Energia Térmica e Eficiência Energética
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Ciências Tecnológicas |
Ocorrência: 2010/2011 - 1S
Ciclos de Estudo/Cursos
Sigla |
Nº de Estudantes |
Plano de Estudos |
Anos Curriculares |
Créditos UCN |
Créditos ECTS |
Horas de Contacto |
Horas Totais |
MIEQ |
27 |
Plano de estudos oficial |
4 |
- |
7 |
63 |
189 |
5 |
Língua de trabalho
Português
Objetivos
Obter conhecimentos que permitam analisar processos de produção de energia térmica. Usar ferramentas que permitam maximizar a eficiência energética de processos integrados.
Programa
Módulo I - Noções de integração de processos. Recuperação energética. tecnologia do estrangulamento (Pinch). Técnicas de minimização de efluentes líquidos
Módulo II
1- Introdução- Combustão lenta e combustão viva. Início da combustão. chamas de pré-mistura e de difusão. Deflagração e detonação. Combustíveis gasosos, líquidos e sólidos. Conservação da massa. Equação química. Combustão de hidrocarbonetos. Produtos da combustão. Fumos húmidos e secos. Combustão oxidante completa. Combustão redutora. Combustão incompleta (mistura rica e mistura pobre)
2- Termodinâmica da combustão - 1ª lei da termodinâmica aplicada à combustão. Entalpia de formação e energia interna de formação. Poderes caloríficos. Formulas aproximadas para o cálculo dos poderes caloríficos dos combustíveis. Temperatura adiabática de chama. Dissociação.Constante de equilíbrio ou constante de dissociação. Combustão reversível. A constante de dissociação e a Função de Gibbs.
3 - Química da combustão - Taxa da reacção. Molecularidade e ordem de uma reacção. Equação da taxa da reacção. Efeito da pressão na taxa da reacção. Taxa da reacção para uma combustão isotérmica. Efeito da temperatura na taxa de reacções simples. Relação entre a energia de activação e a entalpia de combustão.
4- Combustão controlada cineticamente e combustão controlada difusionalmente. Ignição expontânea. Atraso da ignição expontânea. Definição das condições de auto-ignição. O emprego de aditivos no controlo da auto-ignição. Ignição forçada.
Módulo III
-Introdução: O problema da gestão da energia e eficiência energética, à escala industrial, nos últimos anos. Origem e enquadramento dos sistemas de cogeração e BATs desenvolidas nos últimos anos. Conceito de Topping cycle e Bottom Cycle.
-Produção de vapor: tipos de geradores de vapor; variáveis para especificação de um gerador de vapor.
- Produção de energia eléctrica : apresentação da tecnologia de turbina a vapor; tecnologia de turbina a gás; resolução de um problema para especificação de uma turbina de vapor analiticamente e graficamente.
- Sistemas de cogeração industriais: conceito de tecnologia de pós combustão e a sua relação com ciclo combinado; eficiência energética.
- Dimensionamento e especificação de um sistema de cogeração para uma indústria química, de acordo com as previsões de consumo para 5 anos. Cálculo da eficiência energética do sistema projectado em diferente cenários de funcionamento.
Bibliografia Obrigatória
Glassman, Irvin;
Combustion. ISBN: 0-12-285852-2
Lyle, Oliver;
The efficient use of steam
Goodall, P. M. 340;
The efficient use of steam. ISBN: 0-86103-018-4
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Módulo I - Aulas teórico-práticas com exposição de matéria acompanhada com a resolução de exercícios práticos em computador.
Módulo II - Aulas teórico-práticas com exposição de matéria acompanhada com a resolução de exercícios práticos. Parte de cada aula é reservada à discussão dos exercícios resolvidos em casa pelos alunos.
Módulo III - Aulas teórico-práticas com exposição de matéria acompanhada com a resolução de exercícios práticos. Parte de cada aula é reseervada à discussão do trabalho a desenvolver pelos alunos ao longo de 3 semanas.
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Descrição |
Tipo |
Tempo (Horas) |
Peso (%) |
Data Conclusão |
Participação presencial (estimativa) |
Participação presencial |
58,50 |
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|
Total: |
- |
0,00 |
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Obtenção de frequência
Frequência às aulas de acordo com o estipulado na lei.
Fórmula de cálculo da classificação final
A disciplina é constituída por 3 módulos com a duração respectiva de 5 semanas o módulo I, 5 semanas o módulo II e 4 semanas o módulo III. A avaliação em cada módulo terá um peso na nota final proporcional à duração do módulo (35% módulo I, 35% módulo II e 30% módulo III)
Módulo I - Realização de 2 projectos e entrega de relatórios respectivos.
Módulo II, 30% da avaliação resultará da classificação obtida pelos alunos nos diversos trabalhos de casa a realizar pelos alunos durante a leccionação do módulo. Os outros 70% serão atribuídos de acordo com a classificação obtida no exame
Módulo III, 30% da avaliação resultará da classificação obtida no trabalho desenvolvido pelos alunos durante as 4 semanas do módulo. Os outros 70% serão atribuídos de acordo com a classificação obtida no exame
Avaliação especial (TE, DA, ...)
Módulo II - Exame final que contará 100% da nota do módulo.
Módulo II - Exame final que contará 100% da nota do módulo.
Módulo III - Exame final que contará 100% da nota do módulo.
Melhoria de classificação
Módulo I - Aceitação da avaliação obtida nos 2 projectos ou realização de 2 novos projectos.
Módulo II -Exame de recurso. A componente de avaliação distribuida contará sempre que beneficie o aluno
Módulo III -Exame de recurso. A componente de avaliação distribuida contará sempre que beneficie o aluno