PROGRAMA Tecnologia e Processos

Transcrição

CURSOS PROFISSIONAIS DE NÍVEL SECUNDÁRIO
Técnico de ENERGIAS RENOVÁVEIS
PROGRAMA
Componente de Formação Técnica
Disciplina de
Tecnologia e Processos
Escola Profissional de Moura
Escola Profissional de Trancoso
Autores
Outros autores
Escola P. da Fundação Mariana Seixas (Castro Daire)
Escola Tecnológica, Artística e Profissional (Pombal)
Escola Profissional de Tondela
Instituto de Tecnologias Náuticas (Paço de Arcos)
Escola Profissional de Trancoso
Eng.ª Patrícia Fabela (Coord.)
Eng.ª Alice Pedro (Coord.)
Eng. Alexandre Figueiredo
Eng. Baptista Cabarrão
Eng. Amândio Oliveira
Eng. Alfredo Marques
Eng. Manuel Oliveira
Direcção-Geral de Formação Vocacional
2005
Programa de TECNOLOGIA E PROCESSOS
Cursos Profissionais
TÉCNICO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
Parte I
Orgânica Geral
Índice:
Página
1.
Caracterização da Disciplina ……. ……. …
2
2.
Visão Geral do Programa …………. …......
2
3.
Competências a Desenvolver. ………. ….
3
4.
Orientações Metodológicas / Avaliação ….
3
5.
Elenco Modular …….....………………........
4
6.
Bibliografia …………………. …………. ….
5
1
1. Caracterização da Disciplina
A disciplina de Tecnologia e Processos faz parte da Componente de Formação Técnica do Curso
Profissional de Técnico de Energias Renováveis, diferenciando o seu elenco modular apenas nos
módulos específicos para cada uma das variantes, nomeadamente: Sistemas Solares, Sistemas Eólicos
e Sistemas de Bioenergia.
Esta disciplina tem como principal objectivo a transmissão de conhecimentos e conceitos teóricos
fundamentais, que em articulação com as disciplinas de Práticas Oficinais, Desenho Técnico e
Organização Industrial, permitirão o desenvolvimento de competências científicas e técnicas, gerais e
específicas essenciais para o desempenho da actividade profissional.
Para além do desenvolvimento das competências cientificas e técnicas, a disciplina contribuirá
também, de forma activa, pela utilização de metodologias adequadas, para o desenvolvimento das
competências pessoais e sociais necessárias ao cidadão em formação, nomeadamente alertando o
aluno para as implicações ambientais, regras de segurança e higiene no trabalho que determinadas
utilizações e processos podem ocasionar.
2. Visão Geral do Programa
O programa da disciplina cobre, através do seu elenco modular, um conjunto de temas e conceitos,
imprescindíveis, para a aquisição de conhecimentos tanto ao nível da Cultura Tecnológica em Geral
como ao nível da Cultura Tecnológica Específica.
Tecnologia e Processos
Formação Técnica Geral
Formação Técnica Específica
Metrologia
Termodinâmica (*)
Materiais
Sistemas Solares (*)
Processos de Fabrico
Aerodinâmica (*)
Pneumática e Hidráulica
Bioenergia (*)
Corrosão
Generalidades e Equipamentos
Electricidade
Estruturas e Acessórios
Energias
Tipos e Concepção
(*) Tema específico de variante
2
3. Competências a Desenvolver
• Interpretar normas, regulamentos e legislação;
• Revelar capacidade de pesquisa, de tratamento da informação técnica e de utilização do raciocínio
crítico;
• Compreender o comportamento dos materiais;
• Compreender e identificar os processos de fabrico;
• Desenvolver estudos elementares no domínio da electromecânica;
• Identificar as formas de produção energética a partir de energias renováveis;
• Apresentar conhecimentos aprofundados sobre produção de energia a partir de energias renováveis;
• Utilizar a terminologia científica apropriada nas suas intervenções técnicas ou científicas;
• Consoante a variante, o aluno deverá:
• Conceber e interpretar projectos de sistemas de energia renovável;
• Realizar o dimensionamento de um sistema de energia renovável;
• Interpretar correctamente as normas técnicas e a legislação aplicável, relativas à instalação de
sistemas de produção de energia;
• Resolver problemas e efectuar acções de manutenção em sistemas de energia renovável;
• Promover e respeitar as regras de segurança e higiene no trabalho;
• Demonstrar uma atitude responsável e criativa na defesa e melhoria da qualidade de vida;
• Revelar iniciativa, dinamismo e sentido da responsabilidade em todo o seu comportamento;
• Adaptar-se à evolução tecnológica;
• Organizar o trabalho de forma metódica em função dos meios, do tempo e dos objectivos definidos.
4. Orientações Metodológicas / Avaliação
O docente da disciplina deve desenvolver os conteúdos modulares recorrendo sempre que possível a
exemplos de aplicabilidade, do quotidiano da actividade empresarial, no sentido de:
• Motivar o aluno na busca de soluções para os problemas propostos;
• Evidenciar a aplicabilidade dos conceitos.
Deverão efectuar-se visitas de estudo a empresas ou feiras técnicas, no sentido de complementar e
actualizar a formação dos alunos.
Quanto à avaliação, deverão ser aplicados os critérios de avaliação aprovados na escola.
O professor deve utilizar grelhas de observação e de outros instrumentos de recolha de dados, de
forma a obter elementos relativos às atitudes, às capacidades, aos conhecimentos e ao desempenho
que o aluno vai revelando progressivamente. Essa informação será complementada com recurso a
outros meios de avaliação sumativa, nomeadamente pela realização de testes de avaliação, trabalhos
individuais e de grupo. O docente deverá privilegiar a realização de trabalhos práticos nos temas em que
seja viável, no sentido de promover a participação e empenhamento do aluno.
3
5. Elenco Modular
Sistemas de
Bioenergia
Sistemas
Eólicos
Designação
Duração
de
referência
(horas)
Sistemas
Solares
Número
Variantes
Sequência de
Referência
1
Metrologia
30
1
1
1
2
Tecnologias dos Materiais
35
2
2
2
3
Mecânica dos Materiais
30
3
3
3
4
35
4
4
4
5
30
5
5
5
6
Energias
20
6
6
6
7
Instalações Eléctricas
30
7
7
7
8
Corrosão
25
8
---
---
9
Energias Renováveis
25
9
10
9
10 Energia Solar
20
10
---
---
11 Termodinâmica I
30
11
---
10
12 Termodinâmica II
30
12
---
11
13 Sistemas Solares I
20
13
---
---
14 Sistemas Solares II
20
14
---
---
15 Colectores Solares
20
15
---
---
16 Sistemas Solares III
35
16
---
---
17 Corrosão, Atrito e Lubrificação
30
---
8
8
18 Transmissão e Transformação de Movimento
25
---
9
---
19 Aerodinâmica I
20
---
11
---
20 Aerodinâmica II
20
---
12
---
21 Energia Eólica I
30
---
13
---
22 Energia Eólica II
25
---
14
---
23 Energia Eólica III
25
---
15
---
24 Energia Eólica IV
25
---
16
---
25 Ambiente e Controlo da Poluição
20
---
---
12
26 Bioenergia
20
---
---
13
27 Biocombustíveis I (Sólidos)
25
---
---
14
28 Biocombustíveis II (Líquidos)
20
---
---
15
29 Biocombustíveis III (Gasosos)
25
---
---
16
4
6. Bibliografia
• ADENE/INETI (2002), Fórum “Energias Renováveis em Portugal”: Uma Contribuição para os
Objectivos de Política Energética e Ambiental, ADENE/INETI, Lisboa.
• A gestão da energia e o regulamento de gestão do consumo de energia (R.G.C.E.). DGE
(Direcção Geral de Energia).
• António Leite de Sá. ENERGIA EÓLICA – para Geração de Electricidade e Bombeamento de
Água. Livro/VHS/DVD. CPT - Centro de Produções Técnicas. Brasil.
• Antunes S. D. Metrologia e Qualidade. Instituto Português da Qualidade.
• Ar Liquido. Guia do Utilizador de Soldadura Manual.
• Artur Portela; Arlindo Silva. Mecânica dos Materiais. Plátano Edições Técnicas.
• B. J. Hamrock, Bo Jacobson, Stev R. Schmid. Fundamentals of Machine Elements. McGraw-hill.
• Baldaia, Rogério e Águas, Mário. Electricidade. Porto Editora.
• Bastos, Francisco de Assis. Problemas de Mecânica dos Fluidos. Editora Guanabara.
• Branco, Carlos Moura. Mecânica dos Materiais. Fundação Calouste Gulbenkian.
• Buzzoni, H. A.. Manual de Soldadura Eléctrica. Ediouro.
• Cabral P. Metrologia Industrial, uma função de Gestão da Qualidade. Instituto Electrotécnico
Português.
• Callagham, P. W. Energy Conservation. Pergamon Press.
• CEEETA. The Use of Biomass for Energy Purposes in the European Union Islands. contrato
THERMIE número DIS/926/96/PO, CEEETA.
• Centre for Biomass Technology. Danish Bioenergy Solutions: Reliable and Efficiency. Centre for
Biomass Technology.
• Chiaverini, V. Tecnologia Mecânica. McGraw-Hill.
• Clark, G. H. Industrial and Marine Fuels Reference Book. Butterworths.
• Comissão Europeia (1997). Livro branco para uma estratégia de promoção das energias
renováveis. COM (97) 599, 26/11/97.
• Comissão Europeia (2000). Livro verde para uma estratégia de europeia de segurança do
aprovisionamento energético. COM (2000) 769 final 29/11/2000.
• Comissão para as Alterações Climáticas (2001), Programa Nacional para as Alterações Climáticas
- Versão 2001 para discussão pública, DGA, Lisboa
• Conceição E. Z. E. Transferência de Calor e Massa por Convecção Natural, Forçada e Mista em
Placas Planas Lisas. Universidade do Algarve.
• Correia dos Reis. Tabelas Técnicas. Edições Técnicas, ETL, Lda.
• Costa, L.. Tecnologia do Metal - Formação Profissional. Plátano Editora.
• Coucello, V. 1998. A Energia e o Protocolo de Quioto. Economia & Prospectiva, Vol. II, nº 2
(Jul./Set.), pág. 15-26, Ministério da Economia.
5
• Creus, J. A. Tratado Prático de Refrigeração Automática. Dinalivro.
• Cruz, A C., Carreira, J. Ensaios mecânicos. Edições Técnicas ISQ.
• Cruz, A C., Carreira, J. Ensaios não destrutivos. Edições Técnicas ISQ.
• Cudell, Gustavo. Curso de Óleo-Hidráulica. Gustavo Cudell, Lda.
• Dale, Charles E., Lewis, James E. Flight Theory and Aerodynamics. A pratical guide for
operational safety.
• Davim J.P. Princípios da Maquinagem. Almedina, Coimbra.
• Direcção Geral da Qualidade. Vocabulário Internacional de Metrologia-Termos Fundamentais e
Gerais. Ministério da Indústria e Tecnologia.
• Directiva 2001/77/CE, de 27 de Setembro de 2001 - relativa à promoção da electricidade produzida
a partir de fontes de energia renováveis no mercado interno da electricidade
• Decretos-Lei n.º 312/2001 - Licenciamento dos Projectos
• Anexo II do DL 168/99, com as alterações do Decretos-Lei n.º 339-C/2001 e Decretos-Lei n.º 33A/2005 - Tarifa em vigor de pagamento da energia eléctrica renovável.
• Directiva 2003/30/EC, de 8 de Maio de 2003, relativa à promoção do uso de biocombustíveis para
transporte.
• Decretos-Lei n.º 189/88 de 27 de Maio, n.º 168/99 de 18 de Maio, n.º 339-C/2001 de 29 de
Dezembro e n.º33A/2005 de 16 de Fevereiro - Regime Especial para Produção de Electricidade
com base em Fontes de Energia Renováveis.
