Search

From the study of a regular subject in the undergraduate program of Agricultural and Environmental Engineering, relating the perspectives of the professor and their students and considering the workload and the contents addressed, a systematic work known as Problem-Based Learning - PBL was proposed to be used in the classroom to introduce the method in engineering education. The results demonstrate the feasibility of partially using the PBL approach and its applicability to subjects that have practical classes, as was the case of the subject studied, Thermodynamics. The paper also presents a methodology for organizing groups of students in the classroom to dynamize the learning process and to support the exchange of experiences by PBL. A partir do estudo de uma disciplina regular do curso de graduação de Engenharia Agrícola e Ambiental, relacionando as perspectivas do professor e dos estudantes e considerando a carga horária e do conteúdo abordado, foi proposta uma sistemática de trabalho em sala de aula, de curso presencial, para introdução do método de ensino conhecido como “Problem-Based Learning” (PBL) no ensino de Engenharia. Os resultados demonstraram viabilidade na proposição de uso do PBL de forma parcial e aplicado para disciplinas que preveem uma carga horária prática, como foi o caso da que foi estudada, a “Termodinâmica”. O artigo apresenta, ainda, uma metodologia para organização dos grupos de estudantes em sala de aula, para dinamizar o processo de aprendizagem e troca de conhecimentos pelo PBL.

Backpack solar photovoltaic sprayers have appeared in the market with the aim of improving spraying quality and reducing physical effort for the operator. Queries related to the duration and how to charge batteries are very common and in general they become a barrier for using this equipment in the field. With the objective to better such sprayers, this work has aimed to develop and evaluate a solar photovoltaic backpack sprayer. An electric backpack sprayer MTS brand, model Spritz 18, was used. An aluminum structure was designed and built for fixing two photovoltaic cells, Kyocera brand, model KS5. The evaluation of equipment was made for the instantaneous power generated by the photovoltaic panel with the operator in movement and with the sprayer in static, as well as the potential use of the system. At the end it was verified that the average of the instantaneous power generated was of 1.4 and 2.18 W, for in movement and in static respectively. It was observed that the developed system has wide applicability. It may be applied for field use; it may also optimize the duration of the battery up to 45% and make possible the use of backpack electric sprayers in remote or distant locations, where there is no electric supply system, once it makes possible charging the batteries just using solar energy.

Human activity has changed the biosphere. The increase of greenhouse gases (GHG) emissions in the atmosphere is causing the temperature rise on the planet. Global warming will lead climate, ecological, economic and social changes. Clean Development Mechanism (CDM) allows industrialized countries to finance projects for reducing GHG emissions in developing countries. This study aims to demonstrate that the use of biogas as an energy source in the Production Chain of poultry is an eligible project under the CDM criteria. The proceeds of the sale of Certified Emission Reductions can be used to finance the power generation plant. As ações humanas têm alterado a biosfera. O aumento de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera está fazendo a temperatura no planeta subir. O aquecimento global implicará mudanças climáticas, ecológicas, econômicas e sociais. Os Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL) permitem que os países industrializados financiem projetos de redução de emissões de GEE em países em desenvolvimento. O objetivo deste trabalho foi demonstrar que o biogás usado como fonte energética na Cadeia Produtiva de Frango de Corte é um projeto elegível no âmbito do MDL. A receita obtida da comercialização dos Certificados de Emissões Reduzidas pode ser usada no financiamento da planta de geração de energia.

The objective of this work was to evaluate a wood chopper. Electrical energy use, energy used for wood processing, wood chip processing capacity and the specific energy consumption were evaluated. The initial moisture content of the wood was 16.5% w.b. The processing capacity of the equipment was 1,550 kg/h and the specific energy consumption was 3.8%, meaning that 3.8% of the energy contained in the wood was used in the form of electrical energy. Under the conditions in which the wood chipper was tested (initial wood moisture content and manual feeding), it was considered viable to use the chipper for wood processing. Objetivou-se com este trabalho, avaliar um picador de madeira. Foram determinados: o uso de energia elétrica pelo picador, a energia utilizada no processamento da madeira, a capacidade de processamento de cavacos e o consumo específico de energia. O teor inicial de água da madeira foi de 16,5% b.u. Pelos resultados, observou-se uma capacidade de processamento de cavacos de 1.550 kg.h-1 e um consumo específico de energia do picador de 3,8%. Para as condições em que foi testado (teor inicial de água do cavaco, carga de alimentação manual), considera-se viável utilizar este picador para o processamento de cavacos.

