Trabalho de Conclusão de Curso

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Gestão de penalidades regulatórias em distribuidoras de energia: análise do expurgo de interrupções e seus impactos nos indicadores de continuidade
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-08) Rodrigues, Lucas Formentão; Aranha Neto, Edison Antonio Cardoso; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-9236-2241; http://lattes.cnpq.br/5349980798840778; -; http://lattes.cnpq.br/4839621118962978; Sica, Everthon Taghori; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; Nienkoetter Junior, Vanderlei; -; http://lattes.cnpq.br/9753775162912796; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A gestão dos indicadores de continuidade do fornecimento de energia elétrica representa um desafio relevante para as distribuidoras, especialmente diante da complexidade dos critérios regulatórios associados ao expurgo de interrupções e dos impactos operacionais e financeiros decorrentes dessas decisões. Diante disso, o presente trabalho analisa o processo interno de gestão das penalidades regulatórias associadas aos indicadores DEC e FEC, com foco na tomada de decisão referente ao expurgo desses indicadores. A escolha do tema se justifica pela relevância operacional e financeira desses indicadores, cuja apuração envolve critérios complexos e impacta de maneira direta a conformidade regulatória das distribuidoras, configurando uma demanda real identificada durante o estágio do autor na Divisão de Pós-Operação da Celesc. O trabalho aborda os critérios regulatórios de expurgo relacionados às ferramentas de Dia Crítico e Interrupção em Situação de Emergência, por meio de revisão bibliográfica das normas vigentes e da análise dos procedimentos internos adotados pela distribuidora. Além da fundamentação teórica, foi desenvolvido um relatório em Power BI e realizado um estudo de caso com dados reais de interrupções, possibilitando a comparação prática entre os diferentes critérios de expurgo e seus impactos sobre os indicadores de continuidade. Os resultados obtidos evidenciam que a análise comparativa pode contribuir para uma tomada de decisão mais consistente no contexto da pós-operação, auxiliando na redução dos impactos regulatórios associados a eventos de grande escala e ampliando a margem de segurança em relação aos limites regulatórios.
Avaliação de transformadores a seco frente à presença de harmônicos: aplicação do fator k e estudo de caso no IFSC - Câmpus Florianópolis
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-09) Santos, Raiani Ferrari; Ries, Lisandra Kittel; Schreiber, Fábio Victor; -; -; -; http://lattes.cnpq.br/6213600098069459; http://lattes.cnpq.br/6213600098069459; -; -; https://orcid.org/0000-0003-3708-9582; http://lattes.cnpq.br/836886995163640; -; http://lattes.cnpq.br/9325135353279236; Kretzer, Beatriz; -; http://lattes.cnpq.br/8717106651490746; Lila, Fernando; -; http://lattes.cnpq.br/8316028834287422; Castro, Maria Cláudia de Almeida; -; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919; -; -; -; -; -; -
Devido ao crescimento do uso de dispositivos não lineares e à ampla utilização de transformadores no sistema elétrico, o presente trabalho mostra-se relevante por apresentar conceitos e normas importantes para a compreensão e avaliação de transformadores a seco frente às harmônicas de corrente presentes em instalações elétricas. O tema surgiu da experiência da autora durante atividades profissionais na empresa Belman Transformadores, nas quais o fator K foi verificado em análises de energia realizadas para clientes, despertando o interesse pelo aprofundamento do assunto. O objetivo geral consistiu em realizar um estudo de caso para avaliar se a carga solicitada aos transformadores a seco do IFSC – Câmpus Florianópolis (Centro) excede os limites térmicos estabelecidos pela desclassificação das normas UL 1561 da Underwriters Laboratories (UL), EN 50541-2 do Comité Européen de Normalisation Électrotechnique (CENELEC) e C57.110 do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), utilizando como base as análises de energia realizadas entre os dias 27 de fevereiro e 27 de março de 2026 nos quadros gerais de baixa tensão (QGBTs). Para a compreensão dessas normas, foi realizada uma revisão bibliográfica referente às distorções harmônicas e aos transformadores, a fim de verificar como as componentes harmônicas interferem nas perdas de um equipamento real. Os resultados foram obtidos com o auxílio de planilhas eletrônicas e evidenciaram quais normas mostraram-se mais conservadoras, bem como determinaram que os transformadores se encontram adequadamente dimensionados em relação à desclassificação decorrente da presença de harmônicas de corrente, sendo recomendado o monitoramento contínuo das temperaturas máximas dos equipamentos via relé de proteção térmica.
