UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica
Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902
Telefone: (34) 3239-4701/4702 - www.feelt.ufu.br - feelt@ufu.br
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
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EMENTA
Energia Eólica, Energia Solar Térmica, Energia Solar Fotovoltaica, Energia Heliotérmica
JUSTIFICATIVA
É de suma importância os conteúdos a serem trabalhados no entendimento de como funcionam os sistemas de energia renováveis e de como eles se interagem com os sistemas já existentes.
OBJETIVO
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Objetivo Geral: |
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Ao final da componente curricular Fontes Alternativas de Energia 2 o discente terá a capacidade de: 1 compreender a geração de energia elétrica a partir de várias fontes de energias renováveis; 2 conhecer o estado da arte das tecnologias associadas às fontes alternativas; 3 avaliar seus impactos ambientais; 4 identificar as barreiras atuais à penetração destas tecnologias; 5 propor e analisar mecanismos para sua viabilização econômica. |
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Objetivos Específicos: |
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Cap. 1 – Ekos/Vitae – Utilização Geral da Energia Solar Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Compreender as diversas possibilidades de aplicações da energia solar desde a arquitetura bioclimática, energia solar fotovoltaica e aplicações térmicas de baixa, média e altas temperaturas.
Cap. 2 – Ekos/Vitae – Aquecimento Solar Térmico Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Identificar as aplicações do aquecimento solar em habitações de interesse social, comercial e industrial bem como sua inserção arquitetônica.
Cap. 4 – Ekos/Vitae – Entendendo um Sistema de Aquecimento Solar Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Analisar os principais componentes da instalação de aquecimento solar, suas funções além dos principais materiais utilizados nos processos de fabricação.
Cap. 5 – Ekos/Vitae – Princípios de Funcionamento de uma Instalação de Aquecimento Solar Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Compreender os principais atributos e classificações dos sistemas de aquecimento solar; - Detalhar os principais modos de funcionamento dos sistemas com circulação natural e forçada. Cap. 6 – Ekos/Vitae – Passo a Passo de um Projeto de Instalação de Aquecimento Solar Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Analisar as principais fases e etapas que compõe um projeto de instalação de aquecimento solar.
Cap. 1 – Villalva & Gazoli – Energia e Eletricidade Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Descrever as principais fontes de energias renováveis e citar exemplos; - Descrever como se dá a geração e uso de eletricidade no mundo; - Compreender o que é geração distribuída; - Identificar as diversas fontes renováveis de energia no Brasil e em especial a energia solar fotovoltaica.
Cap. 2 – Villalva & Gazoli – Conceitos Básicos Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Entender os principais conceitos básicos relacionados com a geração de energia solar fotovoltaica: radiação solar, ângulos de incidência, orientação dos módulos fotovoltaicos.
Cap. 3 – Villalva & Gazoli – Células e Módulos Fotovoltaicos Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Descrever os diversos tipos de células fotovoltaicas; - Entender o funcionamento e características dos módulos fotovoltaicos comerciais; - Compreender a influência da radiação solar, temperatura e sombreamento sobre os módulos fotovoltaicos.
Cap. 4 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Autônomos Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Descrever as diversas aplicações dos sistemas fotovoltaicos autônomos bem como seus principais componentes e organização; - Calcular o dimensionamento de um sistema fotovoltaico autônomo.
Cap. 5 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Descrever as diversas categorias de sistemas fotovoltaicos conectados à rede bem como os diversos sistemas de tarifação; - Avaliar os diversos componentes utilizados nos sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica e os requisitos necessários para a conexão destes à rede elétrica; - Calcular o dimensionamento de um sistema fotovoltaico de microgeração conectado à rede elétrica.
Cap. 7 – Mauricio Tolmasquim - Fontes Renováveis de Energia no Brasil Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Descrever sobre o estado da arte da energia heliotérmica e avaliar como esta geração solar heliotérmica se encontra no Brasil; - Descrever sobre as tecnologias de Cilindro Parabólico, Torre Central e Disco Parabólico. Identificar e analisar seus impactos ambientais.
Cap. 1 – Milton Pinto – Introdução Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Compreender a necessidade de se mudar a geração de energia de uma fonte fóssil para energia renovável.
Cap. 2 – Milton Pinto – A Evolução Histórica Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Descrever o uso da energia eólica ao longo do tempo bem como sua previsão para o futuro.