One of the problems of using boimass gasifier for air heating in poultry sheds is the day-time energy waste due to lack of heat generation control. The diurnal temperature differential between the air and the requirement of birds is lower than the nocturnal period. During the day, the temperature in the poultry shed is controlled by curtains, but without reducing the biomass burning. The temperature can be controlled by shutting down the system, but requires constant attention of the operator. Thus, there is a potential for energy saving if the heat generation could be controlled according to the demand, represented by the temperature gradient. This study was done to control the temperature of air exhausted from a set of gasifier-burner of concurrent flow, by controlling fan velocity and by controlling entrance of primary and secondary air into the mixer. The experiment was carried out in the Energy and Pre-processing area of Agricultural Products at the Department of Agricultural Engineering, Federal University of Viçosa. The air heating system consisted of a biomass gasifier with concurrent air flow connected to a gas burner, based on the model developed by Martin et al. (2006). Um dos problemas para o uso do gaseificador para o aquecimento do ar em aviários é o desperdício de energia no período diurno, os equipamentos normalmente usados pelos avicultores, não dispõe de sistema de controle de potência térmica gerada. Nesse período, a diferença de temperatura entre o ar ambiente e a necessária para o conforto térmico das aves no interior dos galpões é menor quando comparada com o período noturno. Durante o dia, a temperatura dentro do aviário é controlada por meio de cortinas do galpão, sem que ocorra uma diminuição na queima de biomassa, o que caracteriza um desperdício de energia. Outra forma de controle da temperatura é o desligamento do sistema, o que acarreta uma constante atenção por parte do operador. Desse modo, há um potencial de economia de energia, caso venha a ser controlada a potência térmica em função da demanda, que pode ser representada pelo gradiente de temperatura. Objetivou-se com este trabalho controlar a temperatura do ar de exaustão de um conjunto gaseificador-combustor de fluxo concorrente, por meio do controle da velocidade do motor do ventilador e das entradas de ar primário e secundário no misturador. O experimento foi realizado nos laboratórios da Área de Pré-processamento de Produtos Agrícolas e de Energia do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. O sistema de aquecimento de ar foi constituído por um gaseificador de biomassa de fluxo concorrente conectado a um misturador, baseado no modelo desenvolvido por Martin et al. (2006), onde foi queimado o gás produzido.

The recent growth of the Brazilian economy and the perspectives shown by the main economical indicators that growth owes if to maintain and, until rising for next years it took the generation system and Brazilian electric power provisioning to promote and to stimulate the rational and more efficient use of the electric power in the country. As form of trying to win efficiency and to rationalize the use of the electric power the incentive tariff can be mentioned for nocturnal irrigation, with discounts in the price of the energy used in the pre-established night period and the due tax to the electric power use with potency factor below an established limit for each supplying company of energy. Through the use of the frequency inverter system of water supply could be simulated in order to if it rationalizes the electric power use. In order to take place an electric power economy through the best efficiency with control of potency factor and increasing the income of the electric motor of drive of the load, in the case centrifugal pump. O recente crescimento da economia brasileira e as perspectivas mostradas pelos principais indicadores econômicos de que esse crescimento deve se manter e, até se elevar pelos próximos anos levou o sistema de geração e abastecimento de energia elétrica brasileiro a promover e estimular o uso racional e mais eficiente da energia elétrica no país. Como forma de tentar eficientizar e racionalizar o uso da energia elétrica, pode-se citar a tarifa de incentivo para irrigação noturna, com descontos no preço da energia utilizada no período noturno pré-estabelecido e a taxa devida ao uso de energia elétrica com fator de potência abaixo de um limite estabelecido por cada empresa fornecedora de energia. Por meio do uso do inversor de freqüência, pôde–se simular um sistema de abastecimento de água a fim de se racionalizar o uso de energia elétrica. A fim de se realizar uma economia de energia elétrica por meio da eficientização do seu uso com controle de fator de potência e aumentando o rendimento do motor elétrico de acionamento da carga, no caso bomba centrífuga.

