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Energia e Sustentabilidade. Desenvolvimento Sustentável. Visão Holística Desenho de Sistemas Complexos. Conversão de energia. Desenvolvimento de produtos e serviços. Processos de Transferência de energia. Desafios do futuro ?. Aplicações emergentes. Gestão de Energia. Projecto. - PowerPoint PPT Presentation
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DesenvolvimentoSustentável
Visão Holística
Desenho de SistemasComplexos
Conversão de energia
Processos de Transferência
de energia
Energia e Sustentabilidade
Aplicações emergentes
Desafios do futuro ?
Desenvolvimentode produtos e
serviços
Conversão de Energia
UpUjUpUj
0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4r / R
0 . 0
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0 . 8
1 . 0
1 . 2
1 . 4
1 . 6
1 . 8
2 . 0
2 . 2
z/R
300
600
900
1200
1500
1800
2100
Tmed (K)
[ U,V ]
Gaseous fue l(6 x 1.5 m m )
Sw irl generator
L iq uid fuel
Atom izer
Duranglass
Quartzglass
100100100
110 50
Air D = 110d = 50
z
r4 0
P 0
P W
... sistemas de queima domésticos
... Turbinas a gás
Contributo IST: Diagnóstico laser, espectral,sonoro e
modelação de sistemas de combustão
Queimador típicoEscoamento de gases em
torno de uma chama de metano
(Diagnóstico Laser)
Modelação Matemática/Experimental de Sistemas Reactivos
Identificação da mistura Ar/Fuel e do tipo de combustível através da análise espectral de imagens fotográficas(Técnica Espectral desenvolvida no IST)
Conversão de Energia
Processos de transferência
Primary Droplets
Fuel InjectorIntake Manifold
Air Flow
Secondary Breakup
Spray/Wall Interaction mechanismsWall Film
Evaporation of dropletsIntake Valve
Wall Film EvaporationSuper CriticalFilm Flow
Airblast
Liquid Fuel
Elsaer, Samenfink, Hallman and Wittig (1994)
Primary Droplets
Fuel InjectorIntake Manifold
Air Flow
Secondary Breakup
Spray/Wall Interaction mechanismsWall Film
Evaporation of dropletsIntake Valve
Wall Film EvaporationSuper CriticalFilm Flow
Airblast
Liquid Fuel
Elsaer, Samenfink, Hallman and Wittig (1994)
... Motores de combustão interna alternativos
Working Section
NI5411 Function
Generator
Wind Tunnel
Air
Injector Control Driver
FluidoSup TThAQ
SupTFluidoT
Aplicações emergentesAnálise do desempenho dos sistemas de arrefecimento
IGBT (Integrated Gate Bipolar Transistor)
Transitor Bipolar de Porta Integrada
Aplicações emergentes
Mecanismos de transferência de energia :
Entalpia de vaporizaçãoTemperatura de saturaçãoTensão superficialTemperatura de Nukiyama
Natureza da superfícieTopografia da superfície
Weber das gotas no impacto: menor do que o limite de splash mas maior do que o de reflexão
Molhabilidade
Arrefecimento directo com fluidos dieléctricos
Gestão da energia
Contributo IST: Modelação do impacto da barragem com bombagem da EDP Baixo Sabor, no sistema
energético nacional em 2035
O primeiro passo consiste na capacidade de modelar sistemas energéticos complexos
Mas a batalha decisiva está nas cidades, os nós de uma rede que,
consome cerca de 2/3 da energia e alberga 50% da humanidade.
Nas cidades consome-se mais electricidade, carvão e gás do que a
média mundial, mas menos combustíveis liquidos.
World Energy Outlook 2008
O Exemplo vem de dentro: a gestão inteligente de energia no IST – Tagus Park
Contributo IST: Desenvolvimento de metodologias para gestão inteligente de campus universitários – Projeto IST
Smart Campus
44 equipamentos de medição de energia elétrica19 equipamentos de medição de consumo de gás72 equipamentos de medição de entalpia em água quente e fria
Deteção da atividade humana (Tagus sensor network)
– WSN – Bluetooth– Wi-Fi (em curso)– GSM (em curso)
Gestão da energia
Iluminação pública inteligente
Micro Geração e distribuidoVirtual Power Plant
Veículos EléctricosSistemas de transporte inteligentes
Mobilidade suave e modos partilhados
Integração de previsões meteorológicas com previsão e gestão da procura
Redes inteligentes
Segurança
Do edifício ao Bairro, OPORTUNIDADES
Contributo IST: Modelos de modelação integrada de mobilidade e sistemas energéticos. Modelação e otimização
de “smart grids”
Gestão da energia
Otimizar o uso de energia em edifícios existentes, o primeiro passo em cidade “maduras”
Contributo IST: Desenvolvimento de metodologias para otimizar o uso de energia em edifícios existentes
Otimização de sistemas de conversão descentralizada de
energia em edificios existentesReabilitação de edifícios em Lisboa
Gestão da energia
Integrar energias renováveis na cidade e promover “microgrids”, que contribuam para gerir a dinâmica dos sistemas energéticos
Contributo IST: Modelos de optimização do uso de sistemas energéticos isolados e “smart grids”
Necessidades energéticas complementares e armazenamento”
Gas engines
PCCPhotovoltaics
Residential
Office
Absorption
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
kWh
"Electricity only" Week
January
February
March
April
May
June
July
August
September
October
November
December
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
kWh
Space Heating Week
January
February
March
April
May
June
July
August
September
October
November
December
Gestão da energia
Visão mais global: a energia está em todas as entradas e saídas, que há que quantificar
Contributo IST: Desenvolvimento de metodologias para a quantificação do metabolismo urbano
Gestão da energia
Metabolismo Urbano - caracterização do “DNA de uma cidade”, que codifica os consumos de materiais associados às suas funções (actividades económicas)
Contributo IST: Caracterização do metabolismo urbano de cidades asiáticas, benchmarking. Aqui representa-
se Seoul
B – BiomassC – ChemicalsF – Fossil fuelsM – Metallic mineralsN – Non-metallic mineralsO – Other
S01 – Agriculture, hunting, forestry and fishingS02 – Mining and quarryingS03 – Food products, beverages and tobaccoS04 – Textiles, textile products, leather and footwearS05 – Wood and products of wood and corkS06 – Pulp, paper, paper products, printing and publishingS07 – Coke, refined petroleum products and nuclear fuelS08 – Chemicals and chemical productsS09 – Rubber and plastics productsS10 – Other non-metallic mineral productsS11 – Basic metalsS12 – Fabricated metal products except machinery and equipmentS13 – Machinery and equipment n.e.cS14 – Office, accounting and computing machineryS15 – Electrical machinery, radio, television and communication equipmentS16 – Medical, precision and optical instrumentsS17 – Motor vehicles, trailers and semi-trailersS18 – Other transport equipmentS19 – Manufacturing n.e.c; recyclingS20 – Electricity, gas and water supplyS21 – ConstructionS22 – Wholesale and retail trade; repairsS23 – Hotels and restaurantsS24 – Transport and storageS25 – Post and telecommunicationsS26 – Finance and insuranceS27 – Real estate activitiesS28 – Renting of machinery and equipmentS29 – Computer and related activitiesS30 – Research and developmentS31 – Other Business ActivitiesS32 – Public admin. and defense; compulsory social securityS33 – EducationS34 – Health and social workS35 – Other community, social and personal services
Seoul221 Million tonnes
Gestão da energia
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