeito da vazão na queda de pressão. Entretanto, a vazão apresentou insignificante efeito sobre a concentração de cascalhos, mostrando que dentro da faixa do escoamento laminar, a eficiência da limpeza do poço é pouco afetada da vazão do fluido de perfuração. Os resultados das simulações numéricas corroboraram com os resultados encontrados na literatura.
Exploration techniques such as horizontal wells to increase production efficiency have been practiced but it brings a challenging scenario for the operation, which includes the transport of cuttings during the drilling operation. Several parameters affect the efficiency of the transport including mainly properties of the drilling fluid and the characteristics of the drilling system. Besides the wide range of variables, and their interactions, which affects this efficiency and makes this study difficult, the real conditions in which these variables are applied as high temperature and pressure, it makes the challenge even more complex, especially because these conditions are not always possible to be reproduced in experimental units. In this sense the multiphase flow phenomenon of carrying cuttings by the drilling fluid was modeled through the technique of CFD (Computational Fluid Dynamics). The computational model was based on the Eulerian Granular approach for simulating the solid-liquid multiphase flow in a laminar regime and the model was validated by the experimental data from Yu et al. (2007). With this model the fluid dynamics of a non-Newtonian fluid Bingham plastic was analyzed in a horizontal column with eccentricity of 13.74 mm (offset) studying the effects of the drilling fluid flow, the drilling pipe rotation and penetration rate in the efficiency of cuttings removal, using central composite design with 16 runs. The comparison of the experimental results of Yu et al. (2007) and the model showed good agreement with average deviations of |6.6%|. That said, it was possible to elucidate the order of magnitude of the effects of the variables on the cutting removal and the pressure drop, giving special attention for the maximizing effect of drilling pipe rotation on the hole cleaning efficiency and for the important effect of fluid flow on the pressure drop. However, the flow had insignificant effect on the cuttings concentration, showing that within the tested range of laminar flow, the hole cleaning efficiency is little affected by flow of the drilling fluid. The results of the numerical simulations agreed with the results found in the literature.

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Ястремська, Лариса Сергіївна, and Катерина Миколаївна Яблонська. "Wastewater treatment and energy carier producing by thermophilic anaerobic association." Thesis, National Aviation Universitty, 2013. http://er.nau.edu.ua/handle/NAU/38606.

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With sewage сardboard-рaper enterprise Kyiv isolated of technologically promising thermophilic (60 oC) anaerobic microbe association that consists of cellulolytic and methanogenic bacteria. Within 4-5 days association completely destroys the cellulose and synthesizes the first hydrogen and later methane. Besides methane is also formed ethanol, acetate, propionate, butyrate. When using anaerobic аssociation in wastewater cleaning сardboard - рaper enterprise, chemical consumption oxygen decreases by three times

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Benevides, Lorena Coelho. "Pirólise do bagaço de laranja : análise cinética dos estágios de secagem e devolatização." Mestrado em Energia, 2015. http://repositorio.ufes.br/handle/10/1864.

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CAPES
O Brasil produz 1,4 milhões de toneladas de suco de laranja, sendo responsável por 50% da produção mundial. Estima-se que 40-60% do volume processado seja considerado rejeito. Uma alternativa de aproveitamento da biomassa residual é a sua utilização para a obtenção de energia a partir do processo de pirólise. A compreensão desse processo envolve o estudo da cinética de degradação da biomassa residual, dos fenômenos de transporte, bem como do tipo, configuração e condições ótimas de operação do reator. O objetivo principal deste trabalho é o estudo cinético da pirólise de bagaço de laranja. Com relação à análise termogravimétrica, esta foi avaliada em dois estágios: o primeiro referente à perda de água livre até 373 K (secagem) e o segundo referente às reações de pirólise (devolatilização). Para a fase de secagem, modelos semi-empíricos de secagem foram usados em suas formas não isotérmicas. Já para a fase de devolatilização, utilizaram-se os modelos isoconversionais e o das reações paralelas independentes (RPI) reparametrizado. Para o primeiro estágio, o modelo que melhor descreveu a etapa de secagem dinâmica foi o de Overhutz, obtendo-se energia de ativação média de 11,24 kJ/mol. Já para o segundo estágio, os modelos isoconversionais apresentaram energia de ativação entre 104,94 e 417,27 kJ/mol. O modelo de Reações Paralelas Independentes Reparametrizado apresentou energia de ativação entre 130,32 e 153,62 kJ/mol, 144,00 e 194,65 kJ/mol, 59,23 e 85,41 kJ/mol, 74,16 e 148,89 kJ/mol, e 163,95 e 184,23 k/mol para hemicelulose, celulose, lignina, pectina e componente não conhecido, respectivamente. As frações dos subcomponentes do bagaço de laranja também foram estimados e obtiveram-se valores aproximados de 21, 31, 17, 25 e 6% de hemicelulose, celulose, lignina, pectina e componente x, respectivamente. Além disso, avaliou-se a cinética de secagem convectiva do bagaço, visto que o mesmo possui uma alta umidade inicial, empregando-se as equações semi-empíricas de cinética de secagem. A energia de ativação para a cinética convectiva do bagaço de laranja foi de 20,99 kJ/mol e o modelo de Overhultz foi o que melhor se adequou aos dados experimentais.
Brazil produces 1.4 million tons of orange juice, accounting for 50% of world production. It is estimated that 40-60% of the volume processed is considered tailings. An alternative use of residual biomass is their use for obtaining energy from the pyrolysis process. Understanding this process involves the study of the residual biomass degradation kinetics, transport phenomena, and the type, configuration, and optimal conditions of reactor operation. The aim of this work is the kinetic study of orange bagasse pyrolysis. With respect to thermogravimetric analysis, this was assessed in two stages: the first refers to the free water loss to 373 K (drying) and the second referring to the pyrolysis reactions (devolatilization). For the drying step, the semi-empirical models of drying were used in their non-isothermal forms. As for the devolatilization phase, they used the isoconversionais models and independent parallel reactions (RPI) reparametrized. For the first stage, the model that best describes the dynamic drying step was to Overhutz, obtaining average activation energy of 11,24 kJ/mol. As for the second stage, isoconversionais models showed activation energy between 104,94 and 417,27 kJ/mol. The reparametrized Independent Parallel Reactions model presented activation energy between 130,32 and 153,62 kJ/mol, 144,00 and 194,65 kJ/mol, 59,23 and 85,41 kJ/mol, 74,16 and 148,89 kJ/mol, and 163,95 and 184,23 kJ/mol for hemicellulose, cellulose, lignin, pectin, and component not known respectively. Fractions of subcomponents of orange bagasse were also estimated and is obtained approximate values of 21, 31, 17, 25 and 6% hemicellulose, cellulose, lignin, pectin and component x, respectively. In addition, it evaluated the convective drying kinetics bagasse, since it has a high initial moisture content, using the semi-empirical equations drying kinetics. The activation energy for convective kinetics of orange bagasse was 20,99 kJ/mol and the Overhultz model was the one best suited to the experimental data.

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Cuevas, David José Farinha. "Intelligent systems for energetic sustainability." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/27873.

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Dissertação de mestrado em Engenharia Informática
Hoje em dia, a sociedade ainda possui uma grande tendência para um consumismo desleixado e irracional, especialmente nas nossas casas, levando assim a consumos desnecessários de energia, e consequentemente, ao dano do nossos sistema ambiente. É pretendido, com este trabalho, desenvolver um sistema inteligente de gestão de consumos energéticos e baseado na aprendizagem das acções das pessoas que interagem com um determinado espaço. Este sistema irá actuar sobre uma rede de sensores, de onde é extraída toda a informação necessária para a aprendizaegm e gestão dos recursos. Com isto, é possível saber, de uma forma aproximada, que ações é que os utilizadores tomam, como por exemplo, a que horas do dia é que um dado utilizador entra num dado espaço. Através dos sensores ambientais, como por exemplo, um sensor de luminosidade, poderemos também determinar quais as condições necessárias para saber também quando é que um dado utilizador vai desligar ou ligar um interruptor ou até ligar um ar condicionado. Desta maneira, é possível conseguir adaptar o espaço que está a ser monitorizado, de modo a ser possível obter o melhor consumo energético e com isso tornar esse mesmo espaço um ambiente sustentável. Esta solução deverá também informar o utilizador sobre que electrodomésticos (ou dispositivos que estão a ser monitorizados) são os mais consumidores (também deverá ter a percepção de qual é o que gasta menos) de forma a este poder regular o seu consumo numa fase inicial e posteriormente permitir ao sistema aprender.
Nowadays, society stills possesses a great tendency to a slouch and irrational consumerism, specially at homes, leading the people to unnecessary power consumes and consequently, harm our natural environment and even leading also to expensive power bills. It is intended, with this work, to develop an energetic resources management intelligent system, based on people behaviours that interact with a given physical space. This system must work alongside with a sensors network, from where important information can be collected, in order so that the system can learn. It is through this network that we can collect the information to be learnt (human behaviours and environmental values). This way, we can know, in an approximated way, which user’s actions have more influence in the electric consume and in the natural environment. Through environmental sensors, we can, for instance, to know the hour of the day which a given user have more tendency to spend more electric power by using an air conditioner appliance. This way, it is possible to adapt and evolve the system to better fit the power consume and turn the physical space a sustainable environment. This solution should not only warn the user about which electric appliances (or monitored devices) are the most power over-consuming but also warn him which is the less-consuming one, allowing the user to better regulate their consumes in an initial phase and let the system learn.

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Ferreira, André Torres. "Simulação térmica transiente de paredes de edifícios : um modelo para análise e validação de programas comerciais." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/22889.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
A plataforma legislativa Nacional relativa ao desempenho energético dos edifícios, designada por Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE), tem por base a Diretiva 2002/91/CE (atualizada em 2010) e inclui o Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização em Edifícios (RSECE). Este regulamento obriga à simulação térmica dinâmica e detalhada de grandes edifícios novos utilizando softwares acreditados pela norma ANSI/ASHRAE 140-2004. Para os grandes edifícios existentes é obrigatória a realização de uma auditoria energética no prazo máximo de seis anos a qual, na maioria dos casos, também envolverá a referida simulação térmica. Prevê-se assim um grande crescimento na utilização de softwares comerciais pelo que haverá interesse em desenvolver uma ferramenta simplificada que permita a sua análise e validação, dado que aqueles utilizam modelos cuja precisão por vezes se desconhece. No trabalho presente foi desenvolvido um modelo, através do método dos volumes finitos, para a simulação térmica transiente de uma parede exterior dum edifício, o qual servirá de base para a criação de um programa de cálculo dinâmico das cargas térmicas num edifício simplificado, cujos resultados permitirão uma fácil comparação com os softwares comerciais. O modelo foi desenvolvido de raíz em ambiente MatLab e permite a definição de uma parede multi-camada, para além de incluir condições de fronteira avançadas, quer para a superfície interior, quer para a superfície exterior. Neste caso, é possível introduzir perfis horários para a temperatura exterior do ar e radiação solar incidente, sendo ainda consideradas as trocas de calor por radiação em separado com o chão e com o céu. Os resultados preliminares vieram demonstrar a importância da localização do isolamento na inércia térmica da parede, bem como a relevância da radiação solar incidente. Em algumas situações surgiram problemas de convergência numérica com origem nas condições-fronteira radiativas.
The Portuguese legislation for the Energy Performance and Certification of Buildings is based on the European directive 2002/91/EC (with a recast in 2010), and includes the Regulation for the Energy and Air-conditioning Systems of buildings (RSECE). The latter requires all new large buildings to validate a dynamic and detailed thermal simulation using software solutions qualified by the standard ANSI/ASHRAE 140-2004. Also, all existing large buildings must undergo an energy audit within six years and, in most cases, this will also result in the need for a detailed thermal simulation. Therefore, a large increase in the use of commercial software packages is expected in the near future, so that there is the need for a simplified tool that will allow, by comparison, a better understanding in the analysis and validation of these products. In this work, by using the finite volume methodology, a model was developed for the transient thermal simulation of a building wall. The work will be the basis for a software code that will enable the dynamic thermal-load evaluation of a simplified building. The results will allow an easy comparison with the commercial software packages. The model was developed in the MATLAB® environment, allows the introduction of a multilayer wall and includes advanced boundary-layer conditions, both for the interior and exterior wall surfaces. In the latter it is possible to use hourly profiles as inputs for the external air temperature and solar radiation. The heat-transfer by long wave radiation is separately treated from wall to floor and wall to sky. The preliminary results demonstrate the importance of the insulation location in the inertial behavior of the wall, as well as the incident solar radiation in the resulting heat-fluxes. Some numerical convergence problems arose, due to particular irradiative boundary-layer conditions that will require a detailed analysis.

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Gomes, Joni de Jesus da Costa. "Simulação dinâmica detalhada de um grande edifício no âmbito do RSECE." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/22664.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
A entrada em vigor da legislação que rege o Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade dos Ar Interior dos Edifícios (SCE), transpôs a Directiva Europeia 2002/91/CE, veio exigir o cálculo dos consumos de energia por parte dos edifícios residenciais e de serviços. O Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE) exige que as simulações dinâmicas detalhadas dos edifícios realizadas no âmbito do SCE sejam efectuadas com programas devidamente acreditados segundo a Norma ASHRAE 140-2004. O estudo inicia-se com uma revisão bibliográfica que inclui uma abordagem sobre a regulamentação térmica de edifícios em Portugal, uma breve caracterização dos sistemas de climatização, apresentação dos métodos de cálculo de cargas térmicas utilizados nos programas de simulação e análise das principais características de algumas ferramentas de simulação existentes de modo a seleccionar o programa de simulação dinâmica multizona a utilizar no caso de estudo, para comparação com o programa de simulação monozona STE do LNEG. Derivado da revisão bibliográfica efectuada optou-se pela utilização do programa de simulação multizona Cypeterm, devido à sua flexibilidade de modelação, utilização nos gabinetes de Engenharia em Portugal, modelação da base de dados climática, acompanhamento técnico e utilização como motor de cálculo do EnergyPlus de modo a realizar a simulação térmica e energética do edifício. O modelo para o edifício foi parametrizado de acordo com as opções disponibilizadas pelos programas, de forma o mais semelhante possível. Foram avaliadas as principais diferenças e semelhanças entre os resultados obtidos pelos programas. Após os resultados obtidos verificou-se que a simulação dinâmica multizona é mais eficaz que a simulação unizona, no que diz respeito à determinação das necessidades e consumos energéticos específicos, bem como para o dimensionamento de sistemas de climatização do edifício. Após a primeira análise de resultados é possível introduzir melhorias no projecto, de modo a que as perdas do edifício diminuam e que os consumos sejam também mais reduzidos. A simulação dinâmica é fundamental no caso dos edifícios existentes, pois permite avaliar as poupanças energéticas e económicas associadas às diversas possibilidades de melhoria e, deste modo, avaliar a oportunidade da sua implementação.
The validation of the legislation governing the National Energy Certification and Indoor Air Quality in Buildings (SCE), transposed the European Directive 2002/91/EC and came to require the calculation of energy consumption by the residential buildings and services. The Regulation of the Energy Systems in Buildings HVAC (RSECE) requires that detailed dynamic simulations of buildings under SCE must been done with programs accredited according to ASHRAE Standard 140-2004. The study begins with a literature review that includes a discussion of the thermal regulation of buildings in Portugal, a brief characterization of HVAC systems, presentation of the methods of calculating thermal loads used in simulation programs and analysis of the main characteristics of some existing simulation tools in order to select the dynamic multizone simulation program to be used in the case study, for comparison with the monozone simulation program STE LNEG. Derived from the literature review carried out it was decided to use the multizone simulation program Cypeterm, due to its flexibility of modeling, using in the offices of Engineering in Portugal, climate database modeling, technical monitoring and using as calculation engine of the EnergyPlus in order to perform the thermal and energy simulation of the building. The model for the building was parameterized according to the options provided by the programs, as similar as possible. It was evaluated the main differences and similarities between the results obtained by the programs. After the results obtained it was found that the dynamic simulation multizone is more effective than the unizone simulation, with regard to determination of the specific requirements and energy consumption as well as for the design of cooling systems of the building. After the first analysis results it’s possible to introduce improvements in the design, so that the losses of the building reduce, making the consumption also reduced. Dynamic simulation is essential in the case of existing buildings, as it allows evaluating the economic and energy savings associated to the several possibilities of improvement and by this way to evaluate the appropriateness of its implementation.