Avaliação de evento monitorado na operação em paralelo de transformadores em subestação real: modelagem, simulação e estudo de caso
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-07) Raimundo, Rodrigo Paulo; Sica, Everthon Taghori; Tenfen, Daniel; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; https://orcid.org/0000-0002-0373-9711; http://lattes.cnpq.br/0235234100734181; Schreiber, Fábio Victor; https://orcid.org/0009-0004-0861-6130; http://lattes.cnpq.br/6213600098069459; Lúcio, João Carlos Martins; -; http://lattes.cnpq.br/3295763152839405; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Este trabalho apresenta um estudo de caso sobre um evento monitorado na operação em paralelo de dois transformadores trifásicos de 300 kVA, em subestação real. Tem o objetivo de analisar a partilha de carga entre os transformadores a partir de medições em campo, formulação teórica analítica e simulação computacional, investigando a influência da impedância percentual e da posição do comutador de derivação sobre o comportamento elétrico do sistema nas fases pré-evento, evento e pós-evento. A campanha experimental foi realizada com analisadores de energia Fluke 1738 ao longo de 14 dias consecutivos, monitorando tensão, corrente e potência aparente em cada transformador. Os resultados indicaram que, na fase pré evento, o sistema operava em regime estável com uma divisão de carga compatível com a diferença das impedâncias nominais dos transformadores com uma diferença de aproximadamente 11% na distribuição de carga. Durante o período monitorado, foi identificado um evento de transição abrupta e permanente na distribuição de carga, após o qual um dos transformadores passou a assumir, de forma persistente, a maior parcela da carga, com períodos de sobrecarga e pico máximo de 602,96 kVA, correspondente a 200,99% da capacidade nominal do equipamento. A comparação entre dados medidos, cenários teóricos e modelos simulados no software PLECS demonstrou elevada concordância entre as abordagens analítica e computacional, com baixos erros percentuais em todos os cenários avaliados. O cenário pós-evento mostrou maior aderência ao modelo de alteração estrutural da impedância equivalente de um dos transformadores. Conclui-se que o evento registrado alterou de forma significativa e persistente a dinâmica de compartilhamento de carga da subestação, expondo o sistema a condição crítica de operação e reforçando a importância do monitoramento contínuo e da avaliação diagnóstica em instalações de infraestrutura essencial
Detecção de defeitos em componentes de placa de circuito impresso com aprendizado profundo
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-24) Mendonça, Lucas Souza Oliveira; Avila, Sérgio Luciano; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-0018-196X; http://lattes.cnpq.br/7864845374871073; https://orcid.org/0009-0004-4476-0471; http://lattes.cnpq.br/9177062885352586; Macedo, Gabriel Beu Nogueira de; -; http://lattes.cnpq.br/0426358284464587; Stivanello, Maurício Edgar; https://orcid.org/0000-0002-2800-6477; http://lattes.cnpq.br/9883924718938623; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Montagens de Placas de Circuito Impresso – Printed Circuit Board Assemblies (PCBAs) são uma etapa crítica na fabricação de produtos eletrônicos, onde mesmo pequenos defeitos podem levar a falhas significativas no produto final. Embora diversas soluções tenham sido realizadas sobre inspeção de defeitos em nível de superfície para Placas de Circuito Impresso, há uma lacuna notável em estudos e metodologias voltadas especificamente para a detecção de defeitos em componentes durante a montagem das placas com técnicas de aprendizado profundo. A detecção precisa e a localização exata de defeitos são essenciais para garantir a qualidade do produto, pois as placas apresentam desafios mais complexos devido à sua estrutura tridimensional e à variedade de componentes. Este trabalho aborda essa lacuna, propondo uma nova metodologia que utiliza detecção de objetos com YOLOv11, aprimorada com uma arquitetura personalizada que integra o mecanismo de Atenção com Embaralhamento para melhorar a detecção de defeitos. O modelo proposto foi desenvolvido com um conjunto de dados reais de uma instalação de fabricação de eletrônicos em larga escala, sendo capaz de detectar e localizar defeitos de forma eficaz em diversos componentes. Os resultados demonstram a eficiência dessa abordagem na identificação e localização de defeitos em PCBAs, atingindo uma precisão de 96, 93% e um tempo de inferência de apenas 2,20 ms, contribuindo significativamente para avanços no controle de qualidade automatizado na fabricação de eletrônicos em grande escala
Impactos da alta injeção de potência advindas da geração distribuída na rede de distribuição
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-24) Silva, Matheus Souza e; Aranha Neto, Edison Antonio Cardoso; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-9236-2241; http://lattes.cnpq.br/5349980798840778; -; http://lattes.cnpq.br/9489073780830590; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Saran, Marco Aurélio Moreira; https://orcid.org/0000-0002-1703-0711; http://lattes.cnpq.br/6281132773203526; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Com o crescimento acelerado adjunto ao grande potencial existente da implementação de geração distribuída (GD) no Brasil e no mundo, assuntos envolvendo impactos positivos e negativo deste tipo de geração estão cada vez mais presentes no setor elétrico. A fim de entender melhor esses impactos, além de proporcionar uma implementação da geração distribuída de forma mais otimizada possível (onde os impactos positivos sejam maiores que os impactos negativos), é que estudos acerca desse tema tornam-se imprescindíveis nos tempos atuais. Devido à grande parte da geração distribuída no Brasil ser composta por solar fotovoltaica, boa parte dos impactos gerados pela alta injeção de potência advindas de geração distribuída no país são relacionados aos níveis de irradiação. Com isso, este trabalho visa apresentar um levantamento dos impactos já conhecidos na literatura, acerca da alta injeção de potência advindas da alta implementação de geração distribuída, e complementar apresentando um estudo de caso teórico, onde foi modelado um sistema de distribuição radial, composto por uma geração centralizada, e implementados, neste sistema, três cenários distintos de injeção de potência advindas da GD, onde o objetivo foi extrair os resultados dos parâmetros de perfil de tensão nas barras, fluxo de potência nas linhas e perdas totais no sistema, para que pudesse ser feita uma análise do comportamento desses parâmetros frente as variações de potência injetada pela GD, proposta por cada cenário, e por fim analisar quais impactos esse sistema foi acometido.
