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Submissões Recentes
Microinversor buck-boost estágio único com terra comum: análise, implementação tand-alone e estudo de otimização meta-heurística de controle PI-MR para conexão com a rede
(2026-09-04) Storck, Lucas Casagrande; Silva, Newton da; Granziera Junior, Francisco; Sampaio, Leonardo Poltronieri
Com a crescente demanda global por energia elétrica e a constante redução no custo dos módulos fotovoltaicos, a Geração Distribuída em residências e pequenos comércios tem se expandido rapidamente. Nesse cenário, os microinversores ganharam popularidade devido à sua simplicidade de instalação, baixo custo inicial e facilidade da expansão. Ao estudar diversas topologias de microinversores, destaca-se uma topologia com ganho buck-boost que, por incorporar um estágio de entrada indutivo semelhante ao conversor boost, assegura baixa ondulação na corrente drenada do módulo fotovoltaico, operando em estágio único, sem transformador e com aterramento comum. No entanto, foram identificadas lacunas nas metodologias e técnicas de controle utilizadas nos trabalhos revisados que tratam deste conversor. Além disso, a qualidade da corrente injetada na rede por esses inversores é comprometida quando operam em redes elétrica com distorção harmônica. Dessa forma, este trabalho revisa os principais trabalhos dessa topologia de microinversor e obtêm resultados de simulação em malha aberta e conectado à rede elétrica através de um controlador Proporcional Integral-Ressonante (PI-R), que validam o funcionamento e o comportamento da topologia. Resultados experimentais em malha aberta e em malha fechada operando no modo stand-alone também são obtidos através de um protótipo, que são corroborados com os resultados de simulação obtidos. Também é realizado um estudo teórico que considera a conexão dessa topologia em uma rede elétrica distorcida e a utilização de um controlador Proporcional-Integral-Multirressonante (PIMR), onde os ganhos desse controlador são otimizados através de quatro algoritmos de meta-heurística, devido à sua complexidade de sintonia. Como resultado, a metodologia de otimização proposta mostrou-se uma abordagem eficaz para o ajuste do controlador, fornecendo um procedimento sistemático para determinar os ganhos do controlador e alcançando desempenho satisfatório na mitigação de harmônicos sob condições de rede distorcida
Análise do impacto do uso de ar-condicionados eficientes no consumo residencial de energia elétrica: um estudo de caso no Paraguai
(2026-09-28) Torres, José Maria; Piai, Juliani; Miyamoto, Renato Kazuo; Jannuzzi, Gilberto
A geração de energia elétrica no Paraguai provém principalmente de usinas hidrelétricas, condicionadas à disponibilidade hídrica. Estiagens prolongadas reduzem a energia gerada e, por coincidirem com ondas de calor recorrentes, elevam a demanda por climatização. Esse aumento é atendido por um mercado de condicionadores de ar sem qualquer requisito normativo de eficiência energética, em um país cujo consumo de eletricidade cresceu 21,6% entre 2023 e 2024, e no qual o setor residencial responde por 43,2% do total. Ainda assim,
são escassos os estudos que quantifiquem o efeito da eficiência dos equipamentos sobre o consumo residencial paraguaio, cuja avaliação requer modelos representativos do parque habitacional. Diante disso, este estudo analisou o impacto do uso de condicionadores de ar com diferentes níveis de eficiência energética sobre o consumo residencial de eletricidade no Paraguai. Para isso, foram obtidos os materiais construtivos mais comuns no país e as tipologias predominantes, identificadas a partir de anúncios imobiliários. Aplicou-se então o algoritmo K-Prototypes aos dados obtidos, do qual resultaram quatro tipologias representativas, modeladas no EnergyPlus para simulação termoenergética. Os consumos simulados foram extrapolados à região metropolitana de Asunción por meio de um modelo bottom-up baseado em dados oficiais. As reduções obtidas variam entre 20,8% e 23,0% nas quatro tipologias, conforme a classe de eficiência adotada. A substituição por equipamentos de classe A representa a maior economia, estimada em 685.521 MWh/ano, equivalente a 2,7% do consumo elétrico nacional. No mês mais quente, a redução alcança valores entre 23% e 24%, superiores à redução anual, o que sinaliza potencial de alívio sobre a demanda máxima do sistema, permitindo postergar investimentos em geração e transmissão. Sendo assim, conclui-se que a adoção de equipamentos de ar-condicionados eficientes deve ser considerada como um recurso de planejamento do sistema elétrico Paraguaio
Abordagem numérica e metamodelagem preditiva da geometria do filete na impressão 3D de concreto
(2026-09-21) Mendes, Allana Ribeiro; Toralles, Berenice Martins; Antequera, Alberto de la Fuente; Martins, Carlos Humberto; Arantes, Eudes José; Vieira, Manuel Gomes; Rezende, Ricardo Vicente de Paula
A impressão 3D de concreto (3DCP) consolida-se como uma das tecnologias mais promissoras da manufatura aditiva na construção civil, mas sua plena adoção ainda esbarra na dificuldade de controlar com precisão a deposição do material no estado fresco, etapa em que a interação entre parâmetros operacionais e propriedades reológicas governa a qualidade geométrica e a estabilidade do filete extrudado. Apesar dos avanços recentes, a literatura é escassa em critérios quantitativos que delimitem as condições de deposição estável e de ferramentas preditivas que orientem o ajuste dos parâmetros em campo, sem novos ensaios ou simulações custosas — lacuna que esta tese busca preencher. O objetivo foi avaliar o comportamento da extrusão durante a deposição e traduzi-lo em subsídios técnicos para o controle do processo, investigando como a altura do bico (Hₙ) e a razão entre as velocidades de impressão e de extrusão (V/U) determinam a geometria e a estabilidade do filete. Adotou-se simulação numérica multifásica (CFD), com o escoamento concreto–ar representado pelo modelo Volume of Fluid (VOF) e resolvido pelo Método dos Volumes Finitos (FVM); o modelo foi verificado em 2D, validado em 3D frente à literatura e, sobre essa base, foram construídos metamodelos preditivos por Superfície de Resposta (RSM) e Krigagem (GPR). Como resultados, quantificaram-se a distribuição de velocidade e a vazão do processo; estabeleceram-se critérios para classificar o regime de alimentação e a estabilidade do filete; delimitou-se uma fronteira crítica de estabilidade no espaço dos parâmetros; e propôs-se um Índice de Qualidade geométrica que ordena as condições dentro da região estável. Os metamodelos de Superfície de Resposta e de Krigagem, ajustados a quinze simulações próprias e a doze casos da literatura, foram validados contra simulações independentes em dois pontos operacionais inéditos e estimaram a largura e a altura do filete sem novas simulações, com erro relativo máximo de 5,04% e com os valores simulados contidos no intervalo de credibilidade de 95% da Krigagem. A principal contribuição desta tese está em fazer a ponte entre a simulação numérica e a prática de campo: reunir a fronteira de estabilidade, o Índice de Qualidade geométrica e os metamodelos preditivos validados em um único protocolo capaz de orientar o ajuste dos parâmetros diretamente na impressão, de forma rápida e quantitativa. Mais do que descrever o escoamento, o trabalho fornece à comunidade da 3DCP critérios objetivos e ferramentas reaproveitáveis para projetar deposições estáveis, reduzindo a dependência de ensaios experimentais e de simulações custosas — e abrindo caminho para o controle preditivo do processo