DECAT - Departamento de Controle e Automação

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Autor: search.filters.author.Oliveira Filho, Delly

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    Application of methodology for the adequacy of the electrical motor's power sizing : permanent and transient analysis.
    (2018) Rêgo Segundo, Alan Kardek; Oliveira Filho, Delly; Queiroz, Josué Morgan; Martins, José Helvecio; Monteiro, Paulo Marcos de Barros
    The suitability of the motive force contributes to the efficient use of electrical energy. On the other hand, the inadequate size of electric motors is directly connected to increased investment and running costs. This article presents the theory and mainly the application of a methodology for the adequacy of the motive power. The research was conducted at the Federal University of Viçosa dairy factory. This methodology consists in measuring motor rotation, acquiring technical information from the manufacturer’s manual, and identifying the type of motor load. In addition, it uses the linearization method to estimate the resistance torque in steady state. This step is achieved without the need for using additional equipment or sending the motor to a laboratory for measuring the torque. In this sense, the studies can be made during the production process. Thus, this relevant methodology has the advantage of allowing the studies to be carried out at the agro-industry facilities. After getting all the information described above, it was possible to determine whether each motor at the factory was oversized. Then, the suitable motor was selected according to the load type. The application of the methodology described herein could provide around 50.6% savings in the monthly electricity costs at the dairy factory, and an attractive internal return rate.
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    An analysis of the economic viability and greenhouse gas emissions reductions resulting from the use of solar water heaters in a typical Brazilian dwelling.
    (2017) Altoé, Leandra; Oliveira Filho, Delly; Carlo, Joyce Correna; Monteiro, Paulo Marcos de Barros; Martins, Isabella Theresa de Almeida
    Several countries have reduced their energy consumption and greenhouse gas emissions levels in buildings by promulgating laws, formulating standards and instituting certification programs. In this context, Brazil launched an energy efficiency certification for buildings in 2009. This study aimed to analyze the economic viability and potential greenhouse gas emissions reductions associated with the use of solar water heaters in a typical Brazilian dwelling. Solar thermal systems were simulated at different energy efficiency levels and shower water flow rates. It was found that the use of solar water heater, as compared with electric heater without a hot water storage, presented internal return rate of approximately 26% per year, simple payback around 4.5 years; net present value about US$ 2,194.00 and cost of conserved energy around US$ 0.12 kWh-1. This study also verified that solar water heater use in a typical Brazilian dwelling reduced emissions compared with electric and gas heating by approximately 95 and 256 kgCO2equivalentyear-1, respectively. The total reduction potential of greenhouse gas emissions by use solar water heaters for the Brazilian residential sector was substantial, around 5.75 million tCO2equivalentyear-1.
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    Simulation of distributed generation with photovoltaic microgrids - case study in Brazil.
    (2015) Xavier, Gustavo Azevedo; Oliveira Filho, Delly; Martins, José Helvecio; Monteiro, Paulo Marcos de Barros; Diniz, Antônia Sônia Alves Cardoso
    Elevated prices and lack of proper legislation and government incentives have been the main barriers in the development of the photovoltaic market in Brazil. In an attempt to overcome those barriers, a microgrid model was proposed and simulated. In the proposed microgrids, residential consumers are connected to each other to maximize the investment return by trading the surplus of generated energy among them. Different topologies and scenarios were studied from electrical energy and economic standpoints. Stochastic data of solar radiation were simulated for the city of Viçosa, Minas Gerais, Brazil, for the period of one year, considering the statistical behavior of a series over 20 years. The system output power and energy balance were calculated considering a model for photovoltaic generators and the radiation simulated data. By determining the generated energy and electrical needs of the microgrid members, the cash flow and economic feasibility were calculated. Sensitivity analyses were performed by varying economic parameters to determine situations where investment becomes feasible. This paper shows that microgrid contributes to improve the economics and the initial investments. The number of participants in a microgrid, the electricity and the equipment costs are important parameters to speed up the economic and technical feasibility process.
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    Computer programs for analysis of solar domestic hot water systems : RETScreen case study.
    (2015) Altoé, Leandra; Oliveira Filho, Delly; Martinez, Francisco Javier Rey; Carlo, Joyce Correna; Monteiro, Paulo Marcos de Barros
    The simulation programs are important tools for analyzing different energetic options, including the use of energy efficiency measures and renewable energies. The objective of this study was to analyze comparatively the different computer tools available for modeling of solar domestic hot water systems in buildings. Among the main simulation software in use for this purpose, there are RETScreen International, EnergyPlus, TRNSYS, SolDesigner, SolarPro, e T*SOL. Among the tools mentioned, only EnergyPlus and RETScreen International are free, but they allow obtaining interesting results. In the presented case study can be seen the versatility of the RETScreen program, which allows for analysis of energy production, economic viability and carbon dioxide emissions. Within the range of computer solar water heaters simulators currently available, it is necessary that the user knows the tool specifications, such as programming language and capabilities so one may choose the program that is most suitable to produce the expected results for one's knowledge and modeling skills.
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    Viabilidade técnico-econômica da geração de energia elétrica em barragens de perímetros irrigados.