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Oliveira, Carlos Alberto Pereira. "Auditoria energética a um [edifício] de serviços existente : Museu Alberto Sampaio." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/22651.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
Dado o aumento progressivo do consumo de energia a nível mundial e consequente emissão de GEE causadores do aquecimento global e alterações climáticas, o protocolo de Quioto impôs um tecto ao aumento da emissão destes. Os países signatários tiveram de tomar medidas e politicas para a redução da emissão destes gases em seu território. Estas medidas vão em encontro da directiva do Parlamento Europeu e do Concelho 2010/31/CE que apresenta os seguintes objectivos e motivações: Aumentar a Eficiência Energética nos Edifícios, responsáveis cerca por 40% dos consumos a nível Europeu (aproximadamente 29% da energia final e 62% da energia eléctrica em Portugal); Reduzir a dependência energética externa da União Europeia; Reduzir as Emissões de GEE; Protecção e melhor informação da população. Pertencendo aos países signatários do protocolo de Quioto, Portugal, gerou várias políticas para reduzir as emissões de GEE e reduzir a dependência energética exterior. Dessas medidas destaca-se o Programa para a Eficiência Energética em Edifícios, do qual surgiu o Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE) que alberga dois regulamentos: o RSECE e o RCCTE. Estes dois regulamentos apresentam os parâmetros que os edifícios novos e existentes devem preencher. O cumprimento dos regulamentos é efectuado pela imposição de um limite de consumo energético anual. A tese presente visa a realização de uma auditoria energética a um grande edifício de serviços existente: Museu Alberto Sampaio. Tendo os objectivos seguintes: a) A caracterização geral da envolvente do edifício: identificação e caracterização das soluções construtivas da envolvente e seus impactos no comportamento térmico do mesmo. b) Identificação e caracterização de equipamentos energéticos. c) Discriminar os gastos energéticos pelos diferentes sectores comuns e avaliar os seus impactos na facturação energética. d) Simulação térmica dinâmica do edifício. e) Determinar a classe energética do edifício. f) Avaliação de possíveis medidas de melhoria dos consumos energéticos da fracção autónoma. A realização da simulação térmica dinâmica do edifício realiza-se num programa desenvolvido pelo INETI denominado de STE-RCCTE facultado pela Universidade do Minho.
Given the progressive increase of world energy consumption and consequent GHG emissions that cause global warming and climate change, the Kyoto Protocol imposed goals to reduce the emission of these. The signatory countries had to adopt policies to reduce emissions of these gases in owner´s territory. These policies go in meeting the directive of the European Parliament and Council 2010/31/EC which has the following objectives and motivations: Increase energy efficiency in buildings, which account for about 40% of consumption at the European level (approximately 29% of final energy and 62% of electricity in Portugal); Reducing external energy dependence of the European Union; To reduce GHG emissions; Protection and better information to the population. Like all countries that signed the Kyoto Protocol, Portugal generated several policies to reduce GHG emissions and reduce dependence on foreign energy .These policies highlight the Program for Energy Efficiency in Buildings, which emerged the National Energy Certification and Indoor Air Quality in Buildings (SCE) which houses two regulations: RSECE and RCCTE. These two regulations have the parameters that new and existing buildings must have. The Compliance of the regulations is done by imposing a limit on annual energy consumption. This thesis aims the realization of an energy audit at large existing services building: Museum Alberto Sampaio. Having the following objectives: a) The general characterization of the building envelope: identification and characterization of constructive solutions of the envelope and its impact on the thermal behavior of the same. b) Identification and characterization of energy equipment. c) Details on the energy expenditure and assess their impacts on energy billing. d) Dynamic thermal simulation of the building. e) Determine the energy class of the building. f) Assessment of possible measures to improve energy consumption of building. To perform the dynamic thermal simulation of the building is used a software developed by INETI called STE-RCCTE provided by University of Minho.

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Moreira, Manuel Alberto Melo. "Determinação das necessidades energéticas de uma fracção autónoma à luz do Decreto-Lei 118/2013." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/34382.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica (área de especialização em Energia e Ambiente)
A dissertação tem como base a perceção do impacto que os edifícios, ao longo dos anos, têm nos consumos energéticos na Europa e em Portugal. Para o caso europeu, foram apresentados dados que distinguem os consumos de edifícios de serviço e de habitação, e de que forma evolui a legislação europeia sobre os edifícios com vista a travar consequências ambientais e económicas. No caso de Portugal, apresenta-se também uma distribuição de consumos por tipos de edifícios, e uma evolução da legislação nacional. O caso de estudo prático resulta da aplicação da legislação em vigor, Decreto-Lei 118/2013, e estudo de um fração autónoma, enquadrada como um Pequeno edifício de comércio e serviços (fração de um grande edifício de comércio e serviços) localizada em Bragança. As necessidades energéticas foram calculadas com recurso a folha de cálculo STE-MONOZONA (Cálculo Dinâmico Simplificado, do LNEG, para pequenos Edifícios de Comércios e Serviços), após uma análise dos parâmetros climáticos da região e das características do edifício como as soluções construtivas, os envidraçados e as pontes térmicas lineares. Foram também utilizadas duas folhas de cálculo disponibilizadas pelo LNEC, para determinação do caudal de ar de infiltrações e o caudal mínimo de ar novo. Embora o caso de estudo tenha sido projetado sob o antigo regulamento (RSECE), a fração foi analisada segundo o novo Decreto-Lei 118/2013. Desta forma verifica-se o comportamento térmico desta fração face à nova legislação.
This dissertation is based on the perception of the impact that buildings had over the years on energy consumption, in Europe and Portugal. The European case presents data that distinguish the consumption of service buildings and housing, and information how European legislation on buildings evolves to halt environmental and economic consequences. The case of Portugal also presents a distribution of consumption by types of buildings, as well as an evolution of national legislation. The case study results from the application of the Portuguese Ordinance 118/2013, an autonomous fraction, (fraction of a large building of trade and services) located in Bragança. Energy requirements were calculated using spreadsheet-STE MONOZONA (Dynamic Simplified Calculation, of LNEG for small buildings Trades and Services), after an analysis of the climatic parameters in the region and the characteristics of the building as the design solutions, the glazing and the linear thermal bridges. It was also used two worksheets provided by LNEC for determining the air flow infiltration and minimum flow of fresh air. Although the case study has been designed under the old regulation (RSECE), the fraction was analyzed according to Ordinance 118/2013. Thus, was observed the thermal behavior of this fraction against the new legislation.

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Lima, Ricardo Miguel Rodrigues. "Estudo e implementação de sistema híbrido de microgeração." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/22702.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
O preço da factura eléctrica é um tema que faz cada vez mais parte do nosso quotidiano. Neste momento a sociedade portuguesa tem uma das facturas energéticas mais caras da europa, estando previsto um aumento significativo desta num futuro próximo. Por isso tem existido uma grande procura de formas de abater essa despesa. É ai que surge esta parceria com a empresa BMVIV, que propôs o desafio de estudar a viabilidade das pessoas se tornarem produtores de electricidade, quer seja para auto consumo, ou para venda à rede através do programa de microprodução de electricidade, recorrendo a painéis fotovoltaicos, a aerogeradores eólicos ou outras formas de energia renovável. O objectivo principal deste trabalho centrou-se no projecto, instalação e monitorização da produção, de uma micro turbina eólica, para produção de electricidade para amortizar o perfil de consumo de energia eléctrica de uma moradia, edificada na zona de Viana do Castelo. A hipótese de tornar o sistema híbrido, ou seja produzir energia a partir do vento e do sol inserindo painéis fotovoltaicos, também foi estudada. Efectuou-se também a recolha de dados sobre o vento local da instalação e posterior tratamento. Com os dados destas simulações efectuou-se a análise económica sobre custos e amortizações destes dois sistemas. Neste projecto, estudou-se os vários tipos de equipamentos que podem aproveitar fontes de energia renovável para produzir electricidade analisando-se economicamente os sistemas de microprodução, parâmetros como evolução da tarifa, investimento inicial e tempo de amortização, para equipamentos como, os micro-aerogeradores, que aproveita a energia do vento e os painéis fotovoltaicos que utilizam a energia do Sol. . Estudou-se também instalações de colectores solares térmicos, que convertem energia solar em energia térmica para aquecimento de águas quentes sanitárias, tendo nestes equipamento o estudo incidido principalmente na dúvida de se compensa investir em equipamentos mais eficientes numa instalação.
The price of one’s electricity bill is becoming a bigger part of our daily lives. Presently, the Portuguese society has one of the highest energy bills in Europe, with a view to a significant increase in the near future. Therefore, there has been a great demand for ways of beating this expense. This is where this partnership arises with the company BMVIV, which proposed the challenge of studying people’s feasibility in becoming electricity producers, whether for self-consumption, or for sale through the electricity micro-production program, using photovoltaic panels, wind turbines or other forms of renewable energy. The main objective of this work focused on the project, installing and monitoring the production of a micro wind turbine, for the production of electricity to reduce the consumption profile of electrical energy in a house constructed in Viana do Castelo. The possibility of making the system hybrid, that is, to produce energy from the wind and the sun inserting photovoltaic panels, was also studied. A data collection was also conducted about the installation wind site and further treatment. With the data from this simulation an economic analysis was made about the costs and depreciations of these two systems. It was studied in this project, that the various types of equipment which can be recovered as sources of renewable energy to produce electricity, economically analyzing the micro production systems, parameters such as rate of evolution, initial investment and depreciation time, for equipment such as, micro wind turbines which recover energy from the wind and the photovoltaic panels which use the energy from the sun. It was also studied that thermic solar collectors, which convert solar energy into thermic energy for the heating of heated sanitary waters, having focused mainly on whether it is worth investing in this equipment or more efficient equipment in an installation.

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Almeida, Miguel Filipe Moura. "Índice de eolicidade à escala global." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/26490.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
O Índice de Eolicidade (IE) quantifica as flutuações da produção de energia elétrica mensal proveniente do recurso eólico, em torno de um valor médio e histórico de referência. O IE para Portugal Continental é já publicado trimestralmente pela MEGAJOULE, em parceria com a APREN (Associação Portuguesa de Energias Renováveis), e com o apoio de um conjunto alargado de alguns dos maiores promotores de energia eólica a nível nacional e outros membros da APREN interessados em contribuir ativamente. Esta publicação do IE é baseada na produção real de parques eólicos, a qual é devidamente corrigida e adimensionalizada de forma a dissipar o efeito de indisponibilidades operacionais. Além de ser uma ferramenta que representa a variação da produção, pretende descrever padrões regionais de flutuação do recurso eólico. Com este trabalho pretende-se expandir e dinamizar o conceito do IE, através da utilização de dados de mesoescala, oriundos da reanálise de dados captados por satélite. Usando a base MERRA (Modern Era Retrospective-analysis for Research and Applications) pertencente à NASA (National Aeronautics and Space Administration), obtém-se os valores da velocidade do vento para um determinado período histórico. Com isto, é necessário proceder a um conjunto de validações, análises e mapeamento, envolvendo todo o tipo de conceitos relacionados com a energia eólica, com o objetivo de obter uma correlação com os valores até aqui publicados, culminando num produto final possível de se utilizar à escala global. O facto do IE publicado pela MEGAJOULE ser baseado em produção real de Parques Eólicos, este tem a limitação de apresentar resultados deste indicador de variabilidade do vento apenas para locais ondes existam parques em operação. Desta forma, será interessante desenvolver uma metodologia baseada em dados MERRA, com uma disponibilidade de dados para qualquer zona do globo terrestre, por forma a quantificar a variabilidade do vento.
The Wind Index (WI) quantifies the fluctuations in the production of monthly electricity from the wind, around a mean value and historical reference. The Wind Index of Portugal is already published quarterly by MEGAJOULE in partnership with APREN, and with the support of a wide range of some of the biggest national promoters and other members of APREN interested in contributing actively. This publication is based in actual wind farms production, corrected and turned dimensionless, in order to set aside any effect due to operational lack of availability. With this work we pretend to expand and improve the concept of WI, using mesoscale meteorological models, which are used satellite captured data reanalysis models. Using the model MERRA (Modern Era Retrospective-analysis for Research and Applications) owned by NASA, the values of wind speed for a given historical period are obtained. With this values, it is necessary to perform all the validations, mapping and analysis, involving all kind of wind energy related concepts, in order to obtain a correlation with the values published so far, culminating in a final product possible to use at global scale. The fact that IE MEGAJOULE being based on actual production of wind farms, this has the limitation of presenting results only to places where there are parks in operation. Thus, it will be interesting to develop a methodology based on MERRA, with an availability of data for any area of the globe, in order to quantify the variability of the wind.

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Carvalho, Mariana Biltes Mendonça de. "Análise do retorno económico-social do investimento público em investigação e desenvolvimento (I&D): aplicação na área da energia - ambiente." Master's thesis, 2009. http://hdl.handle.net/1822/10785.

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Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial
O Tratado de Lisboa define a estratégia da União Europeia (UE) no sentido de a tornar na economia mais dinâmica e competitiva do mundo, capaz de sustentar o crescimento económico, o emprego e a coesão social. Desde a sua assinatura, foram criados diversos programas de apoio, especialmente dedicados às áreas de ambiente e energia. Estes programas reconhecem a importância dos sectores energético e ambiental no desenvolvimento sustentável e visam atingir as políticas europeias de integração das preocupações sociais com a competitividade económica e a protecção ambiental. A análise do estado da arte, torna clara a importância da análise do retorno económico-social do investimento público, em particular o apoio fornecido pelos programas europeus a projectos de I&D a nível nacional e regional. Decorrendo da pesquisa bibliográfica e com a experiência e estudos desenvolvidos noutros países, conclui-se que é necessária uma estrutura de análise formal ao valor acrescentado destes programas de apoio em termos económico-sociais. Este trabalho de investigação será desenvolvido numa parceria entre a Universidade do Minho e a Universidade de Vigo, onde decorre já o estudo “Análisis del “Retorno Social” de la Financiación de la I+D+i ”, com o objectivo de reflectir sobre a efectividade das políticas que incentivam ou financiam (total ou parcialmente) actividades de Investigação, Desenvolvimento e Inovação (I+D+i). Ao longo da tese serão apresentados alguns programas de financiamento (público ou europeu) na área da I&D, descrevendo-se o seu âmbito, os seus objectivos, informação disponível e horizonte temporal, entre outras características de forma a poder efectuar uma comparação entre diferentes programas existentes em Portugal. Além disso, os resultados da pesquisa, incluem uma selecção e criação de uma estrutura de indicadores que permitem a caracterização qualitativa e quantitativa dos objectivos e resultados alcançados pelos programas. Esta fase está baseada em entrevistas estruturadas com peritos ligadas aos programas de apoio em Portugal, tanto investigadores como pessoas ligadas aos processos de candidatura, e na recolha de informação empírica relativa aos resultados dos projectos de I&D financiados. Os resultados das entrevistas referem a existência de poucos dados em termos de avaliação de projectos financiados, além dos que são exigidos pelo organismo que presta o apoio financeiro. Dos resultados quantitativos foi possível obter ponderações para a estrutura de indicadores proposta. As categorias de indicadores, ordenadas de acordo com a ponderação média atribuída pelos peritos são as seguintes: Formação, Condições de trabalho, Energia / Ambiente, Retorno social versus financeiro, Emprego e Inovação. Outra conclusão importante, foi a sensibilidade e motivação para a avaliação do retorno económico-social e espaço para uma análise mais abrangente do que as que existem actualmente.
The Treaty of Lisbon aims to make Europe the most dynamic and competitive, knowledge-based economy in the world, capable of sustaining economic growth, employment and social cohesion. Since its signature, several R&D support programmes were created, dedicated particularly to energy and environment fields or more general ones, in order to be instruments to achieve these targets. These programmes recognize the importance of the energy and environmental sectors for sustainable development and envisage the achievement of the EU policy objectives, integrating social concerns with economic competitiveness and environmental protection. The analysis of the state of the art, made clear the relevance of addressing the social-economic return of public investment, in particular the support provided by the EU programmes to R&D projects at national or regional level. According to the theoretical and empirical literature survey and, based on the experience and studies made in other countries and institutions, it seems that a formal appraisal of the socio-economic added value of these support programmes is ultimately needed. This research work is being developed in partnership with University of Vigo and University of Minho, following the steps of the work “Análisis del “Retorno Social” de la Financiación de la I+D+i” regarding the analysis of the effectiveness of the financing policies in the R&D projects. Some of the support programs of public (and European) funding for the area of R&D will be presented, describing their scope, main objectives, time horizon, among other characteristics, in order to draw a comparison between different existing programs. Furthermore, the results of the research will include the selection and creation of a set of indicators that will allow the qualitatively and quantitatively characterization of the programme goals and achievements. This part of the research is based on structured interviews to individuals directly connected with the support programmes, on the results of funded projects and on the collection of empirical information regarding the results of R&D projects supported by public funding. In the context of this thesis work some experts in the R&D area were interviewed, including researchers and persons related with the application process. The qualitative results of the interviews indicate that little is done in terms of projects evaluation, beyond what is required by the financing body. The quantitative results make possible the construction of a weighted indicator structure. The indicator categories, ranked by the average weight given by the experts are: Training, Working conditions, Energy and environment, Social return VS Financial return, Employment and Innovation. Another important finding was the sensitivity and motivation demonstrated to the assessment of the socio-economic return of the public investment in R&D and some space exists for a more comprehensive analysis than the one that currently exist.

