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Sistemas Energéticos Industriais

Código 15371
Ano 3
Semestre S2
Créditos ECTS 6
Carga Horária TP(60H)
Área Científica Engenharia e Gestão Industrial
Objectivos de Aprendizagem UC composta por 2 módulos:
Módulo 1- Sistemas de energia eléctrica
Aquisição de conhecimentos sobre produção, transporte e distribuição de energia eléctrica numa perspetiva atual de desenvolvimento sustentável. Competências: identificar as fontes de energia e discutir a sua importância; identificar os processos de conversão de energia (renováveis e não renováveis); reconhecer as estruturas de organização do mercado eléctrico; desenvolvimento de capacidades de trabalho autónomo e de pesquisa bibliográfica.
Módulo 2- Sistemas térmicos de energia
Aprofundar a termodinâmica aplicada com vista à análise energética e económica dos sistemas térmicos industriais de produção de energia. Fazer análise económica para avaliar projectos de economia de energia. Conhecer os componentes e saber descrever e analisar os processos em centrais de turbina de vapor, de turbina de gás, e de ciclo combinado. Conhecer as tecnologias principais de cogeração e saber calcular os seus parâmetros de desempenho.
Conteúdos programáticos Módulo 1
1- Conceitos fundamentais.
Fontes de energia renováveis versus fontes não-renováveis; Produção de energia eléctrica;
Energia e potência; Diagramas de carga; Sistema eléctrico trifásico; Valores por unidade.
2- Introdução à gestão de energia eléctrica (mercados de energia).
Organização do sector eléctrico (O sector eléctrico nacional); Mercado regulado versus Mercado desregulado; Modelos e estruturas.
3- Produção de energia elétrica renovável
Produção fotovoltaica; Produção eólica; Produção hídrica; Armazenamento de Energia.

Módulo 2
1- Introdução e revisão termodinâmica. Energia primária e final. Balanço energético de Portugal
2- Análise económica de projectos energéticos
3- Centrais térmicas de vapor
4- Centrais térmicas de turbina de gás e ciclos combinados
5- Cogeração. Sistemas básicos de cogeração. Parâmetros de desempenho. Análise energética e económica das poupanças de energia.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação O ensino faz-se em 2 aulas semanais de 2h cada: uma teórica e outra teórico-prática. As horas teóricas têm como finalidade transmitir os conhecimentos fundamentais. As horas teórico-práticas têm como finalidade aplicar esses conhecimentos a problemas práticos, através da resolução de exercícios.
Os alunos desenvolvem a sua aprendizagem não só de forma acompanhada, assistindo às aulas de contacto, mas também de uma forma auto-sustentada, recorrendo aos meios pedagógicos colocados à sua disposição, podendo recorrer à utilização de software.
Avaliação: os 2 módulos são avaliados separadamente. Existe um teste final para cada módulo, e a nota mínima de 9,5 (em 20) permite obter aprovação dispensando o exame. O exame é também feito separadamente para os 2 módulos. No módulo 2 notas superiores a 16 requerem exame oral, e é permitida consulta limitada (livro ou caderno; tabelas) nas provas escritas.
Bibliografia principal Módulo 1
[1] José Pedro Sucena Paiva, Redes de Energia Eléctrica - uma Análise Sistémica, 2ª edição, IST Press, 2007.
[2] John Grainger, William Stevenson, Power System Analysis, McGraw-Hill, 1994.
[3] Weedy, Cory, Electric Power Systems, John Wiley, 1998.
[4] Rui Castro, Uma Introdução às Energias Renováveis: Eólica, Fotovoltaica e Mini-hídrica, IST - Instituto Superior Técnico, abril de 2011.
[5] Artigos científicos e textos de apoio a indicar pelo docente.
Módulo 2
[1] Notas para Sistemas Energéticos Industriais, PJ Oliveira, 2021
[2] Fundamentos de Termodinâmica Aplicada, Análise Energética e Exergética, Paulo Pimentel de Oliveira, Lidel , 2ª Ed, (2015) (só alguns capítulos, nomeadamente Caps. 6, 7 e 9).
[3] Energy Efficiency, for Engineers and Technologists, TD Eastop & DR Croft, Longman, 1990. (só Cap. 2).
Língua Português
Data da última atualização: 2022-06-27
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