Engenharia Mecânica - TCC – EE Higienópolis
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- TCCProposta de aumento da eficiência energética do sistema de ar-condicionado do laboratório LAFIQRabecchi, Lucas José Paskevicius (2021-12-06)
Escola de Engenharia (EE)
Rotary regenerators, also known as enthalpic wheels, are heat exchangers whose function is to recover process heat. The objective of the present work was to establish an operational strategy to increase the energy efficiency of the air conditioning system of the Physical Chemical Laboratory (LAFIQ) located in Fiocruz. It was a case study and a literature review was done in order to understand the assumptions of the usage of the enthalpic wheel. A model based on mass and energy balances was proposed and served as a basis for the experimental investigation. Correlations were proposed based on information about effectiveness of enthalpic wheels retrieved from the literature. 2 A simulator was created with the purpose of predicting thermal loads. The results show that the maximum latent effectiveness occurs at the highest rotation speed of the wheel. It was also concluded that the enthalpy wheel is effective in increasing the energy efficiency of the air conditioning system, as the consumption without the device was 125 kW and dropped to 75 kW, resulting in a gain of 40% when the same external and return air flowrates were used. It is also shown that a large increase in the reduction of energy consumption can be achieved if external air flowrate is decreased. - TCCUtilização dos gêmeos digitais no planejamento de processos.Selva, Vinícius Oliveira (2021-12-02)
Escola de Engenharia (EE)
As indústrias vêm se desenvolvendo cada vez mais com o avanço da tecnologia, e para acompanhar esse crescimento de forma precisa é necessário planejar os processos a fim de otimizar o trabalho em linhas de produção, reduzir custos e identificar possíveis falhas que possam surgir com o passar do tempo ou na implantação de uma nova máquina ou tecnologia no processo. Uma tecnologia que vem auxiliando nesse planejamento junto com a quarta revolução industrial, que se vivencia atualmente, é o Digital Twin, que parte do princípio de virtualização de um ambiente produtivo. O presente trabalho contemplará a estrutura de um Gêmeo Digital, com o objetivo de apresentar seu comportamento em um planejamento de processo de usinagem. O produto esperado é uma proposta em que a tomada de decisões seja automatizada e otimizada da melhor forma possível, realimentando o Gêmeo Digital com os dados de produção para que o produto acabado seja realizado sem atrasos, imperfeições e dentro das tolerâncias esperadas. - TCCControle dinâmico para semáforos: desenvolvimento de um semáforo inteligente para cruzamentos de alto fluxo.Bilton, Guilherme Pallares (2021-12-07)
Escola de Engenharia (EE)
Este artigo mostra o desenvolvimento de um sistema de semáforos com sensores, para a redução do trânsito em cruzamentos onde existe um alto fluxo de veículos, quando comparados a sistemas tradicionais, que não consideram a alta variabilidade de fluxo que pode existir a cada instante. Para o aproveitamento dos dados provindos de sensores eletromagnéticos, visando otimizar o instante de mudança de fase do semáforo, buscando o mínimo tempo médio de espera dos veículos, foi treinada uma rede neural utilizando técnicas de reinforcement learning, dentro de um simulador capaz de simular diferentes condições de trânsito em diversas localizações. O modelo se mostrou capaz, com resultados cada vez mais promissores durante a etapa de treinamento. Na etapa de validação, a rede neural chegou a superar métodos utilizados tradicionalmente em alguns cenários. - TCCProjeto de um sistema de geração de energia solar fotovoltáica para comunidades isoladas.Nunez, Marcela de Pinho (2021-12-02)
Escola de Engenharia (EE)
O setor elétrico brasileiro é composto por 60% de geração proveniente de hidrelétricas, 28% de termelétricas e os outros 10% de energia eólica ou importação de energia de outros países, que compõem o Sistema Interligado (SIN) com 98% e os 2% restantes fazem parte do Sistema Isolado (SI). Existem, ainda, 2 milhões de brasileiros sem acesso à eletricidade, que são moradores de comunidades isoladas, cuja população tem baixa renda e um Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) muito baixo, visto que a falta de energia proporciona um grande atraso no desenvolvimento dessas comunidades, que não têm acesso à educação e aos meios de produção para aumentar a renda familiar e a qualidade de vida. Neste cenário, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto de um sistema de geração de energia solar fotovoltaica para essas comunidades isoladas, onde as concessionárias de energia não operam. São apresentados os estudos realizados a partir do software PVSyst para verificar a viabilidade técnica e econômica de tais projetos para áreas da Amazônia Legal e do nordeste brasileiro, locais que apresentam o maior número de pessoas sem acesso à eletricidade do país e um grande potencial para implantação de sistemas fotovoltaicos. Entretanto, devido ao alto custo desses sistemas, sua instalação em pequenas comunidades é inviável, pois conflita com o restrito orçamento das famílias dessas regiões. Então, são também analisados os impactos socioeconômicos de tal projeto para as comunidades beneficiadas, além das políticas públicas de incentivo a sua instalação. - TCCEstudo da recuperação de calor na combustão de gás natural visando redução de emissão poluentes.Pizzutti, Mateus Barbi (2021-12-02)
Escola de Engenharia (EE)
Este trabalho analisa uma aplicação trocador de calor no processo de combustão de gás natural em fornos industriais, visando aquecer o ar antes do procedimento de mistura ar-gás para a combustão. Utilizando a primeira Lei da Termodinâmica, Método de MLDT e Efetividade-NUT, pode-se determinar a energia térmica recuperada dos gases resultantes do processo e avaliar eficiência térmica alcançada pelo aquecimento do ar de combustão. No processo da queima foram utilizadas misturas contendo 10% de combustível principal (gás natural) e 90% de ar atmosférico, assim é possível analisar o aquecimento do ar de combustão através da utilização dos gases resultante do processo de combustão, podendo alcançar até 400 ºC na temperatura do ar, e foi observado que a quantidade de calor destinada ao pré-aquecimento do ar faz diminuir literalmente o consumo de combustível, mantendo a mesma produtividade inicial do forno. Com a diminuição de combustível para o processo de combustão foi observado uma redução proporcional de emissores de poluentes, de aproximadamente 25% na emissão de dióxido de carbono (𝐶�����𝑂�����2), que serão lançados na atmosfera. Adicionalmente, este modelo permitiu redução de custos associada a economia de combustível para a empresa.