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Alves, António Pedro de Almeida Marado. "Simulação térmica multizona de um edifício escolar : uma comparação de programas no âmbito do RSECE." Master's thesis, 2011. http://hdl.handle.net/1822/21698.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
A recente plataforma legislativa, designada globalmente por Sistema de Certificação Energética de Edifícios (SCE), transpôs para Portugal a Diretiva Europeia 2002/91/CE relativa ao desempenho energético dos edifícios. Neste âmbito, o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE) impõe, para os edifícios com área útil superior a 1000 m2, a sua simulação térmica dinâmica e multizona utilizando softwares acreditados pela norma ANSI/ASHRAE 140-2004. Com este trabalho, pretendeu-se adquirir conhecimentos avançados na utilização de programas de simulação energética detalhada de grandes edifícios, recorrendo a um edifício escolar como caso de estudo. O estudo inicia-se com uma revisão bibliográfica sobre regulamentos energéticos, eficiência energética, sistemas de climatização e programas acreditados para a simulação energética de edifícios, promovendo o conhecimento necessário para a escolha dos programas de simulação dinâmica multizona a utilizar no caso de estudo, para comparação com o software de simulação monozona STE do LNEG. Em função da revisão efetuada, e após uma pesquisa prática dos programas existentes no mercado, optou-se pela utilização de dois programas de simulação multizona: o Trace 700 e o DesignBuilder/EnergyPlus. As suas escolhas prenderam-se sobretudo com a flexibilidade de modelação e a capacidade de exportação de resultados do EnergyPlus, quando aliada à interface gráfica do DesignBuilder, e pela componente comercial e método de análise prático do Trace 700. Os modelos para o edifício foram parametrizados de acordo com as opções disponibilizadas pelos três programas, e da forma mais equivalente possível. Foram avaliadas as principais diferenças e semelhanças entre os três programas, tendo sido identificadas uma série de constrangimentos à criação de modelos complexos equivalentes entre si. Após a comparação dos resultados obtidos das simulações térmicas, foi possível concluir que, para além da obrigatoriedade regulamentar, a simulação dinâmica multizona é mais útil e eficaz que a simulação unizona, nomeadamente no dimensionamento do equipamento de climatização do edifício, e na análise térmica de cada espaço. No entanto, no cálculo do índice de Eficiência Energética (IEE) para a certificação energética, os três programas apresentaram resultados semelhantes. Os dois programas de simulação multizona têm um caracter diferente, sendo o Trace 700 mais prático, e o DesignBuilder mais detalhado, podendo cada um ser escolhido em função do utilizador. O DesignBuilder foi eleito como o melhor, pelas suas qualidades de cálculo provenientes do EnergyPlus e pela sua interface gráfica de muito boa qualidade, o que torna mais útil o detalhe na introdução e alteração de dados, assim como a análise pontual de cada elemento introduzido, permitindo uma mais fácil otimização da solução final.
The recent Portuguese legislative platform, generally designated by System for the Energy Certification of Buildings (SCE), transposed to Portugal the European Directive 2002/91/EC on the Energy Performance of buildings (EPBD). In this context, the Portuguese Regulation for HVAC Energy Systems (RSECE) imposes, for buildings with a floor area exceeding 1000 m2, a dynamic and multizone thermal simulation, using licensed software according to the standard ANSI / ASHRAE 140-2004. The main goal of this work is to acquire advanced knowledge in the use of detailed energy simulation programs for large buildings. A real school was used as a case study. The study begins with a literature review on Portuguese energy regulations, energy efficiency, HVAC systems and licensed software for the energy simulation of buildings, promoting the needed know-how to choose the adequate multi-zone dynamic simulation programs to use in the case study, and to compare them with the single-zone software STE, developed by LNEG. As a result of the reviews and by taking into account the programs available for the Portuguese market, two dynamic multi-zone programs were chosen for the simulation of the building: the Trace 700 and the DesignBuilder/EnergyPlus. These choices were mainly taken due to the flexibility and ability to export results of the EnergyPlus, when coupled to the Design-Builder graphical interface, and to the direct link to commercial HVAC components and sensible analysis method of the Trace 700. The models for the school-building were parameterized according to the options provided by the three programs, and simulated as equally as possible. The similarities and differences between the three programs were evaluated with the identification of a number of restrictions to the creation of complex equivalent models. After comparing the simulation results, it was concluded that, beyond the regulatory requirement, detailed multi-zone simulations are more useful and effective than the single-zone simulation provided by the program STE, particularly in the design of the heating or cooling system of the building, and in the thermal analysis of each space. Even so, all three programs gave similar results when calculating the Energy Efficiency Index (IEE) for the building energy certificate. The two multi-zone simulation programs have a different character, the Trace 700 being more practical and the DesignBuilder /EnergyPlus more detailed. The decision on which one to use can be made according to the user preferences. The DesignBuilder/EnergyPlus, however, was selected as the best software, for its calculation qualities, derived from the EnergyPlus algorithm, and its excellent graphical interface that makes it more useful in the detailed introduction and modification of data, as well as in the specific analysis of each introduced element. Overall, it will be easier to obtain an optimized final solution.

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Antunes, José Miguel Ferreira. "Estudo da influência de uma unidade de cogeração na aplicação do SGCIE a uma tinturaria." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/22416.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial
As empresas consumidoras intensivas de energia, encontraram nas potencialidades da Cogeração a complementaridade ideal para a sustentabilidade financeira, através da racionalização dos consumos energéticos e, da venda de energia elétrica para o exterior. O Decreto-Lei 71/2008 de 15 de abril que define o SGCIE não faz erradamente a descriminação das empresas que possuem cogerações não tituladas como autónomas. Como consequência existe uma clara desvirtuação dos indicadores de avaliação do SGCIE. Com o intuito de demonstrar esta situação, este estudo realiza a análise dos consumos energéticos em 2011 na empresa Moda 21 segundo duas Perspetivas: a Perspetiva Balanço (inclui a cogeração no interior do Balanço) e a Perspetiva Moda 21 (exclui a cogeração no interior do Balanço). A Perspetiva Balanço que é a oficial, permite a redução de cerca de 1.158 tep de consumo de energia e de cerca de 1.600 tCO2e de gases de efeito de estufa emitidos para a atmosfera. A existência da unidade de Cogeração permitiu à empresa em 2011 ter um benefício anual de 1.321.758 euros em termos de despesas energéticas. A faturação de 2.266.801 euros da venda de energia elétrica à rede, influência grandemente este resultado. Paralelamente ao objetivo principal deste estudo, pensou-se pertinente analisar a tarifa de remuneração das Cogerações aplicável à Moda 21, definida na Portaria nº 58/2002 de 15 de janeiro. Apesar de ter sido recentemente publicada a Portaria nº140/2012 de 14 de maio, já alterada pela Portaria n.º 325-A/2012 de 16 de outubro, que define um novo regime remuneratório para as Cogerações, o tarifário de remuneração aplicável à Moda 21 mantêm-se até 2020 definido pela mesma Portaria. Aliás, das 166 unidades de Cogeração existentes em Portugal, apenas 32 transitam em 2012 para o novo regime remuneratório.
Companies that are intensive consumers of energy have found the ideal complement for financial sutainability in the potential for Cogeneration through the rationalisation of energy consumption and the sale of electricity to third parties. The Decree Law 71/2008 of 15 April that defines SGCIE mistakenly does not include companies that have unlisted cogeneration units as autonomous. As a consequence, there is a clear distortion of the evaluation indicators of the SGCIE. In order to highlight this situation, this study analyses the consumption of energy in the company “Moda 21” in 2011 from two perspectives: the Balance Sheet perspective (including cogeneration in the balance sheet) and the Moda 21 perspective (excluding cogeneration from the balance sheet). The Balance Sheet perspective, which is the official one, enables a reduction of approximately 1,158 tep in energy consumption and of approximately 1,600 tCO2e of greenhouse gases emitted into the atmosphere. In 2011 the existence of a cogeneration unit enabled the company to benefit annually by 1,321,758 euros in terms of energy expenditure. The sale of 2,266,801 euros of electricity to the national grid greatly influenced this result. In addition to the main aim of this study, it was also considered relevant to analyse the remuneration rate for cogeneration which is applicable to Moda 21 through Ordinance number 58 of January 15, 2002. Despite the recently published Ordinance number 140 of 14 May 2012, which has already been replaced by ordinance number 325-A/16 October, 2012, and defines a new remuneration scheme for cogeneration, the remuneration rate which is applicable to Moda 21 will remain in place until 2020. In fact, of 166 cogeneration units in Portugal, only 32 will change over to the new remuneration scheme in 2012.

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Marques, Francisco. "Análise termo-económica no desenvolvimento de sistemas de cogeração de pequena escala para edifícios." Master's thesis, 2011. http://hdl.handle.net/1822/21736.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
A necessidade premente de resposta à escassez de combustíveis fósseis, à poluição provocada pelos mesmos e até mesmo por razões económicas, tornou indispensável o recurso a novas formas de geração de energia. Surge assim a cogeração (produção combinada de calor e electricidade), apresentando-se como a forma mais eficiente de produção de energia devido aos seus elevados rendimentos globais. Apesar de existirem alternativas como as energias renováveis (solar térmica e fotovoltaica, eólica, hídrica e das marés), estas revelam-se pouco eficientes e com custos de investimento demasiado elevados. O desenvolvimento e aplicação de sistemas de cogeração e de energias renováveis foram fomentadas, tendo sido tomadas medidas políticas e criados incentivos fiscais e monetários em Portugal, com vista à redução de emissões de gases poluentes para a atmosfera e à maior eficiência energética. A cogeração é capaz de responder positivamente, às preocupações principais a ter aquando da instalação de um sistema de energia, como por exemplo: o tipo de combustível usado, a sua rentabilidade e aplicabilidade. Neste trabalho, é feita a descrição, análise e optimização de uma instalação de cogeração que funciona sob o ciclo termodinâmico de Joule – Brayton regenerativo com turbina a gás, que inclui um regenerador (permutador interno), muito usado em sistemas deste tipo. A formulação do problema é feita com um modelo de optimização não linear, tendo como função objectivo a maximização dos lucros e sujeita a restrições impostas pelas relações termodinâmicas. O método de optimização usado designa-se por método de Box e foi implementado em ambiente MatLab. As análises realizadas neste trabalho centram-se no estudo da flutuação do valor das variáveis físicas do modelo, no desenvolvimento de novas equações de custo dos seus componentes e na integração das necessidades térmicas de um edifício de acordo com a legislação Portuguesa. O objectivo foi adaptar um modelo de optimização numérica existente, de forma a estudar, ajustar e validar, sob o ponto de vista termo-económico, os resultados obtidos. Os vários testes realizados no modelo, permitiram a obtenção de resultados mais “realistas”, em termos termodinâmicos, de acordo com o que é practicado na actualidade, como por exemplo: razões de compressão e temperaturas à saída da turbina mais baixas. Apesar das alterações efectuadas, registou-se um ajustamento aceitável dos custos dos componentes e da sua distribuição nos custos de investimento.
A urgent need of a response to the scarcity of fossil fuels, the pollution caused by them and even for economical reasons, it was imperative the resort to new forms of energy production. Thus arrises cogeneration (combined heat and power production – CHP), presenting itself as the most eficient way of energy generation, due to its high global efficiency. Although there are alternatives such as the renewable energies (solar thermal and photovoltaic, eolic, hydric and ocean wave energy) they seem to be less efficient and present higher investment costs. The development and the application of CHP systems as well as renewable energies were supported by some political measures, tax breaks and financial incentives in Portugal, in order to reduce the pollutant gases emission and to increase the energy efficiency. CHP is able to respond effectively to the main aspects to consider in the installation of energy generation systems, such as: the type of fuel, the applicability and its profitability. In this thesis it is made the description, analysis and the optimization of a CHP system working under the regenerative Joule-Brayton thermodynamic cycle for gas turbines, which includes a internal pre-heater (IPH), commonly used in this kind of systems. The problem was formulated as a nonlinear optimization problem considering as the Objective Function the maximization of the annual worth subjected to the thermodynamic relationships. The numerical solution was obtained using the optimization method called Box method, implemented in MatLab environment. The analyses performed are focused on different aspects: the fluctuation of the value correspondent to the physical variables of the model; the development of new cost equations of the model components; and in the integration of the thermal demand of a building according to the Portuguese legislation. The objective was to adapt an existing model in order to study, adjust and validate the obtained results, through a thermo-economic perspective. According to the several tests it was verified that the improvements to the model allowed to obtain more “realistic” results, in terms of thermodynamic behavior, such as the lower values of the compression ratio and the exit turbine temperature. Despite of the changes introduced to the model, it was registered an acceptable adjustment of the components costs and their distribution in the total investment costs.

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Magno, José da Costa. "A securitização da energia : o caso dos hidrocarbonetos em Timor-Leste." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/26030.

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Dissertação de mestrado em Relações Internacionais
Esta dissertação procura saber se a energia (hidrocarbonetos) é compreendida não meramente como uma questão económica mas também como um problema securitário considerando os riscos ao nível do controlo soberano dos recursos, do território e da integridade nacional do país face a países estrangeiros. A aplicação do quadro teórico da Escola de Copenhaga justifica-se para compreender um fenómeno que se enquadra no contexto do alargamento da agenda da segurança – a securitização da energia decorre de um conceito multissectorial da segurança. A este nível é importante analisar o speech act pelos atores securitizadores, isto é, por atores com autoridade e visibilidade. O presente estudo incide sobre o ator estadual e, mais especificamente, sobre Timor-Leste. O problema mais urgente e crucial é a dominação dos hidrocarbonetos no mar de Timor pela Austrália. A atuação da Austrália constitui um enorme desafio para o Estado Timorense ao nível não só económico mas também da integridade territorial e da segurança de energia. O recurso dos hidrocarbonetos no Mar de Timor, para além de desenvolver o bemestar do povo e garantir a sobrevivência do país, é valioso para a soberania nacional e para integridade territorial do Estado. Adicionalmente é fundamental para o futuro da segurança energética nacional. A maneira de garantir o futuro da segurança energética do país passa por tratar o assunto como importante e urgente. Uma política de segurança energética (hidrocarbonetos) adequada pode ser um investimento valioso no desenvolvimento da economia nacional. Uma estratégia que assegure as receitas do recurso dos hidrocarbonetos poderá permitir: a construção de infraestruturas, a criação de emprego e o desenvolvimento dos recursos humanos, no que toca à área petrolífera e da geologia. Em suma, a securitização dos hidrocarbonetos é uma meta nacional tendo em vista o desenvolvimento de Timor no sentido de se tornar um país de rendimento económico médio, contribuindo para o bem-estar dos povos bem como para o fornecimento de energia a preços acessíveis e de forma contínua.
This dissertation seeks to determine as to whether the energy (hydrocarbons) is understood not merely as an economic issue but also as a securitisation problem, thereby considering the risks at the level of the sovereign control of resources, of the territory and the national integrity of the country in its relationship with other countries. It resorts to the theoretical framework of the Copenhagen School endeavouring to shed light upon a phenomenon within the context of the enlargement of the security agenda – the securitisation of energy stems from a multi-sectoral concept of security. Hence, it is important to analyse the speech act by the securitising actors, i.e. by actors with authority and visibility. The scope of the present study focuses upon the State actor and, more specifically, about East Timor. The most urgent and crucial problem is the Australia’s control over the hydrocarbons in the Timor Sea. Indeed, the Australia's dominating presence constitutes an enormous challenge to the Timorese State, not only at its economic level but also at its territorial integrity and energy security levels In addition to developing the welfare of the people and ensuring the survival of the country, the hydrocarbons in the Timor Sea is a valuable resource to the national sovereignty and territorial integrity of the State. Furthermore, it is deemed utterly crucial for the future of national energy security. In this light, the future of energy security of the country needs further measures and thus be addressed as an extremely important and urgent matter. An adequate policy of energy security (hydrocarbons) should be viewed as a valuable investment for the development of the national economy. A strategy that ensures that hydrocarbons’ revenues may enable the country to steer: the construction of infrastructure, job creation and human resources development, with regard to its oil and geology related fields. In short, the hydrocarbons’ securitisation should be a national compromise and priority in view of the development of East Timor whilst stimulating its overall economic income, contributing to the welfare of people as well as ensuring a sustained provision of affordable energy.

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Sousa, Patrícia Cristina Cruz de. "Identificação e valoração dos impactes ambientais associados à energia eólica : relevância no contexto do mercado de produção de eletricidade." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/25100.

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Dissertação de mestrado em Economia Industrial e da Empresa
A eletricidade é um bem essencial nas sociedades modernas. Ao longo do tempo, as fontes geradoras de eletricidade têm mudado, tendo a energia eólica assumido um papel crescente. Na sequência da alteração das fontes de energia, o mercado da eletricidade em Portugal tem registado alterações, as quais têm sido também provocadas por alterações no sistema de preços da eletricidade. Atualmente pode afirmar-se que o preço da eletricidade é composto não só pelas tarifas existentes, mas por três componentes importantes: a energia, o uso de redes e os custos de interesse económico geral. Neste último estão incluídos os custos dos impactes ambientais associados à energia eólica. O principal objetivo deste estudo consiste em identificar e valorar os impactes ambientais associados à energia eólica com o objetivo de determinar se os custos de interesse económico geral fixados correspondem ou não ao seu desígnio. Para alcançar o objetivo proposto, utilizamos o Método de Valoração Condicional para obter o valor dos danos ambientais na perspetiva das potenciais vítimas dos impactes ambientais. Utilizaram-se os modelos probit e tobit para obter as estimativas do valor. Segundo a análise econométrica realizada concluímos que os valores eliciados para a disponibilidade a recebe uma compensação pelos residentes locais são superiores quer aos valores dos custos de interesse económico geral calculados, quer aos valores que os não residentes em Fafe estão dispostos a pagar para um fundo de compensação dos residentes locais. Por outro lado, o valor que os não residentes estão dispostos a pagar é inferior ao valor dos custos de interesse económicos geral calculados. Assim, conclui-se que o valor dos custos de interesse económico geral não corresponde aos danos ambientais tais como percebidos pelas vítimas desses impactes, pelo que a correção que estes visam corrigir fica aquém da requerida por um argumento de eficiência e correção da falha de mercado.
Electricity is an essential commodity in modern societies. Over time, the sources of electricity have been changed, being the wind player of a growing role. As consequence of the change of energy sources, the electricity market in Portugal has experienced adjustments, which have also been caused by changes in the electricity price system. Currently the price of electricity is composed not only by the existing tariffs, but also for other three important components: the energy, the use of networks and the costs of general economic interest. In the last are included the costs of the environmental impacts associated to the wind energy. The main objective of this study is to identify and assess the environmental impacts associated to the wind energy in order to verify whether the costs of general economic interest corresponds or not to his concept. To achieve our goal, we have used the Conditional Valuation Method to get the value of the environmental damage from the perspective of the potential victims of the environmental impacts. We have used probit and tobit models to obtain the estimated values. According to the econometric analysis we find that the values elicited for the willingness to accept compensation by local residents are higher than the amount that non-residents in Fafe are willing to pay to compensate them. On the other hand, the value that non-residents are willing to pay is lower than the value of the costs of general economic interest. Thus, we conclude that the value of the costs of general economic interest do not correspond to the value of the environmental damages as perceived by local residents. In sum, the value of the costs of general economic interest established by regulation do not match the value they should have by an argument of efficiency or correction of the market failure they intend to account for.