Cap. 3 – Milton Pinto – O Mercado Eólico Moderno Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Compreender as principais características do mercado eólico moderno.
Cap. 4 – Milton Pinto – O Vento Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Compreender como o vento é gerado, as diversas escalas do vento e como se dá sua circulação pela atmosfera.
Cap. 5 – Milton Pinto – A Energia Eólica Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Compreender os fatores que determinam a potência do vento, fatores que influenciam a energia do vento e sua natureza estocástica; - calcular a direção do vento.
Cap. 6 – Milton Pinto – As Turbinas Eólicas Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - Compreender como se dá a conversão de energia em uma turbina eólica; - descrever os diversos tipos de turbinas eólicas; - entender como se faz o controle de potência de uma turbina eólica; - descrever a vibração de uma turbina eólica.
Cap. 7 – Milton Pinto – O Terreno Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - analisar a topografia e a orografia de um terreno para o uso da energia eólica, o impacto da altura e obstáculos no vento.
Cap. 8 – Milton Pinto – A Medição do Vento Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - descrever os diversos tipos de instrumentos usados para a medição do vento; - compreender como se faz a avaliação dos recursos eólicos.
Cap. 9 – Milton Pinto – Os Aerogeradores Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - descrever os principais componentes de um aerogerador; - compreender o funcionamento das várias máquinas elétricas usadas como gerador de energia em um aproveitamento eólico.
Cap. 11 – Milton Pinto – Conexão com a Rede Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - descrever os cuidados que se deve ter para se fazer conexão de um parque eólico com a rede elétrica; - determinar a potência de curto-circuito de um parque eólico e sua qualidade de energia elétrica gerada.
Cap. 12 – Milton Pinto – Impacto Ambiental Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - entender os diversos tipos de impactos ambientais causados pela instalação de um parque eólico bem como possíveis doenças relacionadas.
Cap. 13 – Milton Pinto – Proteção, Aterramento e Fundação Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - compreender a necessidade e como se faz a proteção das turbinas eólicas contra raios bem como do aterramento necessário; - descrever como é a construção da fundação de uma torre para turbina eólica.
Cap.14 – Milton Pinto – Acidentes com Turbinas Eólicas Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de: - identificar os diversos acidentes ocorridos e documentados com turbinas eólicas.
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PROGRAMA
1. Cap.1 – Ekos/Vitae – Utilização Geral da Energia Solar
1.1 – Introdução
1.2 – Arquitetura Bioclimática
1.3 – Energia Térmica
1.4 – Energia Solar Fotovoltaica
2. Cap.2 – Ekos/Vitae – Aquecimento Solar Térmico
2.1 – Introdução
2.2 – Residencial Unifamiliar
2.3 – Residencial Multifamiliar
2.4 – Projetos para Distribuição de Água Quente
2.5 – Setor de Serviços
2.6 – Setor Industrial
2.7 – Aquecimento de Piscina
2.8 – Integração Arquitetônica
2.9 – Aquecimento Distrital
3. Cap.4 – Ekos/Vitae – Entendendo um Sistema de Aquecimento Solar
3.1– Premissas para um Bom Projeto de Uso de Energia Solar
3.2 – Sistema de Aquecimento Solar
3.3 – Modelos de Coletores Solares
4. Cap.5 – Ekos/Vitae – Princípios de Funcionamento de uma Instalação de Aquecimento Solar
4.1– Classificação dos Sistemas de Aquecimento Solar
4.2 – Componentes de um Sistema de Aquecimento Solar
4.3 – Termossifão Convencional
4.4 – Termossifão Acoplado
4.5 – Termossifão Integrado
4.6 – Regras para Garantir o Termossifão
4.7 – Circulação Forçada Convencional
4.8 – Sistema Anticongelamento para a Circulação Forçada
4.9 – Aquecimento de Piscina
5. Cap.6– Ekos/Vitae – Passo a Passo de um Projeto de Instalação de Aquecimento Solar