• Edição Móbil. Fundamentos da Lubrificação – Colecção Técnica. Edição Móbil
• Edminister J. A. Circuitos Eléctricos. Rotating Electrical Machinery, Indiana, USA.
• Enriço Fermi. Thermodinamycs. Edition Dover.
• F. White. Fluids Mechanic. McGraw Hill.
• Fialho, Arivelto Bustamante. Automação Hidráulica – Projectos, Dimensionamento e Análise de
Circuitos. Editora Érica,
• Freire, J. M. Tecnologia Mecânica, Volumes I-II-III-IV-V. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.
• G. Boyle. Renewable Energy. Power for a Sustainable Future. Oxford University Press
• G. Wranglën. An Introduction to Corrosion and Protection of Metals. Butler & Tanner, Ltd.
• Gentil, Vicente. Corrosão. Editora LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora, S.A.
• Giles, Ranald V. Mecânica dos Fluídos e Hidráulica. Colecção Schaum, Editora Mcgraw-Hill.
• Gomes, João. Poluição Atmosférica: um manual universitário. Publindústria, Edições Técnicas.
• Guia do Ambiente. DGI (Direcção Geral da Indústria). Monitor.
• Guilherme, Almeida. Sistema Internacional de Unidades (SI) / Grandeza e Unidade Físicas.
(Terminologia, simbologia e recomendações). Editora: Plátano Editora.
• H. Meixner, R. Kobler. Manual de Introdução à Pneumática.
• H.R. Bungay Energy. the Biomass Options. John Wiley and Sons.
• Harrington, R. L.. Marine Engineering. The Society of Naval Architects and Marine Enginneers.
6
• Honeycombe. Aços – Microestrutura e Propriedades. Fundação Calouste Gulbenkian.
• IDAE , [s. d.]. Energy from Biomass: Principles and Aplications. THERMIE Programme Action
RE11, IDAE para a DGXVII da Comisssão Europeia, Madrid.
• IDAE Biomassa, (Manuales de Energias Renovables; 5). Secretaria General de la Energia y
Recursos Minerais. Instituto para la Diversificacion y Ahorro de la Energia.
• IDAE. Energy from Biomass: Principles and Aplications. THERMIE Programme Action RE11,
IDAE para a DGXVII da Comisssão Europeia, Madrid.
• Isaac Holstroemm. Manual de utilização das células fotovoltaicas. Edições CETOP.
• Jackson, L., Morton, T. D. General Engineering Knowledge. Sunderland and London, Published by
Thomas Reed Publications Ltd.
• Janet Ramage. Guia da Energia. Monitor.
• Janusz Drapinsk, McGraw Hill. Hidráulica e Pneumática Industrial e Móvel. McGraw Hill.
• Joseph A. Edminister. Circuitos Eléctricos. Colecção SCHAUM
• Jr., John D. Anderson. Fundamentals of Aerodynamics. Editora Mcgraw-Hill.
• Junus A. Cengel e Michael Boles. Termodinâmica. McGraw Hill
• Kategurov, M. Marine Auxiliary Machinery and Systems. Peace Publishers, Moscow.
• Leake, K., Henthorne. N. J. Soldadura a Arco Eléctrico. Editorial Presença/Martim Fontes.
• LIOR. BIOGÁS. Em CD-ROM. LIOR international NV
• LIOR. BIOMASS – combustion. Em CD-ROM. LIOR international NV
• LIOR. BIOMASS – gasification. Em CD-ROM. LIOR international NV
• LIOR. PHOTOVOLTAIC - Technologies. Em CD-ROM. LIOR international NV
• LIOR. SOLAR - Architecture. Em CD-ROM. LIOR international NV
• LIOR. WIND - Energy. Em CD-ROM. LIOR international NV
• Lira, F. A. Metrologia na Indústria. Editora Érica Lda., S. Paulo.
• Lopes, Madeira e Fonseca, Álvaro. Biologia Microbiana. Universidade Aberta
• M. F. Modest. Radiative Heat Transfer. McGraw-Hill.
• M. M. Abbott, H. C. Van Ness. Termodinâmica. McGraw Hill
• M. N. Ozisik. Transferência de Calor: Um Texto Básico. Editora Guanabara.
• M.G. Fontana. Corrosion Engineering. Editora McGraw-Hill.
• M.J. Moran, H.N. Shapiro. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons.
• Maquinaria Marítima Auxiliar. Biblioteca Náutica Uteha.
• Marco, J. A. G. Cogeneration y Gas Natural. Edita Enagas.
• Mário G.S. Ferreira. Princípios da Corrosão Electroquímica. Passivação. Tipos de Corrosão. IST
Instituto Superior Técnico).
• Martinho, M. e Gonçalves M. Gestão de resíduos. Universidade Aberta
• Matias, José. Tecnologia da Electricidade – 10.º Ano. Didáctica Editora.
7
• Maurice Bailly. Termodinâmica Aplicada – Problemas. Lopes da Silva Editora
• Metcalf & Eddy. Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse (third edition). McGraw-Hill
International Editions.
• Morais, Simões. Elementos de Electricidade. Porto Editora.
• Morris, D. Building a new carbohydrate economy, em Renewable Energy World, vol.5, nº5. SetOut, pp 77-87, James & James, Reino Unido.
• Mukund R. Patel. Wind and Solar Power Systems: Design, Analyses and Operation. Library of
Congress.
• Nash, W. A. Resistência dos Materiais. McGraw-Hill.
• Paul Gipe. Wind Power: Renewable Energy for Home, Farm, and Business. Chelsea Green
Publishing Company.
• Portaria 416/90 - Contrato com a EDP.
• Pedro Rosas, Ana Estanqueiro. Guia de Projecto Elétrico de Centrais Eólicas. CBEE (Centro
Brasileiro de Energia Eólica)
• Pinto, A. e Alves, V. Práticas Oficinais e Laboratoriais 10º Ano. Porto Editora.
• Plano Nacional para as Alterações Climáticas (PNAC) - Resolução do Conselho de Ministros n.º
119/2004 de 31 de Julho
• Polimeros, G. Energy Cogeneration Handbook. Industrial Press Inc.
• Política Energética nacional. Resolução do conselho de ministros nº 63/2003, de 13 de Março.
• Porteous, Andrew. Dictionary of environmental science and technology, 3ª edição. John Wiley &
Sons Ltd
• Poupar Energia e Proteger o Ambiente – Guias Práticos. DECO/ Proteste
• Programa de Actuação para Reduzir a Dependência de Portugal face ao Petróleo - Resolução do
Conselho de Ministros nº 171/2004, de 29 de Novembro
• Ramos, A. M. Máquinas Auxiliares, Volumes. I-II. Escola Naval, Serviço de Publicações Escolares.
• Ramos, A. M. Nomenclatura e Funcionamento de Máquinas, Volumes I-II. Escola Naval, Serviço
de Publicações Escolares.
• Ray, M. S. Engineering Materials, Volumes I-II. Pergamon Press.
• Relvas, Carlos. C. N. C. – Conceitos Fundamentais. Publindústria – Edições Técnicas.
• Resolução do Conselho de Ministros nº 171/2004, de 29 de Novembro - Programa de Actuação
para Reduzir a Dependência de Portugal face ao Petróleo.
• Resolução do Conselho de Ministros n.º 119/2004, de 31 de Julho - Plano Nacional para as
Alterações Climáticas (PNAC).
• Resolução do Conselho de Ministros nº 63/2003, de 13 de Março - Política Energética Nacional
para Reduzir a Dependência de Portugal face ao Petróleo
• Rocha, Acácio Teixeira. Tecnologia Mecânica – Volumes II-III. Coimbra Editora, Lda.
8
• Roldão, V. Gestão de Projectos. Monitor.
• Roseira, António Silva Lopes. Elementos de Mecânica – Ensino Téc. Profissional. Porto Editora.
• Roseira, António. Electrotecnia. Porto Editora.
• Rossi M. Estampado en frio de la chapa.
• RSICEE – Regulamento de Segurança das Instalações Colectivas de Edifícios e Entradas.
• RSIEET - Regulamento de Segurança de Instalações de Energia Eléctrica e Telefones.
• RSIUEE – Regulamento de Segurança das Instalações de Utilização de Energia Eléctrica em
Baixa Tensão.
• Ruas, M. Tecnologia Mecânica – Formação Profissional. Plátano Editora.
• Rui A. L. Feio. GESTÃO DE PROJECTOS, com o Microsoft Project 2002. FCA – Editora de
Informática.
• Santos F. Oliveira e Quintino Luísa. Processos de Soldadura. Vol. I, II e III. Edições Técnicas ISQ.
• Santos, P.J. Guia Técnico de Biogás. Centro para a Conservação de Energia.
• Sena, L. A. Units of Physical Quantities and their Dimensions. Mir Publishers, Moscow.
• Sighieri, L., Nishinari, A. Controlo Automático de Processos. Industriais-Instrumentação.
• Silva, Vitor Dias. Mecânica e Resistência dos Materiais. ZUARI – Edição de Livros Técnicos.
• Sims, R. The Brilliance of Bioenergy. In Business and in Practice. James & James
• Smith, W. Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. McGraw-Hill.
• Soares, Pinto. Aços – Características e Tratamentos. Livraria Livroluz.
• Sokolov, F., Usov, P. Mecânica Industrial. Editorial Mir, Moscu.
• SOLTERM 4 - Software de análise de desempenho e de dimens. de sistemas solares térmicos.
• Sterling, L. Selection. Installation and Maintenance of Marine Compressors. The Institute of Marine
Engineers.
• Sterling, L.. Pumping Systems and their Ancillary Equipment. The Institute of Marine Engineers.
• Stott, J. R. Refrigerating Machinery and Air Conditioning Plant. The Institute of Marine Engineers.
• TEKES. Growing Power. Bioenergy technology from Finland. TEKES Technology Development
Center Finland.
• Thierry Cabirol / Daniel Roux. O aquecimento das habitações e a energia solar. Volumes I e II.
Edições CETOP.
• Todd, B., Lovett, P.A. Selecting Materials for Sea Water Systems. The I.M.E.
• Twidell, John W. and Weir, Anthony D. Renewable Energy Resources. E & FN Spon,
• Valente, Artur J.M e Lobo, Victor M.M. Corrosão – Fundamentos, Prevenção e Efluentes. cenertec
(centro de energia e tecnologia).
• Vazquez, J. G. Manual de Soldadura Eléctrica. Plátano Editora.
• W.J. Jewell. Energy. Agriculture and Waste Manangement. Ann Arbor Science.
• http://www.aream.pt AREAM (Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Aut. da Madeira)
• http://www.dge.pt DGGE (Direcção Geral de Geologia e Energia)
9
• http://www.energiasrenovaveis.com (Portal das Energias Renováveis)
• http://www.eolica.com.br CBEE (Centro Brasileiro de Energia Eólica)
• http://www.ewea.org EWEA (European Wind Energy Association)
• http://www.idae.es IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energia – do Ministério de
Indústria, Turismo e Comércio de Espanha)
• http://www.inegi.up.pt INEGI (Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial)
• http://www.ineti.pt INETI (Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação)
• http://europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/index_en.html European Commission DirectorateGeneral for Energy and Transport
• http://www.naturlink.pt (Portal da Natureza)
10
Parte II
Módulos
Índice:
Página
Módulo 1
Metrologia
11
Módulo 2
14
Módulo 3
17
Módulo 4
19
Módulo 5
21
Módulo 6
Energias
24
Módulo 7
26
Módulo 8
Corrosão
28
Módulo 9
30
Módulo 10
Energia Solar
32
Módulo 11
Termodinâmica I
33
Módulo 12
Termodinâmica II
35
Módulo 13
Sistemas Solares I
37
Módulo 14
Sistemas Solares II
39
Módulo 15
Colectores Solares
41
Módulo 16
Sistemas Solares III
43
Módulo 17
Corrosão, Atrito e Lubrificação
45
Módulo 18
Transmissão e Transformação de Movimento
47
Módulo 19
Aerodinâmica I
49
Módulo 20
Aerodinâmica II
51
Módulo 21
Energia Eólica I
53
Módulo 22
Energia Eólica II
55
Módulo 23
Energia Eólica III
57
Módulo 24
Energia Eólica IV
59
Módulo 25
Ambiente e Controlo da Poluição
61
Módulo 26
Bioenergia
63
Módulo 27
Biocombustíveis I (Sólidos)
65
Módulo 28
Biocombustíveis II (Líquidos)
67
Módulo 29
Biocombustíveis III (Gasosos)
69
11
MÓDULO 1
Metrologia
Duração de Referência: 30 horas
1. Apresentação
A Metrologia é definida como a ciência da medição. A medição é uma operação de grande
importância para diversas actividades, porque, através dela será possível garantir o nível de Qualidade
definido para o processo produtivo, produto ou serviço. Neste módulo, pretende-se sensibilizar o aluno
para os conceitos e processos de medição, para a utilização do instrumento de medição mais
adequado para medir determinada grandeza, para o cumprimento das normas aplicáveis em
determinado processo, para o conhecimento da influência dos erros associados a cada medição e
para a gestão dos equipamentos de metrologia.