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Costa, João Miguel Santos. "Metodologia simplificada para a análise termoeconómica de sistemas de cogeração com motor Stirling." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/28229.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
O aumento do consumo de energia a nível mundial tem levado a uma diminuição das reservas de energias fósseis, nomeadamente do petróleo, uma das principais fontes. Surgiu assim a necessidade de diversificação no consumo de energia, o que tem levado ao desenvolvimento de novas tecnologias mais limpas para a geração e conversão de energia, como os sistemas de cogeração, as energias eólica, solar, ondas, a biomassa, bem como de outras já existentes como a energia hídrica e a energia nuclear. O trabalho presente é dedicado à análise de sistemas de micro-cogeração baseados na tecnologia dos motores Stirling. O estudo inicia-se com uma revisão geral do estado da arte dos sistemas de cogeração, tendo em conta a legislação existente, os ciclos termodinâmicos utilizados e as suas respetivas tecnologias. Segue-se uma análise específica sobre micro-sistemas de cogeração e das tecnologias emergentes mais promissoras. É apresentada uma descrição da tecnologia com motor Stirling explicando-se o seu funcionamento, possíveis configurações, principais componentes, fluidos de trabalho, perdas de energia e efeitos que alguns parâmetros têm na sua performance. É descrito o modelo matemático utilizado na simulação de sistemas Stirling, dividido em modelo físico e económico. No modelo físico apresenta-se a modelação matemática do ciclo Stirling, que recorre a métodos numéricos para calcular potências, rendimentos, eficácias, em função de parâmetros geométricos e operacionais. No modelo económico é descrito o desenvolvimento das equações de custo para os principais componentes do sistema, i.e. para os permutadores de aquecimento, arrefecimento, regenerador e para o bloco do motor. O estudo prossegue com uma análise de sensibilidade aos principais parâmetros do modelo físico, que incluem variáveis também presentes nas equações de custo do motor Stirling. O desenvolvimento das equações de custo permitiu estimar o custo total de vários sistemas Stirling e a sua comparação com os valores reais de sistemas já existentes no mercado. Estas análises permitiram perceber de que forma varia a potência e o rendimento de um motor Stirling com os parâmetros mais importantes, bem como a implicação que estas variações têm no custo de investimento deste tipo de pequenos sistemas de cogeração. Estes resultados são de grande utilidade para a futura definição de uma metodologia para a otimização tecnoeconómica deste tipo de sistemas.
The global increase in energy consumption has led to a decrease in the reserves of fossil fuels and to the need for diversification in energy consumption. This led to the development of new technologies for cleaner energy conversion, such as cogeneration systems, wind, solar, biomass and wave energies, and existing ones such as hydroelectric and nuclear energies. The present work is dedicated to micro-cogeneration systems based on Stirling engine technology. The study starts with a state of the art review on general cogenerations systems, taking into account the existing legislation, the thermodynamic cycles and their corresponding technologies. A more specific review on the most promising emerging technologies for microsized cogeneration units was also made. The study follows with a description of the Stirling engine technology, including basic principles, engine configurations, main components, working fluids, energy losses, and the effect of some parameters on engine performance. The mathematical model used in the simulation of Stirling systems is described. The model is divided into physical and economic models. The physical model includes the Stirling thermodynamic cycle, and uses numerical methods for calculating power, engine efficiency and heat-exchangers effectiveness, as functions of some geometric and operational parameters. The economic model involved the development of cost-equations for the system main components, namely for the heater, cooler, regenerator and engine block. Finally a sensitivity analysis was made on the main parameters affecting the physical model, including variables also present in the Stirling engine cost-equations. The development of the cost-equations allowed us to estimate the total investment costs of various Stirling systems and to compare them with the actual values of systems available in the market. These analyses allowed the understanding of how of a Stirling engine efficiency and power varies with the most important parameters, as well as the implication of these variations on the investment costs of this kind of small cogeneration systems. These results are useful for the future development of a methodology for the techno-economic optimisation of such systems.

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Borges, Nelson Manuel Ferreira. "Reabilitação de edifícios recentes para atingir edifícios com necessidades quase nulas de energia : contribuição para edifícios sustentáveis." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/30988.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Construções)
O sector dos edifícios representa 40% do consumo de energia total da União Europeia (UE). A diretiva 2010/31/UE do Parlamento Europeu e do conselho, de 19 de Maio de 2010, visa promover o elevado desempenho energético dos edifícios, tendo por base a satisfação das necessidades de energia proveniente de fontes renováveis, designadamente a produzida no local ou nas proximidades. O tema “Reabilitação de edifícios recentes para atingir edifícios com necessidades quase nulas de energia- Contribuição para edifícios sustentáveis”, está dividido em três “temas chave”, nomeadamente a reabilitação de edifícios recentes, a eficiência energética e a construção sustentável. O estudo de vários edifícios permite verificar quais os aspetos prioritários de intervenção, quais os elementos dos edifícios cuja investigação se mostra ainda incidente e quais as intervenções prioritárias para a melhoria do parque habitacional recente, construído após 1951, em, termos de desempenho energético e de sustentabilidade. O desenvolvimento de uma metodologia de eficiência energética e sustentável, pretende fazer o diagnóstico do estado dos edifícios recentes, hierarquizando as possibilidades de intervenção com contribuição para a melhoria do desempenho energético do edifício e ao mesmo tempo possibilitar o aumento do nível de sustentabilidade.
The buildings sector represents 40% of total energy consumption of the European Union (EU). The Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010, aims to promote high energy performance of buildings, based on the satisfaction of energy needs from renewable sources, namely produced on site or nearby. The theme "Building rehabilitation recent buildings to achieve nearly zero-energy contribution to sustainable buildings", is divided into three "key themes", including the recent rehabilitation of buildings, energy efficiency and sustainable construction. The study of several buildings which allows you to check the priority aspects of intervention, which elements of buildings whose research is even incident and what the priority interventions for improving the recent housing built after 1951 in, energy performance and sustainability. The development of a methodology for energy efficiency and sustainable plans to make a diagnosis of the state of recent buildings, ranking the possibilities of intervention which contributed to the improvement of the energy performance of the building and at the same time enable the increased level of sustainability.

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Durães, Tiago Bruno Duarte. "Identificação do tipo e quantidade de PCM adequado ao clima Português : Lisboa." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/31138.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Construções)
Atualmente grande parte da energia consumida é proveniente de combustíveis fósseis. Estes são responsáveis por libertar para a atmosfera gases com efeito de estufa responsáveis pelo aquecimento global. Sendo os combustíveis fosseis um recurso finito é necessário preserva-lo e encontrar alternativas à sua utilização, principalmente no sector dos edifícios que é atualmente responsável por cerca de 40% do consumo total de energia na Europa. Uma vez que parte da energia consumida pelos edifícios é para o aquecimento e arrefecimento do ambiente interior torna-se necessário encontrar soluções para reduzir o consumo de energia com os sistemas de climatização mantendo ou aumentando o nível de conforto e bem-estar dos ocupantes. Com o objetivo de reduzir o consumo de energia com a climatização tem sido estudada a aplicação de materiais de mudança de fase (PCM) nos edifícios. Os PCM são materiais com a capacidade de alterar o seu estado físico para uma determinada gama de temperaturas, absorvendo ou libertando calor para o meio envolvente. O objetivo deste trabalho é estudar qual o tipo, a quantidade e o local de aplicação de PCM mais adequado ao clima Português, mais concretamente para a zona de Lisboa. Assim, simulou-se, com recurso ao programa EnergyPLus, o desempenho térmico de dois edifícios, com e sem a incorporação de PCM nas suas soluções construtivas. Numa primeira fase simulou-se um edifício com uma geometria simplificada com o objetivo de conhecer qual o tipo, a quantidade e o local de aplicação de PCM mais adequado ao clima em análise. Posteriormente, numa segunda fase aplicou-se a um edifício de habitação unifamiliar, com um sistema de climatização com 100% de eficiência, a solução definida na primeira fase como sendo a melhor solução. Assim, foi possível comparar as necessidades energéticas do edifício com e sem PCM. Concluiu-se que a utilização de PCM é vantajosa na estação de arrefecimento mas desvantajosa na estação de aquecimento, porque a temperatura de fusão não é atingida, acarretando um aumento com os custos com sistemas de aquecimento.
Currently most of the consumed energy comes from fossil fuels. And these are responsible for the release of greenhouse gases to the atmosphere. Considering that fossil fuels are an ending resource, it is thus necessary to preserve them and find an alternative to its use, mainly in the building sector which is responsible for the use of 40% of the total consumption of energy in Europe. Part of the energy used by buildings is to cool or heat the indoor atmosphere. So, it is necessary to find solutions to reduce the energy consumption with the acclimatization equipment by keeping or improving the level of comfort and well-being of the users. In order to reduce the consumption of energy with acclimatization, the application of phase change materials (PCM) in the buildings has been studied. The PCM materials have the capacity to change its physical status to a certain range of temperatures, by absorbing or releasing heat to the surrounding environment. The objective of this work is to study the most appropriate PCM to the Portuguese climate, more specifically to the Lisbon area, concerning the type, the quantity and area of application. Therefore, by using the EnergyPlus program, there is a simulation of the thermal performance of two buildings, with and without incorporation of PCM in the constructing solutions. In the first phase, there is a simulation in a simplified geometry building to understand the PCM type, the quantity and area of application, according to the climate characteristics of the studied area. Later, in a second phase, the process is applied to a unifamily house building with a 100% acclimatization efficiency and the solution presented in the first phase is the best option. So, it is possible to compare the energetic needs with and without PCM. It is concluded that the PCM use is advantageous in the cooling seasons but it is disadvantageous in the heating seasons because the melting temperature is not reached resulting in an increases with the costs of heating systems.

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Almeida, Vítor Fernando Costa Freitas. "Potencialidades e viabilidade da utilização de painéis fotovoltaicos nos edifícios e na sua vizinhança urbana." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/31161.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Construções)
A presente dissertação tem por objetivo determinar as potencialidades e viabilidade da utilização de painéis fotovoltaicos nos edifícios e na sua vizinhança urbana, é analisado um caso de estudo e determinada a melhor solução para o caso de estudo. Para isso foram contabilizado o custo de investimento de várias soluções com vários módulos de painéis existentes no mercado. A posteriori foram calculados os indicadores económicos que permitem fazer uma análise de viabilidade de investimento. Para o estudo de caso foi determinado Período de Recuperação do Investimento (PRI), Taxa de Rendibilidade Média (TRM) e o Valor Atualizado Liquido (VAL). No presente trabalho é feita uma descrição e análise dos componentes principais que constituem os sistemas fotovoltaicos ligados à rede. Foram também sistematizados os passos que, no seu conjunto, constituem uma metodologia adequada para efetuar o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos ligados à rede elétrica, aplicada ao caso de estudo no distrito do Porto demonstrou a sua eficácia e adequação ao contexto nacional. As exigências atuais visam dotar os edifícios de melhores condições de utilização, como luminosidade, mais equipamento, climatização dos espaços, o consumo energético dispara para valores nunca antes atingidos. Paralelamente, o custo da energia sofre um aumento sem precedentes em virtude do aumento da taxa de IVA de 6% para 23%. Uma vez que para aproximar os edifícios do conceito NZEB (Nearly Zero Energy Building) não chega implementar medidas de poupança de energia, este trabalho aponta uma solução economicamente viável para a produção sustentável de energia, através da tecnologia fotovoltaica, tornando o edifício produtor da sua própria energia, seguindo as diretivas da mais recente legislação nacional e europeia. Este estudo vem na sequência da análise das potencialidades e viabilidade da utilização de painéis fotovoltaicos nos edifícios e na sua vizinhança urbana, cujas conclusões se podem aplicar a qualquer edifício a nível nacional, tendo em mente que será necessário efetuar um ajuste nos cálculos em função do tipo de edifício/condições de instalação e localização geográfica.
This thesis aims to determine the potential and feasibility of using photovoltaic panels in buildings and its urban neighborhood; we analyzed a case study and determined the best solution to this case study. For that were recorded investment cost solutions of various modules with various panels on the market. Subsequently we calculated the economic indicators that allow you to make a feasibility analysis of investment. For this case study it was determined Recovery Period Investment (PRI), Average Rate of Return (TRM) and Absolute Net Value (VAL). In this work, the main components of photovoltaic systems grid connected, are described and analyzed. It also presents the sequence of the main tasks, which constitutes of a methodology suitable to carry out the sizing procedure of grid connected photovoltaic systems power applied to the case study in the district of Porto has demonstrated its effectiveness and appropriateness to the national context. As the buildings are provided with better conditions, such as more luminosity, more equipment, air-conditioning, the power consumption rises to record levels. Meanwhile the cost of energy reaches an unprecedented level due to the increase in standard rate of VAT – from 6% to 23%. As the implementation of energy efficiency measures are not enough to allow the building to come close to the concept of NZEB (Nearly Zero Energy Building), this work points out an economically viable solution which aims to the production of sustainable energy through the photovoltaic system, so that it can be possible for the building to supply its own energy, following the most recent Portuguese and European legislation. This study is about “Potential and feasibility of using photovoltaic panels in buildings and its urban neighborhood”, the study conclusions may be implemented in any building, considering that necessary adjustments will have to be made according to both the characteristics of the building and its geographical location.

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Silva, Domingos José Martins da. "Simulação térmica multizona de um centro social no âmbito do RSECE : análise de várias soluções AVAC." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/34354.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica (área de especialização em Energia e Fluídos)
O Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade dos Ar Interior dos Edifícios (SCE), tem por base a legislação que resulta da transposição da Diretiva Europeia 2002/91/CE. Impõe assim, a determinação dos consumos de energia associados aos edifícios residenciais e de serviços. O Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE) – Decreto-Lei nº 79/2006 de 4 de Abril, estabelece que as simulações dinâmicas detalhadas dos edifícios realizadas no âmbito do SCE sejam efetuadas com programas devidamente acreditados segundo a Norma ASHRAE 140-2004. O objeto de estudo deste trabalho consiste na climatização de um edifício destinado a serviços sociais – Centro de Dia e Creche, utilizando programas de simulação energética detalhada multizona. Inicialmente apresenta-se uma revisão bibliográfica sobre a regulamentação e eficiência energética, sistemas de climatização e programas acreditados para a simulação energética de edifícios em Portugal. Segue-se uma breve caracterização dos sistemas de climatização, bem como, a apresentação dos métodos de cálculo de cargas térmicas utilizados no programa de simulação utilizado. Sob orientação do Professor Luís Barreiros Martins, utilizou-se neste estudo o programa de simulação multizona Cypeterm, atendendo à sua flexibilidade de modelação gráfica, facilidade de “importação de máscaras” e à grande utilização nos gabinetes de projeto de engenharia em Portugal e nos países de expressão portuguesa. Para a simulação térmica multizona, optou-se pela utilização do programa de cálculo Cypeterm - este por sua vez, usa o EnergyPlus como motor de cálculo devido à compatibilidade existente entre eles. A modelação do edifício foi parametrizada de acordo com as opções disponibilizadas pelos programas, com a maior aproximação possível. Este trabalho foi elaborado com base no Decreto-Lei 79/2006 de 04 de Abril, tendo este sido entretanto revogado pelo Decreto Lei 118/2013 de 20 de Agosto; em anexo apresenta-se uma introdução à atual legislação. No entanto, o estudo apresentado foi elaborado à luz da penúltima legislação, por ser esta que vigorava à data do seu início e parte do desenvolvimento.
The National Energy Certification and Quality Indoor Air of Buildings (SCE), is based on legislation that results from the transposition of the European Directive 2002/91/EC. Therefore requires the determination of energy consumption associated with residential buildings and services. Therefore requires the determination of energy consumption associated with residential buildings and services. Regulation of Energy Systems for Climate in Buildings (RSECE) - Decree-Law No. 79/2006 of 4 April, states that the simulations detailed dynamics of buildings held under the ESA are made with programs duly accredited under the Standard ASHRAE 140 - 2004. The object of this work is the climate of a building for social services - Day Centre and Nursery, using detailed energy simulation programs multizone. Initially presents a literature review on the regulation and energy efficiency, HVAC systems and accredited programs for energy simulation of buildings in Portugal. Below is a brief description of HVAC systems, as well as the presentation of the methods of calculating thermal loads used in the simulation program used. Under the guidance of Professor Luis Barreiros Martins , was used in this study program Cypeterm multizone simulation , given its graphical modeling flexibility , ease of " importing masks " and the great use in engineering design offices in Portugal and in the countries Portuguese speaking . For multizone thermal simulation, we chose to use calculations of EnergyPlus program to complement, given its compatibility with Cypeterm program. The modeling of the building was parameterized according to the options provided by the programs with the greatest possible approximation. This work was based on Decree-Law 79/2006 of April 4, the latter has been subsequently repealed by Decree Law 118/2013 of 20 August; in Annex provides an introduction to the current legislation. However, the presented study was prepared in the light of the penultimate law, since it is in force at the time of its inception and part of development.

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Gonçalves, Ricardo Jorge Fonseca. "Estabelecimento de planos de consumo energético para queries sobre data warehouses." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/37261.

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Dissertação de mestrado em Engenharia Informática
Atualmente o termo “eficiência energética” é alvo de grande preocupação por uma parte, significativa, da comunidade ligada à computação. Uma das frações na qual se verifica tal preocupação é a que está ligada aos sistemas de gestão de base de dados, os sistemas que são usualmente responsáveis pela gestão de acessos, manipulação e organização dos dados. Com efeito, e tendo em vista contornar o seu elevado consumo de energia, em particular ao nível das instalações de centros de dados (Data Centers), tem-se assistido a um gradual aumento do investimento em processos de investigação e na produção de componentes de hardware e de software de baixo consumo energético. Um caso particular de uso dos sistemas de gestão de base de dados são os sistemas de data warehousing. Estes sistemas são utilizados como suporte aos processos de tomada de decisão, lidando, em geral, com um grande volume de dados e com interrogações, normalmente complexas, no seu quotidiano. Partindo da informação disponibilizada pelos sistemas de gestão de base de dados, nomeadamente aquela que é fornecida ao nível dos planos de execução das queries, pretendeu-se neste trabalho de dissertação construir um sistema capaz de gerar planos de consumo de energia para as queries a executar num ambiente típico de um sistema de data warehousing e demonstrar a sua viabilidade técnica e prática através da sua aplicação a um caso concreto de exploração de um sistema de data warehousing.
Nowadays, the concept of “energy efficiency“ is subject to great concern by one significant part of the community related to the computing. One of the aspects in which that concern is verified is on database management systems, systems that are usually responsible for access management, manipulation and organization of data. In fact, in order to avoid their high energy consumption, particularly at the level of installations of data centers, there has been a gradual increase in the investment on research processes and in the production of low energy consumption hardware and software components. A particular case of the use of the database management systems are the systems of data warehousing. These systems are used as a support the decision-making processes, dealing, as a rule, with large data volume and complex queries on a daily basis. Departing from information provided by database management systems, particularly information provided at the level of query execution plans, it was intended in this dissertation to build a system that is able to generate energy consumption plans for queries running in a typical data warehousing environment and demonstrate their technical and practical viability through its application to a particular case of exploitation of a data warehousing system.