Desafios e perspectivas para o desenvolvimento de comunidades energéticas no Brasil: uma análise regulatória para a democratização da energia sustentável
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-27) Enokawa, Karina Sayuri; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; http://lattes.cnpq.br/7975209093170957; Scuzziato, Murilo Reolon; https://orcid.org/0000-0002-4047-3780; http://lattes.cnpq.br/0940716462707317; Santiago, Veronica Etchebehere; -; http://lattes.cnpq.br/9570638671283513; Siqueira, Renan Batista; -; http://lattes.cnpq.br/9429740570990922; -; -; -; -; -; -
O setor energético brasileiro enfrenta desafios crescentes relacionados à diversificação da matriz energética, ampliação do acesso à energia e redução de impactos ambientais. Neste contexto, as comunidades energéticas (CEs) surgem como uma alternativa inovadora para descentralizar a produção e democratizar o acesso à energia sustentável. Este trabalho tem como objetivo analisar o cenário regulatório brasileiro, identificando as oportunidades e desafios para a implementação de CEs. A pesquisa inclui uma revisão das políticas públicas e marcos regulatórios, como a Lei nº 14.300/2022 e a Resolução Normativa nº 1.059/2023. São explorados exemplos internacionais de implementações e propostas recomendações para viabilizar as CEs no Brasil, com foco em inclusão social, sustentabilidade e autonomia energética. Conclui-se que, embora as CEs possuam grande potencial para promover a transição energética, sua consolidação depende de investimentos, políticas públicas robustas e maior clareza e expansão regulatória.
Funcionalidades e potencialidades da bancada de ensaios de máquinas elétricas girantes para o ensino e a inovação tecnológica
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-25) Pegoraro, Tiago Fernando; Avila, Sérgio Luciano; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-0018-196X; http://lattes.cnpq.br/7864845374871073; -; http://lattes.cnpq.br/1016508979111263; Lúcio, João Carlos Martins; -; http://lattes.cnpq.br/3295763152839405; Padilha, Juliano Bittencourt; https://orcid.org/0000-0003-2219-6836; http://lattes.cnpq.br/7454537433931848; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Este trabalho tem como objetivo, apresentar as funcionalidades e potencialidades de uma bancada didática de ensaio de máquinas elétricas, composta por dois motores de indução trifásicos e uma máquina síncrona, todas acopladas mecanicamente. A bancada é essencial para o laboratório de máquinas elétricas, para promover o ensino em unidades curriculares de cursos Técnicos, de Tecnologia e de Engenharia Elétrica oferecidas pelo Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC), permitindo emular ambientes complexos em escala reduzida, como por exemplo a conversão eletromecânica necessária nas indústrias e a geração de energia elétrica por geradores de hidroelétricas, termoelétricas, aerogeradores, etc. O objetivo foi compreender e operacionalizar a bancada, realizar ensaios, explorar suas potencialidades e gerar roteiros de ensaios. Ao final, validou-se a bancada, assegurando seu pleno funcionamento por meio de verificações, medições elétricas, ajustes de instrumentos, configuração do inversor de frequência e ensaios com diferentes cargas.
Estudo comparativo na utilização de filtros passivos para redução de conteúdo harmônico com medidas realizadas no lado de baixa tensão da subestação do IFSC Câmpus Florianópolis
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-07) Sander, Larissa Schling; Ries, Lisandra Kittel; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-3708-9582; http://lattes.cnpq.br/836886995163640; -; -; Castro, Maria Cláudia de Almeida; -; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919; Schreiber, Fábio Victor; https://orcid.org/0009-0004-0861-6130; http://lattes.cnpq.br/6213600098069459; Padilha, Juliano Bittencourt; https://orcid.org/0000-0003-2219-6836; http://lattes.cnpq.br/7454537433931848; -; -; -; -; -; -
Este trabalho apresenta um estudo que busca avaliar a redução das componentes harmônicas no lado de baixa tensão da subestação do Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC) - Câmpus Florianópolis com a utilização de filtros passivos. A motivação central está relacionada aos efeitos adversos das harmônicas em sistemas elétricos e equipamentos. Considerando as normas e recomendações pertinentes ao tema, foram avaliados procedimentos de projeto adequados. Os dados coletados na subestação foram analisados e utilizados em simulações para modelar a planta elétrica, permitindo a avaliação da eficácia dos filtros. Além disso, o estudo compara os dados de energia coletados em 2023 com os de 2018, assim como as propostas de redução das distorções harmônicas na instalação.