2. Objectivos de Aprendizagem
O aluno deverá:
• Conhecer o Subsistema Nacional de Metrologia;
• Conhecer as normas utilizadas no âmbito da Metrologia;
• Identificar e caracterizar o conceito e o domínio de actividade da metrologia;
• Identificar e caracterizar os termos fundamentais e gerais do vocabulário internacional de
metrologia;
• Distinguir os conceitos de unidade, grandeza e dimensão;
• Distinguir os conceitos de medir, verificar, medição directa, medição indirecta e medição por
estimativa;
• Conhecer os diferentes sistemas de unidades utilizados em metrologia;
• Conhecer as unidades de base, as unidades suplementares e as unidades derivadas do Sistema
Internacional de Unidades. Conhecer os múltiplos e submúltiplos, bem como os respectivos
símbolos e prefixos;
• Proceder à conversão de unidades de sistemas diferentes;
• Conhecer os instrumentos de medição mais utilizados em cada tipo de grandeza;
• Utilizar correctamente os instrumentos de medição;
• Identificar as principais qualidades dos instrumentos de medição;
• Identificar os principais factores geradores de erro numa medição e controlá-los;
12
MÓDULO 1: Metrologia
• Efectuar medições com instrumentos de leitura directa e escala auxiliar (nónio);
• Avaliar a necessidade de calibrar os instrumentos de medição;
• Classificar os equipamentos de medida e organizar um banco de dados destinado ao controlo e
calibração dos instrumentos.
3. Âmbito dos Conteúdos
1. SUBSISTEMA NACIONAL DE METROLOGIA
.1 - Conceitos
.2 - Domínio de actividade
.3 - Estrutura nacional
2. SISTEMAS DE UNIDADES
.1 - Generalidades
.2 - A metrologia em Portugal
.3 - O sistema internacional de unidades (s.i)
.4 - Outros sistemas utilizados em Portugal
.5 - Vocabulário internacional de metrologia
.6 - Normas
3. CADEIAS HIERARQUIZADAS DE PADRÕES
.1 - Conceitos
.2 - Rastreabilidade e Calibração
.3 - Cadeias hierarquizadas de padrões
4. GESTÃO DOS INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
.1 - Análise da necessidade e escolha dos instrumentos de medição
.2 - Recepção e entrada em serviço
.3 - Calibração e verificação
.4 - Exemplo de calibração
5. FACTORES DE INFLUENCIA DA MEDIÇÃO
.1 - Generalidades
.2 - Métodos de medição
.3 - Erros de medição
.1 - Conceitos
.2 - Tipos de erros
.4 - Uso incorrecto dos instrumentos
13
MÓDULO 1: Metrologia
6. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
.1 - Generalidades
.2 - Metrologia dimensional
.3 - Metrologia da temperatura
.4 - Metrologia das massas
.5 - Metrologia eléctrica
.6 - Metrologia do tempo
.7 - Metrologia da intensidade luminosa
.8 - Metrologia das pressões
4. Bibliografia / Outros Recursos
• Guilherme, Almeida. Sistema Internacional de Unidades (SI) / Grandeza e Unidade Físicas
(Terminologia, simbologia e recomendações). Editora: Plátano Editora.
• Antunes S. D. Metrologia e Qualidade. Instituto Português da Qualidade.
• Cabral P. Metrologia Industrial, uma função de Gestão da Qualidade. Instituto Electrotécnico
Português.
• Sena, L. A. Units of Physical Quantities and their Dimensions. Mir Publishers, Moscow.
• Direcção Geral da Qualidade. Vocabulário Internacional de Metrologia-Termos Fundamentais e
Gerais. Ministério da Indústria e Tecnologia.
• Lira, F. A. Metrologia na Indústria. Editora Érica Lda., S. Paulo.
14
MÓDULO 2
Tecnologia dos Materiais
1. Apresentação
Neste módulo, será feita uma abordagem às principais classes de materiais utilizados em
engenharia, metálicos e não metálicos, incidindo nomeadamente, sobre a sua constituição e
propriedades, os processos da sua obtenção, os tratamentos a que podem ser sujeitos para alterar as
suas propriedades e as suas principais aplicações. Também se pretende com este módulo sensibilizar
o aluno para as tendências actuais, no âmbito da Ciência e Engenharia dos Materiais, no que
concerne à sua utilização racional dos materiais.
O aluno deverá:
• Compreender a constituição da matéria;
• Conhecer as principais classes de materiais;
• Conhecer as propriedades que permitem distinguir os materiais;
• Identificar os ensaios oficinais e laboratoriais,
• Identificar registos de ensaios, nomeadamente, diagramas de tensão-deformação, diagramas de
ultra-sons, raios X e outros;
• Conhecer os metais ferrosos e não ferrosos mais utilizados na indústria;
• Identificar e enunciar as propriedades e especificações técnicas dos materiais metálicos, ferrosos e
não ferrosos, assim como os processos metalúrgicos para a sua obtenção;
• Conhecer as principais aplicações industriais dos materiais metálicos;
• Conhecer os diferentes tipos de classificação dos aços.
• Saber escolher os materiais ferrosos e não ferrosos de acordo com as suas classificações
normalizadas;
• Conhecer os tratamentos aplicáveis aos materiais e os efeitos daí resultantes;
• Interpretar o diagrama de equilíbrio das ligas ferro-carbono;
• Conhecer o diagrama TTT (tempo, temperatura e transformação);
• Conhecer os tipos de materiais não metálicos, mais utilizados na indústria, bem como as suas
propriedades e aplicações.
15
MÓDULO 2: Tecnologia dos Materiais
1. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA, ESTRUTURA ATÓMICA E MOLECULAR DOS MATERIAIS
2. PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS, MECÂNICAS E TECNOLÓGICAS DOS MATERIAIS
3. METAIS
.1 - Metais ferrosos
.1 - Diagrama das ligas ferro-carbónicas
.2 - Ligas ferrosas; aços-carbono, aços de liga, ferros fundidos
.3 - Metalurgia do ferro. Processo siderúrgico e alto-forno
.4 - Aços e processos de obtenção dos aços. Conversores, forno Siemens-Martin, fornos
eléctricos, cadinho e outros
.5 - Classificação dos aços
.2 Metais não ferrosos
.1 - Metais simples
.2 - Ligas metálicas
4. TRATAMENTOS
.1 - Generalidades
.2 - Tratamentos térmicos
.3 - Tratamentos termomecânicos
.4 - Tratamentos termoquímicos
.5 - Tratamentos de superfície
5. MATERIAIS NÃO METÁLICOS
.1 - Generalidades
.2 - Compósitos
.3 - Polímeros (Plásticos)
.4 - Borrachas
.5 - Madeiras e seus derivados
.6 - Amianto
• Ray, M. S. Engineering Materials, Vol. I-II. Pergamon Press.
• Honeycombe. Aços – Microestrutura e Propriedades. Fundação Calouste Gulbenkian.
• Chiaverini, V. Tecnologia Mecânica. 2ª Edição, McGraw-Hill.
16
MÓDULO 2: Tecnologia dos Materiais
• Todd, B., Lovett, P.A. Selecting Materials for Sea Water Systems. The I.M.E.
• Freire, J. M. Tecnologia Mecânica, Vol. I-II-III-IV-V. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.
• Costa, L.. Tecnologia do Metal - Formação Profissional. Plátano Editora.
• Ruas, M. Tecnologia Mecânica – Formação Profissional. Plátano Editora.
• Rocha, Acácio Teixeira. Tecnologia Mecânica–Volume II. Coimbra Editora, Lda.
• Correia dos Reis. Tabelas Técnicas. Edições Técnicas, ETL, Lda.
17
MÓDULO 3
1. Apresentação
Neste módulo será feita uma abordagem aos aspectos básicos da mecânica dos materiais, aos
conceitos fundamentais do comportamento mecânico dos materiais e aos ensaios a que os materiais
podem ser submetidos para determinação das suas propriedades mecânicas. Pretende-se com este
módulo que o aluno adquira conceitos fundamentais de Mecânica dos Materiais que lhe permitirão
avaliar a aptidão, de dado material, para suportar determinado tipo de solicitação mecânica, em
condições de funcionamento definidas. Através deste módulo, o aluno adquirirá também
conhecimentos sobre as técnicas de ensaios mecânicos mais utilizados na caracterização dos
materiais e sobre os ensaios não destrutivos, mais utilizados na Indústria Metalomecânica, para
avaliação da conformidade do processo ou para detecção de defeitos.
O aluno deverá:
• Adquirir a noção de força e identificar os elementos característicos de força e momento;
• Conhecer o comportamento dos materiais quando sujeitos a esforços;
• Interpretar os diagramas resultantes de ensaios laboratoriais, nomeadamente o diagrama de
tensão-deformação;
• Avaliar a aptidão de dado material para determinada aplicação;
• Realizar cálculos elementares de resistência de materiais para escolha de perfis comerciais a
utilizar em estruturas metálicas simples.
• Caracterizar os vários tipos de ensaios, destrutivos ou não destrutivos, utilizados na determinação
das propriedades dos materiais ou detecção de defeitos.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE ESTÁTICA
.1 - Tipos de esforços sobre os materiais: Tracção, compressão, corte, flexão e torção
.2 - Diagrama de tracção – deformação
.3 - Deformação elástica e plástica
.4 - Resistência à tracção – compressão, Leis de Hooke e de Poisson
.5 - Tensão admissível e coeficiente de segurança
18
MÓDULO 3: Mecânica dos Materiais
.6 - Encurvadura, Fórmula de Euler
.7 - Resistência ao corte
.8 - Resistência à flexão, módulo de inércia e momento-flector
.9 - Diagrama dos momentos flectores e esforços transversos
.10 - Resistência à torção, momento torsor
.11 - Fadiga e concentração de tensões
.12 - Rotura frágil; Rotura dúctil; Temperatura
2. ENSAIOS
.1 - Oficinais
.2 - Laboratoriais
.1 - Destrutivos: tracção, dureza, dobragem, choque, fadiga e fluência
.2 - Não destrutivos: métodos visuais, magnetoscopia, líquidos penetrantes, radiografia
industrial, ultra sons e outros
• Rocha, Acácio Teixeira. Tecnologia Mecânica – Volume III. Coimbra Editora, Lda.
• Branco, Carlos Moura. Mecânica dos Materiais. Fundação Calouste Gulbenkian.
• Silva, Vitor Dias. Mecânica e Resistência dos Materiais. ZUARI – Edição de Livros Técnicos.
• Artur Portela; Arlindo Silva. Mecânica dos Materiais. Plátano Edições Técnicas.
