SIPA - Sistema de Informação Pedagógica e Avaliação
Versão 3.0 - Universidade do Algarve
Ficha de Unidade Curricular
Introdução às Energias Renováveis (1534C1138)
Ficha submetida em 28/05/2013
Ano Lectivo: 2012/2013
Curso: 1534 - Engenharia do Ambiente (mestrado Integrado)
Ano Curricular: 4
Período de Lecionação: 1º semestre
Área CNAEF: 5.2.9 - Engenharia e Técnicas Afins - outros
Área Científica: 06.0 - Engineering, Technology
ECTS: 6
Idioma de Lecionação:
Horas de Contacto: 22.50 T ; 20.00 TP ; 10.00 SE
Horas de Trabalho: 168
Resumo Descritivo
Aquisição de conhecimentos básicos sobre a utilização dos recursos energéticos e a sua relação com o ambiente. Conhecer as tecnologias envolvidas
na utilização das fontes renováveis de energia. Identificação de sistemas térmicos, utilizando as energias renováveis, que poderão ser utilizados na
produção de energia.
Objetivos de Aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver)
Aquisição de conhecimentos básicos sobre a utilização dos recursos energéticos e a sua relação com o ambiente. Conhecer as tecnologias envolvidas na utilização das fontes renováveis de energia. Identificação de sistemas térmicos, utilizando as energias renováveis, que poderão ser utilizados na produção de energia.Conteúdos Programáticos
1. Energia Solar1.1. Modelos empíricos sobre a radiação solar: - Relações trigonométricas;
- Radiação extraterrestre;
- Radiação solar directa em superfícies horizontais e inclinadas; - Radiação solar difusa em superfícies horizontais e inclinadas; 1.2. Energia solar térmica passiva:
Sistemas de aquecimento passivo; - Sistema de ganho directo;
- Sistema de ganho indirecto (parede de trombe e paredes e colunas de água); - Sistemas de ganho isolado (estufas e colectores a ar);
Sistemas passivos de arrefecimento; - Ventilação natural;
- Arrefecimento pelo solo; - Arrefecimento evaporativo; - Arrefecimento radiativo; 1.3. Energia solar térmica activa: - Colectores planos;
- CPC ou colectores concentradores parabólicos; - Colectores de tubo de vácuo;
- Centrais solares térmicas para produção de calor e electricidade; - Desenho de perfis parabólicos;
1.4. Energia solar fotovoltaica: - Materiais utilizados; - Princípio de funcionamento; - Aplicações.
2. Biomassa
2.1. Biomassa sólida - Queima directa; 2.2. Biocombustíveis liquidos: - Biodiesel;
- Etanol; - Metanol;
2.3. Biocombustíveis gasosos – Biogás: - Efluentes;
- Lamas de ETARs; - Digestão anaeróbia; - Biodigestores;
2.4. Resíduos Sólidos Urbanos: - Incineração;
- Compostagem e digestão anaeróbia; - Aterros controlados.
3. Energia Eólica 3.1. Características do vento; - Variação com o tempo; - Representação espectral; - Modelos do vento; - Regime laminar e turbulento; 3.2. Caracterização dos locais: - Identificação do local; - Monitorização do vento; - Perfil dos ventos;
3.3 Moinhos de Vento, aeromotores e aerogeradores 3.4. Aerogeradores:
- eixo Vertical; - eixo Horizontal;
3.5. Potência eólica e aerodinâmica. 4. Energia Hídrica.
4.1. Mecânica dos fluidos; 4.2. Tipo de Turbina: - Axial; - Francis; - Pelton; - Kaplan; - Hélice; 4.3. Geradores;
4.4. Potência nominal de centrais hídricas; 4.5. Energia produzida em centrais hídricas;
4.6. Centrais hídricas com baixa, média e alta queda de água; 4.7. Centrais hídricas com pequena, mini e micro potência; 4.8. Centrais hídricas com grande, médio e pequeno caudal; 4.9. Aproveitamento de fio de água, de albufeira e com bombagem; 4.10. Tipo de barragens:
- Gravidade Maciça e com Contrafortes; - Arco cúpula, simples e duplo; 4.11. Tipo de comportas: - Plana com e sem rodas; - De segmento; 5. Geotérmica.
