Trabalhos de Conclusão de Curso
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Navegando Trabalhos de Conclusão de Curso por Orientador "Duarte, Silvio Xavier"
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Trabalho de Conclusão de Curso Análise da viabilidade técnica e econômica de uma usina hidrelétrica reversível para sistemas isolados(2023-12-01) Luz, Clebson Sabino; Silva, Daniel Moura Trancoso; Aoyama, Eduardo Machado; Dias, Gabriel Katsumata; Antonio, Gabriel Pinto Felix; Iaccarino, Nicolas Alfredo de MarchiAs Usinas Hidrelétricas Reversíveis (UHR) são sistemas de armazenamento de energia altamente consolidados mundialmente, pois possuem alta eficiência entre as fontes de energia renováveis. Estas usinas atuam como armazenadores de energia elétrica convertendo a energia armazenada em potencial gravitacional para energia elétrica através da utilização de dois reservatórios, um superior e um inferior, gerando energia elétrica em períodos de alta demanda e armazenando energia potencial gravitacional em períodos de baixa demanda. Entretanto, para o funcionamento destas usinas, é necessário atender a duas condições: uma altura adequada e uma vazão de água suficiente para fornecer a potência necessária, além do volume de água necessário para o armazenamento de energia a ser gerada em um determinado período. O estudo apresentado neste trabalho visa a implementação de uma Usina Hidrelétrica Reversível na Ilha de Fernando de Noronha, a fim de abastecer a iluminação pública de uma rua da ilha. A energia para o acionamento da bomba de recalque é proveniente de painéis solares. Para esse objetivo, foram consideradas a existência de 50 lâmpadas com potência equivalente de 1kW que devem ser alimentadas pela hidrelétrica durante um período de 12 horas. Mesmo sendo considerado um Patrimônio Natural da Humanidade pela Unesco, a Ilha de Fernando de Noronha possui uma matriz elétrica predominante não renovável, no qual 90% da energia é proveniente do óleo diesel, fonte poluente e prejudicial a flora e fauna local. Dessa maneira, o projeto analisou a viabilidade técnica e econômica da geração de energia através da Usina Hidrelétrica Reversível em substituição ao óleo diesel, propondo a modelagem e simulação desse sistema, utilizando o software MATLAB® Simulink. Como resultados, obteve-se uma geração de energia elétrica condizente com a carga alimentada e o período imposto, um armazenador com uma eficiência de aproximadamente 31,71% e um retorno financeiro em 37 anos, mesmo considerando a substituição de alguns equipamentos de baixa vida útil durante o período de utilização do projeto. Outro resultado obtido foi a compensação de aproximadamente 3,2 toneladas de gás carbônico anualmente devido à substituição da energia proveniente de geradores à diesel.Trabalho de Conclusão de Curso Análise de desempenho entre painéis solares:(2021-06-16) Barbosa, Alison de Oliveira; Santos, João Victor coelho Martins dos; Lauand, Leonardo Henniens; Lima, Lucca Menezes; Biondilo, RafaelO consumo de energia elétrica apresenta dois tipos de crescimento: um dependente do crescimento populacional de uma dada região (chamado de crescimento horizontal) e outro, dependente do aumento da carga em instalações existentes, seja em residências, comércios ou mesmo indústrias. Assim, em condições normais, a demanda por energia elétrica tende apenas a aumentar ao longo do tempo e este comportamento exige investimentos em novas gerações de energia elétrica. Porém, no Brasil, as fontes de energia hidrelétricas está atualmente limitada principalmente devido a restrições ambientais. Por outro lado, fontes de energia térmicas apresentam custos cada vez maiores e também restrições ambientais. Neste cenário de escassez de fontes de energia o uso da energia solar é inevitável, principalmente no caso brasileiro onde essa forma de energia é abundante em todo território nacional. Além de abundante, o impacto ambiental para este tipo de fonte de energia é relativamente menor. Soma-se a estes aspectos o custo do kWh da energia elétrica para o consumidor comum, que tem aumentado consideravelmente a despesa familiar. Considerando o contexto desenhado, é premente o incentivo cada vez maior ao uso da energia elétrica proveniente de paineis solares. Outro incentivo importante é a disponibilidade de tecnologia para conectar o que se denomina geração distribuída originária de painéis solares à rede de suprimento. Assim, ao produzir energia através de painéis fotovoltaicos, é possível aumentar a eficiência energética, de instalações residenciais, comerciais ou mesmo industriais urbanas, ou suprir energia a unidades isoladas. Os painéis solares podem ser fixos ou utilizar sistemas que permitem o painel seguir o Sol. O presente trabalho tem como objetivo avaliar se há ganho de eficiência de um painel seguidor solar em comparação com um painel fixo e se esse ganho de eficiência é ou não vantajoso. O trabalho focou no uso de painéis solares para residências de consumo médio/baixo que atingiria uma grande quantidade de consumidores existentes nas redes de distribuição de energia, sendo as análises limitadas a este universo de consumidores, mas que são suficientes para subsidiar outras avaliações futuras. Para o desenvolvimento do trabalho foram desenvolvidos modelos de painéis solares, em ambiente de simulação, que equivalem a um protótipo real. Além disto, foi estabelecida uma metodologia para a obtenção da irradiação solar ao longo dos dias do ano com uso de software específico a fim de suprir dados para as simulações desenvolvidas, para os casos de painel móvel e fixo. Também foi desenvolvida uma metodologia para o estabelecimento de cenários de simulações e de avaliação técnica e econômica. As simulações permitiram uma análise comparativa entre os três modelos de painel utilizado, e os resultados indicaram que não é vantajoso o uso de painéis com seguidor solar devido ao pequeno incremento de energia obtido com o uso do sistema móvel para o universo de carga considerado. Ressalta-se finalmente que o trabalho desenvolvido poderá ensejar o desenvolvimento de aplicativo que oriente consumidores quando a decisão de investimento ou tomada de empréstimo junto a bancos de financiamentos.