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Marinho, Sandra Marina Ribeiro. "A energia eólica e o parque eólico das terras altas de Fafe : um estudo sobre concepções e opiniões de professores de física e química e de alunos de 9.º ano." Master's thesis, 2009. http://hdl.handle.net/1822/9768.

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Dissertação de Mestrado em Educação (área de especialização em Supervisão Pedagógica em Ensino das Ciências)
Alguns tipos de recursos energéticos convencionais estão a esgotar-se e há problemas ambientais, que ameaçam o planeta, e que são causados pelo uso de combustíveis fósseis. O recurso à energia eólica, constitui, em Portugal, uma boa alternativa às energias não renováveis, derivadas dos combustíveis fósseis. A escola, no âmbito da Educação em Ciências para todos, deverá abordar, não só a componente científica e tecnológica da energia, mas também a sua componente social e ambiental. As Orientações Curriculares para as Ciências Físicas e Naturais recomendam, entre outros, que os professores, no 3ºciclo, organizem visitas de estudo a centrais produtoras de energia, incluindo centrais eólicas. Em Fafe foi recentemente construído o Parque Eólico das Terras Altas de Fafe (TAF), que pode ser usado para esse fim. Assim, os objectivos do estudo consistiram em identificar concepções e opiniões de alunos e de professores do concelho de Fafe sobre a energia eólica e sobre os parques eólicos, designadamente sobre o Parque Eólico das TAF, enquanto parque e enquanto recurso didáctico. Participaram no estudo 230 alunos do 9º ano de escolaridade das escolas do concelho de Fafe e 20 professores de Física e Química a leccionar nas escolas do mesmo concelho. Os dados foram recolhidos através de dois questionários, um destinado aos professores e outro dirigido aos alunos. Os resultados obtidos nesta investigação revelaram que a maioria dos alunos tem um conhecimento superficial, mas relativamente correcto, sobre a energia eólica e sua produção. As concepções dos alunos sobre parques eólicos são bastante simplistas, mas a maior parte deles evidencia um conhecimento correcto sobre a sua localização, embora não demonstre estar familiarizado com a constituição e o funcionamento dos aerogeradores. No que concerne aos professores de Física e Química das escolas do concelho de Fafe, estes consideraram que o Parque Eólico das TAF, não provoca poluição visual e tem benefícios para a população e para o turismo. Contudo, no que se refere à sua utilização como um recurso didáctico, os resultados sugerem que os professores não tiram muito partido do referido parque. Dado que o Parque Eólico das TAF está ao alcance dos professores de Física e Química do concelho de Fafe e é familiar aos alunos deste concelho, mas não constitui um recurso didáctico muito utilizado pelos docentes, parece importante desenvolver acções com vista a um maior aproveitamento didáctico do referido parque nas aulas de ciências.
The reserves of some types of conventional energy have been decreasing. Besides, there are a few environmental problems, that are threatening the future of the Planet, and that are associated with the use of non-renewable energy sources. Alternative energy sources, including wind energy, may offer a good alternative to non-renewable energy in Portugal. In schools, science education for all should deal with the scientific and the technological dimensions of energy as well as with the social and environmental issues related to it. Hence, Natural and Physical Sciences Curriculum guidelines suggest that junior high school science teachers should organize field trips to energy central enterprises, including wind farms. The wind farm Terras Altas de Fafe (TAF) was recently built and it may be used for teaching about wind energy outside the classroom. Thus, this research study, focusing on the region of Fafe, aims at identifying students’ and teachers’ conceptions and opinions about wind energy and wind farms, namely about the TAF wind farm, both as a wind farm and as a teaching resource. The sample included 230 9th graders, attending schools in Fafe, and 20 Physical Sciences teachers, that were teaching in the same schools. Data were collected by means of two questionnaires, one for teachers and another one for students. The results suggest that the majority of the students held a basic knowledge although correct knowledge on the issues related to wind energy and its production. Students’ conceptions on wind farms are very simple but most of the participants seem aware of the possible localizations of wind farms. However, students are not very familiar with the structure and the working principles of the wind turbines. As far as Physical sciences teachers are concerned, they seem to believe that the TAF wind farm does not cause visual pollution and that it is beneficial for the inhabitants and the tourism. However, the results also suggest that teachers do not rely too much on the TAF wind farm for teaching purposes. As the TAF wind farm is easy to access by the Physical Sciences teachers in Fafe schools, and the students are familiar with it, it seems worthwhile to take action in order to promote its use by the teachers and to help them to take more educational profit from the TAF wind farm.

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Marques, Sílvia. "Energias fósseis versus energias renováveis : proposta de intervenção de educação ambiental no 1.º ciclo do ensino básico." Master's thesis, 2007. http://hdl.handle.net/1822/7275.

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Dissertação de Mestrado Estudos da Criança - Área de Especialização Promoção da Saúde e do Meio Ambiente
O facto do consumo desenfreado de fontes fósseis de energia e o desperdiçar das energias renováveis serem uma realidade cada vez mais comprometedora, relativamente à sustentabilidade do desenvolvimento ambiental, estiveram na base da motivação para a realização do presente estudo. A observação diária permite verificar que a energia pode ser bem ou mal utilizada, no último deste caso leva a desperdícios inúteis daí a importância da informação e de intervenções junto e com os alunos de forma a sensibiliza-los, desde cedo, para os problemas não só da energia mas de todo o Ambiente. O objectivo é intervir pedagogicamente junto dos alunos para sabermos em que medida os conteúdos programáticos em contexto escolar e as aquisições de novas aprendizagens podem levar a mudanças conceptuais e atitudinais em relação à problemática das energias e do Ambiente em geral. A metodologia adoptada foi a Investigação-Acção, tendo em conta que esta foi realizada em contexto escolar e consistiu na investigação de um problema que foi identificado no meio envolvente à escola e que aliou a teoria à prática. Este estudo incidiu em 24 alunos de uma turma do 3.º ano de escolaridade do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Os instrumentos de trabalho usados para recolher os dados foram o pré-teste e o pós-teste. A aplicação deste visou objectivos específicos: 1) avaliar as concepções que os alunos tinham em relação à problemática das energias em termos de impacte ambiental e os valores e atitudes que revelavam face ao problema em investigação; 2) avaliar até que ponto a abordagem destes conteúdos em contexto escolar promove ou não mudanças conceptuais e, principalmente atitudinais em relação a hábitos e escolhas no que se refere à problemática da economia das energias fósseis e da escolha das energias renováveis e, consequentemente, mudanças ao nível dos valores e atitudes em relação a todos os problemas ambientais. Todo o estudo visou desenvolver nos alunos o espírito crítico, a cooperação, a responsabilidade, a aquisição de competências no sentido de se tornarem verdadeiros cidadãos livre e capazes de resolverem problemas, sempre no sentido da sustentabilidade futura. Para o efeito foram desenvolvidas actividades devidamente planificadas que se centraram: primeiro no esclarecimento e no entender do conceito de energias; depois na distinção de energia fóssil versus renovável e das vantagens e desvantagens de cada uma delas; seguido da elaboração de um cartaz com as principais atitudes de um “cidadão da energia/Ambiente” e finalmente na realização de experiências, nomeadamente, de uma hidroeléctrica, uma eólica e um forno solar. Os resultados obtidos demonstram diferenças antes e após a Intervenção Pedagógica. Desta forma, é possível concluir que os conteúdos programáticos em contexto escolar e as situações de aprendizagem propostas e desenvolvidas ao longo da intervenção tiveram um contributo positivo na evolução e mudança de conhecimentos, valores e atitudes dos alunos. Assim, a Educação Ambiental em meio escolar revela-se crucial para mudanças verdadeiramente direccionadas para um Desenvolvimento Sustentável.

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Ferreira, Ariana da Silva. "Estudo de Sustentabilidade do Edifício 3 do Centro Tecnológico de Investigação, Desenvolvimento e Inovação – Régia Douro Park." Master's thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10348/2186.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
A eficiência energética é, actualmente, uma preocupação essencial devido ao crescimento do consumo de energia e à necessidade de redução dos gases de efeito de estufa de modo a contribuir para o alcance das metas impostas pelo Tratado de Quioto. Segundo as estatísticas, os edifícios consomem cerca de 40% da energia total consumida pela União Europeia. Para travar este aumento, a Comissão Europeia criou a Directiva 2002/91/CE sobre o Desempenho Energético dos Edifícios que obrigou à certificação energética e implementação desde a fase de projecto de dois regulamentos: o RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios e o RSECE – Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização de Edifícios. Hoje em dia, conseguir condições de conforto no interior de um edifício já não deverá ser sinónimo de acarretar custos associados ao consumo de uma grande percentagem de energia. Através da aplicação dos Regulamentos ao longo dos últimos anos, as empresas fornecedoras de sistemas AVAC - Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado, viram-se obrigadas e rever os seus produtos e torná-los energeticamente mais eficientes. Apesar de ainda haver muito por desenvolver na área da climatização e construção de edifícios, a realidade é que já é possível obter níveis de conforto incomparáveis aos edifícios construídos nos anos anteriores ao da criação dos dois Regulamentos acima mencionados. A presente dissertação de mestrado consiste em estudar a sustentabilidade do edifício 3 do Centro Tecnológico de Investigação, Desenvolvimento e Inovação – Régia Douro Park através da aplicação da legislação em vigor. Será aplicado um sistema de climatização tradicional constituído por uma caldeira para a produção de água quente e um chiller para a produção de água refrigerada. As UTAs farão o tratamento do ar novo e os ventiloconvectores - unidades terminais de climatização, farão o ajuste fino da temperatura interior. Para a produção de águas quentes sanitárias serão utilizados colectores solares ligados a uma bomba de calor. Importa, então, calcular as necessidades energéticas de Verão e Inverno, bem como as necessidades de energia para AQS - Águas Quentes Sanitárias, através de um estudo detalhado das características do edifício em causa. A envolvente será analisada através da aplicação do RCCTE - Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios. A qualidade do ar interior e os consumos eléctricos serão analisados através da aplicação do RSECE - Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização de Edifícios.
Energy efficiency is, now a day, a major concern due to the growth of energy consumption and the need to reduce the emission of greenhouse gases to contribute to the achievement of targets set by the Kyoto Treaty. According to statistics, buildings consume about 40% of the total energy consumed by the European Union. To curb this increase, the European Commission created the Directive 2002/91/CE on the Energy Performance of Buildings which forced the energy certification and implementation, from the design phase, of two regulations: the RCCTE - Regulations on Characteristics of the Thermal Behavior of Buildings and the RSECE - Regulations on HVAC Systems in Buildings. Today, achieving comfort conditions inside a building should no longer be synonymous with incur costs associated with consuming a large percentage of energy. Through the application of regulations over the past few years, suppliers of HVAC systems – Heating, Ventilating, and Air Conditioning were forced to review their products and make them more energy efficient. Although there is still much to develop in the area of climate and building construction, the reality is that it is already possible to achieve unparalleled levels of comfort for buildings constructed in the years before the creation of the two above-mentioned Regulations. The main goal of the present master dissertation is to study the sustainability of the 3rd building of the Technological Center for Research, Development and Innovation - Régia Douro Park applying the present legislation. It will be applied a traditional air conditioning system comprising a boiler too produce hot water and a chiller to produce chilled water. The AHU will make the new air handling and the fan coil units - air conditioning terminal units, will fine-tune the temperature inside. For the production of domestic hot water solar collectors will be used connected to a heat pump. So, it is important to calculate the energy needs in the summer and winter, and the energy needs for DHW - Domestic hot water through a detailed study of the characteristics of the building concerned. The surroundings will be analyzed by applying the RCCTE - Regulations on Characteristics of the Thermal Behavior of Buildings. The indoor air quality and electrical consumption will be analyzed by applying the RSECE - Regulations on HVAC Systems in Buildings.

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Monforte, Hugo Miguel Resende. "Caracterização do potencial eólico em Portugal pelo WRF." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10348/5849.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia de Energias
O consumo energético crescente para cobrir as necessidades atuais e as perspetivadas para um futuro potencialmente caracterizado por um significativo desenvolvimento socioeconómico, exigem a procura de soluções alternativas aos combustíveis fósseis e com menores impactos ambientais. Neste quadro, as fontes de energia renováveis surgem como uma opção ambiental e economicamente viáveis a explorar, de onde se salientam o aproveitamento hídrico e eólico, pela sua maior contribuição para o consumo global. A implementação de parques eólicos economicamente viáveis exige uma avaliação das condições do campo do vento à superfície quer nas condições atuais quer para o futuro mas com resolução espacial elevada. Esta avaliação exige o recurso a modelos de circulação global, para a simulação do campo do vento para cenários futuros e de modelos regionais para a simulação do campo do vento para áreas de menor dimensão. O estudo realizado visa a avaliação da capacidade do modelo numérico de simulação atmosférica WRF para a simulação do campo do vento à superfície e caraterização do potencial eólico, num domínio espacial com pequena dimensão mas com elevada resolução espacial. A avaliação do downscaling físico inclui o processo de calibração e validação das simulações, sendo a análise da performance do modelo realizada por comparação das simulações com as normais climatológicas obtidas com recurso aos dados do ERA-Interim, para o período climatológico de 30 anos (1981 – 2010), e analisando, com mais detalhe, as condições para períodos específicos de alguns dias no verão de 2014. A performance do modelo é realizada por comparação das simulações com análises globais do ERAInterim para o período climatológico de 30 anos (1981 – 2010) e analisando, com mais detalhe, as condições para períodos específicos de alguns dias no verão de 2014. Acredita-se que os resultados e conclusões deste estudo possam ser de grande utilidade para a indústria eólica.
The increasing energy needs to meet the current consumption and envisaged for the future significant socio-economic development, requires finding alternatives to fossil fuels with lower environmental impacts. In this context, renewable energies, where we highlight hydropower and wind for its major contribution to global consumption, appear as an environmental and economic viable option to explore. The implementation of economically viable wind farms requires an assessment of the wind field at the surface either under current conditions and for the near future, but with higher spatial resolution. This assessment requires the use of global circulation models for the simulation of wind field for futures scenarios and regional models for the simulation of wind field for smaller areas. The study aims evaluating the ability of the numerical model WRF wind field simulations and the characterization of wind power, on a small spatial domain but with high spatial resolution. The assessment of physical downscaling includes the model calibration and validation of the simulations with observed data. The performance of the model is performed by comparing the simulations with global analyses of the ERA-Interim for the climatological period of 30 years (1981 – 2010) and analysing, in more detail, the surface wind field for specific periods of a few days during the summer of 2014. It is believed to that the results and conclusions of this study may be useful for the wind industry.

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Pereira, Micael. "Edifícios com necessidades energéticas quase nulas : análise da viabilidade técnica-económica da sua implementação em Portugal." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/30964.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Construções)
Com a necessidade iminente de redução de gases com efeito estufa, gerados na produção de energia consumida pelos edifícios, surgiram na União Europeia dois conceitos: O conceito de custo ótimo e de edifícios com balanço energético quase nulo. Estes conceitos apresentam-se como fundamentais dentro das atuais políticas de desempenho energético e redução do consumo de recursos não renováveis propostos pela União Europeia para o ano de 2050. Enquanto o conceito de custo ótimo visa estabelecer os requisitos mínimos de desempenho energético com base nos custos durante o ciclo de vida do edifício, o conceito de balanço energético quase nulo apresenta como principais objetivos obter baixos níveis de consumo energético e aumentar a autonomia de combustíveis fósseis, através da produção de energia renovável no local ou nas suas proximidades. No entanto, é importante referir que, por si só, a produção de energia renovável torna-se insustentável quando o edifício a alimentar apresenta elevadas perdas. Assim, é necessário numa primeira fase, proceder a um melhoramento da eficiência energética, recorrendo a novas tecnologias/materiais e posteriormente produzir energia capaz de tornar o balanço energético próximo de zero. Contudo, as diversas medidas de melhoria apresentam um patamar limite no qual a compensação económica do investimento deixa de existir, como se verifica através do conceito de custo ótimo. Tendo em consideração o contexto supracitado, o presente trabalho desenvolve uma análise da viabilidade técnico-económica da implementação em Portugal de edifícios residenciais com necessidades quase nulas de energia, analisando edifícios caraterísticos da construção portuguesa em diferentes localizações e comparando estes com os mesmos edifícios numa perspetiva de custo ótimo sem uso de energias renováveis.
With the imminent need to reduce greenhouse gas emissions generated in the production of energy consumed by buildings emerged in the European Union two concepts: the concept of cost optimality and nearly zero energy buildings. They are presented as fundamental concepts within current European policies for the energy performance of buildings and reduced consumption of non-renewable resources proposed by the European Union for the year 2050. While the concept of cost optimality is looking forward to establish minimum requirements for energy performance based on costs during the life cycle of the building, the concept of nearly zero energy buildings shows as main objectives to obtain low levels of energy consumption and increase the autonomy of fossil fuels, through the production of renewable energy on site or nearby. However, it should be noted that, alone, the renewable energy becomes untenable when the building has low energy performance. Thus, it is necessary to start by carrying out an improvement of energy efficiency, using new technologies/materials and subsequently produce renewable energy that can make the energy balance close to zero. However, the various improvement measures have a threshold level at which the economic return on the investment ceases to exist, as seen through the concept of cost optimality. Given the above context, this work develops an analysis of the technical and economic feasibility of the implementation in Portugal of residential buildings into nearly zero energy concept by analyzing characteristic Portuguese buildings in different locations and comparing these with the same buildings in a cost optimal perspective without use of renewable energy.

