ISEP - DEE - Neutro à Terra - Revista Técnico-Científica - 2023 (Nº 32)
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- EditorialPublication . Carvalho, José António Beleza; Beleza Carvalho, José António(Excerto editorial) Voltamos à vossa presença com mais uma publicação da nossa revista “Neutro-à-Terra”. Ao fim de 16 anos continuamos a intervir, semestralmente, na área científica da Engenharia Eletrotécnica, com a publicação de vários artigos técnicos e científicos que procuram ser uma mais valia na resolução de problemas nesta vertente da Engenharia, mas também uma forma de apoio aos estudantes e a todos os profissionais de Engenharia Eletrotécnica.
- Sistemas de gestão técnica centralizada para a eficiência energética de edifíciosPublication . Gonçalves, Beatriz Pinto; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão PintoOs Sistemas de Gestão Técnica Centralizada (SGTC) são cada vez mais utilizados no controlo dos edifícios de comércio e serviços, constituindo a peça-chave na melhoria da eficiência energética do edifício e redução dos custos relacionados com o consumo de energia. Com base nas condições ambientais e de espaço, os SGTC integram tecnologias e dispositivos para monitorizar centralmente os equipamentos elétricos relacionados com a iluminação, climatização e segurança dos edifícios. Estes sistemas contribuem significativamente para a redução do consumo de energia, ao mesmo tempo, promovendo a sustentabilidade ambiental e aumentando a qualidade de vida das pessoas. Por outro lado, a centralização das operações facilita a rápida identificação de anomalias, minimizando interrupções e otimizando as operações de manutenção. Este artigo carateriza estes sistemas de gestão técnica e destaca as mais-valias da sua implementação em edifícios. São analisados três casos de estudo, refletindo a realidade de três tipos distintos de edifícios: hoteleiro, comercio e serviços de formação.
- Carbon footprint assessment of two photovoltaic plantsPublication . Ribeiro, David Barbosa; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão PintoAs the world moves towards sustainable energy sources to reduce the impacts of climate change, photovoltaic (PV) systems have become a crucial player in the renewable energy sector. This study evaluates the carbon footprint linked with the life cycle of PV plants. The aim is to give valuable insights into the environmental effects of their deployment. This article analyzes and compares the greenhouse gas emissions of two solar photovoltaic plants in Portugal. Both plants have the same equipment, peak power, and nominal power for injection into the grid. The only difference between them is the metal structure that supports the photovoltaic modules: plant A has a 2V tracker-type structure, and plant B has a 2V fixed structure. By comparing the two, it will be possible to determine the effect of the different structures on greenhouse gas emissions and the total energy output over the plant's 30-year lifespan.
- Eficiência energética nos edifíciosPublication . Pereira, Isabel Maria Garcia SarmentoA eficiência energética pode ser entendida como a obtenção de um dado serviço, com a mesma qualidade, mas com uma menor utilização de energia. No caso específico dos edifícios, a eficiência energética pressupõe minimizar os custos de operação, onde o custo energético tem um peso relevante, assegurando um ambiente saudável e de elevada qualidade.
- O Hidrogénio como vetor energético do futuroPublication . Souto, Hugo José da Costa; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão PintoApesar da trágica crise da Covid-19, a situação pandémica tem impulsionado a transição energética global e o crescimento da tecnologia do Hidrogénio (H2). Vários países têm anunciado políticas para acelerar o desenvolvimento da indústria deste combustível e, ao mesmo tempo, explorado estratégias para impulsionar a sua inovação, aspeto crucial para reduzir os custos e melhorar o desempenho do eletrolisador. O hidrogénio pode ser obtido de diferentes fontes de matérias-primas sendo uma das principais a água, através do uso de eletrolisadores de hidrogénio que efetuam a eletrólise. Apesar dos eletrolisadores serem conhecidos há mais de dois séculos, as atuais tendências tecnológicas têm influenciado o seu desenvolvimento e as suas aplicações na indústria. O princípio da eletrólise da água é simples, no entanto, as diferenças no eletrólito e temperatura de funcionamento orientam a construção de diferentes tecnologias que, por sua vez, conduzem à seleção de diferentes componentes e métodos de produção de H2. Neste artigo é caraterizada a tecnologia de obtenção de H2 pelos equipamentos atualmente comercializáveis, como é o caso dos eletrolisadores: alcalinos, de óxido de sódio e os de membrana de protões. São apresentados os seus modos de funcionamento e as suas caraterísticas. É elaborada uma análise comparativa entre as diferentes tecnologias, com base em dados técnicos recolhidos e informação disponibilizada pelos agentes económicos.
