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- Análise do desempenho energético de um parque eólico através de indicadoresPublication . Rodrigues, Jeziel Lima; Felgueiras, Manuel Carlos Malheiro de CarvalhoEsta dissertação oferece contribuições para o campo da energia eólica, e fornece um roteiro claro para a tomada de decisão baseada em dados, bem como orientações práticas para otimizar a operação e manutenção. No contexto atual da transformação digital e crescente demanda energética surge a necessidade de soluções inovadores e sustentáveis em larga escala, como a energia eólica offshore. A energia eólica é uma fonte de energia renovável que tem o potencial de contribuir significativamente para a matriz energética global. A implementação e operação de projetos eólicos offshore são desafiadores devido aos custos elevados e à natureza intrínseca dos riscos no ambiente marítimo, por isso necessitam operar em sua máxima eficiência e desempenho, tendo em vista a viabilidade económica. Este trabalho tem como objetivo a compreensão dos fatores principais que influenciam o desempenho energético dos aerogeradores através dos dados que revelam as interrupções e falhas de sistemas. Os resultados obtidos nesta pesquisa destacam a necessidade de uma abordagem integrada, buscando o conhecimento técnico especializado com a aplicação de tecnologias de monitoramento em tempo real e análise de dados. Ao reconhecer os padrões de falhas e as lacunas de eficiência, os gestores podem direcionar seus esforços para aprimorar a fiabilidade, a disponibilidade e a performance geral dessas unidades geradoras de energia elétrica. Através da implementação das recomendações resultantes deste estudo, espera-se que as instituições possam alcançar uma expressiva rentabilidade e sustentabilidade, alinhando-se de forma eficaz com as demandas atuais, garantindo uma posição sólida no ambiente empresarial e contribuindo para um futuro energético mais equilibrado.
- Projeto, dimensionamento e análise económica de uma instalação fotovoltaicaPublication . Costa, José Alberto Teixeira da; Santos, Veríssimo Manuel Brandão LimaO projeto apresentado nesta dissertação consistiu num projeto solar fotovoltaico elaborado de acordo com os requisitos estabelecidos pelo cliente que permitiu não só aplicar, mas também expandir os conhecimentos adquiridos ao longo deste percurso académico. Para a realização do projeto foram delineados objetivos e estabelecido o local de instalação para que fosse feito o estudo do mesmo bem como do seu consumo energético para posterior dimensionamento da potência a ser instalada. Primeiramente, para a execução do projeto, foi feita uma reunião na qual foram debatidos os requisitos a cumprir e os problemas a resolver, sendo posteriormente realizada pesquisa e estudo visando encontrar soluções para os problemas a abordar, bem como a obtenção de conhecimento no que diz respeito não só ao software a utilizar, mas também de técnicas úteis para execução do projeto. Realizados os pontos anteriores, procedeu-se à execução do projeto em si, onde ao longo do mesmo foram feitos ajustes de forma a adequá-lo aos objetivos definidos e às suas particularidades. Por fim, com a execução do projeto concluída, foi feita uma análise dos cash-flows gerados pelo mesmo, tendo sido calculados indicadores económicos através dos quais foi possível observar a sua viabilidade económica.