    (2016) Ribeiro, Marcos Caldeira; Oliveira Filho, Delly; Mantovani, Everardo Chartuni; Costa, José Márcio; Martins, José Helvecio; Monteiro, Paulo Marcos de Barros; Altoé, Leandra
    implantação de perímetros irrigados requer a construção de barragens em cursos d’água para suprir a necessidade hídrica das culturas. Geralmente, estas estruturas são utilizadas apenas para abastecer o sistema de irrigação, sendo seu potencial hidroelétrico desprezado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade técnico-econômica da geração de energia elétrica em barragens de perímetros irrigados. Foi realizado um estudo de base para a barragem de Manoel Novaes que atende o perímetro de Mirorós, na Bahia. Uma Pequena Central Hidrelétrica poderia gerar 29% do consumo e 12% da demanda de energia elétrica do sistema de irrigação do perímetro. O investimento apresentaria os seguintes indicadores de viabilidade: Valor Presente Líquido de R$ 1.425.616,54, Taxa Interna de Retorno igual a 44%, Relação Benefício/Custo de 2,76 e Tempo de Retorno de Capital igual a 5 anos e 8 meses. O estudo realizado para o perímetro irrigado de Mirorós pode servir de referência para análise de outros perímetros, de modo a incentivar o melhor aproveitamento deste tipo de barragem no Brasil.
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    Computer tools applied to analysis of solar water heaters.
    (2013) Altoé, Leandra; Oliveira Filho, Delly; Carlo, Joyce Correna; Monteiro, Paulo Marcos de Barros
    Os programas de simulação são importantes ferramentas para análise de diferentes alternativas energéticas, incluindo o uso de energias renováveis. O objetivo deste trabalho foi realizar uma análise comparativa das diferentes ferramentas computacionais disponíveis para modelagem de aquecedores solares de água. Entre os principais programas de simulação de sistemas solares térmicos estão: RETScreen International, EnergyPlus, TRNSYS, SolDesigner, SolarPro e T*SOL. Entre as ferramentas citadas, apenas o EnergyPlus e o RETScreen International são livres, mas permitem a obtenção de resultados interessantes quando aplicadas em conjunto. O primeiro possui um módulo de análise energética detalhado de aquecedores solares de água, enquanto o segundo possibilita um estudo detalhado de viabilidade econômica e uma avaliação de emissões de gases de efeito estufa. Os programas EnergyPlus e RETScreen International são destinados a um público-alvo diverso, incluindo projetistas, pesquisadores e planejadores energéticos.
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    Development of capacitive sensor for measuring soil water content.
    (2011) Rêgo Segundo, Alan Kardek; Martins, José Helvecio; Monteiro, Paulo Marcos de Barros; Oliveira, Rubens Alves de; Oliveira Filho, Delly
    O manejo da irrigação, com base no monitoramento do teor de água do solo, permite racionalizar a quantidade de água aplicada, tornando o seu uso mais eficiente. Levando-se em conta esses aspectos, foi desenvolvido um sensor capacitivo de teor de água do solo e seu circuito de medição para que sistemas de irrigação possam ser automatizados. Desta forma, problemas que afetam a produtividade, tais como irregularidades no acionamento e aplicação de água de maneira excessiva ou deficiente, podem ser contornados. No desenvolvimento dos sensores, foram utilizadas hastes de aço inoxidável, resina e verniz isolante. O circuito de medição foi baseado em um microcontrolador, que disponibiliza um sinal de saída no formato digital. Os sensores foram calibrados, utilizando-se de solo do tipo neossolo quartzarênico. Um polinômio de terceira ordem foi ajustado aos dados experimentais, para correlacionar o teor de água do solo, obtido pelo método- -padrão de estufa, com os sinais digitais correspondentes, medidos pelo circuito. Obtiveram-se um coeficiente de determinação de 93,17% e uma precisão nas medidas de ±0,010 kg kg-1. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que o sensor desenvolvido e o circuito de medição implementado podem ser utilizados no processo de automação de sistemas de irrigação.
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    Projeto de aterramento para sistema monofilar com retorno pelo terra.
    (2010) Bertolo, Humberto Calil; Oliveira Filho, Delly; Pizziolo, Tarcísio de Assunção; Rodrigues, Denilson Eduardo; Monteiro, Paulo Marcos de Barros
    Este trabalho apresenta o projeto de aterramento elétrico para Sistema Monofilar com Retorno pela Terra (MRT), em solicitações de baixas frequências, utilizando-se o método das imagens e considerando a simplificação do método dos potenciais constantes. Simulou-se o comportamento de três diferentes configurações de aterramento: hastes em triângulo, em quadrado vazio e para nove hastes, formando uma malha com quatro quadrados. A partir da simulação obtiveram-se o valor da resistência de aterramento para cada configuração e os potenciais gerados na superfície do solo. Com base nesses resultados foi possível comparar os valores tabelados para resistências mínimas, em função da potência do transformador, aplicados para diferentes concessionárias de energia que utilizam o Sistema MRT, com os valores calculados que mantêm os potenciais no solo em níveis seguros para seres humanos e animais. Os resultados mostraram que é possível utilizar aterramentos mais simples e mais baratos, pois os gradientes de tensões no solo se mantiveram em níveis seguros.