Implantação do sistema de gerenciamento de energia em tempo real das unidades da Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-05) Massuyama, Gabriel Antônio; Rodrigues, Rafael Nilson; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1778-3884; http://lattes.cnpq.br/7817383691983472; -; http://lattes.cnpq.br/1384984221738965; Vieira, Pedro César Cordeiro; https://orcid.org/0009-0007-6671-5358; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; Pacheco, Fábio Cabral; -; http://lattes.cnpq.br/0432645754076809; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica (Rede EPCT) desembolsa anualmente cerca de R$ 175 milhões com o consumo de energia elétrica. O Portal de Gerenciamento de Energia (PGEN) surge como um esforço significativo para otimizar o uso da energia elétrica nas 685 unidades espalhadas por toda a Rede EPCT, através da coleta de dados de consumo em tempo real e de forma pública. Isso permite diagnósticos precisos e a tomada de ações assertivas para reduzir o consumo. Além disso, o PGEN envolve estudantes, promovendo a conscientização sobre o uso racional da energia e treinando-os para futuras práticas de gestão de energia. Em suma, o PGEN é uma iniciativa estratégica que combina tecnologia, transparência e educação, com o objetivo não apenas de economizar financeiramente, mas também de formar uma cultura sustentável e responsável em relação ao uso de energia elétrica nas instituições de ensino.
Análise da injeção massiva de geração solar fotovoltaica no sistema elétrico de potência: um estudo de caso sobre os efeitos da rampa de carga
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-06) Taborda, Pâmella; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; http://lattes.cnpq.br/3981534783913082; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Saran, Marco Aurélio Moreira; https://orcid.org/0000-0002-1703-0711; http://lattes.cnpq.br/6281132773203526; -; -; -; -; -; -; -; -; -
O crescimento da demanda de carga no sistema elétrico resultou, entre diversas alternativas, na intensiva adoção da geração solar fotovoltaica. Contudo, aumentar a oferta de energia elétrica por meio de fontes de recursos energéticos primários intermitentes não implica, necessariamente, em um aumento proporcional na disponibilidade de energia, o que pode gerar uma percepção equivocada de que existe um equilíbrio estável entre a geração e o consumo de eletricidade. Em um sistema elétrico de potência que apresenta uma participação significativa de fontes de energia renováveis e não esgotáveis, como a solar e a eólica, que são intermitentes, surge a necessidade de considerar um conjunto de restrições e condições operacionais. Essas condições devem ser cuidadosamente atendidas para garantir a segurança da operação do sistema. Desde o início da exploração desses recursos energéticos primários (solar e eólico), notou-se mudanças na operação tanto do sistema elétrico quanto do sistema energético como um todo, sendo a curva de carga uma das principais alterações observadas. Esse fenômeno é explicado pela característica da geração distribuída e da microgeração, que atendem parcialmente a carga de eletricidade, mascarando a configuração real dessa carga em determinados horários, e depois, quando a irradiação solar diminui ou é suprimida, ocorre uma devolução da carga de forma mais abrupta e em maior intensidade. Diante deste cenário, surge a proposta deste trabalho, que visa analisar de forma detalhada e correlacionar os efeitos da volatilidade da carga com a integração da geração solar fotovoltaica no sistema elétrico. Para realizar essa análise, foi feita uma simulação utilizando o software ANAREDE, com a avaliação da penetração de geração solar fotovoltaica em quatro diferentes níveis de Microgeração Distribuída (MMDG) solar, aplicados a seis barras localizadas no estado do Rio Grande do Sul. Durante a simulação, foram monitorados os fluxos elétricos adjacentes a essas barras, a fim de observar o impacto da geração fotovoltaica na distribuição e o comportamento da carga. Além disso, os dados da curva de carga resultante foram analisados e plotados, permitindo identificar que a penetração massiva de geração solar fotovoltaica tem uma relação direta e clara com a formação da chamada "curva de pato". Esta curva é gerada devido a uma íngreme rampa de carga que ocorre justamente no período em que a irradiação solar é suprimida, o que resulta em uma significativa variação da carga, especialmente em horários críticos do dia. Esse comportamento evidencia o impacto da intermitência da geração solar no sistema elétrico, destacando a complexidade do gerenciamento de um sistema elétrico cada vez mais dependente de fontes renováveis intermitentes operados de forma descentralizada.