- Estudo e desenvolvimento inicial de uma tinta de Poliaspárticos - Avaliação de características e proteção anticorrosivaPublication . Andrade, Paula Diana Moreira; Garrido, Jorge Manuel Pinto de JesusA dissertação de Mestrado em Engenharia Química, ramo de Energia e Biorrefinaria, foi desenvolvida na empresa Fábrica de Tintas 2000, S.A e teve por objetivo o estudo e desenvolvimento de uma tinta de poliaspárticos, avaliando as suas características e capacidade de proteção anticorrosiva, assim como, a sua comparação com tintas convencionais, nomeadamente, as tintas de poliuretano. Os poliaspárticos formados pela reação dos aspárticos com os poliisocianatos alifáticos, assemelham-se às resinas de poliuretano, por serem resinas de 2 componentes, ou seja, necessitam de um elemento adicional/endurecedor para que a reação ocorra e se forme o filme seco com as características apropriadas. Os poliaspárticos caracterizam-se por poderem ser utilizados em tecnologia de 1 ou 2 camadas de revestimento, ao contrário da tecnologia mais comum que comummente utiliza 2 ou 3 camadas de revestimento. Deste modo, a sua incorporação e utilização permite economizar tempo e trabalho para o aplicador. Estas tintas distinguem-se, ainda, por serem praticamente isentas de solventes, possuírem baixos teores de compostos orgânicos voláteis, COV’s, os que as torna promissoras em termos ambientais. Para além disso, o seu elevado teor de sólidos em volume permite formar boas espessuras de filmes secos em menos demãos do que as tintas convencionais. A secagem rápida, à temperatura ambiente, permite também economizar tempo e energia. A formulação final foi preparada e otimizada após realização de estudos que avaliaram a influência de aditivos reológicos, aditivos anti-espuma, solventes, aditivos promotores de adesão, efeito da proporção de catálise, relacionando-os com a aparência e proteção anticorrosiva das formulações. Paralelamente, realizou-se um estudo comparativo da formulação de poliaspárticos produzida relativamente às tintas convencionais de poliuretano comercializada pela empresa. O estudo dos 2 esquemas de pintura, tintas de poliuretano e poliaspártico, permitiu concluir que a espessura de filme húmido que é necessário aplicar para obtenção das mesmas espessuras de filmes secos totais é 26% superior no caso da tinta de poliuretano relativamente à tinta de poliaspárticos. Adicionalmente, verificou-se que os custos de material e mão de obra associados à aplicação da tinta de poliaspárticos são 16% inferiores aos custos totais do esquema de poliuretano. Em contrapartida, constatou-se uma maior redução do brilho e cor original, pot-life menor e maior grau de corrosão sobre os substratos metálicos das formulações de poliaspárticos produzidas.
- Desenvolvimento de Couro Alternativo BiodegradávelPublication . Rocha, Beatriz Madeira Dias da; Garrido, Ermelinda Manuela Pinto JesusNuma sociedade habituada ao facto de permanecer em constante evolução, novos comportamentos, hábitos e práticas podem tornar-se nocivas para o planeta Terra, assim como para todos os que o habitam. De modo a corresponder a estas carências criadas por diversas ações externas, são várias as empresas que se esforçam atualmente com vista a criar tecnologias e produtos capazes de corresponder da melhor forma a estas novas necessidades. O couro natural, para além ser obtido através de pele animal, utiliza na sua produção químicos tóxicos, quantidades elevadas de água e energia. O couro artificial, por sua vez, é obtido a partir de polímeros e, apesar de não utilizar pele animal e não ter um processo de produção tão poluente para o planeta, utiliza recursos fósseis e, portanto, recursos finitos. Com vista à sustentabilidade, tanto o couro natural como o couro artificial devem ser substituídos nas suas matérias-primas ou nos processos através dos quais são obtidos, por processos e matérias-primas mais sustentáveis e responsáveis para o ambiente. Neste trabalho irá ser analisada a substituição no couro artificial de diferentes matérias primas, como fibras naturais, recicláveis e biodegradáveis, maioritariamente provenientes de origem vegetal. Como ponto de partida, iniciou-se este estudo com um couro alternativo resultante da dissertação desenvolvida no ano transato, que tem como principais constituintes PVC, resíduos provenientes da indústria da castanha como carga, um plastificante 100% baseado em Óleo de Soja, e um suporte de algodão biológico. Este produto apresenta 57% (valor teórico) de constituintes vegetais. Na Fase I, deste trabalho, adicionou-se uma nova carga – casca de arroz micronizada – à carga já existente no artigo desenvolvido anteriormente, o que resultou numa percentagem de componentes vegetais teóricos de 64%. Para a Fase II, substituiu-se parcialmente o PVC por caroço de azeitona micronizado (35 