5.1– Dimensionamento
5.2 – Etapas do Projeto de Sistemas de Aquecimento Solar
6. Cap.1 – Villalva & Gazoli – Energia e Eletricidade
6.1 – Fontes renováveis
6.2 – Fontes limpas de energia
6.3 – Fontes alternativas de Energia
6.4 – Exemplos de fontes renováveis
6.4.1 – Energia hidrelétrica
6.4.2 – Energia solar térmica
6.4.3 – Energia solar fotovoltaica
6.4.4 – Energia eólica
6.4.5 – Energia oceânica
6.4.6 – Energia geotérmica
6.4.7 – Energia da biomassa
6.5 – Geração e uso de eletricidade no mundo
6.6 – Geração distribuída de energia elétrica
6.7 – Fontes renováveis de energia no Brasil
6.8 – A energia solar fotovoltaica no Brasil
6.8.1 – Situação atual
6.8.2 – Potencial de utilização
6.8.3 – Obstáculos
6.8.4 – Normas e regulamentação
7. Cap.2 – Villalva & Gazoli – Conceitos Básicos
7.1 – Radiação Solar
7.2 – Massa de ar
7.3 – Tipos de radiação solar
7.4 – Energia solar
7.4.1 – Irradiância
7.4.2 - Insolação
7.5 – Orientação dos módulos fotovoltaicos
7.6 – Ângulo azimutal
7.7 – Movimentos da Terra
7.8 – Declinação Solar
7.9 – Altura solar
7.10 – Ângulo de incidência dos raios solares
7.11 – Escolha do ângulo de inclinação do módulo solar
7.12 – Regras básicas para a instalação de módulos solares
7.13 – Rastreamento automático da posição do sol
7.14 – Espaçamento de módulos em usinas solares
8. Cap.3 – Villalva & Gazoli – Células e Módulos Fotovoltaicos
8.1 – Células fotovoltaicas
8.2 – Um pouco de história
8.3 – Tipos de células fotovoltaicas
8.3.1 – Silício monocristalino
8.3.2 – Silício policristalino
8.3.3 – Filmes finos
8.3.4 – Comparação entre as diferentes tecnologias
8.4 – Módulo, placa ou painel fotovoltaico
8.5 – Funcionamento e características dos módulos fotovoltaicos comerciais
8.5.1 – Curvas características de corrente, tensão e potência
8.6 – Influência da radiação solar
8.7 – Influência da temperatura
8.8 – Características dos módulos fotovoltaicos comerciais
8.8.1 – Folha de dados
8.8.2 – Identificação e informações gerais
8.8.3 – Características elétricas em STC
8.8.4 – Características elétricas em NOCT
8.8.5 – Características térmicas
8.9 – Conjuntos ou arranjos fotovoltaicos
8.9.1 – Conexão de módulos em série
8.9.2 – Conexão de módulos em paralelo
8.9.3 - Conexão de módulos em série e paralelo
8.10 – Sombreamento dos módulos fotovoltaicos
8.11 – Conexões elétricas
9. Cap.4 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Autônomos
9.1 – Aplicações dos sistemas fotovoltaicos autônomos
9.2 – Componentes de um sistema fotovoltaico autônomo
9.3 – Baterias
9.3.1 – Bancos de baterias
9.3.2 – Tipos de baterias
9.3.3 – Baterias de ciclo profundo
9.3.4 – Vida útil da bateria
9.3.5 – Características das baterias estacionárias de chumbo ácida
9.4 – Controlador de carga
9.4.1 – Funções do controlador de carga
9.4.2 – Modo de utilização do controlador de carga
9.4.3 – Principais tipos de controladores de carga
9.5 – Inversor
9.5.1 – Principio de funcionamento
9.5.2 – Modo de conexão
9.5.3 – Características principais dos inversores
9.5.4 – Tipos de inversores
9.6 – Módulos fotovoltaicos para sistemas autônomos
9.7 – Organização dos sistemas fotovoltaicos autônomos
9.7.1 – Sistemas para a alimentação de consumidores em corrente alternada
9.7.2 – Sistemas para a alimentação de consumidores em corrente contínua
9.7.3 – Sistemas sem baterias
9.7.4 – Sistemas fotovoltaicos autônomos de grande porte
9.8 – Cálculo da energia produzida pelos módulos fotovoltaicos
9.8.1 – Método da insolação
9.8.2 – Método da corrente máxima do módulo
9.9 – Dimensionamento do banco de baterias
9.10 – Levantamento do consumo de energia do sistema fotovoltaico autônomo
9.11 – Exemplo de dimensionamento de um sistema fotovoltaico autônomo
10. Cap.5 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica
10.1 – Introdução
10.2 – Categorias de sistemas fotovoltaicos conectados à rede
10.3 – Sistemas de tarifação
10.4 – Inversores para conexão à rede elétrica
10.5 – Características dos inversores