Projeto executivo de sistema de proteção, controle e supervisão de subestação abaixadora de tensão: documentação, desafios e boas práticas
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-06) Hoffmann, Getúlio José; Tenfen, Daniel; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; -; -; -; -; -; Sica, Everthon Taghori; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; Schreiber, Fábio Victor; https://orcid.org/0009-0004-0861-6130; http://lattes.cnpq.br/6213600098069459; -; -; -; -; -; -
O crescente consumo de energia elétrica faz com que cada vez mais seja necessário a adequação e ampliação de subestações do sistema elétrico brasileiro. Uma das etapas necessárias para a construção de uma subestação é o projeto. Dentre as áreas no projeto, uma que se destaca é a de Sistema de Proteção, Controle e Supervisão (SPCS), por seu nível de detalhamento e complexidade dos documentos elaborados. Este trabalho tem como objetivo levantar e analisar os documentos de SPCS de um projeto executivo de uma subestação abaixadora de tensão, identificando desafios e dificuldades enfrentados durante sua elaboração. Um projeto bem estruturado não só define os critérios técnicos e a interligação dos diversos documentos (como workstatement, diagramas unifilares, funcionais, interligação e construtivos), mas também tem impacto direto no cronograma da obra. Devido à alta dependência entre os documentos, um atraso na elaboração de um deles pode comprometer o cronograma, acarretando multas e outros prejuízos. A gestão rigorosa dos prazos, cronogramas e à criação de um planejamento detalhado para o recebimento das informações essenciais do cliente, faz com que esses documentos que são essenciais para garantir a continuidade dos trabalhos e o sucesso da implantação da subestação não possuam atrasos, contribuindo para a segurança e eficiência do sistema elétrico. Além disso, busca suprir a carência de referências técnicas específicas sobre cronogramas para essa etapa do projeto, auxiliando profissionais da área na elaboração e gerenciamento dessas documentações.
Aplicação de sistemas de armazenamento de energia por baterias em sistemas de distribuição
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-06) Freitas, Vinicius Nascimento de; Tenfen, Daniel; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; -; -; Aranha Neto, Edison Antonio Cardoso; https://orcid.org/0000-0001-9236-2241; http://lattes.cnpq.br/5349980798840778; Sica, Everthon Taghori; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Este trabalho tem como objetivo investigar efeitos da integração de sistemas de armazenamento de energia em bateria (BESS) em sistemas de distribuição de energia elétrica. Além da pesquisa bibliográfica sobre o tema, um estudo de caso utilizando o software de simulação OpenDSS é realizado. A motivação para este estudo está no crescimento expressivo das fontes de geração renováveis e não esgotáveis no Brasil, que tiveram um aumento substancial de capacidade instalada entre 2017 e 2023. Apesar dos benefícios da diversificação da matriz energética, esse crescimento apresenta desafios para a estabilidade e confiabilidade do sistema elétrico, principalmente devido à intermitência e incerteza associadas a essas fontes renováveis. O uso de BESS é uma solução promissora para mitigar esses desafios, oferecendo modos operacionais que facilitam a integração das fontes renováveis e proporcionando flexibilidade na localização do armazenamento. A metodologia proposta para o desenvolvimento deste trabalho inclui uma revisão de literatura sobre sistemas BESS e o software OpenDSS. Posteriormente, é desenvolvido um modelo computacional no software OpenDSS que representa um sistema de distribuição de energia elétrica real, a partir dos dados contidos na Base de Dados Geográfica da Distribuidora (BDGD), com a inserção de um BESS. O sistema real utilizado é o do alimentador ICO06 da subestação Ilha Centro da CELESC (Centrais Elétricas de Santa Catarina), que tem como um de seus consumidores o IFSC Câmpus Florianópolis. Este modelo permite a simulação de diversos cenários, a fim de avaliar o impacto desses sistemas em indicadores como a qualidade do produto da energia elétrica e perdas. Resultados apresentam que um BESS, quando dimensionado de forma adequada, pode mitigar a ocorrência de fluxo de potência reverso advindo de um excedente de geração fotovoltaica no sistema, em uma subestação.
Estudo sobre a produção de hidrogênio de baixo carbono por meio do suprimento energético por solar fotovoltaica e por biomassa da cana-de-açúcar: uma proposta de avaliação integrada da performance energética
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-06) Klamt, Gabriela Bruna Rauber; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; http://lattes.cnpq.br/6996224121197306; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Langbehn, Rayane Kunert; https://orcid.org/0000-0002-6151-2179; http://lattes.cnpq.br/5403224300452750; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Estudo sobre a produção de hidrogênio de baixo carbono por meio do suprimento energético por solar fotovoltaica e por biomassa da cana-de-açúcar: uma proposta de avaliação integrada da performance energética. Os desafios para alcançar uma matriz energética limpa ganharam destaque global, especialmente diante das mudanças climáticas. O setor energético tem investido em soluções para promover a descarbonização, com a produção de hidrogênio verde surgindo como uma alternativa promissora. O Brasil, com uma matriz elétrica 89,2% renovável em 2023 e uma matriz energética com 49,1% de fontes renováveis, está bem posicionado para liderar essa transição. Para reduzir emissões de gases de efeito estufa, a produção de hidrogênio deve focar em recursos energéticos não esgotáveis. Duas rotas se