partes de caroço de azeitona em 65 partes de PVC), tendo se obtido um total de componentes vegetais teóricos de 72%. A última fase, Fase III, teve como objetivo substituir os retardantes de chama do produto inicial por retardantes de chama mais sustentáveis. Assim, o produto resultante da Fase III apresenta uma percentagem de componentes vegetais e/ou sustentáveis de 74%. É de realçar o facto de que este produto assegura todas as propriedades físico-mecânicas correspondestes aos requisitos mínimos exigidos para aplicação em estofos. Paralelamente, foi realizada também uma análise da biodegradação, sendo o Produto 0.1, constituído por um filme convencional e suporte algodão biológico, enquanto todos os restantes produtos eram constituídos pelo filme do produto de partida, apenas diferenciando-se no tipo de suporte utilizado: Produto 0.2, composto por suporte de algodão biológico; Produto 0.3, sem qualquer tipo de suporte; e o Produto 0.4, constituído por suporte de algodão não biológico. Após o ensaio de biodegradação e análise das percentagens de perda de massa, obtiveram-se 19,8% para o Produto 0.1, 18,9% para o Produto 0.2, 12,3% para o Produto 0.3 e 13,7% para o Produto 0.4. Foi possível observar uma competição entre o processo de biodegradação do filme e a base de algodão biológico, tendo-se verificado que o Produto 0.3, com suporte de algodão biológico tem um incremento de 5,2% na percentagem de biodegradação, relativamente ao produto com suporte de algodão não biológico. As análises termogravimétricas sugerem que o Produto 0.1 após biodegradação se torna mais resistente à degradação térmica. Os valores obtidos para Tonset pré e pós biodegradação dos Produtos 0.2 e 0.3 demonstram que ambos os produtos se tornam termicamente mais instáveis após serem submetidos ao processo de biodegradação.
- O projeto RADAR na BoschPublication . Forte, Luís Daniel Pereira; Felgueiras, Manuel Carlos Malheiro de CarvalhoO Radio Detection And Ranging (RADAR) é um elemento essencial na segurança automóvel nos dias que correm, sendo mesmo obrigatório nos novos veículos para assistência à travagem de emergência e condução autónoma. Por este motivo empresas como a Bosch em Braga, fabricam este produto para diversas marcas automóveis onde apesar da tecnologia ser igual, cada marca ou cliente da Bosch tem os seus próprios requisitos de software para implementar nas viaturas. Um eventual engano no envio de um produto para um determinado cliente, com configurações de outro cliente traria implicações incalculáveis a nível financeiro, logístico e mesmo ao nível da imagem da empresa para com os seus clientes. Quando surge um produto novo ou um já existente, mas sujeito a alguma alteração de software, é necessário configurar e testar esse produto para posteriormente enviar para aprovação do desenvolvimento e do cliente. Só depois de todas as fases de aprovação, o produto é autorizado ser produzido em serie. No estado atual, após a produção das primeiras unidades para enviar para aprovação, faz-se uma verificação do software instalado. Este processo é manual, onde se compara os dados em diversos servidores, existindo ao longo de todo este processo, a possibilidade de erro humano. Este erro será detetado posteriormente nas validações do desenvolvimento, mas requer a repetição de todo este processo, o que consome mais tempo de produção, mais recursos e pode atrasar o arranque de início de produção do produto. O expectável para colmatar estas falhas no processo, será a existência de um mecanismo que permita de uma forma rápida e não sujeita a erro humano, verificar que o software instalado numa determinada peça produzida, quando comparada com os requisitos de software para esse produto, consiga detetar se existe algum erro e alertar para o mesmo. Este mecanismo deve permitir ainda a fazer verificações periódicas, por exemplo, quando existe uma mudança de produção, verificar as primeiras peças produzidas. Nas mudanças de produção os dados do produto que vai ser produzido, são carregados para as máquinas da linha uma única vez e só voltam a ser atualizados quando ocorrer outra mudança de produção. Por isso, ao verificar as primeiras peças produzidas, indiretamente verificamos toda aquela produção. Para este efeito, foi desenvolvida uma metodologia que com ajuda de uma ferramenta também criada, permite ao ler uma peça produzida, de uma forma rápida, automática e sem margem para erros nas verificações no que ao software diz respeito, comparar os requisitos do cliente com o que realmente foi flashado na peça. Após esta verificação, o utilizador é informado se o resultado é bom ou mau e no caso de ser mau, é alertado para o erro e deve agir no sentido de impedir que que a produção continue e notificar os seus superiores e equipas técnicas do sucedido, para proceder às respetivas correções.