10.6 – Recursos e funções dos inversores para a conexão de sistemas fotovoltaicos è rede elétrica
10.7 – Requisitos para a conexão de sistemas fotovoltaicos à rede elétrica
10.8 – Inversores comerciais para sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica
10.9 – Organização dos conjuntos fotovoltaicos
10.10 – Componentes dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica
10.11 – Conexões elétricas nos sistemas conectados à rede de distribuição de baixa tensão
10.12 – Dispositivos de proteção de surto para sistemas fotovoltaicos
10.13 – Exemplo de dimensionamento de um sistema fotovoltaico de microgeração conectado à rede elétrica
11. Cap.7 – Mauricio Tolmasquim - Fontes Renováveis de Energia no Brasil
11.1 - Evolução do mercado e estado da arte da tecnologia no mundo
11.2 – Evolução da dinâmica tecnológica do setor no Brasil
11.3 – Descrição da Tecnologia
11.3.1 – Cilindro Parabólico
11.3.2 – Torre Central
11.3.3 – Disco Parabólico
11.4 – Identificação e análise dos impactos ambientais da Tecnologia
12. Cap.1 – Milton Pinto – Introdução
12.1 – Introdução
13. Cap. 2 – Milton Pinto – A Evolução Histórica
13.1 – As Origens do Moinho de Vento
13.2 – Os Primeiros Geradores Eólicos
13.3 – Poul la Cour e a Dinamarca
13.4 – Os Projetos da Alemanha
13.5 – A Primeira Grande Turbina Americana
13.6 – Cenário Pós-Segunda Guerra Mundial
13.7 – A Energia Eólica Após a Crise Energética
13.8 – As Turbinas Eólicas da NASA
13.9 – O Sucesso Dinamarquês
13.10 – O Nascimento do Mercado Eólico Norte-Americano
13.11 – O Mercado Eólico e Sua Previsão
14. Cap. 3 – Milton Pinto – O Mercado Eólico Moderno
14.1 – O Mercado Eólico Moderno
14.2 – A Questão Nuclear e a Energia Eólica
14.3 – O Google e a Energia Eólica
15. Cap. 4 – Milton Pinto – O Vento
15.1 – As Fontes do Vento
15.2 – A Atmosfera Terrestre
15.3 – A Circulação Geral da Atmosfera
15.5 – Ventos Próximos à Superfície
15.6 – Ciclones, Anticiclones e Tornados
15.7 – Escalas do Vento
15.8 – A Circulação Geral do Vento e os Modelos de Circulação Global
15.9 – A Circulação Secundária do Vento
15.9.1 – Os Furacões
15.9.2 – As Monções
15.9.3 – Ciclones Extratropicais
15.9.4 – As Massas de Ar
15.9.5 – As Frentes
15.10 – A Circulação Terciária do Vento
15.10.1 – A Brisa Marítima e Terrestre
15.10.2 – Brisas do Vale e da Montanha
16. Cap. 5 – Milton Pinto – A Energia Eólica
16.1 – A Potência do Vento
16.2 – Fatores Influentes na Energia do Vento
16.3 – Natureza Estocástica do Vento
16.4 – Distribuição de Weibull
16.5 – A Direção do Vento
17. Cap. 6 – Milton Pinto – As Turbinas Eólicas
17.1 – A Conversão de Energia
17.2 – Classificação das Turbinas Eólicas
17.2.1 – Turbinas com Eixo Vertical
17.2.2 – Turbinas com Eixo Horizontal
17.3 – O Torque de uma Turbina
17.4 – As Forças de Sustentação e Arrasto
17.5 – A Eficiência Energética
17.6 – O Material das Pás
17.7 – O Limite de Lanchester-Betz-Joukuwsky
17.8 – Para Além do Limite de Betz
17.8.1 – O Modelo GGS
17.8.2 – Acima do Limite de Betz
17.8.3 – O Limite de Sabinin
17.9 – O Coeficiente e a Curva de Potência de uma Turbina Eólica
17.10 – O Número de Pás de uma Turbina Eólica
17.11 – A Solidez de uma Turbina Eólica
17.12 – Os Elementos de uma Pá
17.13 – Aerofólios e Aerodinâmica
17.14 – O Controle de Potência de uma Turbina Eólica
17.15 – A Disponibilidade Técnica de uma Turbina
17.16 – A Eficiência de uma Turbina
17.17 – o Fator de Capacidade de uma Turbina
17.18 – As Classes das Turbinas Eólicas
17.19 – Rendimento do Gerador de uma Turbina Eólica
17.20 – As Microturbinas Eólicas
17.21 – A Modelagem da Turbina Eólica
17.22 – Os Fabricantes de Turbinas Eólicas
17.23 – As Maiores Estruturas
17.24 – Repotenciação das Turbinas Eólicas
17.24.1 – A Repotenciação na Dinamarca e Alemanha
17.24.2 – A Repotenciação na Espanha
17.24.3 – A Repotenciação na Califórnia
17.24.4 – Os Efeitos da repotenciação
17.24.5- Os Benefícios para a Repotenciação
17.24.6 – Os Obstáculos para a Repotenciação