Solar intensity, ambient temperature or load variations are parameters which change the optimal operation point of photovoltaic generators. Thus, one must analyze its behavior in order to optimize its functioning. This study aimed at modeling and simulating a photovoltaic generator following the characteristics informed by the manufacturer. With the use of computer programs of curve digitalization and simulation (Simulink do Matlab®), the behavior of the generator was analyzed relative to temperature and solar intensity variations, and compared with the information supplied by the manufacturer. The results were satisfactory and the proposed model was valid for simulation of photovoltaic generators. As variações de intensidade solar, temperatura ambiente ou carga, são parâmetros que alteram o ponto ótimo de operação de um gerador fotovoltaico. Desta forma, deve-se analisar o seu comportamento, a fim de otimizar seu funcionamento. Este trabalho visou apresentar a modelagem e a simulação de um gerador fotovoltaico mediante características fornecidas pelo fabricante, utilizando-se programas de digitalização de curvas e simulação (Simulink do Matlab®), analisando seu comportamento em relação à variação de intensidade solar e temperatura, comparando as curvas obtidas com as fornecidas pelo fabricante. Os resultados obtidos foram satisfatórios, validando o modelo utilizado para simulação de geradores fotovoltaicos.

De modo a otimizar o desempenho produtivo no setor avícola, faz-se necessário a adequação do ambiente de criação das aves, com técnicas que atendam as questões térmicas e higiênicas do ambiente de criação, e que consumam menos energia. O trabalho avaliou o efeito de dois diferentes sistemas de aquecimento de galpões avícolas, sendo um convencional com fornalha a lenha e o outro com um gaseificador/combustor de biomassa no conforto térmico e desempenho produtivo de frangos de corte, na fase inicial, visando minimizar custos com o aquecimento. O conforto térmico foi avaliado com base na temperatura de bulbo seco (TBS), umidade relativa do ar (UR), índice de temperatura de globo negro e umidade (ITGU) e carga térmica radiante (CTR). Pôde-se observar que os valores dos índices de conforto térmico apresentaram diferença significativa entre os sistemas de aquecimento (P