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Mendes, Paulo Jorge Neves Ferreira. "A influência do RCCTE na arquitectura e as perspetivas para o futuro." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/27624.

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Dissertação de mestrado integrado em Arquitectura
Este trabalho procura perceber a influência da regulamentação de eficiência energética e comportamento térmico dos edifícios na prática da arquitetura, bem como refletir sobre o seu futuro. O Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) surge em 1991, com um intuito principal de melhorar a qualidade das novas habitações. Já com a revisão em 2006, foram aumentadas as exigências, porém a atualização foi alvo de grande ceticismo. Foi novamente revisto com entrada em vigor em Dezembro de 2013, entretanto renomeada para o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH), apresenta novos requisitos e mais exigências de forma a Portugal atingir as metas 20-20-20 da União Europeia. A presente dissertação procura contextualizar e sintetizar as principais influências do RCCTE na prática da arquitetura, através da análise à evolução do edificado nacional e da diversidade dos sistemas construtivos existentes. Pretende-se sobretudo contribuir, de uma forma proativa, para a otimização deste regulamento, estudando a sua relação com o sector da construção, com a especificidade do parque habitacional português e com os intervenientes na prática de projeto e classificação. Com este trabalho foi possível identificar a existência de uma larga margem de melhoria e evolução da legislação, em especial o RCCTE. Preconiza-se que o aumento dos seus requisitos será bastante oportuno, pois este parece ser o principal dinamizador do atual mercado nacional para o sector da construção, em que a reabilitação terá no futuro um papel mais importante. Para garantir a sua própria sustentabilidade e do sector, o regulamento deverá cada vez mais ter em conta a sustentabilidade e não apenas um foco na eficiência energética. Deverá ter como objetivo último, uma leitura mais ampla e de responsabilidade social, que consolide edifícios e cidades mais sustentáveis, mas também melhores, fortalecendo assim todo o país.
This paper attempts to understand the influence of Characteristics of Thermal Performance of Buildings Regulation (RCCTE) on practice of architecture as well as to reflect on their future. With the revision in 2006, the requirements were increased, but there are still many voices of scepticism. It has been revised again in December 2013, but renamed for the Regulation of Energy Performance of Buildings Housing (REH), and introduces also new requirements and more demands in order to achieve the goals of 20-20-20 EU. This dissertation intends to analyse and synthesize the major influences RCCTE in the practice of architecture by analysing the evolution of buildings and national diversity of existing building systems. It is intended primarily contribute pro-actively to the optimization of this Regulation, studying their relationship with the construction industry, with stakeholders in design practice,classification and also the specificity of the Portuguese housing. With this it was possible to show that there is a large margin for improvement and evolution of the regulation beyond that extending the rehabilitation is very appropriate, as this seems to be the main driving force of the current national market for the construction industry. To ensure their own sustainability and sector, the regulation should increasingly take into account sustainability and not just a focus on energy efficiency. Should aim ultimately a wider reading and social responsibility, which consolidates more sustainable buildings and cities, but also strengthens the entire country.

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Machado, Ricardo Alves. "Reabilitação de edifícios visando a eficiência energética." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/36392.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
A situação ambiental do nosso planeta tem-se revelado cada vez mais preocupante ao longo dos anos, sendo a gestão dos recursos energéticos uma das principais causas desta preocupação. A energia é um bem essencial, mas a sua produção e consumo têm registado um grande impacto ambiental, ameaçando o equilíbrio do planeta e a salvaguarda de gerações futuras. Actualmente, o sector dos edifícios é um dos principais responsáveis pelo consumo energético mundial, pelo que a melhoria do seu desempenho energético pode contribuir significativamente para a sustentabilidade energética e ambiental do planeta. Assim, este trabalho consiste no estudo de medidas de eficiência energética no campo da reabilitação de edifícios, no intuito de compreender e avaliar o impacto que estas medidas podem representar na redução dos consumos energéticos deste sector. Foi utilizado como caso de estudo deste trabalho um edifício de habitação unifamiliar construído no ano de 1963, para o qual foi analisado o seu desempenho energético antes e após a aplicação de diferentes medidas de reabilitação. Para esta análise foi utilizado o software de simulação dinâmica Design Builder onde foi concebido o modelo do edifício em questão atendendo às suas características e realizadas as devidas alterações mediante os requisitos das medidas de reabilitação a aplicar. Deste modo foi obtido o diagnóstico energético após cada simulação, o que permitiu avaliar o impacto no consumo energético do edifício. No final foi ainda realizada uma análise económica a fim de compreender a relação custo/benefício da aplicação das diferentes medidas de reabilitação estudadas. Os resultados deste estudo mostram que é possível tornar um edifício energeticamente mais eficiente, reduzindo as suas necessidades energéticas através da aplicação de várias medidas de reabilitação.
The environmental status of our planet has been revealing itself increasingly worrying over the years, being the management of the energy resources as one of the main causes of concern. Energy is an essential commodity, but its production and consumption have registered a large environmental impact, threatening the balance of the planet and the protection of future generations. Nowadays, the building sector is one of the main responsible for the world’s energy consumption, which means that improving the buildings’ energy performance can significantly contribute to the world’s energetic and environmental sustainability. Therefore, this work consists in the study of energy efficient measures in the buildings’ rehabilitation field, in order to understand and assess the impact that these measures can have in reducing the energy consumption of this sector. It was used as a case study of this work a building of single family dwelling built in 1963, for which was analyzed the energy performance before and after the application of the different rehabilitation measures. This analysis was made using the dynamic simulation software Design Builder, designing the model according to the characteristics of the building and making the appropriate amendments required by the rehabilitation measures. Thus, the energetic diagnosis obtained by each simulation allowed to assess the impact on the building energy requirements. In the end it has still been made an economic analysis in order to understand the cost/benefit relation of the rehabilitation measures studied. The results of this study show that it is possible to improve the energy efficiency of a building, reducing its energetic requirements by the application of some rehabilitation measures.

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Afonso, João Costa Angélico. "Caracterização do potencial energético de Trás-os-Montes e Alto Douro." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10348/5521.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
As políticas energéticas adoptadas pela União Europeia e mais concretamente por Portugal demonstram sérias preocupações devido ao excessivo consumo de energia fóssil e respectivos impactes resultantes desse mesmo consumo, sendo por isso fundamental a aposta na redução do consumo de energia, ou seja, na implementação de medidas que conduzam à eficiência energética de modo a poupar os mais diversos recursos do planeta bem como a promover a utilização de fontes de energia renovável. Portanto, apresentam-se como principais metas definidas pelo nosso país junto da União Europeia a redução do consumo de energia primária em 20% (meta da eficiência energética), o aumento do recurso a energias renováveis para 20% do mix europeu (sendo a meta indicativa para Portugal de 31%), e ainda a incorporação de 20% dos biocombustíveis nos carburantes até 2020. Como tal, de forma a definir prioridades para intervenções, investimentos ou correcções, torna-se fundamental a realização da caracterização energética de qualquer região. A caracterização energética de uma determinada região passa essencialmente pela avaliação da capacidade instalada de produção de energia, pela previsão da capacidade produtiva futura da região bem como pela evolução do consumo de energia e impactes resultantes. Para tal, é essencial caracterizar a região quanto aos factores que influenciam directamente o potencial energético e perceber se estes influenciam positiva ou negativamente as diversas fontes de produção de energia da região sendo igualmente essencial avaliar os recursos endógenos de aproveitamento energético da região.
The energy policies adopted by the European Union and specifically for Portugal demonstrate serious concerns due to excessive consumption of fossil fuels and their impacts, and it is vital to focus in reduction of energy consumption, or, in the implementation of measures that leading to energy efficiency in order to save the most diverse planet's resources and to promote the use of renewable energy. Therefore appear as major targets set by our country to the European Union to reduce primary energy consumption by 20% (target energy efficiency), the increased use of renewable energy to 20% of the European mix (with the goal indicative for Portugal, 31%), and also the incorporation of 20% of biofuels in fuels by 2020. As such, in order to set priorities for interventions, investments or corrections, it becomes essential to achieving energy characterization of any region. Energy characterization of a region shall mainly for assessing the capacity of energy production, the forecast of the future productive capacity of the region as well as the evolution of energy consumption and resulting impacts. To this end, it is essential to characterize the region on the factors which directly influence the energy potential and realize if they positively or negatively influence the various sources of energy production in the region and it is also essential to assess the endogenous resources of energy use in the region.

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Moura, Tatiana Ferreira. "Avaliação das consequências da implementação de medidas de eficiência hídrica no consumo de água, na eficiência energética e nas emissões de CO2: caso de estudo numa habitação unifamiliar." Master's thesis, 2015. http://hdl.handle.net/10348/5124.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil
A água é um bem essencial para as populações e tem vindo a tornar-se um recurso natural cada vez mais escasso devido ao estilo de vida cada mais consumista, o que aliado às alterações no regime de precipitação, pode agravar a situação de stress hídrico. Assim, é necessário promover a eficiência hídrica de modo a atenuar esta situação. A implementação de diversas medidas de eficiência hídrica poderá levar a reduções até 30% no consumo de água. Através destas medidas também será possível reduzir o consumo de energia, pois sabese que no abastecimento e consumo de água potável às populações é despendida uma grande quantidade de energia, que segundo estudos já realizados pode estar compreendido entre 0,22 e 8,25 kWh/m3. Associado ao consumo de energia nas habitações estão inevitavelmente as emissões de CO2, principalmente no aquecimento das águas quentes sanitárias. Nesta dissertação é desenvolvido um estudo para avaliar as consequências no consumo de água, na eficiência energética e nas emissões de CO2 de algumas medidas de eficiência hídrica em edifícios, tendo como caso de estudo, uma habitação unifamiliar. As medidas implementadas nesta dissertação levaram a poupanças de água de 24,22 % e consequentemente a poupanças de energia e emissões de CO2 de 11,63 %. A implementação de medidas de eficiência hídrica acarreta um investimento económico e, por isso, foi também realizado um estudo de viabilidade, de modo a verificar se estas medidas seriam economicamente viáveis. Para este estudo foram analisados dois cenários: a substituição dos equipamentos (cenário 1) e a substituição dos equipamentos juntamente com o sistema de aproveitamento de água da chuva (cenário 2) e verificou - se que o primeiro cenário seria economicamente viável ao contrário do segundo.
Water is an essential resource for the people and it has become a natural resource increasingly scarce due to increasingly consumerist lifestyle together with changes in precipitation regime. This situation can worsen water stress. Therefore, it is necessary to promote water efficiency with the implementation of several water efficiency measures what could lead to 30% reductions in water consumption. Together through these measures is will be possible to reduce energy consumption, since it is expended a lot of energy in the supply and consumption of drinking water to populations. According with previous studies this value may be between 0.22 and 8, 25 kWh/m3. CO2 emissions are associated with energy consumption in buildings, mainly for hot water production. This dissertation is a study designed to assess the impact on water consumption, energy efficiency and CO2 emissions of some water efficiency measures in buildings, taking as a case study, a single family dwelling. The measures implemented in this work led to water savings of 24.22%, thus the energy savings and CO2 emissions are 11.63%. The implementation of water efficiency measures entails an economic investment and therefore was also conducted a feasibility study in order to verify that these measures would be economically viable. For this study two scenarios have been analysed: the replacement of taps and toilet (scenario 1) and replacement of taps and toilet with rainwater harvesting (scenario 2) and it was found that the first stage would be economically viable unlike the second.

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Lima, Miguel Ângelo Ribeiro Machado. "Projecto de implementação de uma micro-UAG." Master's thesis, 2017. http://hdl.handle.net/10348/7973.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
O Gás Natural é uma fonte de energia que tem vindo a ganhar expressão a nível mundial. É mais limpa e barata que os seus principais concorrentes. Apesar de o desenvolvimento de toda a estrutura que permite a sua distribuição ser relativamente recente o gás Natural é uma fonte de energia do agora e ainda mais do futuro. Uma unidade autónoma de gás natural liquefeito (UAGNL ou UAG) de uso privativo permite a chegada desta fonte de energia a consumidores localizados em regiões que não têm a possibilidade de acesso à rede de distribuição nacional de Gás Natural. Para a compreensão do processo de implementação de uma micro-UAG foram desenvolvidos seis capítulos: Enquadramento geral da fonte de energia, Sistema Nacional de Gás Natural, Projeto de Implantação e Funcionamento de uma UAG, Estudo do Mercado de Gás Natural, Viabilidade económica do Projeto de Empresa. Numa fase inicial procura-se contextualizar o tema a nível mais global com a análise da fonte de energia que é o gás natural assim como a sua história. No segundo capítulo são abordados todos os segmentos do sistema nacional de gás natural em Portugal que permitem a entrega da energia nas nossas casas. De seguida são descritos todos os componente técnicos necessários ao correto funcionamento de uma UAG, assim como o seu princípio de funcionamento e regras de implantação, com referências às respetivas normas a que toda a instalação esta subjugada. No quarto capítulo é desenvolvido uma pesquisa a nível do mercado do gás natural em Portugal atual assim como do potencial mercado para um cliente com uma micro-UAG privativa através do estudo do mercado existente para o GPL. Na fase final o trabalho é concluído com o estudo da viabilidade económica de um projeto de empresa que fornece o gás natural através da implementação de micro-UAG’s para diversas capacidades de armazenagem.
Natural Gas is an energy source that is gaining expression on the world energy scenario. Is cleaner and cheaper than their mainly competitors. Although the development of all the structure that allows his delivery been relatively recent, the natural gas is energy source of the present and future. A private Liquefied Natural Gas Satellite Plant (LNGSP) allows this energy source arrive to consumers located in regions that aren’t supplied for the natural gas national distribution net. For the understanding of the implementation process for a micro-LNGSP were developed six chapters: Global context of the energy source, national natural gas system, LNGSP Implementation Project and Operation, Natural Gas Market Study, Economic viability of the Enterprise Project. On a early stage is developed the context for the energy source, natural gas, and his history. At the second chapter is analyzed all the segments from the National Natural Gas System in Portugal that allows the delivery of the gas in our homes. Next is described all the necessary technique components to the correct operation of a LNGSP, as the implementation rules with the reference to the regulation applied. At the fourth chapter is studied the actual natural gas market in Portugal as the potential market for a costumer with a private micro-LNGSP trough the study of the GLP market for propane. In the final stage the work is conclude with the study of the economic viability for an enterprise project that delivers natural gas by micro-LNGSP for different storage capacities.

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Granja, Diana Portela. "Auditoria energética a uma empresa do setor têxtil." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10348/7838.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
A necessidade do consumo de energia pela população tem aumentado substancialmente devido ao desenvolvimento ocorrido na sociedade ao longo dos tempos. Este aumento do consumo tem degradado o país e o planeta, tanto a nível económico como ambiental, devido aos custos que a energia acarreta e aos gases libertados para a atmosfera na queima de combustível para a sua produção. Para combater esta degradação foram propostas metas nacionais e europeias para a diminuição dos consumos energéticos e a adoção do uso de energias renováveis e limpas. Os consumos intensivos de energia verificam-se, maioritariamente, nos setores da indústria e dos transportes, daí a necessidade de adotar novas medidas que farão com que o consumo de energia das instalações diminua substancialmente. A adoção de equipamentos mais eficientes é uma das medidas que fará baixar os consumos. A instalação de sistemas de produção de energia através de fontes renováveis é também uma das formas mais utilizadas para diminuir os gastos mensais com energia elétrica e térmica. Com a adoção de algumas medidas nos setores mais afetados, a melhoria da economia e do meio ambiente é possível. O presente trabalho tem como objetivo principal a elaboração de uma auditoria energética à empresa Sidónios Íntimo Confeções S.A., inserida no ramo da indústria têxtil. Esta auditoria tem como finalidade analisar a instalação a nível energético. Com a análise dos consumos anuais dos diferentes tipos de energia, pretende-se torná-la mais eficiente energeticamente. Na primeira fase da auditoria energética foram recolhidas todas as informações necessárias à execução da mesma, como consumos de energia e eficiência de cada equipamento, fontes de desperdício, como também a recolha das faturas de energia da instalação referentes ao período de um ano de funcionamento da empresa. Seguidamente foram tratadas todas as informações recolhidas anteriormente e foi apresentado à empresa um plano de racionalização, onde constam algumas medidas que se pretende que a empresa ponha em prática. Estas medidas têm como finalidade a diminuição dos consumos e da fatura de energia anuais. A alteração da iluminação existente para sistemas mais eficientes, e a utilização de equipamentos mais eficientes energeticamente, são algumas das soluções resultantes da auditoria energética e que foram propostas à empresa. Cada medida proposta é analisada não só energeticamente, mas também a nível económico e ambiental, o que nos dará informação sobre as poupanças obtidas na adoção de cada medida. Para a conclusão da auditoria é realizada uma análise económica global, que informa o auditor e a empresa os custos de investimento totais e o tempo de retorno do investimento no caso das medidas de eficiência serem aplicadas em simultâneo. Analisando as medidas de eficiência separadamente pode concluir-se que a medida que visa a alteração da iluminação é a mais viável e a mais vantajosa pois possui um menor investimento, o investimento é retornado em poucos anos e a taxa interna de rentabilidade é superior a qualquer uma das restantes medidas.
The population’s energy consumption needs increased substantially due to the development society faced in the last few decades. The large energy needs degrade the country’s and World’s economy as well as the environment, given the monetary costs of energy production and the greenhouse gases released to the atmosphere. To address this problems, national and european goals were proposed to lower energy consumption and to adopt clean and renewable energies. The intensive use of energy occurs mainly in the sectors of industry and transport, hence the need to adopt new measures to significantly decrease energy waste. One of the steps that will lower costs is the adoption of more efficient equipment. On the other hand, installation of power generation systems using renewable sources is also one of the most frequently ways to reduce monthly expenses with electric and thermal energy. So, with the implementation of some measures in the most affected sectors, the improvement of the economy and the environment becomes possible. This work has as main objective the development of an energy audit of the company Sidónios Íntimo Confeções SA., inserted in the branch of the textile industry. This audit aims to analyze the installation the energy level. With the analysis of the anual consumption of diferente types of energy, we intend to make it more energy eficiente. At the first stage of the energy audit were collect all the information necessary for the implementation thereof as energy consumption and efficiency of each equipment, waste sources, but also the collection of installing energy bills for period of one year of the company's operation. Then they were trated all the information previously collected and presentedto the company a rationalization plan, which contains some measures that i tis intented that the company put in pratice. These measures are aimed at the reduction of consumption and the anual energy bill. Changing the existing lighting to more eficiente systems and the use of more efficient equipment energy are some of the solutions resulting from the energy audit and wich have been propose to the company. Each proposed measure is considered not only energy, but also economic and enviromental level, which will give us information on the savings from the adoption of each measure. For the completion of the audit is carried out a comprehensive economic analysis, which informs the auditor and the company total investment costs and the payback time of the investment in the case of efficiency measures are applied simultaneously. Analyzing the efficiency measures it can separately be concluded that the measure aimed at changing the lighting is the most feasible and the most advantageous because it has a smaller investment, the investment is returned in a few years and the internal rate of return is higher than any one of the remaining measures.