17.24.7 – Instrumentos para Incentivar a Repotenciação
17.25 – O Ciclo de Vida de uma Turbina Eólica
17.26 – A Vibração de uma Turbina Eólica
17.27 – As Novas Arquiteturas de Turbinas Eólicas
18. Cap.7 – Milton Pinto – O Terreno
18.1 – A Camada-limite
18.2 – O Impacto da Altura no Vento
18.3 – A Rugosidade e a Orografia do Solo
18.4 – Turbulência e Intensidade de Turbulência
18.5 – Indicadores Biológicos
18.6 - Obstáculos
19. Cap.8 – Milton Pinto – A Medição do Vento
19.1 – Instrumentos de Medição
19.2 – Tipos de Anemômetros
19.3 – Sistemas de Sensoriamento Remoto
19.4 – O Datalogger
19.5 – A Campanha de Medição
19.6 – A Calibração
19.7 – A Montagem dos Anemômetros
19.8 – Instruções para as Medições Anemométricas no Brasil
19.9 – Custos na Medição
19.10 – A Avaliação dos Recursos Eólicos
19.11 – As Ferramentas Computacionais para Uso em Energia Eólica
20. Cap.9 – Milton Pinto – Os Aerogeradores
20.1 – Os Componentes de um Aerogerador
20.2 – Máquinas Elétricas
21. Cap.11 – Milton Pinto – Conexão com a Rede
21.1 – Conexão com a Rede
21.2 – Cuidados com a Conexão
21.3 – As Linhas de Transmissão
21.4 – O Armazenamento de Energia
21.5 – A Potência de Curto-Circuito
21.6 – O Custo da Transmissão Elétrica
21.7 – O Nível de Compartilhamento Eólico da Energia
21.8 – A Qualidade de Energia Elétrica
22. Cap. 12 – Milton Pinto – Impacto Ambiental
22.1 – O Impacto Visual
22.2 – Impacto Sonoro – Emissão de Ruído
22.2.1 – A Física do Ruído
22.2.2 – O Ruído mecânico
22.2.3 – O Ruído Aerodinâmico
22.3.4 – A Legislação e os Valores Praticados do Ruído
22.3 – O Impacto nas Aves
22.3.1 – Acidentes com Morcegos
22.4 – Impacto Devido à Interferência com Ondas de Rádio e TV
22.5 – Impacto em Sítios Arqueológicos
22.6 – Análise Crítica Ambiental
22.7 – O Outro Lado da Moeda
22.7.1 – O Fenômeno “NIMBY”
22.8 – A Síndrome da Turbina Eólica
23. Cap.13 – Milton Pinto – Proteção, Aterramento e Fundação
23.1 – A Proteção contra Raios
23.2 – O Aterramento
23.3 – A Fundação
24. Cap.14 – Milton Pinto – Acidentes com Turbinas Eólicas
24.1 – Acidentes Documentados
24.2 – Sobre a CWIF
METODOLOGIA
As aulas serão do tipo expositiva com participação dos discentes (conteúdo síncrona de 60 horas-aulas). Para tanto, contar-se a com recursos audiovisuais. Serão cobradas dos discentes pesquisas sobre temas de interesse com o conteúdo em trabalhos que deverão ser entregues e ainda listas de exercícios que perfazem um total assíncrono de 12 horas-aulas. O cronograma do conteúdo a ser estudado é mostrado a seguir:
Cronograma de desenvolvimento do programa 2021 /2
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Aulas |
Datas |
Conteúdo
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01-02 |
02/05 13:10-14:50hs
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Apresentação do curso, avaliações e normas. Apostila – Introdução ao Sistema de Aquecimento Solar Cap. 1 – Utilização geral da energia solar -Introdução; Arquitetura bioclimática; Energia Térmica; Energia solar fotovoltaica Apostila – Introdução ao Sistema de Aquecimento Solar Cap. 2 – Aquecimento solar térmico -Introdução; Residencial unifamiliar; Residencial multifamiliar; Projetos para distribuição de água quente; 2.4-Setor de serviços; Setor industrial; Aquecimento de piscina; Integração arquitetônica; Aquecimento distrital. |
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03-04 |
05/05 13:10-14:50hs
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Cap. 4 – Entendo um sistema de aquecimento solar -Premissas para um bom projeto de uso de energia solar; Sistema de aquecimento solar; Modelos de coletores solares: coletor solar plano, cobertura do coletor, coletor solar aberto, coletor tubo de vácuo, painel solar termodinâmico, reservatório térmico. |
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Trabalho a ser entregue |
– O mercado brasileiro e mundial de energia térmica
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05-06