destacam: eletrólise alimentada por energia solar fotovoltaica e reforma a vapor do biometano derivado do bagaço de cana-de-açúcar, ambas com grande potencial no país devido à abundância de recursos naturais e expertise em biocombustíveis. Este estudo avaliou a performance energética e os impactos ambientais em ocupação do solo dessas rotas para uma planta de hidrogênio no Nordeste do Brasil. A eletrólise com energia solar fotovoltaica mostrou alta eficiência, com produtividade de 37.433,97 kg de hidrogênio por hectare ao ano, especialmente no Nordeste do Brasil, onde o fator de capacidade é de 31,46%. Essa rota garante um retorno energético positivo, com superávit de 5,55% já no primeiro ano. Apesar do investimento inicial em módulos fotovoltaicos e pilhas eletrolíticas, a alta eficiência (90% a 99%) e a capacidade de gerar hidrogênio em larga escala justificam o custo. Além disso, promove uso eficiente do solo, embora exija manutenção e replantio para minimizar impactos do desmatamento. Já a reforma a vapor do biometano derivado do bagaço de cana-de-açúcar apresentou produtividade menor, de 363,76 kg de hidrogênio por hectare ao ano, devido à complexidade da cadeia de processos, que vai do cultivo da cana à conversão do biogás em hidrogênio. A energia demandada no cultivo e processamento foi de 19.101,9 MJ por hectare, com destaque para fertilizantes e agrotóxicos. Apesar da menor eficiência, essa rota promove circularidade na cadeia sucroenergética, transformando resíduos agrícolas em recurso energético e contribuindo para a sustentabilidade. Ambas as rotas são viáveis e complementares, podendo ser integradas em sistemas híbridos. A rota fotovoltaica é mais eficiente e escalável, ideal para regiões com alta irradiação solar, enquanto a rota da biomassa é uma opção para áreas com menor disponibilidade de luz solar, além de promover sustentabilidade agrícola. Para equilibrar produção energética e preservação ambiental, é essencial adotar práticas sustentáveis e considerar as particularidades de cada região. Ambas as tecnologias são fundamentais para a transição energética e a redução de emissões, alinhando-se aos objetivos globais de sustentabilidade e fortalecendo o papel do Brasil como líder em energias renováveis.
Estudo de caso: análise de viabilidade econômica da implementação de medidas de eficiência energética e sistema fotovoltaico em um pequeno comércio litorâneo
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-26) Soares, Marcos Guilherme; Saran, Marco Aurélio Moreira; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-1703-0711; http://lattes.cnpq.br/6281132773203526; -; http://lattes.cnpq.br/7529708515973381; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Alves, Ricardo Luiz; https://orcid.org/0000-0003-4225-727X; http://lattes.cnpq.br/0642242262267436; -; -; -; -; -; -; -; -; -
O aumento constante da demanda por energia elétrica no Brasil, seja no setor residencial, comercial ou industrial, reforça a necessidade de alternativas sustentáveis que contribuam para a expansão do Sistema Interligado Nacional (SIN) e promovam economia para o consumidor. A Eficiência Energética (EE) surge como uma estratégia essencial para mitigar esse crescimento, pois possibilita um melhor aproveitamento da energia consumida. Paralelamente, a Geração Distribuída (GD), regulamentada pela Lei nº 14.300/2022, permite que os consumidores gerem sua própria energia a partir de fontes renováveis, reduzindo os custos com eletricidade. Nesse contexto, este estudo de caso apresenta uma análise de viabilidade econômica da implementação de medidas de EE e de um sistema fotovoltaico (SFV). Inicialmente, foi realizada uma análise energética para identificar oportunidades de otimização no empreendimento. Em seguida, a substituição de equipamentos foi avaliada como uma alternativa viável para a redução do consumo e dos gastos com energia. Por fim, simulações de sistemas fotovoltaicos demonstraram que, além de reduzir os custos com eletricidade, a adoção dessa tecnologia pode proporcionar maior independência das concessionárias, mitigando os impactos das oscilações tarifárias, especialmente em um cenário onde o SIN é amplamente dependente de fontes hídricas, sujeitas à variabilidade climática.
Estudo e análise de dados da rede CAN do veículo elétrico BYD Qin
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-28) Sousa, Maria Helena Demetrio de; Ortmann, Márcio Silveira; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-8975-6995; http://lattes.cnpq.br/4886106213204362; -; http://lattes.cnpq.br/7343291484409224; Bresolin, Adriano de Andrade; https://orcid.org/0000-0003-0703-1179; http://lattes.cnpq.br/8862209760730631; Costa, Daniel Godoy; https://orcid.org/0000-0002-5928-9035; http://lattes.cnpq.br/4524087814768022; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A rede CAN é um barramento robusto, originalmente projetado para a comunicação interna entre os módulos eletrônicos dos veículos, permitindo a troca de informações operacionais essenciais para seu funcionamento. Com a modernização dos sistemas, surge a possibilidade de extrair esses dados para fins além da comunicação interna, abrindo novas oportunidades de aplicação e estudo. Este trabalho tem como objetivo viabilizar a leitura e interpretação da rede CAN do veículo elétrico BYD Qin, utilizando as bancadas didáticas do Laboratório de Mobilidade Elétrica, com ênfase em suas aplicações educacionais. O estudo abrange a análise da arquitetura da rede CAN, a identificação e o mapeamento dos dados relevantes, bem como a captura e análise dessas informações. A pesquisa faz uso tanto de um sniffer comercial quanto de um protótipo desenvolvido, que atua como nó receptor em dois níveis distintos de operação. Ao final, são apresentados os dados parametrizados e discutidas suas possíveis aplicações didáticas e práticas