• Nash, W. A. Resistência dos Materiais. McGraw-Hill.
• Sokolov, F., Usov, P. Mecânica Industrial. Editorial Mir, Moscu.
• Cruz, A C., Carreira, J. Ensaios mecânicos. Edições Técnicas ISQ.
• Cruz, A C., Carreira, J. Ensaios não destrutivos. Edições Técnicas ISQ.
19
MÓDULO 4
1. Apresentação
Neste módulo será feita uma abordagem aos processos tecnológicos, conceitos e técnicas mais
utilizados na Indústria Metalomecânica, associados principalmente, aos processos de deformação
plástica, maquinação, fundição e processos de ligação. Terá também por objectivo fornecer
informação que permita aos alunos associar a cada produto metálico um processo de fabrico
adequado. Deverá ser feita uma articulação com a disciplina de Práticas Oficinais, onde os alunos
terão oportunidade de por em prática os conhecimentos adquiridos.
O aluno deverá:
• Conhecer as peças e métodos de as obter por deformação plástica;
• Conhecer os diversos processos tecnológicos que utilizam o corte por arranque de apara;
• Conhecer os processos tecnológicos de produção de peças por fundição;
• Identificar o tipo de peças obtidas por qualquer um dos processos de fabrico;
• Identificar a razão da necessidade de acabamento final das peças;
• Identificar e caracterizar os processos de fabrico, a partir dos desenhos técnicos e especificações
definidas;
• Conhecer e compreender os processos simples ou integrados de produção automática assistida
por computador e as suas vantagens nos ganhos de produtividade e qualidade dos produtos;
• Conhecer as tecnologias de Comando Numérico e respectiva utilização.
1. FABRICAÇÃO DE PEÇAS POR DEFORMAÇÃO DOS MATERIAIS
2. PROCESSOS DE FABRICO SEM ARRANQUE DE APARA
.1 - Laminagem
.2 - Estampagem
.3 - Extrusão
.4 - Trefilagem
.5 - Corte mecânico
20
MÓDULO 4: Processos de fabrico
.6 - Dobragem
.7 - Quinagem
.8 - Calandragem
3. PROCESSOS DE FABRICO COM ARRANQUE DE APARA
.1 - Furação
.2 - Torneamento
.3 - Fresagem
.4 - Corte
.5 - Aplainamento
.6 - Mandrilagem
.7 - Rectificação
4. OUTROS PROCESSOS DE FABRICO
.1 - Fundição
.2 - Oxi-corte
.3 - Corte por plasma
.4 - Corte por laser
.5 - Corte por jacto de água
.6 - Electro-erosão
.7 - Projecção a quente
.8 - Moldação
.9 - Lamelagem
5. APLICAÇÕES DE COMANDO NUMÉRICO COMPUTORIZADO (CNC)
• Rocha, Acácio Teixeira. Tecnologia Mecânica – Volume III. Coimbra Editora, Lda
• Relvas, Carlos. C. N. C. – Conceitos Fundamentais. Publindústria – Edições Técnicas.
• Ar Liquido. Guia do Utilizador de Soldadura Manual.
• Santos F. Oliveira e Quintino Luísa. Processos de Soldadura. Vol. I, II e III. Edições Técnicas ISQ.
• Davim J.P. Princípios da Maquinagem. Almedina, Coimbra.
• Rossi M., Estampado en frio de la chapa.
• Chiaverini, V. Tecnologia Mecânica. McGraw-Hill.
• Buzzoni, H. A.. Manual de Soldadura Eléctrica. Ediouro.
• Leake, K., Henthorne. N. J. Soldadura a Arco Eléctrico. Editorial Presença/Martim Fontes,
Colecção Básica.
• Vazquez, J. G. Manual de Soldadura Eléctrica. Plátano Editora.
21
MÓDULO 5
1. Apresentação
Este módulo permitirá ao aluno a aquisição dos fundamentos e princípios de pneumática e
hidráulica, e assim como, o entendimento sobre a relação entre os diferentes dispositivos. Estes
conhecimentos são indispensáveis para a participação no desenvolvimento de processos industriais
com automatismos, regulação e controle de pressão, caudal e nível, assim como participar em rotinas
de manutenção das instalações.
O aluno deverá:
• Identificar as razões da utilização do ar comprimido nas instalações industriais;
• Explicitar as características necessárias ao ar comprimido para a função,
• Identificar os vários tipos de compressores,
• Indicar as várias fases de produção, tratamento e armazenamento do ar comprimido;
• Identificar e caracterizar os vários tipos de compressores, quanto à constituição, funcionamento e
aplicação;
• Explicitar os problemas de lubrificação, conservação e manutenção deste tipo de máquinas;
• Descrever as rotinas de conservação das instalações de ar comprimido;
• Conhecer as propriedades dos fluidos hidráulicos;
• Identificar e caracterizar os vários tipos de bombas hidráulicas, quanto à constituição,
funcionamento e aplicação;
• Conhecer os elementos constituintes das bombas hidráulicas, e as suas funções;
• Identificar os problemas específicos de manutenção e conservação das bombas hidráulicas;
• Efectuar
cálculos
que
permitam
seleccionar
os
componentes
para
um
circuito
pneumático/hidráulico;
• Identificar num circuito em esquema, pneumático/hidráulico, cada um dos seus elementos
constituintes representados por simbologia normalizada, interpretar as suas funções e justificar
aplicações;
• Identificar e caracterizar os componentes, equipamentos e instalações auxiliares de um circuito
pneumático/hidráulico;
• Proceder ao diagnóstico de avarias e à manutenção de circuitos pneumáticos/hidráulicos;
22
MÓDULO 5: Pneumática e Hidráulica
• Executar a montagem de circuitos pneumáticos/hidráulicos;
• Relacionar os sistemas de accionamento e controlo dos processos industriais com os dispositivos
pneumáticos, hidráulicos e eléctricos.
1. PNEUMÁTICA
.1 - Ar comprimido. Aplicações gerais
.2 - Produção, tratamento e armazenagem de ar comprimido
.3 - Instalações de ar comprimido
.4 - Compressores pneumáticos. Classificação e funcionamento
.5 - Válvulas distribuidoras, reguladoras de caudal, pressostáticas, de segurança, de sequência e
outras
.6 - Actuadores, cilindros e motores
.7 - Acessórios – tubagens e ligações, filtros, reservatórios, manómetros, termostatos, conversores
de sinal, arrefecedores e aquecedores
.8 - Simbologia
.9 - Circuitos elementares – esquemas funcionais
.10 - Manutenção e conservação
2. HIDRÁULICA
.1 - Fluidos hidráulicos. Tipos e propriedades
.2 - Bombas hidráulicas. Classificação e funcionamento
.3 - Válvulas distribuidoras, reguladoras de caudal, pressostáticas, de segurança, de sequência e
outras
.4 - Actuadores, cilindros e motores
.5 - Acessórios – tubagens e ligações, filtros, reservatórios, manómetros, termóstatos, conversores
de sinal, arrefecedores e aquecedores
.6 - Simbologia
.7 - Circuitos elementares – esquemas funcionais
• Fialho, Arivelto Bustamante. Automação Hidráulica – Projectos, Dimensionamento e Análise de
Circuitos. Editora Érica,
• Cudell, Gustavo. Curso de Óleo-Hidráulica. Gustavo Cudell, Lda.
23
MÓDULO 5: Pneumática e Hidráulica
• Janusz Drapinsk, McGraw Hill. Hidráulica e Pneumática Industrial e Móvel. McGraw Hill.
• H. Meixner, R. Kobler. Manual de Introdução à Pneumática.
• Harrington, R. L.. Marine Engineering. The Society of Naval Architects and Marine Enginneers.
• Ramos, A. M. Nomenclatura e Funcionamento de Máquinas, Vol. I-II. Escola Naval, Serviço de
Publicações Escolares.
• Ramos, A. M. Máquinas Auxiliares, Vol. I-II. Escola Naval, Serviço de Publicações Escolares.
• Maquinaria Marítima Auxiliar. Biblioteca Náutica Uteha.
• Kategurov, M. Marine Auxiliary Machinery and Systems. Peace Publishers, Moscow.
• Jackson, L., Morton, T. D. General Engineering Knowledge. Sunderland and London, Published
by Thomas Reed Publications Ltd.
• Creus, J. A. Tratado Prático de Refrigeração Automática. Dinalivro.
• Stott, J. R. Refrigerating Machinery and Air Conditioning Plant. The Institute of Marine
Engineers.
• Clark, G. H. Industrial and Marine Fuels Reference Book. Butterworths.
• Sterling, L.. Pumping Systems and their Ancillary Equipment. The Institute of Marine Engineers.
• Sterling, L. Selection, Installation and Maintenance of Marine Compressors. The Institute of
Marine Engineers.
• Sighieri, L., Nishinari, A.Controlo Automático de Processos Industriais-Instrumentação.
24
MÓDULO 6
Energias
1. Apresentação
Neste módulo é feita uma abordagem às principais formas e fontes de energia existentes,
renováveis e não renováveis, permitindo uma visão da aplicabilidade dos vários tipos, suas vantagens
e desvantagens, bem como o impacto ambiental causado. Pretende-se também sensibilizar o aluno
para a utilização de energias renováveis, devido à sua disponibilidade, capacidade de autoregeneração e reduzidos impactos ambientais decorrentes da sua utilização.
O aluno deverá:
• Identificar e caracterizar os processos de obtenção, tipos e aplicações das principais formas das
energias renováveis e das energias não renováveis;
• Indicar as vantagens/desvantagens da aplicação de energias renováveis e de energias não
renováveis;
• Analisar, em cada caso, o impacto ambiental das instalações;
• Identificar e caracterizar instalações simples de cogeração;
• Elaborar o esquema funcional das instalações;
• Respeitar sempre nas instalações os princípios da U.R.E. (Utilização Racional da Energia);
• Identificar e caracterizar processos de recuperação de energia, em instalações e equipamentos.
1. ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
.1 - Generalidades
.2 - Tipos e aplicações
.1 - Petróleo
.2 - Carvão mineral
.3 - Gás natural
.4 - Urânio e Plutónio
.3 - Impacto ambiental
2. ENERGIAS RENOVÁVEIS
.1 - Generalidades
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MÓDULO 6: Energias
.2 - Tipos e aplicações
.1 - Energia hídrica
.1 - Turbinas hidráulicas – funcionamento
.2 - Classificação e aplicações
.2 - Energia solar
.1 - Colectores solares térmicos
.2 - Fornos solares
.3 - Painéis foto voltaicos (foto pilhas)
.4 - Paredes de Trompe
.3 - Energia eólica
.4 - Biomassa.
.5 - Geotermia
.1 - A baixa profundidade
.2 - A grande profundidade
.6 - Energia dos oceanos
.1 - Marés
.2 - Ondas
3. ASPECTOS ESPECÍFICOS A CONSIDERAR PARA OPTIMIZAÇÃO DOS ESQUEMAS
FUNCIONAIS CONSOANTE O TIPO DE ENERGIA
• Guia do Ambiente – DGI, Direcção Geral da Indústria – Monitor;
• Poupar Energia e Proteger o Ambiente – Guias Práticos DECO/ Proteste
• Callagham, P. W. Energy Conservation. Pergamon Press.
• Polimeros, G. Energy Cogeneration Handbook. Industrial Press Inc.
• Marco, J. A. G. Cogeneration y Gas Natural. Edita Enagas.
26
MÓDULO 7
1. Apresentação
As Instalações Eléctricas são um domínio muito vasto e muito importante em várias áreas de
especialização. Este módulo permitirá ao aluno desenvolver o conhecimento da constituição, do
funcionamento, das características e da utilização, em segurança, das instalações eléctricas.