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09/05 13:10-14:50hs
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Apostila – Introdução ao Sistema de Aquecimento Solar Cap. 5 – Princípios de funcionamento de uma instalação de aquecimento solar-Classificação dos sistemas de aquecimento solar; Componentes de um sistema de aquecimento solar de água; Termossifão convencional; Termossifão acoplado; Termossifão integrado; Regras para garantir o termossifão; Circulação forçada convencional; Sistema anticongelamento para a circulação; Aquecimento de piscina. |
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07 - 08 |
12/05 13:10-14:50hs |
Cap. 6 – Passo a passo de um projeto de instalação de aquecimento solar 6.1-Dimensionamento; Etapas do projeto de sistemas de aquecimento solar: Detalhes da visita técnica, Dimensionamento de água. |
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Trabalho a ser entregue |
Cap.1 – Villalva & Gazoli – Energia e Eletricidade |
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09-10
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16/05 13:10-14:50hs |
Cap.2 – Villalva & Gazoli – Conceitos Básicos – Radiação Solar; Massa de ar; Tipos de radiação solar; Energia solar; Orientação dos módulos fotovoltaicos; Ângulo azimutal; Movimentos da Terra;
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11-12 |
19/05 13:10-14:50hs |
2.8 – Declinação Solar; Altura solar; Ângulo de incidência dos raios solares; Escolha do ângulo de inclinação do módulo solar; Regras básicas para a instalação de módulos solares; Rastreamento automático da posição do sol; Espaçamento de módulos em usinas solares. |
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13-14
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23/05 13:10-14:50hs
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Cap.3 – Villalva & Gazoli – Células e Módulos Fotovoltaicos – Células fotovoltaicas; Um pouco de história; Tipos de células fotovoltaicas; Módulo, placa ou painel fotovoltaico; Funcionamento e características dos módulos fotovoltaicos comerciais; Influência da radiação solar; Influência da temperatura.
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15-16
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26/05 13:10-14:50hs
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Cap.3 – Villalva & Gazoli – Células e Módulos Fotovoltaicos (cont.) 3.8 – Características dos módulos fotovoltaicos comerciais; 3.9 – Conjunto ou arranjos fotovoltaicos; 3.10 – Sombreamento de módulos fotovoltaicos; 3.11 – Conexões elétricas. |
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Aulas |
Tipo |
Conteúdo
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17-18
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30/056 13:10-14:50hs
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Cap.4 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Autônomos – Aplicações dos sistemas fotovoltaicos autônomos; Componentes de um sistema fotovoltaico autônomo; Bateria – Bancos de baterias; Tipos de baterias; Baterias de ciclo profundo; Vida útil das baterias; Características das baterias estacionárias de chumbo ácidas – Controladores de carga Funções do controlador de carga; Modo de utilização do controlador de carga; Principais tipos de controladores de carga |
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19-20 |
02/06 13:10-14:50hs
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Cap.4 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Autônomos (cont.) 4.5 – Inversor -Princípio de funcionamento; Modo de conexão; Características principais dos inversores; Tipos de inversores – Módulos fotovoltaicos para sistemas autônomos; – Organização dos sistemas fotovoltaicos autônomos; Sistemas para alimentação de consumidores em corrente contínua; Sistemas para alimentação de consumidores em corrente alternada; Sistemas sem baterias; Sistemas fotovoltaicos autônomos de grande porte.