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Magalhães, José Pedro Silva. "Viabilidade técnico-económica dos processos de limpeza e purificação de biogás." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10348/7896.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
Em Portugal, o potencial do biogás não é amplamente explorado, não se fazendo uso de todo o seu potencial de utilização. Existe a possibilidade de proceder à injeção do gás na Rede Nacional de Transporte de Gás Natural, mas para isso é necessário proceder à sua limpeza e purificação para que este fique com caraterísticas semelhantes às do Gás Natural. Em Portugal, a injeção deste gás na rede ainda não é possível devido à inexistência de legislação para esta temática. No entanto, existem já vários países que fazem limpeza e purificação do biogás para produção de biometano com o objetivo de o injetar nas redes nacionais de gás natural. Para os processos de limpeza e purificação do biogás existe um variado leque de soluções disponíveis no mercado com capacidades para se adaptarem a diversas situações. Na presente dissertação, pretende-se analisar a viabilidade da produção de biometano. Para a produção de biometano são analisadas várias tecnologias disponíveis no mercado, quer para a limpeza, que se foca essencialmente da remoção do Sulfato de Hidrogênio, como para a purificação que tem como objetivo a remoção do Dióxido de Carbono. O estudo de viabilidade técnico-económica é realizado no Aterro de Sermonde, gerido pela Suldouro em Vila Nova de Gaia. Neste estudo faz-se uma análise comparativa das várias opções de rentabilização do biogás, produção de eletricidade e produção de biometano. Os dados relativos à produção de eletricidade são fornecidos pela Suldouro visto que é essa a tecnologia que atualmente têm instalada. As especificações das tecnologias de produção de biometano são fornecidas por vários fabricantes. O estudo é realizado para um período de 30 anos sendo realizados vários ajustes anuais devido ao aumento da produção de biogás pela contínua depositação de resíduos e consequentemente à necessidade de uma maior capacidade de resposta por parte da tecnologia instalada. As infraestruturas de apoio necessárias são também consideradas no estudo. Com este estudo de viabilidade técnico-económica obtiveram-se as tarifas mínimas que uma futura possível legislação deveria ter em consideração para que as tecnologias analisadas sejam economicamente viáveis.
In Portugal, biogas is not yet widely explored, therefore not taking advantage of its potential usage. There is the possibility to inject it the national grid of natural gas transport, but it is necessary to previously clean and purify the biogas in order for it have characteristics similar to natural gas. In Portugal, legislation to this subject still needs to be elaborated. However, there are already several countries where the cleaning and purification procedure of biogas for the production of biomethane exists in order to inject the gas into the national grids. For cleaning and purifying processes of biogas there is a wide range of solutions available in the market with capacity to adapt to different situations. This dissertation aims to analys the feasibility of biomethane production. For the production of biomethane several technologies available on the market are analyzed, either for cleaning it, which focuses mainly on the removal of hydrogen sulphide, or for its purification which aims at the removal of carbon dioxide. The study of technical and economic feasibility is conducted in Sermonde Landfill (Aterro de Sermonde), managed by Suldouro in Vila Nova de Gaia. This study makes a comparative analysis of the various options of profitability of biogas, electricity production and production of biomethane. The data concerning the production of electricity is provided by Suldouro since this is the technology currently installed at the company’s facilities. The specifications of the biomethane production technologies are provided by several manufactures. The study is relative to a period of 30 years with various settings made each year due to increased biogas production and consequently the need for increased ability to respond by the technology installed. The necessary support infrastructure were also taken into account. On this analysis we obtained the minimum rates that one future legislation will need to consider in order to make the technologies economically viable.

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Ferreira, Ana C. M. "Numerical optimization and economic analysis in the design of a micro-CHP systemwith a Stirling engine and a solar collector." Doctoral thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/35744.

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Tese de doutoramento do Programa Doutoral em Engenharia Industrial e de Sistemas
The micro-CHP systems are a promising technology for improving the energy efficiency of small energy conversion units, located near the end user. The combined heat and power production allows the optimal use of the primary energy sources and significant reductions in carbon emissions. Its use, still incipient, has a great potential for applications in the residential sector. This study aims to develop a methodology for the thermal-economic optimization of micro cogeneration units using Stirling cycle engine as prime mover and concentrated solar energy as the heat source. A detailed thermodynamic study was carried out to define the model for the physical characterization of the Stirling engine. The study of the physical model includes three types of analysis: ideal isothermal, ideal adiabatic and non-ideal adiabatic analyses. The latter includes limitations in the heat transfer processes and losses due pumping effects. These analyses were performed through numerical simulations by eveloping a code in MatLab® programming language, based on the model developed by Urieli and Berchowitz. The mathematical modelling was modified, improved and adapted to adjust the configuration of the Stirling engine for cogeneration applications. Subsequently to its implementation, several sensitivity analyses on the operational and geometric parameters were conducted in order to understand which of them have the highest relevance in the Stirling engine performance. The definition of these criteria is crucial in the choice of the decision variables for the thermal-economic optimization model. After characterizing the physical model, a purchase cost equation representative of each system component was defined: a cost equation for each one of the heat exchangers (i.e. heater, regenerator and cooler) and a cost equation representative of the engine bulk. Each cost equation is based on physical parameters, taking into account the sizing of the system. Through data collected from market available Stirling systems, the most appropriate cost coefficients were defined and the cost equations were validated. fter the validation of both physical and economic models, the thermal-economic optimization was formulated. The maximization of the annual worth from the system operation was defined as the objective function, subjected to a set of nonlinear thermodynamic and economic constraints in order to give significance to the numerical results. The model was formulated considering a cost/benefit approach, where the terms of the objective function represent a balance between costs and revenues. The decision variables correspond to geometric and operational parameters with the highest relevance in the system operation. The Pattern Search algorithm was implemented to achieve the numerical solution, using different search methods, i.e., the Nelder-Mead and genetic algorithm method. The optimization model was effective in the determination of the optimal solution and a positive annual worth was obtained for the defined input simulation conditions. The thermal-economic model yielded the combination of decision variables that defines the best configuration for maximum economic benefit. Through the economic assessment of the best solution obtained for the micro-CHP system, and considering the costs for installing a solar concentrator collector, it can be that such a system is economically attractive, with a payback period of approximately 9 years.
Os sistemas de micro-cogeração são uma tecnologia muito promissora para a melhoria da eficiência energética das pequenas unidades de conversão de energia localizadas junto ao utilizador final. A produção combinada de calor e eletricidade permite a otimização da utilização das fontes de energia primária e significativas reduções nas emissões de carbono. A sua utilização, ainda incipiente, possui um grande potencial para as aplicações no sector residencial. Este estudo visa o desenvolvimento de uma metodologia de otimização termo-económica dedicada ao desenvolvimento de unidades de micro-cogeração usando como tecnologia os motores de ciclo Stirling e a energia solar como fonte de calor. O trabalho iniciou-se com um estudo detalhado sobre o modelo termodinâmico para a caracterização física do motor Stirling. O estudo do modelo físico incluiu três tipos de análises: a análise ideal isotérmica, a análise ideal adiabática e a análise não ideal onde foram incluídas as limitações na transferência de calor e as perdas devido a efeitos de bombagem. O estudo das diferentes análises foi efetuado através de simulações numéricas com o desenvolvimento de um código de programação em linguagem MatLab®, tendo como base o modelo desenvolvido por Urieli e Berchowitz. Este foi modificado, melhorado e adaptado no sentido de a adequar à configuração do motor Stirling para aplicações em cogeração. Após a sua implementação, foram efetuadas várias análises de sensibilidade a parâmetros, quer operacionais quer geométricos, de modo a compreender quais os critérios mais influentes na performance do motor Stirling. A identificação destes critérios foi fundamental para a definição das variáveis de decisão a usar no modelo de otimização termo-económica. Após a caracterização do modelo físico, procedeu-se à definição das equações dos custos de investimento para cada um dos componentes do sistema. Assim, foram definidas quatro equações de custo: uma equação para cada um dos permutadores de calor (i.e. permutador de aquecimento, arrefecimento e regenerador) e uma equação representativa do corpo do motor. Cada uma das equações de custo foi definida com base em parâmetros físicos, tendo em consideração o dimensionamento do sistema. Através de dados recolhidos de sistemas Stirling já comercializados, foram definidos os coeficientes de custo mais adequados e procedeu-se à sua validação. Foi desenvolvido e implementado o modelo de otimização termo-económica. A maximização do lucro anual decorrente da operação do sistema foi definida como a função objetivo, estando sujeita a um conjunto de restrições não lineares de natureza termodinâmica e económica, com vista a dar significância aos resultados numéricos. O modelo foi formulado numa abordagem custo/benefício em que os termos da função-objetivo representam um balanço entre custos e receitas. O conjunto de variáveis de decisão que correspondem às variáveis geométricas e operacionais de maior relevância no sistema. Foi usado o algoritmo Pattern Search do Matlab® com uso de diferentes métodos de procura, isto é, o Nelder-Mead e os algoritmos genéticos, na resolução numérica do modelo. O modelo de otimização mostrou-se eficaz na determinação da solução ótima, tendo sido obtido lucros na operação do sistema para as condições de simulação definidas, assim como, a combinação ótima para as variáveis de decisão que definem a melhor configuração para o máximo benefício económico. Através da avaliação económica de aquisição deste sistema de micro-cogeração, e considerando os custos de instalação de um concentrador solar, verificou tratar-te de um projeto economicamente atrativo, com retorno de investimento de aproximadamente 9 anos.
Fundação para a Ciência e Tecnologia for the PhD grant SFRH/BD/62287/2009. I also have to acknowledge CT2M and CGIT research centres of the School of Engineering at University of Minho for supporting my work.

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Santos, Jorge Manuel Gomes dos. "Conceção de um parque fotovoltaico integrado em unidades industriais." Master's thesis, 2017. http://hdl.handle.net/10348/7722.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Ultimamente a preocupação com o meio ambiente e o seu futuro tem vindo a ser, cada vez mais, um assunto alarmante em todo o mundo. Na Europa esta situação está a fazer com que vários países tenham de cumprir metas e objetivos na produção de energia renovável. Ao longo desta dissertação será abordada a ação no domínio das energias renováveis em Portugal, e na Europa, com foco na energia solar. É feita uma análise da atual legislação em vigor na produção fotovoltaica em Portugal. Serão esmiuçadas as principais características da energia solar fotovoltaica tendo em vista uma aplicação futura. As unidades industriais têm elevados consumos de eletricidade e, consequentemente, refletem custos indesejados sobre a mesma, o que leva a questionarem-se sobre a aposta em unidades de autoconsumo. O autoconsumo leva a redução da fatura elétrica e, naturalmente, a uma menor dependência da rede elétrica de serviço público por parte dos consumidores. O objetivo desta dissertação é a análise da energia numa unidade industrial e dimensionamento de uma instalação fotovoltaica. Para validação, e futura implementação, do caso de estudo realizou-se uma análise critica aos resultados obtidos, quer a nível energético quer a nível económico.
Lately the concern of the environment and its future has been, increasingly, an alarming subject in the whole world. In Europe this situation leads several countries to meet goals and objectives in the production of renewable energy. Throughout this dissertation will be addressed the action in the field of renewable energies in Portugal, and in Europe, focusing on solar energy. An analysis of the current legislation on photovoltaic production in Portugal is made. The main features of photovoltaic solar energy will be explored with a view to future application. The industrial units have high consumption of electricity and, consequently, reflect unwanted costs on the same, which leads to questioning about the bet on self-consumption units. Self-consumption leads to the reduction of the electric bill and, of course, to a lower dependence on the utility's electricity network by consumers. The objective of this dissertation is the analysis of the energy in an industrial unit and the design of a photovoltaic system. For the validation, and future implementation, of the study case, a critical analysis was performed on the results obtained, both at the energy level and at the economic level.

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Lourenço, João Miguel Ribeiro dos Santos. "Avaliação do desempenho energético de sistemas fotovoltaicos em edifícios de serviços." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10348/5756.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia de Energias
Os sistemas fotovoltaicos produzem energia elétrica limpa, e inesgotável na nossa escala temporal. A Agência Internacional de Energia encara a tecnologia fotovoltaica como uma das mais promissoras, esperando nas suas previsões mais otimistas, que em 2050 possa representar 20% da produção elétrica mundial. Até agosto de 2014 as renováveis mantêm-se como a principal fonte de eletricidade em Portugal, representando 67% do consumo em Portugal Continental. A solar fotovoltaica continua a aumentar a sua produção e representa 1,3% do consumo. Apesar do custo e ineficiência dos módulos fotovoltaicos ter vindo a diminuir, o rendimento dos sistemas contínua dependente de fatores externos sujeitos a grande variabilidade, como a temperatura e a irradiância, e às limitações tecnológicas e falta de sinergia dos seus equipamentos constituintes. Neste sentido procurou-se como objetivo na elaboração desta dissertação, simular um sistema fotovoltaico de um dado local em Vila Real com determinados parâmetros em diferentes simuladores. Para o efeito, em primeiro lugar foram identificados os principais fatores que condicionam o desempenho destes sistemas. Em segundo lugar, e como caso prático de estudo, procedeu-se à simulação utilizando diferentes softwares de dimensionamento de sistemas fotovoltaicos e em seguida realizou-se a comparação dos dados obtidos com os dados reais de energia produzida pelo sistema fotovoltaico instalado na empresa em questão. Foram realizadas simulações utilizando software de dimensionamento de sistemas fotovoltaicos e conclui-se que em alguns deles obtém-se resultados para a energia produzida mensalmente significativamente diferente daquela que é realmente produzida pelo sistema fotovoltaico instalado.
Photovoltaic systems produce clean and inexhaustible electric energy at our human scale. The International Energy Agency sees photovoltaic technology as one of the most promising,expecting in their optimistic forecasts that it can represent 20% of the worldwide production by 2050. Until August 2014 renewables remain as the main source of electricity in Portugal, representing 67% of consumption in Portugal. Photovoltaic solar continues to increase its production and represents 1.3% of consumption. Despite the cost and inefficiency of photovoltaic modules have been declining, the income of continuous systems dependent on external factors subject to great variability, such as temperature and irradiance, and technological limitations and lack of synergy of its constituents equipment. With this in mind, the elaboration of this thesis simulate a photovoltaic system in a given location in Vila Real with certain parameters on several simulators. For this purpose, in the first place the main factors that influence the performance of these systems were identified. Secondly, and as a practical case study, proceeded to the simulation using different software for photovoltaic systems and then made a comparison between the results obtain and the real data of energy produced by the photovoltaic system installed on the company. Simulations were performed using software for photovoltaic systems and was concluded that in some of them obtain results for the energy produced monthly significantly different from what is actually produced by the photovoltaic system installed.