O aluno deverá:
• Perspectivar os principais marcos históricos relacionados com a electricidade;
• Conhecer os perigos inerentes à utilização da energia eléctrica e os cuidados a observar,
• Identificar as situações que envolvem maiores riscos;
• Actuar numa situação de emergência e prestar os primeiros socorros em acidentes pessoais
produzidos por corrente eléctrica;
• Interpretar esquemas eléctricos;
• Identificar os diferentes circuitos eléctricos, os componentes, equipamentos e outros elementos;
• Caracterizar a função de cada um dos elementos de uma instalação eléctrica;
• Identificar os elementos de uma instalação eléctrica que asseguram o isolamento eléctrico dos
condutores e cabos;
• Conhecer e interpretar o funcionamento de uma instalação eléctrica.
.1 PREVENÇÃO DE ACIDENTES ELÉCTRICOS
.1 - Factores determinantes
.2 - Electrocussão
.3 - Cuidados básicos de prevenção e segurança
.4 - Primeiros socorros a electrocutados
2. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
.1 - Iluminação
.2 - Tomadas
.3 - Sinalização
.4 - Força motriz
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MÓDULO 7: Instalações Eléctricas
.5 - Protecção
3. CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS DAS CANALIZAÇÕES
.1 - Isolamento
.2 - Protecção
.3 - Formas de ligação
.4 - Características tecnológicas das aparelhagens mais utilizadas
.5 - Classes de protecção
.6 - Funcionamento
.7 - Características
.8 - Técnicas
.9 - Ligação
• Pinto, A. e Alves, V. Práticas Oficinais e Laboratoriais 10º Ano. Porto Editora.
• Matias, José. Tecnologia da Electricidade – 10.º Ano. Didáctica Editora.
• Roseira, António. Electrotecnia. Porto Editora.
• Morais, Simões. Elementos de Electricidade. Porto Editora.
• Baldaia, Rogério e Águas, Mário. Electricidade. Porto Editora.
• Edminister J. A. Circuitos Eléctricos. Rotating Electrical Machinery, Indiana, USA.
• Joseph A. Edminister. Circuitos Eléctricos. Colecção SCHAUM
• RSIUEE – Regulamento de Segurança das Instalações de Utilização de Energia Eléctrica em
Baixa Tensão.
• RSICEE – Regulamento de Segurança das Instalações Colectivas de Edifícios e Entradas
• Regulamento de Segurança de Instalações de Energia Eléctrica e Telefones.
28
MÓDULO 8
Corrosão
1. Apresentação
Neste módulo irá ser estudada a importância da corrosão resultante da modificação química dos
metais quando expostos à acção do ar e da água. Com estes conhecimentos pretende-se sensibilizar
o aluno para os efeitos nocivos dos vários tipos de corrosão, alertando-o para a necessidade da
prevenção e tratamento da corrosão.
• Identificar os diferentes tipos ou formas de corrosão;
• Identificar os meios corrosivos;
• Identificar as diversas formas de prevenir a corrosão;
• Conhecer e aplicar os métodos de prevenção contra a corrosão;
• Conhecer e aplicar os métodos de tratamento da corrosão.
1. OXI-REDUÇÃO
2. FORMAS DE CORROSÃO
.1 Uniforme
.2 Por placas
.3 Alveolar
.4 Puntiforme
.5 Intergranular ou intercristalina
.6 Intergranular ou transcristalina
.7 Filiforme
.8 Por esfoliação
3. MEIOS CORROSIVOS
.1 Corrosão atmosférica
.2 Corrosão por águas naturais
.3 A actuação do solo nos processos corrosivos
29
MÓDULO 8: Corrosão
.4 Corrosão selectiva
4. CORROSÃO MICROBIOLÓGICA
5. MÉTODOS PARA COMBATER A CORROSÃO
.1 Inibidores de corrosão
.2 Modificações de processos, de propriedades de metais e de projectos
.3 Revestimentos
6. PROTECÇÃO CATÓDICA
7. PROTECÇÃO ANÓDICA
• Gentil, Vicente. Corrosão. Editora LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora, S.A.
• G. Wranglën. An Introduction to Corrosion and Protection of Metals. Butler & Tanner, Ltd.
• M.G. Fontana. Corrosion Engineering. Editora McGraw-Hill.
• Mário G.S. Ferreira, Princípios da Corrosão Electroquímica, Passivação , Tipos de Corrosão.
IST.
30
MÓDULO 9
1. Apresentação
Este módulo visa uma introdução de conceitos acerca de todas as formas de produção energética
a partir de energias renováveis.
O aluno deverá:
• Identificar processos de produção energética nuclear;
• Identificar processos de produção energética eólica;
• Identificar processos de produção energética através de biogás;
• Identificar processos de produção energética hídrica;
• Identificar processos de produção energética das ondas.
1. CONCEITOS EM ENERGIA
.1 - Calor, trabalho, energia e potência – Definições e unidades
.2 - Formas de energia, principais equipamentos de conversão energética e eficiência
.3 - Energia primária, energia final e energia útil
.4 - A oferta e a procura de energia
.5 - Gestão da procura e utilização racional de energia
.6 - Noção de consumo evitado
2. FONTES CONVENSIONAIS / FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA
3. ENERGIAS RENOVÁVEIS
.1 - Energia solar
.2 - Energia hídrica (rios, ondas e marés)
.3 - Energia eólica
.4 - Bioenergia
.5 - Energia geotérmica
31
MÓDULO 9: Energias Renováveis
• ADENE/INETI (2002). Fórum “Energias Renováveis em Portugal”: Uma contribuição para
objectivos da politica energética e ambiental. ADENE/INETI, Lisboa.
renováveis. COM (97) 599, 26/11/97.
• Comissão Europeia (2000). Livro verde para uma estratégia de europeia de segurança do
aprovisionamento energético. COM (2000) 769 final 29/11/2000.
• A gestão da energia e o regulamento de gestão do consumo de energia (R.G.C.E.). DGE
(Direcção Geral de Energia).
• Morris, D. Building a new carbohydrate economy, em Renewable Energy World, vol.5, nº5.
Set-Out, pp 77-87, James & James, Reino Unido.
renováveis. COM (97) 599, 26/11/97.
• Política Energética nacional. Resolução do conselho de ministros nº 63/2003, de 13 de Março.
• Twidell, John W. and Weir, Antony D. Renewable Energy Resources. E & FN Spon, Londres.
• Janet Ramage. Guia da Energia. Monitor.
32
MÓDULO 10
Energia Solar
1. Apresentação
Para que a energia solar seja bem aproveitada é necessário saber como actua a radiação e
desenvolver técnicas para uma máxima captação de energia. Neste sentido, o módulo de energia
solar visa que os alunos saibam compreender a utilização da energia convencional como forma de
apoio à energia solar.
O aluno deverá:
• Identificar num sistema solar a forma de radiação:
• Directa;
• Difusa;
• Indirecta.
• Identificar as técnicas de captação máxima de energia solar;
• Complementar a utilização da energia convencional num sistema solar.
1. RADIAÇÃO SOLAR
.1 - Radiação directa
.2 - Radiação difusa
.3 - Radiação indirecta
2. PRINCÍPIOS DE APROVEITAMENTO DE ENERGIA SOLAR
.1 - Captação máxima de energia solar
.2 - Complementação entre energia solar e energia convencional
• Janet Ramage. Guia da energia. Monitor.
• Thierry Cabirol / Daniel Roux. O aquecimento das habitações e a energia solar. Volumes I e II.
Edições CETOP.
33
MÓDULO 11
Termodinâmica I
1. Apresentação
Este módulo permitirá ao aluno a aquisição da sensibilidade necessária à compreensão dos
processos de transmissão do calor e faz uma abordagem ao Segundo Princípio da Termodinâmica.
O aluno deverá:
• Identificar qualquer processo de transmissão do calor;
• Interpretar em cada processo de transmissão os trajectos da energia de modo a optimizar os
objectivos dum esquema funcional;
• Identificar a localização correcta nas instalações dos equipamentos de frio ou climatização em
função dos processos de transmissão de calor presentes nos mesmos;
• Dominar os conceitos de:
• Energia interna dum sistema termodinâmico;
• Fluxos do calor nas fronteiras do sistema;
• Fluxos do trabalho nas fronteiras do sistema;
• Perdas do sistema termodinâmico.
1. PROCESSOS DE TRANSMISSÃO DO CALOR
.1 - Condução
.1 - Princípio
.2 - Características dos isolamentos
.3 - Aplicações práticas
.2 - Convecção
.1 - Princípio
.2 - Com mudança de estado físico
.3 - Sem mudança de estado físico
.3 - Radiação
.1 – Princípio
34
Módulo 11: Termodinâmica I
.3 - Transmissão do calor no vácuo
2. 1º PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA
.1 - Energia interna do sistema
.2 - Quantidade de calor
.3 - Trabalho do sistema
.3 - Fontes de calor
.4 - Perdas no sistema termodinâmico
.5 - Tradução matemática do princípio
(Terminologia, simbologia e recomendações). Plátano Editora.
• Conceição E. Z. E. Transferência de Calor e Massa por Convecção Natural, Forçada e Mista
em Placas Planas Lisas. Universidade do Algarve.
• F. White. Fluids Mechanic. McGraw Hill.
• M. F. Modest. Radiative Heat Transfer. McGraw-Hill.
35
MÓDULO 12
Termodinâmica II
1. Apresentação
Este módulo faz a abordagem ao Segundo Princípio da Termodinâmica nos seus diversos
enunciados.
O aluno deverá:
• Entender o conceito de entalpia
• Entender o conceito de máquina térmica
• Conhecer o conceito de rendimento de uma máquina térmica
• Conhecer o conceito de eficiência de uma máquina térmica
• Conhecer o Ciclo de Carnot
• Conhecer o conceito de bomba de calor
• Conhecer o conceito de máquina frigorífica
1. CONCEITO DE ENTALPIA E DE ENTROPIA
2. PROCESSOS REVERSÍVEIS E IRREVERSÍVEIS
3. ENUNCIADOS DO SEGUNDO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA
.1 - Enunciado de Clausius
.2 - Enunciado de Kelvin
4. MÁQUINA TÉRMICA
.1 - Eficiência e Rendimento
.2 - Ciclo de Carnot (Máquina Térmica de Carnot)
.3 - Ciclo de Stirling (Máquina Térmica de Stirling)
.4 - Ciclos Térmicos Genéricos
.1 - Bomba de calor
.2 - Máquina Frigorífica
.3 - Ciclos Combinados
36
Módulo 12: Termodinâmica II
(Terminologia, simbologia e recomendações). Plátano Editora.
• Conceição E. Z. E. Transferência de Calor e Massa por Convecção Natural, Forçada e Mista
em Placas Planas Lisas. Universidade do Algarve.
37
MÓDULO 13
Sistemas Solares I
1. Apresentação
Os conteúdos abordados no módulo de Sistemas Solares I, que terão maior incidência e
especificidade na constituição e funcionamento de sistemas solares térmicos e fotovoltaicos, visam
dotar o aluno de conhecimentos técnicos que lhe vão permitir a instalação e manutenção dos sistemas
solares, em conformidade com normas técnicas e legislações aplicáveis.
O aluno deverá:
• Identificar os constituintes num sistema solar térmico;
• Identificar os constituintes num sistema solar fotovoltaico;
• Identificar as aplicações práticas das normas técnicas aplicadas aos sistemas solares térmicos;
• Identificar as aplicações práticas das normas técnicas aplicadas aos sistemas solares fotovoltaicos.
1. SISTEMAS SOLARES
.1 - Generalidades
.2 - Sistema solar térmico
.3 - Sistema solar fotovoltaico
2. NORMAS TÉCNICAS
.1 - Normas técnicas aplicadas aos sistemas solares térmicos
.2 - Normas técnicas aplicadas aos sistemas solares fotovoltaicos
4. Bibliografia / Outros Recurso
• Thierry Cabirol / Daniel Roux. O aquecimento das habitações e a energia solar Volumes I e II.
Edições CETOP.