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21-22
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06/06 13:10-14:56hs
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Cap.4 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Autônomos (cont.) 4.8 – Cálculo da energia produzida pelos módulos fotovoltaicos; Dimensionamento do banco de baterias; Levantamento do consumo de energia do sistema fotovoltaico autônomo; Exemplo de dimensionamento de um sistema fotovoltaico autônomo.
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23-24
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09/06 13:10-14:50hs
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Cap.5 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica – Introdução; Categorias de sistemas fotovoltaicos conectados à rede; Sistemas de tarifação; Inversores para conexão à rede elétrica. |
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Aulas |
Tipo |
Conteúdo
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25-26
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13/06 13:10-14:50hs
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Cap.5 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica (cont.) – Características dos inversores; Recursos e funções dos inversores para a conexão de sistemas fotovoltaicos è rede elétrica; Requisitos para a conexão de sistemas fotovoltaicos à rede elétrica; Inversores comerciais para sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica.
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27-28 |
20/06 13:10-14:50hs |
1ª prova |
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29-30
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23/06 13:10-14:50hs |
Cap.5 – Villalva & Gazoli – Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica (cont.) – Organização dos conjuntos fotovoltaicos; Componentes dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica; Conexões elétricas nos sistemas conectados à rede de distribuição de baixa tensão; Dispositivos de proteção de surto para sistemas fotovoltaico.
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31-32 |
27/06 13:10-14:50hs |
Exemplo de dimensionamento de um sistema fotovoltaico de micro geração conectado à rede elétrica
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Trabalho a ser entregue |
– A Evolução Histórica do uso do vento
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33-34
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30/06 13:10-14:50hs |
Cap. 4 – Milton Pinto – O Vento – As Fontes do Vento; A Atmosfera Terrestre |
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35-36
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04/07 13:10-14:50hs
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Cap. 4 – Milton Pinto – O Vento (cont.) – A Circulação Geral da Atmosfera; Ventos Próximos à Superfície; Ciclones, Anticiclones e Tornados; Escalas do Vento; A Circulação Geral do Vento e os Modelos de Circulação Global; A Circulação Secundária do Vento; A Circulação Terciária do Vento
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37-38 |
07/07 13:10-14:50hs |
Cap. 5 – Milton Pinto – A Energia Eólica – A Potência do Vento; Fatores Influentes na Energia do Vento; Natureza Estocástica do Vento; Distribuição de Weibull; A Direção do Vento. |
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39-40
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11/07 13:10-14:50hs |
Cap. 6 – Milton Pinto – As Turbinas Eólicas – A Conversão de Energia; Classificação das Turbinas Eólicas; O Torque de uma Turbina; As Forças de Sustentação e Arrasto. |
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Trabalho a ser entregue |
Resolução de exercícios
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41-42 |
14/07 13:10-14:50hs |
Cap. 6 – Milton Pinto – As Turbinas Eólicas (cont.)– A Eficiência Energética; O Material das Pás; O Limite de Lanchester-Betz-Joukuwsky; Para Além do Limite de Betz. |
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43-44
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18/07 13:10-14:50hs
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Cap. 6 – Milton Pinto – As Turbinas Eólicas (cont.) – O Coeficiente e a Curva de Potência de uma Turbina Eólica; O Número de Pás de uma Turbina Eólica; A Solidez de uma Turbina Eólica; Os Elementos de uma Pá; Aerofólios e Aerodinâmica.
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45-46
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21/07 13:10-14:50hs
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Cap. 6 – Milton Pinto – As Turbinas Eólicas (cont.) – O Controle de Potência de uma Turbina Eólica; A Disponibilidade Técnica de uma Turbina; A Eficiência de uma Turbina; o Fator de Capacidade de uma Turbina; As Classes das Turbinas Eólicas; Rendimento do Gerador de uma Turbina Eólica; As Microturbinas Eólicas; A Modelagem da Turbina Eólica. |
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47-48
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25/07 13:10-14:50hs
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Cap. 6 – Milton Pinto – As Turbinas Eólicas (cont.) – Os Fabricantes de Turbinas Eólicas; As Maiores Estruturas; Repotenciação das Turbinas Eólicas; O Ciclo de Vida de uma Turbina Eólica; A Vibração de uma Turbina Eólica; As Novas Arquiteturas de Turbinas Eólica.