Desenvolvimento de um sistema eletrônico para automatização de processo em uma linha de produção
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-06) Morais, João Antonio Madruga; Ortmann, Márcio Silveira; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-8975-6995; http://lattes.cnpq.br/4886106213204362; -; http://lattes.cnpq.br/8409093940019167; Sorato, Edson; -; http://lattes.cnpq.br/7247475472546208; Baron, Luiz Carlos; https://orcid.org/0000-0002-1061-6584; http://lattes.cnpq.br/3914882391153177; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Desde a sua primeira revolução, a indústria vem passando por constantes processos de aprimoramento em seus sistemas e métodos de manufatura. Seguindo essa tendência, é fundamental que as fábricas busquem continuamente novas técnicas e tecnologias para melhorar seus processos. A automatização é uma das formas mais eficazes de aumentar a produtividade, reduzir erros e elevar a qualidade. No entanto, para garantir o sucesso da implantação de um projeto de automação, é indispensável a realização de uma avaliação técnica aprofundada do processo produtivo, dos requisitos de operação e do projeto do hardware que constituirá o sistema. O sistema de controle destaca-se como um dos componentes mais importantes do projeto, pois é responsável por coordenar e gerenciar todas as operações, garantindo que as funções sejam executadas de forma eficiente, segura e dentro dos parâmetros estabelecidos. Este trabalho foi desenvolvido no ambiente fabril de uma empresa brasileira do setor de tecnologia, e tem o objetivo de desenvolver um sistema de controle eletrônico, por meio do projeto de uma placa eletrônica, encarregada de controlar uma máquina desenvolvida internamente. Essa máquina tem a finalidade de automatizar parte do processo de fabricação, uma vez que ela é responsável por realizar a movimentação e fechamento de um produto, além de automatizar outras partes do processo. Em um primeiro momento, foi feita uma análise do processo para identificar as exigências da máquina. Em seguida, cada dispositivo que a compõe foi estudado individualmente, a fim de compreender seu funcionamento e requisitos operacionais. A partir dessas informações, foram projetados e dimensionados os circuitos eletrônicos que formaram a placa de controle. Por fim, a placa foi confeccionada e testada para verificar seu desempenho.
Estudo de viabilidade econômica referente à migração para o ambiente de contratação livre
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-06) Mafra, Rafael Pereira; Lúcio, João Carlos Martins; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; http://lattes.cnpq.br/3295763152839405; -; -; -; -; -; Scuzziato, Murilo Reolon; https://orcid.org/0000-0002-4047-3780; http://lattes.cnpq.br/0940716462707317; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; -; -; -; -; -
Durante boa parte do século XX, a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica estiveram sob o controle do Estado Brasileiro. Devido às diversas crises econômicas e energéticas ocorridas nesse período, iniciou-se o processo de reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro, com significativas alterações relacionadas com a comercialização da energia elétrica. Diversas leis e decretos estruturaram o mercado da forma como é conhecido nos dias de hoje. Atualmente, o Brasil possui dois ambientes de contratação de energia elétrica. Em um deles, uma classe de consumidores só pode comprar energia elétrica da concessionária de distribuição local, e no outro, uma outra classe de consumidores pode escolher livremente de quem comprar essa energia, sendo que, com o passar do tempo, a demanda contratada mínima, necessária para poder migrar de um ambiente para o outro foi diminuindo. As vantagens de ordem econômica, bem como a redução dos pré requisitos para a migração se tornam atrativos para que mais consumidores migrem para o ambiente de contratação livre. Nesse trabalho, foi realizada, por meio de um estudo de caso, a análise de viabilidade econômica para que um consumidor que compra sua energia elétrica da concessionária de distribuição local, passe a comprá-la diretamente de um agente de geração ou de comercialização, considerando que esse consumidor cumpre os requisitos para a mudança. Tal análise foi baseada nos conceitos da Matemática Financeira e nos métodos tradicionais de análise de investimentos, e os resultados obtidos ilustram as vantagens econômicas da migração, destacando que a escolha da estratégia de contratação a ser adotada depende das condições estabelecidas no contrato de longo prazo, em especial, o preço da energia elétrica, bem como das variações no Preço de Liquidação das Diferenças, utilizado para a contabilização do consumo de energia elétrica no curto prazo
Desenvolvimento de sistema de apoio à decisão multicriterial para análise de propostas de fornecedores EPC Turnkey para projetos de BESS