38
Módulo 13: Sistemas Solares I
• SOLTERM 4 - Software de análise de desempenho e de dimensionamento de sistemas solares
térmicos.
Congress.
• http://www.aream.pt
39
MÓDULO 14
Sistemas Solares II
1. Apresentação
Os conteúdos abordados no módulo de Sistemas Solares II, visam, no primeiro capítulo, dotar o
aluno de conhecimentos técnicos que lhe vão permitir compreender o funcionamento específico para
cada situação tecnológica utilizada, em sistemas solares térmicos e fotovoltaicos.
No segundo capítulo do módulo, pretende-se dotar o aluno de conhecimentos técnicos que lhe irão
permitir compreender a constituição do sistema solar, e assim como, os materiais utilizados na
construção de um circuito primário e secundário, funcionamento de válvulas, de purgadores e de
permutadores, bem como as respectivas ligações.
O aluno deverá:
• Identificar as tecnologias utilizadas nos sistemas solares térmicos e fotovoltaicos;
• Identificar os circuitos primários e secundários num sistema solar térmico;
• Relacionar os tipos de válvulas existentes num sistema solar térmico com a sua localização
específica no sistema;
• Relacionar as ligações do circuito fotovoltaico no local exacto de ligação;
• Identificar os constituintes e a sua função num sistema solar térmico;
• Identificar os constituintes e a sua função num sistema solar fotovoltaico.
1. TECNOLOGIA
.1 - Tecnologia de sistemas solares térmicos
.2 - Tecnologia de sistemas solares fotovoltaicos
2. CONSTITUIÇÃO
.1 - Elementos construtivos de sistemas solares
.2 - Constituintes de sistemas solares térmicos
.3 - Constituintes de sistemas solares fotovoltaicos
40
MÓDULO 14: Sistemas Solares II
Edições CETOP.
térmicos.
Congress.
41
MÓDULO 15
Colectores Solares
1. Apresentação
No módulo de colectores solares será feita uma abordagem à constituição dos colectores solares
térmicos e fotovoltaicos, aos parâmetros de cálculo energético para colectores solares, bem como à
orientação e inclinação dos mesmos.
O aluno deverá:
• Identificar a constituição de um colector solar térmico;
• Relacionar a importância de cada constituinte na sua aplicação solar térmica;
• Identificar a constituição de um colector solar fotovoltaico;
• Relacionar a importância de cada constituinte na sua aplicação solar fotovoltaica;
• Calcular o estudo energético de colectores solares para uma instalação;
• Identificar a orientação correcta de colectores solares numa dada instalação;
• Identificar a inclinação dos colectores solares numa dada instalação.
1. COLECTORES SOLARES TÉRMICOS
2. COLECTORES SOLARES FOTOVOLTAICOS
3. ESTUDO ENERGÉTICO DE COLECTORES SOLARES
4. ORIENTAÇÃO E INCLINAÇÃO DE COLECTORES SOLARES
.1 - Orientação de colectores solares
.2 - Inclinação de colectores solares
Edições CETOP.
42
Módulo 15: Colectores Solares
térmicos.
Congress.
43
MÓDULO 16
1. Apresentação
Pretende-se com este módulo que o aluno aplique os conhecimentos adquiridos nos módulos
específicos das disciplinas da Componente de Formação Técnica, devendo o seu leccionamento ser
articulado com o módulo de “Projecto de Sistemas Solares”, o de “Construção de um Sistema Solar
Térmico” e o de “Construção de um Sistema Solar Fotovoltaico”, que com a utilização de um
planeamento adequado,
elaborará a fundamentação, definirá o traçado e procederá ao
dimensionamento, com base em conceitos científicos e tecnológicos, consignados em normas
técnicas e em regulamentação própria, tendo como principal objectivo o desenvolvimento de dois
projectos específicos, um no âmbito da instalação de um sistema solar térmico e o outro, no âmbito do
sistema solar fotovoltaico.
Os projectos deverão ser de natureza concreta, visando a aplicação, de preferência
multidisciplinar, das matérias leccionadas.
O aluno deverá:
• Identificar todos os aspectos a ter em conta no projecto de um sistema solar térmico;
• Identificar todos os aspectos a ter em conta no projecto de um sistema solar fotovoltaico;
• Identificar todos os aspectos a ter em conta no dimensionamento de um sistema solar térmico;
• Identificar todos os aspectos a ter em conta no dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico,
• Identificar o número de colectores solares térmicos de uma instalação;
• Identificar o número de colectores solares fotovoltaicos de uma instalação;
• Identificar qual o isolamento térmico adequado a uma instalação solar.
1. PROJECTO
2. DIMENSIONAMENTO
3. CÁLCULO DE COLECTORES
44
MÓDULO 16: Sistemas Solares III
.1 - Colectores solares térmicos
.2 - Colectores solares fotovoltaicos
4. ISOLAMENTO TÉRMICO
Edições CETOP.
térmicos.
Congress.
45
MÓDULO 17
1.
Apresentação
Neste módulo pretende-se fazer uma abordagem aos vários tipos de corrosão e assim como,
analisar o desgaste das peças devido ao efeito do atrito, aliados a uma boa selecção dos
materiais/lubrificantes.
2.
Objectivos de Aprendizagem
O aluno deverá:
• Perceber os conceitos de atrito e corrosão.
• Entender os fenómenos físico-químicos envolvidos nos processos de corrosão e atrito bem como
suas correlações.
• Fazer cálculos elementares sobre forças de atrito.
• Conhecer as formas de os evitar ou reduzir os seus efeitos.
• Conhecer
os
tipos
de
lubrificantes,
formas
de
utilização,
metodologias
de
selecção,
armazenamento e manuseamento.
• Conhecer e perceber o funcionamento dos dispositivos e sistemas mecânicos usados na
lubrificação.
3.
Âmbito dos Conteúdos
1. CORROSÃO DOS MATERIAIS METÁLICOS
2. TIPOS DE CORROSÃO
.1 - Uniforme
.2 - Localizada
.3 - Intergranular
3. CAUSAS DA CORROSÃO
.1 - Química
.2 - Electroquímica
4. PROTECÇÕES CONTRA A CORROSÃO
.1 - Metalização
.2 - Pintura
.3 - Plastificação
.4 - Protecção catódica
46
MÓDULO 17: Corrosão, Atrito e Lubrificação
4. METAIS AUTOPROTECTORES
5. CONCEITOS E DEFINIÇÕES (Atrito, Atrito de Escorregamento e Atrito de Rolamento, Força de
Atrito e Lei do Atrito de Escorregamento)
6. CONCEITO DE LUBRIFICAÇÃO E DE LUBRIFICANTE.
7. TIPOS DE ÓLEOS E MASSAS LUBRIFICANTES, PROPRIEDADES, ADITIVOS E FACTORES
DE ESCOLHA DE UM LUBRIFICANTE
8. SISTEMAS DE LUBRIFICAÇÃO
.1 - Intermitente
.2 - Por imersão
.3 - Por chapinhagem
.4 - Sob pressão
.5 - Automática
9. DISPOSITIVOS DE LUBRIFICAÇÃO
.1 - Bombas e sistemas de refrigeração dos óleos
.2 - Elementos de um dispositivo de lubrificação
10. MANIPULAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE LUBRIFICANTES
• Rocha, Acácio Teixeira. Tecnologia Mecânica – Volume II. Coimbra Editora, Lda.
• Edição Móbil. Fundamentos da Lubrificação – Colecção Técnica. Edição Móbil
• Gentil, Vicente. Corrosão. Editora, Livros técnicos e Científicos Editora, S.A.
• Valente, Artur J.M e Lobo, Victor M.M. Corrosão – Fundamentos, Prevenção e Efluentes.
CENERTEC (CENTRO DE ENERGIA E TECNOLOGIA).
47
MÓDULO 18
1. Apresentação
Neste módulo irão ser estudados os vários tipos de transmissão e transformação de movimento.
Deverá efectuar-se uma articulação com a disciplina de Práticas oficinais, onde os alunos terão
oportunidade de desmontar/montar órgãos de transmissão e analisar os mecanismos de
transformação de movimento.
O aluno deverá:
• Identificar os diversos tipos de movimento.
• Saber relacionar os conceitos físicos e matemáticos envolvidos nas diversas transformações de
movimento.
• Conhecer os diversos dispositivos mecânicos utilizados na transformação de movimento.
• Realizar cálculos simples relativos às diversas transformações de movimento.
1. TRANSMISSÃO DE MOVIMENTO
.1 - Tipos de transmissão de movimento
.3 - Elementos característicos (sentido de rotação, variação de velocidade, transmissões simples e
transmissões múltiplas, orientação dos veios entre si, razão de transmissão e outros)
.2 - Cálculos de transmissão de movimento
2. SISTEMAS DE TRANSMISSÃO DE MOVIMENTO
.1 - Rodas de fricção
.2 - Tambores e correias
.3 - Rodas dentadas
.1 - Tipos de engrenagens
.2 - Elementos característicos da roda dentada
.3 - Condições de engrenamento
.4 - Razão de transmissão
3. TRANSFORMAÇÃO DE MOVIMENTO
.1 - Parafuso sem fim e roda helicoidal
.2 - Roda dentada e cremalheira
48
MÓDULO 18: Transmissão e Transformação de Movimento
.3 - Parafuso e porca
.4 - Manivela e corrediça oscilante
.5 - Cadeias ou correntes e rodas dentadas
.6 - Biela e manivela
.7 - Excêntricos e ressaltos
.8 - Cruz de malta
.9 - Cadeias cinemáticas
• Roseira, António Silva Lopes. Elementos de Mecânica – Ensino Técnico Profissional. Porto:
Porto Editora.
• B. J. Hamrock, Bo Jacobson, Stev R. Schmid. Fundamentals of Machine Elements. McGraw-hill.
49
MÓDULO 19
Aerodinâmica I
1. Apresentação
Pretende-se com este módulo, que os alunos adquiram os conceitos básicos sobre os parâmetros
e características do escoamento do ar.
O aluno deverá:
• Conhecer os parâmetros básicos de escoamento do ar, nomeadamente as forças em jogo e os
seus efeitos;
• Conhecer os instrumentos de medida e utilizá-los correctamente;
• Conhecer os regimes de escoamento do ar e os seus efeitos sobre uma superfície
1. NOÇÕES BÁSICAS
.1 - Força
.2 - Massa
.3 - Vectores
.4 - Momentos
.5 - Trabalho
.6 - Energia
.6 - Potência
.7 - Atrito
.8 - Condições de Equilíbrio
.9 - Leis de Movimento de Newton
.10 - Movimento Linear
.11 - Movimento Rotacional
2. MEDIÇÃO DA ATMOSFERA E DA VELOCIDADE DO AR
.1 - Propriedades da atmosfera
.2 - Equação da continuidade
.3 - Equação de Bernoulli
.4 - Medição da velocidade do ar
.5 - Regimes de escoamento
50
MÓDULO 19: Aerodinâmica I
.6 - Ondas de choque
3. FORÇAS AERODINÂMICAS
.1 - Força aerodinâmica
.2 - Momentos de intensidade aerodinâmica
.3 - Centro aerodinâmico
• Giles, Ranald V. Mecânica dos Fluídos e Hidráulica. Colecção Schaum, Editora Mcgraw-Hill, São
Paulo.
• Bastos, Francisco de Assis. Problemas de Mecânica dos Fluidos. Editora Guanabara, Rio de
Janeiro.
• Dale, Charles E., Lewis, James E. Flight Theory and Aerodynamics, A pratical guide for
operational safety.
51
MÓDULO 20
Aerodinâmica II
1. Apresentação
Pretende-se com este módulo, que os alunos saibam identificar e quantificar as forças de
escoamento do ar sobre uma superfície.