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Oliveira, André Manuel da Silva. "Gestão e eficiência energética em instituições hospitalares." Master's thesis, 2017. http://hdl.handle.net/10348/7261.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
A energia tornou-se dos bens de consumo mais fundamentais para as sociedades modernas. Depois da revolução industrial, e especialmente durante o século XX, o impacto da atividade humana sobre o meio ambiente tornou-se muito significativo. O crescimento da população mundial associado a necessidades crescentes do consumo de energia essencialmente devido a acesso a novas tecnologias, principalmente nos países desenvolvidos, originou problemas ambientais, tais como o efeito de gases de estufa, um aumento da temperatura global e as alterações climáticas no planeta, cuja sua solução é o grande desafio para os governos, ambientalistas, organizações não-governamentais e de todas as comunidades de todo o mundo. A eficiência energética é um mecanismo rápido, económico e limpo de redução de consumos de energia e custos, sem que estas ações passem pela extinção dos “serviços”, mantendo ou melhorando a qualidade de funcionamento e conforto resultantes destas medidas. A eficiência energética serve os propósitos do Tratado de Kyoto e todas as medidas despoletadas em consequência deste que, de igual modo, pretendem a redução das emissões de gases poluentes. O conjunto de ações reunidas nesse tratado pode despoletar benefícios relativos a poupança de energia na ordem dos 30%. As metas impostas aos edifícios e entidades públicas quanto à redução do consumo de energia, como é o caso do programa ECO.AP, e à promoção de comportamentos que levem a um menor consumo de energia e consequentemente ao combate de desperdícios energéticos, obriga a que estas entidades façam escolhas e promovam ações de eficiência energética de modo a reduzir não só os consumos como também a fatura com os encargos energéticos. A presente dissertação aborda a eficiência energética, para tal foi realizado um estudo no Centro Hospitalar do Tâmega e Sousa (CHTS), onde estas questões se revestem de grande atualidade e de grande importância. O estudo foi desenvolvido no âmbito do setor da saúde, em contexto hospitalar e em colaboração com a Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD). No sentido de aumentar a eficiência energética e reduzir os consumos energéticos do CHTS, o estudo a desenvolver enquadra-se na análise dos equipamentos/maquinas que compõem a instalação elétrica e a fatura energética associada. São apresentadas algumas soluções tecnológicas existentes no mercado ao nível da iluminação interior dos espaços e exterior aos edifícios, visando a poupança de energia e consequente redução dos seus custos. Para cada caso em estudo é realizado um estudo económico, de forma a se perceber se o investimento necessário é economicamente viável. Constata-se que neste tipo de instalações os responsáveis estão preocupados e atentos a novas soluções tecnológicas que surjam no mercado tentando sempre que possível incrementar a eficiência energética da instalação.
Energy has become the most basic consumer goods to modern societies. After the industrial revolution, and especially during the twentieth century, the impact of human activity on the environment has become very significant. The global population growth associated with the increasing needs of energy consumption, mainly due to the access to new technologies, particularly in developed countries, originated environmental problems such as the effect of greenhouse gases, an the increase in global temperature and climate change on the planet, which solution is the major challenge for governments, environmentalists, non-governmental organizations and all communities around the world. The energy efficiency is a fast mechanism, economic and clean energy reduction and cost consumption, without these actions go through the extinction of the "services", maintaining or improving the quality of operation and comfort resulting from these measures. The energy efficiency serves the purposes of the Kyoto Treaty and all the measurements are triggered as a consequence of this which also intend the reduction of pollutant emissions. The set of actions gathered in this treaty can trigger benefits related to energy savings of 30%. The targets imposed to buildings and public entities in reducing energy consumption, such as the ECO.AP program, and the promotion of behaviours which lead to lower power consumption and hence the combat against energy waste, require that these entities make choices and promote energy efficiency measures in order to reduce not only the consumption but also the invoice with energy costs. This dissertation deals with the energy efficiency; therefore this study was conducted at the Hospital of the Tâmega and Sousa (CHTS), where these issues are of great practicality and of great importance. The study was developed in the health sector, in a hospital and in partnership with the University of Trás-os-Montes and Alto Douro (UTAD). In order to increase the energy efficiency and to reduce the energy consumption of the CHTS, the study to be developed is part of the analysis of equipment / machines that make up the electrical installation and the associated energy bill. Some technological solutions are presented on the market concerning the interior lighting of spaces and the outside of the buildings, with the aim of energy saving and the consequent reduction of costs. For each case study it is conveyed an economic study in order to understand if the necessary investment is economically viable. It appears that in these type of facilities the responsible are concerned and aware of the new technological solutions that arise in the market trying, whenever possible, the increase of the energy efficiency of the installation.

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Fonte, Raquel Viana da. "Metodologia para a análise integrada dos impactes ambientais e do desempenho energético de cenários de reabilitação." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/36393.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
A construção é um dos principais setores a contribuir para o aumento da economia da União Europeia uma vez que é o setor que gera 10% do PIB e emprega mais de 13,2 milhões de pessoas. No entanto é aquele que consome maior quantidade de recursos naturais utilizando energia de forma intensiva, gerando por sua vez impactes ambientais com uma ordem de grandeza elevada. É ainda responsável pela maior produção de resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Dadas as circunstâncias urge a necessidade de atuar desde as fases preliminares de projeto de um edifício por forma a conhecer os impactes ambientais e o desempenho energético que lhe estão associados. Nos últimos anos, têm surgido várias normas e regulamentos relativos à eficiência energética dos edifícios bem como dos impactes ambientais. Para além deste facto verifica-se que as normas e regulamentos apresentam metodologias bastante complexas tornando-se muito difícil a colocação das mesmas em prática. Portanto e com o propósito de colmatar estas lacunas, a presente dissertação desenvolveu uma metodologia que permite quantificar em simultâneo o consumo de energia e os impactes ambientais, incluindo as emissões de carbono, resultantes de diferentes cenários de reabilitação de edifícios. Uma vez que não existe qualquer ferramenta desenvolvida que aborde estes dois temas como um só, este trabalho assume grande importância e por isso aplicaram-se alguns dos conceitos do projeto “TABULA” como ponto de partida, sendo posteriormente adicionado o algoritmo correspondente ao arrefecimento bem como uma base de dados que permite determinar quais os impactes ambientais associados aos materiais e/ou elementos construtivos. Posteriormente, a metodologia foi testada, através de um caso de estudo por forma a verificar a sua aplicabilidade e validade. Por fim, elaborou-se um manual que auxilia os utilizadores no manuseamento da ferramenta desenvolvida.
Construction is one of the main sectors contributing to the increase of the EU economy since it is the sector that generates 10% of GDP and employs more than 13.2 million people. However it is one that consumes greater amounts of natural resources by using energy intensively, generating in turn environmental impacts with a high order of magnitude. It is also responsible for the increased production of solid, liquid and gaseous waste. Under the circumstances there is an urgent need to act from the preliminary design stages of a building in order to meet the environmental impacts and energy performance that are associated with it. In recent years, there have been many rules and regulations on the energy consumption of buildings as well as environmental impacts. Apart from this fact it appears that the rules and regulations have very complex methodologies making it very difficult to placing them into practice. Therefore, and in order to fill these gaps, this thesis developed a methodology for measuring simultaneously the energy consumption and environmental impacts, including carbon emissions arising from different scenarios of rehabilitation of buildings. Since there is no tool developed to address these two issues as one, this work is of great importance and therefore will be apply some of the concepts of "TABULA" project as a starting point, and later added the matching algorithm to cooling and a database for determining which environmental impact associated with the materials and/or construction elements. Subsequently, the methodology was tested through a case study in order to verify its applicability and validity. Finally, I prepared a manual that assists users in handling the tool developed.

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Oliveira, Daniel da Silva. "Identificação do tipo e quantidade de PCM adequado ao clima Português." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/29583.

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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
Tanto a nível europeu como nacional os edifícios destinados à habitação e serviços consomem uma grande parte de toda a energia consumida, apresentando uma tendência crescente, no sentido em que neste momento se caminha para um crescimento acentuado do consumo energético, aumentando desta forma a emissão de gases de efeito de estufa. É atribuída grande importância à redução dos consumos energéticos nos edifícios e consequentes emissões de dióxido de carbono, tendo-se verificado, nos últimos anos, que esta é cada vez mais uma preocupação nacional e internacional, devendo-se criar medidas no sentido da conservação e armazenamento da energia. A incorporação de materiais de mudança de fase (PCM, do inglês Phase Change Materials) nos edifícios torna-se, por isso, numa medida essencial no combate aos elevados níveis de consumo energéticos verificados. Esta dissertação apresenta um estudo no sentido de incorporar PCM nas soluções construtivas mais usuais em Portugal, adequando-se o uso destes materiais ao clima nacional e o conseguindo-se prever a quais as poupanças energéticas daí inerentes. Para que então se consiga atingir estes objetivos, numa primeira fase recorreu-se à simulação dinâmica de várias soluções construtivas correntes com inclusão de alguns tipos de PCMs comercializados, concluindo-se qual a solução construtiva e o PCM que melhor se comporta perante o clima da cidade do Porto. Numa segunda fase de simulação usa-se então a solução construtiva em que se verificaram os melhores resultados e aplicando-a a um edifício unifamiliar com sistema de climatização com uma eficiência de 100%, retirandose daqui as necessidades energéticas para aquecimento (no inverno) e arrefecimento (no verão) do edifício com e sem PCM. Feita uma análise comparativa entre os dois casos conclui-se que o uso de PCM resulta numa poupança energética significativa no inverno e, nas condições testadas, a um acréscimo adicional de energia no verão.
Both at European and national levels, buildings destined to housing and services consume a great fraction of all the energy consumed, with that consumption presenting a tendency to grow, meaning that at this moment it’s going towards a sharp increase in the energetic consumption, leading to an increased emission of greenhouse gases. It is considered very important to reduce the energy consumption in buildings and its carbon dioxide emissions associated, having been observed in the last years that this is becoming more and more a national and international concern, showing that measures should be taken towards energy conservation and storage. In this sense, the incorporation of phase changing materials (PCM) in buildings turns out to be an essential measure, with a lot of potential regarding the reduction of the high energy consumption currently observed. This dissertation presents a study that aims to the incorporation of PCM in the construction elements most used in Portugal, adapting the use of these materials to the Portuguese climate, making it possible to predict the resulting savings in energy consumption. In order to accomplish these goals, in the first phase, a dynamic simulation was performed with the various types of construction elements currently used, with the inclusion of some kinds of commercialized PCMs, thus finding the construction solution with the best behavior when facing the climate found in Porto. In the second phase of simulation, it is used the construction solution with the best results applied to a single-family building with HVAC system with an efficiency of 100%, collecting this way the energy requirements for heating (during winter) and cooling (during summer) the building, with and without PCM. A comparative analysis between the two cases brings us to the conclusion that the use of PCM results in a significant energy saving during the winter, and under the tested conditions, it results in an additional increase of energy during the summer.

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Fernandes, Nuno André Martins. "Modelação dos consumos de energia ao abrigo do RSECE-E: utilização do modelo 5R1C." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10348/3011.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
O presente trabalho foca-se no aumento da eficiência energética em edifícios de serviços. Para verificar se um edifício é energeticamente eficiente é necessário determinar as necessidades energéticas para aquecimento e arrefecimento, visando o cálculo do Indicador de Eficiência Energética. Procedeu-se à realização de um código computacional recorrendo à linguagem de programação Visual C#, utilizando como base de cálculo o modelo 5R1C. Trata-se de um método simples de hora a hora, apresentado pela Norma ISO 13790 como uma possibilidade de cálculo para situações em que seja admissível o recurso a metodologias simplificadas de previsão de consumos. O modelo 5R1C foi desenvolvido pelo Centre Scientifique et Technique du Bâtiment para realizar a simulação dinâmica de uma zona térmica. Esta simulação é realizada através de simplificações dos fenómenos de transferência de energia que ocorrem entre o ambiente interior e exterior. O modelo contabiliza a transferência de calor por ventilação e por transmissão térmica assim como os ganhos de calor através de energia solar e os ganhos de calor internos. Trata-se de um trabalho que deverá ter continuidade no futuro, de forma a ser possível terminá-lo. O programa realizado foca-se apenas no cálculo de transferência de calor por transmissão e por ventilação, contudo, como trabalho futuro prevê-se o cálculo dos restantes parâmetros, de forma a determinar qual a eficiência de um determinado edifício. A metodologia de cálculo foi apoiada pela bibliografia apropriada e indicada pela Norma ISO 13790, de forma a calcular todos os parâmetros associados à transferência de calor. O programa criado foi testado de forma a ser validado. Para isso recorreu-se à comparação dos resultados obtidos com resultados previamente obtidos. Verificou-se que o programa não apresenta problemas de cálculo, sendo um método bastante vantajoso, devido à sua facilidade de utilização e velocidade com que se obtêm resultados.
The current project focuses on the increase of energetic efficiency of services buildings. To check the energetic efficiency of a building it is necessary to determine the energetic demands regarding the heating and cooling, bearing in mind the calculation of the Index of Energetic Efficiency. A program using as basis of calculation the model 5R1C was created with the support of the software Microsoft Visual Studio 2010. This is a simple method which runs from hour to hour and is presented by the Norm ISO 13790 as a possibility for calculation in situations that enable the resource to simplified methods of predicting consumption. The model 5R1C was developed by the Centre Scientifique et Technique du Bâtiment to perform dynamic simulation of a thermal zone. This simulation is performed using simplifications of the phenomena of energy transfer occurring between indoor and outdoor environment. The system takes into consideration the transfer of heat through ventilation and transmission as well as the gain of heat through solar energy and the gain of internal heat. This is a project that should continue in the future in order to be able to finish it. The program conducted targets only the calculation of the transfer by transmission and ventilation; however as a future assignment it is intended to observe the remaining parameters in order to determine the efficiency of a certain building. The method of calculation was supported by the bibliography pointed out by the Norm ISO 13790 as a way of accounting for all the parameters associated to heat transfer. The created program was tested so it could be validated. Therefore the results obtained throughout calculations established by the program were compared with previously obtained results. It was concluded that the program does not sustain any calculation problems and is seen as an advantageous method due to its simplicity of use and ease of obtaining results.

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Silva, João Francisco Freitas da. "Sustentabilidade e eficiência energética em unidades de retalho do ramo alimentar." Master's thesis, 2017. http://hdl.handle.net/10348/7989.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Assiste-se, nos dias de hoje, a um crescente no interesse da implementação de medidas de eficiência energética em edifícios, quer em Portugal quer na Europa e mesmo no Mundo, que resultam de diretivas e metas a atingir no sentido de introduzir metas de sustentabilidade. Sustentabilidade é neste momento um tema de grande importância a nível mundial, o saber utilizar os recursos naturais de forma responsável é um fator decisivo para que o mundo se torne um lugar onde toda a vida possa existir. A utilização racional de energia é um aspeto que contribui para a sustentabilidade. O setor dos serviços é um dos principais consumidores de energia elétrica em Portugal. Cada vez mais existe a preocupação com o modo de como é utilizada a energia. Esta preocupação verifica-se principalmente em empresas onde o consumo energético é elevado. Estas empresas procuram soluções para a utilização da energia elétrica da forma mais racional possível, sem prejudicar a qualidade de trabalho (processos) e a qualidade de serviço. Para este efeito é necessário evitar desperdícios de energia, a alteração de alguns comportamentos e a utilização de novos equipamentos mais eficientes são as técnicas onde se tem verificado ser uma linha de atuação por se traduzirem na maior descida do consumo energético. A adoção de medidas de eficiência energética pelos consumidores é algo benéfico pois permite uma racionalização de energia e consequentemente uma redução no pagamento das suas faturas, mas existe outro motivo muito importante para serem adotadas estas medidas que é o desgaste dos recursos naturais. Nas últimas décadas, este tema tem sido de grande importância e já foram aplicadas várias medidas para a preservação dos recursos naturais como é o caso do Protocolo de Kyoto e o programa ECO.AP. O presente documento refere-se ao estudo energético do edifício Intermarché em Vila Real apresentando medidas com vista a reduzir o consumo do energético. Estas medidas recaem sobretudo na substituição das lâmpadas existentes por lâmpadas LED as quais se verificam mais eficientes e que irão permitir uma redução no consumo energético. Associado ao estudo energético é também realizado um estudo económico de modo a avaliar a viabilidade económica das soluções propostas.
We are seeing, these days, an increasing in the interest of the implementation of energy efficiency measures in buildings, in Portugal, Europe and even in the world, resulting in policies and targets to introduce sustainability criteria. Sustainability is currently a topic of importance grid worldwide, the know how to use responsibly natural resources is a decisive factor to the world become a place where all life can exist. The rational use of energy is an aspect that contributes to sustainability. The services sector is a major consumer of electricity in Portugal. Increasingly there is concern about the way who energy is used this concern there is mainly in companies where energy consumption is high. These companies are looking for solutions for the use of electric energy in the most rational way possible, without compromising the quality of work (processes) and quality of service. For this it is necessary to avoid energy waste, change the behavior of some and the use of new, more efficient equipment are techniques which you have found to be a line of action by finding expression in the largest decrease in energy consumption. For consumers to adopt energy efficiency measures it is something beneficial because it allows an energy rationalization and consequently a reduction in the payment of their invoices, but there is another reason very import for adoption of these measures is the wear of natural resources. In recent decades, this issue has been of great importance and have been implemented various media for the preservation of natural resources as is the case of the Kyoto Protocol and the program ECO.AP. This document refers to the energy study of the building Intermarché in Vila Real introducing measures to reduce energy consumption. These measures fall mainly in the replacement of existing bulbs with LED lamps which has more efficient and will allow a reduction in energy consumption. Associated with the energy study is also conducted an economic study in order to understand whether it is economically viable to make proposed solutions.

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Povo, André Filipe Freitas. "Aproveitamento fotovoltaico para aplicações agrícolas." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10348/6049.

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Dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
No desenrolar desta dissertação será estuda a aplicação da energia fotovoltaica à produção agrícola em estufas como alternativa a fontes de energia não renovável assim como as vantagens da exploração deste tipo de energia. Será proposto neste trabalho um sistema solar para aquecimento de água, provando-se com recurso a modelos computacionais a sua rentabilidade económica. Todo o desenvolvimento do sistema tem como base os conhecimentos teóricos. Para análise e validação do sistema foi desenvolvido um sistema de aquisição e controlo climático da estufa. O software de aquisição e programação da placa de aquisição foi todo ele desenvolvido em linguagem C-ANSII, com ligação ao MATLAB. Para suportar e validar este estudo foi desenvolvido um software capaz de prever a radiação ao longo do dia. Com estas previsões e pela utilização de um modelo térmico de uma estufa consegue-se prever a energia necessária (suplementar), compreendendo-se as diferenças produzidas que existem durante um ano climático.
In the course of this dissertation it will be studied the application of photovoltaic energy in agricultural production on greenhouses as an alternative to nonrenewable sources of energy as well as the advantages of exploring this type of energy. It will be proposed on this work a water heating solar system, proving their economic profitability using computational models. The whole development of the system is based on theoretical knowledge. For analysis and validation of the system was developed an acquisition system and climate control of the greenhouse. The acquisition software and programming of data acquisition card was all developed in C-language ANSII, connected to MATLAB. To support and validate this study we developed a software able to predict the radiation throughout the day. With these projections and the use of a thermal model of a greenhouse is achieved to provide the required energy (supplementary), comprising the differences that are produced during a climate year.

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