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-07-16) Vicente, Priscila Bosa; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; http://lattes.cnpq.br/4210525030121509; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Pereira, Liliane Brasiliense; -; http://lattes.cnpq.br/8717488196437746; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Os sistemas de armazenamento de energia por baterias (Battery energy storage systems – BESS) se destacam pela flexibilidade de aplicações, tendo soluções para a geração, a transmissão, a distribuição e para os consumidores finais. Devido à intermitência de fontes inesgotáveis como a eólica e a solar, no setor de geração de energia elétrica, empresas brasileiras têm buscado a viabilização de projetos para implantação de BESS, com o objetivo de melhorar o desempenho energético dos ativos. Essas melhorias incluem a diminuição da geração frustrada de energia elétrica devido aos cortes, o auxílio na regulação de frequência e tensão da rede, e a oportunidade de melhores condições para comercializar a eletricidade que é gerada. Apesar do potencial do BESS, atualmente, essas empresas enfrentam diversos desafios, como a falta de regulamentação e normas técnicas específicas, o alto custo das baterias e a escassez de mão de obra qualificada. Em consequência, durante a fase de seleção de fornecedores é essencial estabelecer um processo estruturado que agregue robustez e assertividade na escolha desse fornecedor. O tipo de contrato escolhido relacionará o risco e a exposição de cada stakeholder no processo. Considerando o BESS como uma tecnologia emergente no mercado brasileiro a escolha do contrato EPC Turnkey pode ser benéfica, pois aloca maiores responsabilidades ao fornecedor, pressupondo que ele tenha mais experiência com a tecnologia e deve possuir melhores condições para mitigar e gerenciar os riscos envolvidos na implantação do BESS. A não inclusão de aspectos importantes sobre a tecnologia e o contrato na análise, pode ocasionar problemas durante a construção e operação do ativo que podem resultar em gastos não planejados, além de comprometer a segurança das pessoas. Nesse contexto, foi desenvolvido um modelo multicriterial baseado na escola francesa, com três níveis de hierarquia. O modelo integra aspectos técnicos, comerciais e econômico-financeiros. Foram utilizados os métodos AHP (Processo de Hierarquia Analítica) e MAUT (Método Multiatributo de Utilidade) para incorporar os comportamentos do decisor em relação aos critérios quantitativos e qualitativos selecionados. A realização da implementação do modelo em um cenário fictício com quatro fornecedores proporcionou a análise do desempenho econômico, o auxílio na tomada de decisão e a análise de sensibilidade do resultado obtido.
Simulation and corrective maintenance trials of worm drives in pitch control systems: a proof of concept considering track position and thermal expansion through laser additive manufacturing
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-07-25) Benedet, João Vitor Russi; Sica, Everthon Taghori; Hama-Saleh, Rebar; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-7970-7329; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; https://orcid.org/0009-0001-5179-4846; http://lattes.cnpq.br/6415005880584022; Teichmann, Erwin Werner; https://orcid.org/0000-0003-0951-9151; http://lattes.cnpq.br/7025880167651493; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A energia eólica tornou-se um pilar central das estratégias de desenvolvimento sustentável. Entre os principais componentes que garantem a confiabilidade das turbinas eólicas, os sistemas de controle de pitch são especialmente suscetíveis a falhas, principalmente devido às severas condições operacionais a que são submetidos, especialmente, em seus mecanismos de engrenagem, como as engrenagens sem-fim. Essas condições aceleram o desgaste e as falhas, exigindo estratégias avançadas de manutenção e reparo. Este estudo investiga o potencial da Deposição de Material a Laser (LMD) como técnica de remanufatura para engrenagens sem-fim e propõe um sistema assistido por sensor para detectar desalinhamentos geométricos provocados pela expansão térmica durante o processo. O trabalho inclui integração de hardware, avaliação de diferentes superfícies e desenvolvimento de scripts. Utilizando um scanner de perfil 2D de alta velocidade integrado a uma máquina Comando Numérico Computadorizado (CNC), foram realizados diversos testes de varredura com diferentes tratamentos de superfície e em duas velocidades de escaneamento. O estudo demonstra a viabilidade de integrar escaneamento a laser e processamento de dados em tempo real para correção geométrica em processos de LMD. Ao melhorar a precisão e reduzir a dependência de pós-processamento ou intervenção do operador, essa abordagem estabelece as bases para sistemas de controle da geometria em malha fechada na manufatura aditiva.
Análise preliminar da integração do hidrogênio para mobilidade elétrica: um estudo de exploração de eletropostos off-grid
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-07-28) Rosa, Enzo da Silva; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; -; Bresolin, Adriano de Andrade; https://orcid.org/0000-0003-0703-1179; http://lattes.cnpq.br/8862209760730631; Avila, Sérgio Luciano; https://orcid.org/0000-0002-0018-196X; http://lattes.cnpq.br/7864845374871073; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A transição energética é tratada mundialmente por diversos países nos últimos anos, inclusive no Brasil. Com o objetivo de diminuir a poluição de gases nocivos ao planeta, o setor de transportes brasileiro, que em sua maioria ainda utiliza meios de transporte a combustão, é um dos principais segmentos que intensificam a emissão de gases poluentes. Diante disso, torna-se necessário buscar soluções que possam incentivar a introdução de meios de transportes mais sustentáveis à sociedade. Os veículos elétricos e híbridos são um exemplo, necessitando de uma forte rede de infraestrutura de abastecimento para sua melhor implementação. Este trabalho tem como base os eletropostos off-grid, abordando a possibilidade de abastecer de forma híbrida tanto veículos movidos a eletricidade quanto os a célula combustível. Por fim, será realizado um estudo de caso particular para viabilidade técnica de um eletroposto off-grid híbrido a hidrogênio na cidade de Florianópolis, analisando os recursos e equipamentos necessários para a construção e funcionamento do mesmo, juntamente com a escolha de local e estudo de infraestrutura já existente na região.

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