O aluno deverá:
• Conhecer os tipos de escoamento do ar, a sua influência sobre uma superfície em função de
alguns parâmetros que caracterizam o ar e a superfície;
• Determinar as forças de incidência e sustentação do ar sobre uma superfície;
• Definir o perfil de uma pá de um aerogerador, aplicando os conceitos adquiridos ao nível gráfico e
analítico.
1. SUSTENTAÇÃO
.1 - Equações de forças aerodinâmicas
.2 - Equação da sustentação
.3 - Ângulo de ataque
.4 - Características do bordo de sustentação
.5 - Teoria de Boundary
.6 - Número de Reynolds
.7 - Gradiente de pressão
.8 - Distribuição do ar (separação)
.9 - Coeficientes dos mecanismos de sustentação
2. IMPULSÃO
.1 - Equação da Impulsão
.2 - Ratio sustentação/impulsão
.3 - Escoamento laminar e turbulento
.4 - Efeito de superfície
.5 - Impulsão total
52
MÓDULO 20: Aerodinâmica II
• Giles, Ranald V. Mecânica dos Fluídos e Hidráulica. Colecção Schaum, Editora Mcgraw-Hill, São
Paulo.
• Bastos, Francisco de Assis. Problemas de Mecânica dos Fluidos. Editora Guanabara, Rio de
Janeiro.
• Dale, Charles E., Lewis, James E. Flight Theory and Aerodynamics, A pratical guide for
operational safety.
53
MÓDULO 21
Energia Eólica I
1. Apresentação
Com este módulo pretende-se que o aluno saiba identificar e caracterizar os vários tipos de
aerogeradores e de aeromotores, descrever a sua constituição e funcionamento, e enunciar os vários
tipos de aplicações. Pretende-se também que o aluno adquira conhecimentos que permitam avaliar o
comportamento aerodinâmico do vento (a transformação de energia cinética em mecânica), a sua
influência e os parâmetros necessários ao dimensionamento da máquina eólica.
O aluno deverá:
• Conhecer os tipos de aerogeradores e aeromotores existentes e a sua aplicação, bem assim como
a sua classificação;
• Identificar a teoria aerodinâmica para cálculo das pás do rotor;
• Identificar os locais propícios à instalação de um parque eólico e conhecer a legislação existente
aplicável ao sector;
• Realizar um balanço energético dos aparelhos electrodomésticos para o cálculo do aerogerador e
sistemas de acumulação.
1. AEROGERADORES E AEROMOTORES
.1 - Tipos classificação e aplicação
.2 - Impacto ambiental
2. VENTO
.1 - Estudo aerodinâmico e termodinâmico do vento.
.2 - Teorema de Betz. Número de Reynolds
.3 - Coeficiente de potência
.4 - Noções sobre a teoria do perfil das pás.
3. PARQUES EÓLICOS.
.1 - Generalidades
.2 - Estudo das condições para a instalação de um parque eólico
4. BALANÇO ENERGÉTICO
54
MÓDULO 21: Energia Eólica I
.1 - Utilização racional de energia
.2 - Consumos energéticos de electrodomésticos
.3 - Selecção de aerogeradores e acumuladores.
Congress.
Publishing Company.
55
MÓDULO 22
Energia Eólica II
1. Apresentação
Pretende-se com este módulo que o aluno adquira conhecimentos para identificar, analisar e
seleccionar os vários componentes de um aerogerador (para produção de electricidade) e de um
aeromotor (para bombagem de água), tendo também como base o seu modo de funcionamento, as
suas características e a interligação entre eles.
O aluno deverá:
• Identificar os vários componentes dos aerogeradores, em função da sua aplicação;
• Identificar os vários componentes dos aeromotores, em função da sua aplicação;
• Conhecer o modo de funcionamento, as características, o seu rendimento, e a interligação com os
outros componentes;
• Conduzir o processo de construção de um aerogerador;
• Conduzir o processo de construção de um aeromotor;
• Analisar um esquema de montagem tanto ao nível mecânico como ao nível eléctrico;
• Compreender a sequência e os procedimentos utilizados na montagem e desmontagem de um
aerogerador;
• Compreender a sequência e os procedimentos utilizados na montagem e desmontagem de um
aeromotor;
1. AEROGERADOR
.1 - Constituição
.1 - Orgãos constituintes, sua função e interligação
.2 - Dispositivos de orientação da nacel (leme, eólica auxiliar, dispositivos)
.3 - Dispositivos de regulação da velocidade das pás (fixas e orientáveis)
.4 - Multiplicador de velocidades (tipos)
.2 - Produção de energia eléctrica
.1 - Baterias acumuladoras (acumuladores de chumbo e alcalinos)
.2 - Geradores eléctricos (de corrente contínua e de corrente alternada)
56
MÓDULO 22: Energia Eólica II
.3 - Aplicações
2. AEROMOTOR
1 - Constituição
.1 - Orgãos constituintes, sua função e interligação
.2 - Dispositivos de orientação da nacel (leme, eólica auxiliar, dispositivos)
.3 - Dispositivos de regulação da velocidade das pás (fixas e orientáveis)
.4 - Multiplicador de velocidades (tipos)
.2 - Aplicações
Congress.
Publishing Company.
57
MÓDULO 23
Energia Eólica III
1. Apresentação
No módulo de Energia Eólica III será feita uma abordagem aos parâmetros de cálculo energético,
bem como à orientação e inclinação dos mesmos, assim como, à selecção e dimensionamento de um
aerogerador e de um aeromotor, tendo em consideração aplicações específicas.
O aluno deverá:
• Identificar que tipo de aerogerador ou aeromotor deverá ser seleccionado, para cada aplicação
específica;
• Definir os materiais constituintes para proceder ao seu dimensionamento e selecção;
• Analisar um esquema de montagem e proceder à sua montagem e reparação;
• Identificar avarias mais comuns e relacionar o tipo de avaria com a reparação.
1. AEROGERADORES
.1 - Dimensionamento
.1 - Analítico
.2 - Gráfico
.2 - Selecção dos componentes
.3 - Análise da constituição e princípio de funcionamento
.4 - Esquemas de montagem
.1 - Mecânica
.2 - Eléctrica
.1 - Prevenção de avarias
.2 - Detecção de avarias e procedimentos de reparação
.3 - Conservação
.4 - Manual de Manutenção
2. AEROMOTORES
.1 - Dimensionamento
.1 - Analítico
58
MÓDULO 23: Energia Eólica III
.2 - Gráfico
.2 - Selecção dos componentes
.3 - Análise da constituição e princípio de funcionamento
.4 - Esquema de montagem
.1 - Prevenção de avarias
.2 - Detecção de avarias e procedimentos de reparação
.3 - Conservação
.4 - Elaboração do Manual de Manutenção
Congress.
Publishing Company.
59
MÓDULO 24
Energia Eólica IV
1. Apresentação
Com este módulo pretende-se que o aluno adquira conhecimentos e capacidades, para analisar e
gerir a implementação de um projecto ao nível técnico - financeiro na área da energia eólica.
O aluno deverá:
• Identificar e caracterizar um projecto industrial;
• Adquirir conhecimentos na área da contabilidade geral e analítica;
• Conhecer os vários parâmetros, que definem a viabilidade de um projecto;
• Conhecer as linhas de financiamento existentes para o sector e a legislação específica;
• Analisar a rendibilidade do projecto, ao nível do financiamento, custos do capital e análise do risco;
• Analisar um projecto de investimento, programar as fases de arranque e implementação do
mesmo.
1. PROJECTO INDUSTRIAL: ÂMBITO E CARACTERIZAÇÃO
2. FASES DE DECISÃO
3. ESTUDOS PRÉVIOS À ANÁLISE E AVALIAÇÃO DO PROJECTO
.1 - Estudos técnicos
.2 - Estudos de mercado
.3 - Análise dos custos de investimento
.4 - Previsão de receitas e custos de exploração
.5 - Forma jurídica do projecto
4. ANÁLISE E AVALIAÇÃO DO PROJECTO
.1 - Financiamento e investimento
.2 - Custo de capital
.3 - Análise do risco e a incerteza na avaliação de projectos
.4 - Fases de arranque e implementação
60
MÓDULO 24: Energia Eólica IV
Congress.
Publishing Company.
• Rui A. L. Feio. GESTÃO DE PROJECTOS, com o Microsoft Project 2002. FCA – Editora de
Informática.
• Roldão, V. Gestão de Projectos. Monitor.
• Decretos-Lei n.º 312/2001 - Licenciamento dos Projectos
• Decretos-Lei n.º 189/88 de 27 de Maio, n.º 168/99 de 18 de Maio, n.º 339-C/2001 de 29 de
Dezembro e n.º33A/2005 de 16 de Fevereiro - Regime Especial para Produção de Electricidade
com base em Fontes de Energia Renováveis. Portaria 416/90 - Contrato com a EDP.
• Anexo II do DL 168/99, com as alterações do Decretos-Lei n.º 339-C/2001 e Decretos-Lei n.º 33A/2005 - Tarifa em vigor de pagamento da energia eléctrica renovável.
para Reduzir a Dependência de Portugal face ao Petróleo.
• Resolução do Conselho de Ministros n.º 119/2004, de 31 de Julho - Plano Nacional para as
Alterações Climáticas (PNAC).
• Resolução do Conselho de Ministros nº 63/2003, de 13 de Março - Política Energética Nacional
para Reduzir a Dependência de Portugal face ao Petróleo
• http://www.inegi.up.pt INEGI (Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial)
• http://www.ewea.org EWEA (European Wind Energy Association)
• http://europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/index_en.html European Commission
Directorate-General for Energy and Transport
61
MÓDULO 25
1. Apresentação
As energias renováveis e a bioenergia em particular, podem proporcionar um importante contributo
para a qualidade do ambiente e preservação dos recursos naturais. Conhecer as diferentes formas de
poluição constitui a base para o entendimento da contribuição da bioenergia para os objectivos de
protecção ambiental, preocupação essa que deve estar inerentes a todas as actividades económicos
na sociedade moderna. A abordagem aos diversos temas deste módulo tem como principal objectivo a
sensibilização do aluno para a importância da protecção ambiental.
Este módulo dará continuidade aos temas leccionados nos módulos de “Energias” e de “Energias
Renováveis” da disciplina de Tecnologia e Processos e em articulação com o módulo de “Higiene,
Segurança e Ambiente”, da disciplina de Organização Industrial, no que concerne aos temas comuns.
O aluno deverá:
• Compreender as noções e conceitos de base essenciais ao entendimento das questões de
qualidade de vida e protecção ambiental;
• Identificar e caracterizar as vantagens (e desvantagens) ambientais resultantes da utilização de
fontes de energia renováveis;
• Distinguir as principais formas de poluição, suas origens, legislação aplicável e formas de controlo,
minimização e tratamento.
1. GENERALIDADES SOBRE ECOLOGIA E AMBIENTE (Noções, princípios e conceitos em ecologia
e ambiente)
2. UTILIZAÇÃO DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS
.1 - Vantagens (melhoria da qualidade do ambiente a nível local, regional e global)
.2 - Desvantagens
3. POLUIÇÃO
.1 - Poluição da água
.1 - Poluentes químicos, orgânicos e microbiológicos
.2 - Normas de qualidade e legislação de controlo
.3 - Tratamento de águas residuais e de lamas
62
MÓDULO 25: Ambiente e Controlo da Poluição
.4 - Principal legislação aplicável
.2 - Tratamento de resíduos
.1 - Recuperação, reutilização e reciclagem de resíduos
.2 - Deposição em aterro e incineração
.3 - Tratamento de resíduos perigosos
.4 - Contaminação de solos e aquíferos
3. - Poluição do ar
.1 - Origem e efeitos dos poluentes atmosféricos
.2 - Normas de qualidade e limites de emissão
.4 - Formas e tecnologias de controlo da poluição atmosférica
4. - Poluição sonora
.1 - Efeitos do ruído na saúde
.2 - Normas e legislação
.3 - Controlo do ruído
Comissão para as Alterações Climáticas (2001), Programa Nacional para as Alterações
Climáticas - Versão 2001 para discussão pública, DGA, Lisboa
Coucello, V. 1998. "A Energia e o Protocolo de Quioto", Economia & Prospectiva, Vol. II, nº 2
(Jul./Set.), pág. 15-26, Ministério da Economia
Gomes, João. Poluição Atmosférica: um manual universitário. Publindústria, Edições Técnicas.