- Energia eólica offshore na União Europeia: Desafios e oportunidadesPublication . Moreira, Bruno Miguel Soares; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão PintoA energia eólica offshore surgiu como uma solução promissora para atender aos objetivos energéticos climáticos impostos pela União Europeia. A capacidade de produção tem sido acompanhada por avanços tecnológicos que aproveitam os recursos eólicos disponíveis nas zonas costeiras dos países, tanto a norte como a sul da Europa. Neste artigo será apresentada a evolução da indústria eólica no mar (offshore), assim como a estratégia europeia para a produção de energia a partir das fontes oceânicas. São também demonstrados alguns dos incentivos e metas que visam garantir a continuidade da tecnologia e o desenvolvimento da indústria offshore. São exploradas as perspetivas futuras de energia eólica offshore, destacando o seu potencial para desempenhar um papel ainda mais significativo no mix energético europeu. As oportunidades e desafios desta indústria emergente são destacadas na análise SWOT desenvolvida neste artigo, concluindo pela sua importância na promoção da sustentabilidade e na redução das emissões de gases poluentes, delineando assim os caminhos para um futuro energético mais limpo. São ainda apresentados os projetos eólicos mais relevantes na área, apoiados e financiados pela União Europeia.
- Evolução das classes de rendimentos de motores elétricosPublication . Melo, Pedro Miguel Azevedo de SousaOs acionamentos eletromecânicos são os maiores consumidores mundiais de energia elétrica, pelo que a melhoria dos seus rendimentos tem um elevado impacto na poupança de energia. Os motores de indução trifásicos são a opção dominante, razão pela qual a procura de máquinas com melhores rendimentos tem estado centrada nestes motores. No entanto, a ausência de um sistema universal de classificação dos rendimentos e, principalmente, a diversidade de métodos usados na sua estimação (com resultados distintos), constituiu um sério obstáculo à comercialização mundial destas máquinas. A classificação IE (CEI) foi decisiva na superação dessas dificuldades. Este artigo pretende fazer uma síntese da evolução das classes de rendimento de motores elétricos de alcance internacional. Começa-se pelo acordo CE/CEMEP, no contexto europeu, referindo depois as sucessivas normas internacionais CEI, as quais traduzem a evolução da classificação IE.
- Wind energy conversion systemsPublication . Carvalho, José António BelezaIntroduction: The production of electricity from wind energy presents an increased growth and sustained since 1985. Currently, there are wind generators located throughout the world whose power already reaches values exceeding 250 GW. The main technologies used in electromechanical conversion of wind energy into electric energy are based primarily on three types of electric machines: • The direct current (DC) machine; • The synchronous machine; • The induction machine. These machines work on the principles of the electromagnetic actions and reactions. The resulting electromechanical energy conversion is reversible. The same machine can be used as the motor for converting the electrical power into mechanical power, or as the generator converting the mechanical power into electrical power. Typically, there is an outer stationary member (stator) and an inner rotating member (rotor). The rotor is mounted on bearings fixed to the stator. Both the stator and the rotor carry cylindrical iron cores, which are separated by an air gap. The cores are made of magnetic iron of high permeability, and have conductors embedded in slots distributed on the core surface. Other way, the conductors are wrapped in the coil form around salient magnetic poles. In the Figure 1 is possible to see a cross-sectional view of the rotating electrical machine with the stator with salient poles and the rotor with distributed conductors. The magnetic flux, created by the excitation current in one of the two members, passes from one core to the other in the combined circuit always forming a closed loop. The electromechanical energy conversion is accomplished by interaction of the magnetic flux produced by one member with electric current in the other member. The induced current is proportional to the rate of change in the flux linkage due to rotation.
- A review on aggregation approaches of distributed energy resourcesPublication . Tavares, Inês VieiraWith the increasing penetration of distributed energy resources (DER) into the grid, the power system has suffered some changes to become more sustainable, flexible, and cost-effective. For this reason, a need for new ways of operating the power system is emerging. The control of DER such as PV power, controllable load, demand response (DR) programs, energy storage units, and electric vehicles will facilitate their integration by balancing operations in the electricity grid. The increase of DER is stressing the distributed nature of power systems, in terms of equipment and in terms of management and control. So, new entities such as aggregators are acting as mediators between end- users and grid operators to facilitate the management and control of the power system. This paper makes a review of different aggregation approaches that can be applied for the integration of the DER in the electric power system, based on recent literature. It focuses on the role of DR aggregators, load aggregators, and energy storage aggregators, and the concepts related to each of these topics are covered.
- Solar power support of luxury boatPublication . Wawrzyniak, AleksandraThis document contains project of solar power sup-port for luxury boat. This project is design of electrical installation of the boat with solar panel system as an additional energy source what in case of an emergency it is possible to supply loads necessary for communication and safety. Electric propulsion system allows better maneuvering at low speed. This work presents design of electrical installation of the base and of the solar part of the system with all the necessary elements. Simulation of solar design and power analysis of solar part of the system are presented, what provides with good picture of its influence on the system. Obtained results are promising and can potentially be extended to bigger systems. This kind of solution highly increases reliability of the system.