Estudos Avançados em Sistemas Energéticos I › 43497

O objetivo geral da unidade curricular consiste na apresentação e uso de técnicas, metodologias e ferramentas dedicadas à modelação e simulação de sistemas energéticos enquanto entidades globais, formadas pelos seus elementos constituintes.

Através da realização de um trabalho, é também objetivo da unidade curricular motivar a procura e uso de soluções de software dedicado à modelação, simulação e análise de sistemas energéticos, de que são exemplos o HOMER, o LEAP, o CFX, o EES – Engineering Equation Solver, e o Matlab.

1. Modelar, analisar e simular sistemas energéticos, independentemente da sua natureza e complexidade.

2. Selecionar as soluções de software mais adequadas para a simulação e análise de sistemas energéticos específicos.

3. Usar o software selecionado para a simulação e análise de sistemas energéticos.

Introdução à Análise de Sistemas Energéticos

Massa

Energia e formas de energia

Energia total de um sistema

Massa e energia

Energia e potência

Energia e potência em sistemas mecânicos

Energia e potência em sistemas elétricos de corrente contínua

Energia e potência em sistemas elétricos de corrente alternada

Princípio de conservação de uma grandeza em geral

Princípio de conservação de massa em sistemas não reativos

Princípio de conservação de massa em sistemas reativos

Diferentes medidas de concentração em sistemas multi-espécie

Interações energéticas na forma de trabalho mecânico

Interações energéticas na forma de calor

Modos de transferência de calor

Princípio de conservação de energia em sistemas fechados

Princípio de conservação de energia em sistemas abertos

Obtenção das propriedades necessárias à análise energética de sistemas

Eficiência dos sistemas energéticos

Eficiência numa base custo-benefício (Primeira Lei da Termodinâmica)

Eficiência numa base desempenho real versus desempenho ideal (Segunda Lei da Termodinâmica)

Uso de soluções de software para simulação e análise de sistemas energéticos

Trabalho de projeto

Realização de trabalho proposto pelo estudante, versando sobre a modelação, simulação e análise de um sistema energético concreto, através da utilização da solução de software selecionada e tida como adequada para o efeito. O trabalho de projeto resulta num relatório escrito usado para avaliação.

Dentro dos parâmetros definidos pela Universidade de Aveiro, a avaliação na unidade curricular é do tipo Avaliação por Exame Final.

A Avaliação por Exame Final consiste na avaliação do relatório elaborado no âmbito do trabalho de projeto (70%) e na apresentação e discussão desse trabalho/relatório (30%).

n.a.

As aulas relativas à primeira parte (Introdução à Análise de Sistemas Energéticos) consistem na exposição oral da matéria, em aulas de tipo magistral, exposição essa que é apoiada pelo recurso as projeções feitas usando o Powerpoint. Como elementos de estudo para apoio a essas aulas os estudantes têm acesso a um vasto conjunto de materiais, alguns deles disponibilizados pelo docente. É-lhes também facultada uma cópia dos materiais preparados para serem projetados nas aulas.

A segunda parte é de tipo tutorial, estando o docente disponível em sala para acompanhar e ajudar os estudantes na realização do trabalho de projeto.

1. K. Blok: Introduction to Energy Analysis, Techne Press, 2009 (ISBN: 90-8594-016-8).

2. Christos A. Frangopoulosaylo (Editor): Exergy, energy system analysis, and optimization, Volumes I and II, EOLSS, 2009.

3. F. C. Knopf: Modeling, Analysis and Optimization of Process and Energy Systems, Wiley, New York, 2012 (ISBN: 9780470624210).

4. Y. A. Cengel, R. H. Turner: Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences, 2^nd Ed., McGraw-Hill, New York, 2004 (ISBN-10: 0072976756).