Martinho, M. e Gonçalves M. Gestão de resíduos. Universidade Aberta.
Metcalf & Eddy. Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse (third edition). McGraw-Hill
Plano Nacional para as Alterações Climáticas (PNAC) - Resolução do Conselho de Ministros n.º
119/2004 de 31 de Julho
• Porteous, Andrew. Dictionary of environmental science and technology, 3ª edição, John Wiley
& Sons Ltd
63
MÓDULO 26
Bioenergia
1. Apresentação
A bioenergia, como um dos mais antigos vectores energéticos, apresenta-se como um forma de
armazenamento e utilização da energia solar. No entanto, apresenta diferentes vertentes que importa
distinguir e analisar, tanto na perspectiva da produção como na perspectiva da conversão e utilização
energética. Com o previsto esgotamento dos recursos fósseis, surge agora um interesse renovado na
bioenergia e na sua utilização adaptada às exigências da sociedade moderna, interesse esse que se
vem manifestando em estratégias e políticas de apoio ao desenvolvimento. Neste módulo será feita
uma abordagem à importância da Bioenergia e às diferentes formas de utilização.
O aluno deverá:
• Entender a produção de biomassa para fins energéticos a nível global e sua importância como
forma de armazenamento e utilização de energia;
• Conhecer a evolução histórica relativa ao aproveitamento da biomassa para fins energéticos;
• Distinguir os diferentes sistemas de produção e utilização de biomassa sólida, líquida e gasosa;
• Conhecer a extensão e formas mais utilizadas de aproveitamento energético de biomassa em
Portugal, na Europa e no mundo;
• Conhecer as tendências e perspectivas de desenvolvimento futuro para a bioenergia.
1. BALANÇOS GLOBAIS DE BIOMASSA E BIOENERGIA
2. BIOMASSA VEGETAL E ANIMAL
.1 - Produção
.2 - Utilização
.1 - Fins alimentares
.2 - Fins industriais
.3 - Fins energéticos
3. EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DA BIOENERGIA
4. SISTEMAS DE CONVERSÃO DE BIOENERGIA E APLICAÇÕES
.1 - Biocombustíveis sólidos
.2 - Biocombustíveis líquidos
64
MÓDULO 26: Bioenergia
.3 - Biocombustíveis gasosos
5. UTILIZAÇÃO DE BIOENERGIA NO MUNDO, NA EUROPA E EM PORTUGAL
6. ESTRATÉGIAS, PLANOS E LEGISLAÇÃO EUROPEIA E NACIONAL, APLICÁVEIS
7. PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTO
• CEEETA. The Use of Biomass for Energy Purposes in the European Union Islands, contrato
• Centre for Biomass Technology (2000), Danish Bioenergy Solutions: Reliable and Efficiency,
Centre for Biomass Technology.
• IDAE , [s. d.], Energy from Biomass: Principles and Aplications, THERMIE Programme Action
RE11, IDAE para a DGXVII da Comisssão Europeia, Madrid.
65
MÓDULO 27
1. Apresentação
A produção e utilização de biomassa sólida para fins energéticos é a forma mais antiga de
bioenergia e tem sido sempre utilizada de forma extensiva em todo o mundo. Embora mantendo os
mesmos princípios básicos de produção e utilização, o leque de possibilidades aos nível dos recursos
de biomassa disponíveis e de tecnologias de conversão energética é hoje diversificado e melhor
adaptado às necesidades dos utilizadores. Este módulo faz uma abordagem ao processo de produção
de biocombustíveis sólidos.
O aluno deverá:
• Compreender os mecanismos básicos de produção de biomassa sólida como forma de
armazenamento de energia;
• Distinguir e caracterizar os principais recursos de biomassa sólida disponível para utilização
energética;
• Conhecer os mecanismos de recolha, transporte e de transformação de biomassa sólida para
utilização como combustível adequado às necessidades dos utilizadores;
•
Distinguir as várias formas de conversão energética de biomassa sólida e as principais formas de
energia produzidas.
1. FOTOSSÍNTESE E FLUXOS DE ENERGIA NA BIOESFERA
2. ARMAZENAMENTO DE ENERGIA NA FORMA DE BIOMASSA VEGETAL
3. MATÉRIAS-PRIMAS
.1 - Biomassa e resíduos florestais
.2 - Resíduos da indústria de processamento de madeira
.3 - Resíduos agrícolas
.4 - Culturas energéticas
.5 - Outros recursos
4. RECOLHA, TRANSPORTE E CONDICIONAMENTO DA BIOMASSA (SECAGEM E
DENSIFICAÇÃO)
66
MÓDULO 27: Biocombustíveis (Sólidos)
5. CONVERSÃO ENERGÉTICA
.1 - Combustão
.2 - Gasificação e pirólise
.3 - Produção de água quente e vapor
.4 - Produção de energia eléctrica
.5 - Cogeração
• Centre for Biomass Technology. Danish Bioenergy Solutions: Reliable and Efficiency. Centre
for Biomass Technology.
• Programa de Actuação para Reduzir a Dependência de Portugal face ao Petróleo - Resolução
do Conselho de Ministros nº 171/2004, de 29 de Novembro
• IDAE Biomassa, (Manuales de Energias Renovables; 5), Secretaria General de la Energia y
• IDAE. Energy from Biomass: Principles and Aplications, THERMIE Programme Action RE11,
• TEKES. Growing Power. Bioenergy technology from Finland, TEKES Technology Development
Center Finland.
• www.idae.es IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energia – do Ministério de
67
MÓDULO 28
1. Apresentação
Os transportes são um dos principais sectores responsáveis pelo consumo de energia primária e
poluição atmosférica. Neste contexto, os biocombustíveis líquidos podem assumir um lugar de grande
relevância na diminuição da dependência energética de recursos fósseis importados e na redução das
emissões de dióxidos de carbono e outros GEE para a atmosfera. Tal oportunidade foi já reconhecida
a nível Europeu através da definição de metas para a penetração os biocombustíveis no consumo
interno. Importa, por isso, conhecer as fontes, tecnologias de conversão e possibilidades de aplicação
deste produto.
O aluno deverá:
• Distinguir entre os principais biocombustíveis líquidos disponíveis e as respectivas matérias-primas
para produção;
• Caracterizar os principais processos e tecnologias para produção de biocombustíveis líquidos;
• Conhecer as formas de utilização e as principais aplicações;
• Conhecer as principais vantagens ambientais da utilização de biocombustíveis líquidos.
1. CARACTERÍSTICAS, ESPECIFICAÇÕES E NORMAS APLICÁVEIS (biodiesel, bioetanol, ETBE,
MTBE, metanol)
2. MATÉRIAS-PRIMAS (girassol, colza, óleos vegetais usados, beterraba, cereais, resíduos
lenhocelulósicos, etc)
3. PROCESSOS E TECNOLOGIAS DE PRODUÇÃO
.1 - Trans-esterificação
.2 - Fermentação alcoólica
.3 - Subprodutos
.4 - Reagentes
4. UTILIZAÇÃO
.1 - Em mistura ou puro
.2 - Adaptação de motores
68
MÓDULO 28: Biocombustíveis II (Líquidos)
.3 - Equipamentos de queima
5. APLICAÇÕES
.1 - Combustível rodoviário, ferroviário, fluvial
.2 - Combustível para aquecimento
6. VANTAGENS ENERGÉTICAS E AMBIENTAIS
• Directiva 2003/30/EC, de 8 de Maio de 2003 - Relativa à promoção do uso de biocombustíveis
para transporte.
Center Finland.
69
MÓDULO 29
1. Apresentação
A digestão anaeróbia de resíduos de natureza orgânica traduz uma opção viável e madura de
tratamento de resíduos com recuperação energética. É uma via útil para a integração da protecção e
controlo ambiental com a produção de energia a partir de fontes renováveis. Conhecer as várias
vertentes e possibilidades de aplicação desta tecnologia e de outras para produção de
biocombustíveis gasosos representa uma mais valia útil no contexto das actividades pecuárias, na
indústria agro-alimentar e outras onde haja geração de resíduos de interessante valor energético.
O aluno deverá:
• Conhecer os processos biológicos de transformação de matéria orgânica em biogás;
• Identificar e distinguir as principais fontes de matéria orgânica passíveis de ser transformadas em
biogás;
• Caracterizar as principais tecnologias de conversão de matéria orgânica em biogás;
• Identificar as principais e melhores opções para valorização energética do biogás produzido;
• Estudar e caracterizar as possibilidades de aplicação do processo de digestão anaeróbia à
valorização de resíduos sólidos urbanos;
• Conhecer os processos de transformação de resíduos com elevado valor energético em gases
passíveis de ser utilizados como combustível.
1. DIGESTÃO ANAERÓBIA DE RESÍDUOS ORGÂNICOS
2. PRODUÇÃO DE BIOGÁS
.1 - Microbiologia e bioquímica da digestão anaeróbia
.2 - Factores ambientais
.3 - Tecnologia e reactores
.4 - Resíduos como matéria prima
3. UTILIZAÇÃO DE BIOGÁS
.1 - Recurso energético
.2 - Depuração, armazenamento, transporte e compressão
70
MÓDULO 29: Biocombustíveis III (Gasosos)
.3 - Queima em caldeiras e grupos motor-gerador
4. PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DE BIOGÁS EM ATERRO E EM SISTEMAS DE DIGESTÃO
ANAERÓBIA DE RSU
5. GASIFICAÇÃO DE BIOMASSA
.1 - Processo termo-químico
.2 - Reactores
.3 - Produção e limpeza de gás combustível
.4 - Conversão energética do gás produzido
• Directiva 2003/30/EC, de 8 de Maio de 2003 relativa à promoção do uso de biocombustíveis para
transporte
• Lopes, Madeira e Fonseca, Álvaro. Biologia Microbiana. Universidade Aberta
• Martinho, M. e Gonçalves M. Gestão de resíduos. Universidade Aberta
• Metcalf & Eddy. Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse (third edition). McGraw-Hill
• Santos, P.J. Guia Técnico de Biogás. Centro para a Conservação de Energia.
Center Finland.
71
MÓDULO 29: Biocombustíveis III (Gasosos)
72
Índice Geral
Parte I – Orgânica Geral
Página
1. Caracterização da Disciplina
2
2. Visão Geral do Programa
2
3. Competências a Desenvolver
3
4. Orientações Metodológicas / Avaliação
3
5. Elenco Modular
4
6. Bibliografia
5
Parte II – Módulos
Módulo 1
Metrologia
12
Módulo 2
15
Módulo 3
18
Módulo 4
20
Módulo 5
22
Módulo 6
Energias
25
Módulo 7
27
Módulo 8
Corrosão
29
Módulo 9
31
Módulo 10
Energia Solar
33
Módulo 11
Termodinâmica I
34
Módulo 12
Termodinâmica II
36
Módulo 13
Sistemas Solares I
38
Módulo 14
Sistemas Solares II
40
Módulo 15
Colectores Solares
42
Módulo 16
44
Módulo 17
46
73
Parte II – Módulos (Continuação)
Página
Módulo 18
48
Módulo 19
Aerodinâmica I
50
Módulo 20
Aerodinâmica II
52
Módulo 21
Energia Eólica I
54
Módulo 22
Energia Eólica II
56
Módulo 23
Energia Eólica III
58
Módulo 24
Energia Eólica IV
60
Módulo 25
62
Módulo 26
Bioenergia
64
Módulo 27
66
Módulo 28
68
Módulo 29
70
74

PROGRAMA Tecnologia e Processos

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