Devido ao crescimento da população mundial, o uso da terra se tornou uma valiosa commodity, criando a necessidade de se estudar maneiras de diminuir a ocupação de área para assegurar o desenvolvimento de futuras gerações. Sistemas fotovoltaicos fixos ao solo possuem a desvantagem de ocupar grandes áreas que poderiam ser utilizadas para a agricultura, construção de indústrias, edifícios, etc. Nesse sentido, surge uma forma alternativa de posicionamento de placas na forma de uma árvore fotovoltaica, uma nova e promissora maneira de integrar a energia solar fotovoltaica às construções e ao espaço urbano em geral, otimizando ao máximo o espaço necessário. Uma árvore fotovoltaica é basicamente como uma árvore natural, mas com células solares posicionadas no lugar das folhas. Entretanto, o sombreamento causado pelas “folhas” neste tipo de disposição pode causar uma queda na geração de energia do conjunto. Dessa forma, o objetivo desta dissertação foi realizar a comparação do sistema tradicional de painéis com a árvore fotovoltaica. Para isso, foi projetado um sistema automático de aquisição de dados para se computar a energia gerada por cada conjunto. Além disso, três diferentes arranjos de árvores fotovoltaicas foram comparados: árvore 1, com 16 células; árvore 2, com 20 células; árvore 3, com 30 células, a fim de se encontrar o melhor design de sistema, balanceando o número de células com a geração de energia. O sistema de aquisição de dados construído foi utilizado para a realização do experimento, medindo a geração de energia de cada conjunto. Ao final, a árvore 2 foi o sistema que mais gerou energia, apesar de não possuir o maior número de células. Estima-se então, que para este estudo, a distância ótima de posicionamento dos galhos de uma árvore fotovoltaica equivale a 5% do comprimento total da estrutura central de sustentação. Comparando-se as Árvores 1 e 3, concluiu-se que a construção da Árvore 3 não é vantajosa, uma vez que se pode obter uma geração de energia equivalente (apenas 3% inferior) ao se construir a Árvore 1, que é cerca de 35% mais barata. Pode-se dizer que a Árvore 3 está melhor desenhada para os períodos da manhã e da tarde. Por volta do meio dia, a ocorrência de sombreamento é maior devido à maior altura solar, diminuindo assim a energia gerada pela Árvore 3. Due to the growth of the world population, land use has become a valuable commodity, creating a need to study ways to reduce area occupation to ensure the development of future generations. Photovoltaic systems fixed to the ground have the disadvantage of occupying large areas that could be used for agriculture, construction of industries, buildings, etc. In this sense, there is an alternative form of panel positioning in the form of a photovoltaic tree, a new and promising way to integrate photovoltaic solar energy into buildings and urban space, optimizing the space used as much as possible. A photovoltaic tree is basically like a natural tree, but with solar cells positioned in the place of the leaves. However, the shading caused by the "leaves" in this type of arrangement can decrease energy generation of the system. Thus, the objective of this work was to compare the traditional panel system with the photovoltaic tree. For that, an automatic data acquisition system was designed to compute the energy generated by each set. In addition, three different arrangements of photovoltaic trees were compared: tree 1, with 16 cells; tree 2, with 20 cells; and tree 3 with 30 cells in order to find the best system design, balancing the number of cells with the generation of energy. The proposed data acquisition system was used to perform the experiment, measuring the energy generation of each set. In the end, tree 2 was the system that generated the most energy, despite not having the largest number of cells. It is estimated that for this study, the optimal positioning distance of the branches in a photovoltaic tree is equivalent to 5% of the total length of the central support structure. Comparing Trees 1 and 3, it was concluded that the construction of Tree 3 is not advantageous, since an equivalent energy generation (only 3% lower) can be obtained by constructing Tree 1, which is about 35% cheaper. It can be said that Tree 3 is best designed for the morning and afternoon periods. Around noon, shade occurrence is higher due to the higher solar height, thus decreasing the generated energy by Tree 3.

Han sido empleadas políticas públicas en todo el mundo para promover el uso racional de los recursos naturales. En Brasil, se ha destacado el ICMS Ecológico, por lo cual los estados destinan recursos a los municipios que promueven acciones de conservación del medio ambiente y de mejorías de la cualidad de la vida humana. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis fue proponer y evaluar un criterio de incentivo a las fuentes renovables de energía y eficiencia energética para repaso de recursos por la ley de ICMS Ecológico de Brasil. Como resultado, fue elaborado un criterio intitulado “Energía renovable y eficiencia energética”, compuesto por diez subcriterios: Pequeñas centrales hidroeléctricas; Energía solar fotovoltaica; Energía eólica; Usinas termoeléctricas a biomasa; Etanol combustible; Energía solar térmica; Cogeneración; Código de obras municipal con directrices de eficiencia energética; Certificación de eficiencia energética de edificios; y Política municipal de conservación de energía., Departamento de Ingeniería Agrícola y Forestal

La generación y uso de la energía es uno de los aspectos fundamentales del concepto de desarrollo sostenible. El biogás es una de las fuentes de energías renovables resultante de la codigestión anaerobia de residuos animales, vegetales, industriales o residenciales. En este trabajo fue desarrollada una herramienta computacional llamada SAUDADE (Sistema de Evaluación del Uso de la Digestión Anaerobia para el Dimensionamiento Energético) consistente en un conjunto de hojas de cálculo desarrolladas en el Microsoft Excel. La herramienta tiene una base de datos creada en una geodatabase, con el fin de crear el vínculo con el Sistema de Información Geográfica (SIG) desarrollado con el programa ArcGIS. La herramienta puede ser aplicada para dimensionar la codigestión anaeróbia de desechos de la avicultura y porcinocultura con residuos vegetales a nivel de propiedad individual o a través de asociaciones de granjas en la región de la Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil., Departamento de Ingeniería Agrícola y Forestal