Subject: Laboratory of Environmental Technologies I

Objetivos Gerais:

1.Conhecer tecnologias e metodologias para a monitorização de consumos energéticos;

2. Conhecer tecnologias e metodologias para a avaliação da eficiência energética em motores elétricos e de combustão;

3.Conhecer tecnologias, metodologias e materiais para o uso eficiente da energia;

4. Conhecer tecnologias para aproveitamento de energias renováveis.

5. Conhecer a contituição de Redes Elétricas.

Distribuição dos conteúdos detalhados: 

1. Monitorização de consumos energéticos.

1.1 Conceito de monitorização de consumos energéticos, os diferentes tipos;

1.2 Equipamentos existentes no mercado para a monitorização energética e técnicas de Monitorização;

1.3 Tipos de cargas (cargas com consumo permanente, On/Off, estados finitos, consumos variáveis, etc?)

1.4 Diagramas de energia versus diagrama de carga - principais diferenças;

1.5 Identificação da ponta máxima, ponta mínima, ponta média, fatores de vazio, fator de carga, fator de ponta e fator de simultaneidade, nos diagramas lecionados no ponto anterior;

1.6 Exercício práticos e elaboração de diagramas de carga e energia (diário, semanal e mensal);

2. Avaliação da eficiência energética em motores e equipamentos elétricos.

2.1 Conceito de eficiência versus rendimentos; motores Elétricos ? tipos;

2.2 Eficiência de equipamentos elétricos;

2.3 Apresentar a norma internacional em vigor que classificação os motores versus respetivos rendimentos;

2.4 Exercício práticos sobre rendimento de motores elétricos; 

3. Avaliação da eficiência energética em motores de combustão.

3.1. Diferenciar motores de combustão interna (MCI) ou externa (MCE), processos físicos, propriedades dos materiais e conceitos da Termodinâmica (energia térmica, temperatura, calor e trabalho) aplicados aos MCI;

3.2. Componentes de um motor de combustão;

3.3. Motores de 4 tempos- Funcionamento, vantagens e desvantagens;

3.4. Motores de 2 tempos- Funcionamento, vantagens e desvantagens;

3.5. Motores com Turbocompressor- Funcionamento, vantagens e desvantagens;

3.6. Motores de 3 cilindros- Funcionamentos, vantagens e desvantagens;

3.7. Normas Euro;

3.8. Veículos Elétricos- Funcionamento, componentes, vantagens e desvantagens;

3.9. Veículos de combustão vs elétricos;

 

4. Tecnologias, metodologias e materiais para a eficiência no uso de energia.

4.1. Metodologia dos 7 passos para o uso eficiente de energia;

4.2. Equipamentos/tecnologias para a monitorização da energia (proteções e equipamentos de medida);

4.3. Importância dos componentes elétricos na eficiência elétrica de equipamentos;

4.4. Sistema de Controlo e Gestão;

4.5. Tecnologia ambiental ou tecnologia verde ou tecnologia sustentável ? importância da redução das emissões dos gases do efeito estufa; exercícios práticos.

4.6. Os nanomateriais e a questão ambiental; Nanotecnologia e o meio ambiente: perspetivas e riscos;

5. Tecnologias de aproveitamento de energias renováveis.

5.1. Produção de Maremotriz;

5.2. Sistema de produção através da Biomassa;

5.3. Produção Geotérmica;

5.4. Produção Eólica;

5.5. Produção Hídrica;

5.6. Produção Fotovoltaica;

6. Redes Elétricas;

6.1. Constituição de uma Rede Elétrica;

6.2. Sistema Electroprodutor;

6.3. Rede de Transporte;

6.4. Rede de Distribuição;

6.5. Rede de Transporte de Portugal Continental;

6.6. Rede de Transporte das Ilhas da Madeira e do Porto Santo;

6.7. Rede de Distribuição das Ilhas da Madeira e do Porto Santo;

Castanheira,Luís.; Gouveia, Joaquim Borges: Energia, Ambiente e Desenvolvimento Sustentável, Sociedade Portuguesa de Inovação, 2004.ISBN 972-8589-45-X.

Flizikowski, Jozef.; Bielinski, Kazimierz: Technology and Energy Sources Monitoring: Control, Efficiency, and Optimization, Information Science Reference, 2012, 248 pages. DOI: 10.4018/978-1-4666-2664-5. ISBN13: 9781466626645.

Kirtley, James L.; Beaty, Jr.H.; Ghai, Wayne Nirmal K.; Leeb, Steven B.;  Lyon, Richard H: Electric Motor Handbook, McGraw-Hill Companies, Inc., 1998. ISBN: 9780070359710.

Jardim, António Manuel Ferreira da Silva: Contributo para a Divulgação das Energias - Convencionais, Renováveis e Alternativas, PUBLINDUSTRIA, 2012, 135 páginas. ISBN: 9789897230073.

Lopes, Marta.;  Antunes, Carlos Henggeler;  Janda, Kathryn B (Editors): Energy and Behaviour: Towards a Low Carbon Future, 1st Edition, Academic Press, 2019, 558 pages. eBook ISBN: 9780128185681.

Marques, José Carlos Páscoa: Turbomáquinas: Uma Abordagem Moderna ? eBook, ENGEBOOK, 2017, 294 páginas. ISBN: 9789897232428.

Martins, Jorge José Gomes: Motores de Combustão Interna - 6ª Edição, ENGEBOOK, 2020, 586 páginas. ISBN: 9789898927842.

Sá, André Fernando Ribeiro; Coutinho, António Eduardo Pereira: Máquinas Elétricas e Alguns Engenhos (2.ª Edição) ? eBook, ENGEBOOK, 2017, 364 páginas. ISBN: 9789897232459

Sá, André Fernando Ribeiro; Coutinho, António Eduardo Pereira: Máquinas Elétricas e Alguns Engenhos ? Volume II ? eBook, PUBLINDUSTRIA, 2017. ISBN:9789897232039

SANTOS: Fontes de Energia Nova e Renovável, LTC, 2013. ISBN: 9788521623564

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Torgal, Fernando Pacheco; Jalali, Said: A Sustentabilidade dos Materiais de Construção ? eBook, TECMINHO, 2011, 460 páginas. ISBN: 9789728600266.

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Diversos artigos de diferentes revistas e textos científicos atualizados.

Metodologia de Avaliação - Método B: FG + TPs + Relatório

2 frequências (FG) cotadas para 20 valores. O peso correspondente na nota final (NF) será de 40% da nota final da UC. A média deverá ser igual ou superior a 9 valores para ser aprovado.

2 trabalhos práticos a serem realizados ao longo das aulas práticas e em casa.

TP1 - O peso correspondente na nota final (NF) será de 20% da nota final da UC. Nota mínima: 9,5 valores.

TP2 - O peso correspondente na nota final (NF) será de 20% da nota final da UC. Nota mínima: 9,5 valores.

1 relatório escrito (RE) que descreva detalhadamente, todo o trabalho realizado quer no TP1 como no TP2. O peso correspondente na nota final (NF) será de 20% da nota final da UC. Nota mínima: 9,5 valores.

Fórmula de cálculo da classificação final a ser lançada em pauta(época normal):

Serão considerados aprovados os alunos que obtiverem uma classificação final igual ou superior a 10 (dez) valores, numa escala de 0 a 20, com arredondamento às unidades, na seguinte equação:

𝐍𝐅= FG1 x 0,20 + FG2 x 0,2 + TP1 x 0,20 + TP2 x 0,20 + RE x 0,20