5.1. Utilização directa da energia geotérmica;
5.2. Utilização da energia geotérmica através de bombas de calor: - Arrefecimento;
- Aquecimento;
5.3. Utilização da energia geotérmica através de centrais geotérmicas: 6. Energia das Ondas
6.1. Geração e propagação de ondas. 6.2. Energia de uma onda.
6.3. Métodos actuais de exploração de energia de ondas e marés. 6.4. Potencial em Portugal 7. Edificação 7.1. Psicrometria; 7.2. Conforto térmico; 7.3. Climatização: - Sistemas de ventilação; - Ar condicionado; - Aquecimento; - Radiativo; 7.4. Regulamentação: - Decreto-Lei nº 78/2006 de 4 de Abril de 2006; - Decreto-Lei nº 79/2006 de 4 de Abril de 2006; - Decreto-Lei nº 80/2006 de 4 de Abril de 2006; - ISO 7730; - ASHRAE 62.1; 7.1. Qualidade do ar:
- Método da concentração decrescente, crescente, impulsão e da concentração constante; - Taxa de renovação do ar;
- Idade do ar;
- Eficiência do sistema de ventilação; - Macro e micro-modelos. 8. Cogeração - Produção de calor; - Produção de energia eléctrica. 9. Trigeração.
- Produção de calor; - Produção de energia eléctrica; - Produção de frio. 10. Hidrogénio. 11. Outras energias.
12. Trabalhos e Exercícios Práticos.
Tanto nos trabalhos, como nos exercícios práticos, será utilizado, para além da meteria teórica, um conjunto de conhecimentos adquiridos anteriormente. Entre outros, serão aplicadas as seguintes temáticas: - Equação integral de conservação de massa em condições de regime permanente e transitório;
- Equação integral de conservação da quantidade de movimento em condições de regime permanente; - Equação integral de conservação de energia em condições de regime permanente e transitório; - Fluxos de calor e massa utilizados nas equações anteriores;
- Resolução de sistemas de equações aplicando um método directo, em condições permanentes, ou o método diferenças finitas, em condições de regime transitório; - Perdas de carga em sistemas industriais;
- Rede de escoamentos; - Entre outros.
Métodos de Ensino, incluindo de Avaliação
Aulas e trabalhos 1. Exame Normal
A avaliação é efectuada a partir de um exame e de um trabalho prático. A classificação final, CF, é dada por: CF =0.7 CE + 0.3 CTP (arredondada às unidades),
em que:
CTP - classificação do trabalho prático, CE - classificação do exame, A aprovação verifica-se quando:
- trabalho prático (com a validade máxima de 1 Ano) tenha apreciação favorável, - nota mínima de 10 valores no exame (CE),
- presença obrigatória em pelo menos ¾ das aulas práticas, - CF maior ou igual 10 valores.
2. Exame de Recurso
A avaliação é efectuada a partir de um exame e de um trabalho prático. A classificação final, arredondada às unidades, é dada por: CF =0.7 CE + 0.3 CTP (arredondada às unidades)
A aprovação verifica-se quando:
- trabalho prático (com a validade máxima de 1 Ano) tenha apreciação favorável, - nota mínima de 10 valores no exame de recurso (CE),
- presença obrigatória em pelo menos ¾ das aulas práticas, - CF maior ou igual 10 valores.
Conteúdos Programáticos Desenvolvidos
1. Energia Solar 2. Biomassa 3. Energia Eólica 4. Energia Hídrica. 5. Geotérmica. 6. Energia das Ondas 7. Edificação 8. Cogeração 9. Trigeração. 10. Hidrogénio. 11. Outras energias.12. Trabalhos e Exercícios Práticos.
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