- Dispositivo auxiliado por robô para marcação LTA de pneusPublication . Santos, Mariana Ferreira; Felgueiras, Manuel Carlos Malheiro de CarvalhoPerante a existência de não uniformidades em pneus, muitos fabricantes recorrem a máquinas industriais, como aquelas desenvolvidas na Gislotica, que identificam pontos distanciados irregularmente do centro geométrico do pneu com uma Quality Mark (QM), através de uma marcação por transferência de calor, do inglês Label Thermal Application (LTA). Estas máquinas industriais apesar de eficazes são bastante dispendiosas e rígidas, não podendo ser reprogramadas. O objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de uma alternativa mais flexível com recurso a um robô FANUC, cumprindo os requisitos impostos pela empresa. Neste sentido, foi feito um estudo das máquinas produzidas em fábrica e de outros conceitos teóricos considerados fundamentais para a compreensão do trabalho como as definições de pneu, robótica industrial e visão artificial. De seguida, iniciou-se a componente prática do estágio com a montagem da ferramenta de marcação e respetiva calibração recorrendo ao software ROBOGUIDE. A fase seguinte e mais demorada do trabalho consistiu no desenvolvimento de um programa de marcação para o robô e programação do PLC. Finalmente, foram realizados testes para validação das implementações e da viabilidade do trabalho desenvolvido. Tudo isto encontra-se devidamente documentado ao longo desta dissertação bem como as respetivas conclusões inerentes aos resultados obtidos e cumprimento dos requisitos, dificuldades encontradas e implementações de futuro.
- Estudo do aumento da capacidade da Unidade de Produção Fotovoltaica de Autoconsumo da Lidergraf, SAPublication . Vinhas, Daniel Filipe de Carvalho; Sá, Christopher Silva Alves de; Carneiro, AndreaEste trabalho visa analisar a possibilidade de um aumento da capacidade da Unidade de Produção em Autoconsumo da Lidergraf, SA. A empresa, que já tem uma Unidade de Produção de Autoconsumo em funcionamento de 750 kWp, que lhe permite uma autossuficiência anual de aproximadamente 18%, mas tem a intenção de a ampliar, aproveitando espaço existente e a oportunidade legislativa. Foi realizado um dimensionamento da Unidade de Produção em Autoconsumo de forma a chegar a pelo menos 50% de autossuficiência com o recurso a ferramentas informáticas como PVSyst e Helioscope. Determinou-se que seria necessário acrescentar 1 148,85 kWp à instalação existente e desenhou-se a implementação dos módulos fotovoltaicos no terreno disponível. Serão necessários acrescentar 2070 módulos fotovoltaicos, distribuídos por mesas solares estacadas em terreno, e conectados a 9 inversores de corrente. Após o contacto a diferentes fornecedores e instaladores certificados, foi possível determinar um valor aproximado de investimento inicial de 676 000,00 €. Convertendo o valor de produção de energia anual, tendo em conta a perda de rendimento dos módulos, foi possível concluir que o prazo do retorno do investimento será de 4,19 anos. O período de vida para a instalação foi de 30 anos e o investimento é recomendável.