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49-50 |
28/07 13:10-14:50hs
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Cap. 7 - O Terreno – A camada-limite; O impacto da altura no vento; A rugosidade e a orografia do solo; Turbulência e a intensidade de turbulência; Indicadores biológicos; Obstáculos.
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51-52 |
01/08 13:10-14:50hs
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Cap. 8 – Medição do Vento– Instrumentos de medição; Tipos de anemômetros; Sistemas de sensoriamento remoto; O datalogger; A campanha de medição; A calibração; A montagem dos anemômetros; Custos da medição; A avaliação dos recursos eólicos; As ferramentas computacionais para o uso em energia eólica.
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53-54 |
04/08 13:10-14:50hs
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Cap. 9 – Milton Pinto – Os Aerogeradores– Os Componentes de um Aerogerador; Máquinas Elétricas;
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55-56
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08/08 13:10-14:50hs
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Cap. 11 – Milton Pinto – Conexão com a Rede – Conexão com a Rede; Cuidados com a Conexão; As Linhas de Transmissão; O Armazenamento de Energia; A Potência de Curto-Circuito; O Custo da Transmissão Elétrica; O Nível de Compartilhamento Eólico da Energia. |
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57-58 |
11/08 13:10-14:50hs
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Cap. 14 – Milton Pinto – Acidentes com turbinas eólicas. Cap. 16 – Custo da energia eólica |
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59 - 60 |
18/08 13:10-14:50hs |
2ª prova |
AVALIAÇÃO
A avaliação será composta por duas provas escritas, individuais, sem consulta e objetivas no valor de quarenta pontos cada uma, e vinte pontos atribuídos ao desenvolvimento de pesquisas, projetos e listas de exercícios, perfazendo um total de cem pontos. Será atribuída uma prova substitutiva aos discentes que não alcançarem a nota mínima.
BIBLIOGRAFIA
Básica
1. VILLALVA, MARCELO GRADELLA; GAZOLI, JONAS RAFAEL. Energia Solar Fotovoltaica – Conceitos e Aplicações - Editora Érica, São Paulo, 1ª edição, 2012, 224 pp.
2. PINTO, MILTON DE OLIVEIRA. – Fundamentos de Energia Eólica, GEN/LTC, 2013, 368 pp.
3. HODGE, B. K. – Sistemas e Aplicações de Energia Alternativa – Editora GEN/LTC, 2011, 324 pp.
4. INSTITUTO EKOS BRASIL; INSTITUTO VITAE CIVILIS. – Introdução ao Sistema de Aquecimento Solar. 2010, 128 pp.
Complementar
1. UNIVERSITÄT KASSEL - Photovoltaic Systems Technology SS 2003.
2. FADIGAS, ELIANE A. FARIA AMARAL – Energia Eólica (Série Sustentabilidade). Editora Manole, São Paulo, 1a Edição, 2012, 356 pp.
3. LOPEZ, RICARDO ALDABÓ. – Energia Solar para a Produção de Eletricidade. Editora Artliber, São Paulo, 1a edição, 2012, 232 pp.
4. LOPEZ, RICARDO ALDABÓ. – Energia Eólica. Editora Artliber, São Paulo, 1a edição, 2012, 366 pp.
5. REIS, LINEU BELICO DOS. Geração de Energia Elétrica – Tecnologia, Inserção Ambiental, Planejamento, Operação e Análise de Viabilidade. Editora Manole Ltda, São Paulo, 1ª edição, 2003, 324 pp.
6. REIS, LINEU BELICO DOS; FADIGAS, ELIANE A. AMARAL; CARVALHO, CLÁUDIO ELIAS . Energia, Recursos Naturais e a Prática do desenvolvimento Sustentável. Editora Manole, 1ª edição, 2005, 1ª reimpressão, 2009, 415pp.
7. HINRICHS, ROGER A.; KLEINBACK, MERLIN. Energia e Meio Ambiente. Editora Pioneira Thomson Learning, São Paulo, 1ª edição, 2003, 708 pp.
8. CUSTÓDIO, RONALDO DOS SANTOS. Energia Eólica para Produção de Energia Elétrica. Editora Synergia, 2a edição, 2013, 340 pp.
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
 | Documento assinado eletronicamente por Aidson Antonio de Paula, Professor(a) do Magistério Superior, em 13/04/2022, às 11:21, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
 | A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3521460 e o código CRC F510F97B. |
| Referência: Processo nº 23117.018223/2022-35 | SEI nº 3521460 |