Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Matelli, José Alexandre
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91643
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduaçao em Engenharia Mecânica
id UFSC_19cbd09ed1e2a898ea214fe40ca45730
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/91643
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás naturalEngenharia mecânicaSistemas de computaçãoEnergia eletrica e calor -CogeracaoGas naturalInteligencia artificialRaciocinio baseado em casos (Inteligencia artificial)Sistemas especialistas (Computação)Inteligencia artificialTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduaçao em Engenharia MecânicaCogeração é definida como a produção simultânea de energia eletromecânica e energia térmica útil a partir de uma mesma fonte energética, permitindo assim que a energia contida no combustível seja utilizada de modo mais eficiente e racional do que a geração independente de energia elétrica e calor. Conseqüentemente, tem um forte apelo tanto do ponto de vista de eficiência, devido principalmente aos custos de ombustíveis e impactos ambientais, como do ponto de vista de geração distribuída de energia, já que, dada a proximidade entre a planta e o local de consumo, dispensam-se subestações e linhas de transmissão de alta tensão. O projeto de uma planta de cogeração é um problema de síntese sujeito fundamentalmente a restrições termodinâmicas. Inclui a alocação e dimensionamento de componentes diversos, de modo a satisfazer as demandas de energia elétrica e de calor útil. Apesar de sua complexidade, é um problema que é resolvido de modo robusto por especialistas, o que sugere o uso de ferramentas de inteligência artificial (IA) para resolvê-lo computacionalmente, tais como Sistemas Especialistas (SE) e Raciocínio Baseado em Casos (RBC). No presente trabalho são desenvolvidos dois protótipos de sistemas computacionais inteligentes, baseados nas técnicas SE e RBC, respectivamente. Os protótipos são utilizados para apoio às fases de projeto conceitual e preliminar de plantas de cogeração, considerando cargas de energia elétrica, vapor saturado e água gelada como requisitos de projeto. Os protótipos apresentam características que não são encontradas em nenhum sistema computacional para esse domínio disponível até o momento, tais como explicação da solução (no protótipo SE) e aprendizado a partir da própria experiência (no protótipo RBC). A combinação das duas técnicas em um único protótipo é também discutida. Finalmente, o uso dos protótipos é demonstrado através da resolução de alguns casos selecionados, sendo que cada um representa um diferente conjunto de requisitos de projeto. Cogeneration is defined as the simultaneous production of power and useful thermal energy from the same energy source, so that the fuel energy is used in a more rational and efficient way when compared to the separated production of power and heat. Thus, it has a strong appeal from both an efficiency point of view (due mainly to the fuel costs and environmental impact) and a distributed generation point of view, for the proximity between the plant and the user makes substations and transmission lines superfluous. The design of a cogeneration plant is a synthesis problem subject to thermodynamic constraints. It includes allocation and sizing of several components, such that power and useful heat demands must be satisfied. Despite its complexity, it is a problem that is robustly solved by human experts, which suggests the use of artificial intelligence (AI) tools to solve it computationally. Well known AI tools are Expert Systems (ES) and Case-Based Reasoning (CBR). In this work, two intelligent computational prototypes are developed, based on ES and CBR techniques, respectively. The prototypes are used to support the conceptual and preliminary phases of the cogeneration plant design, considering power, saturated steam and chilled water as design requirements. The prototypes present characteristics # such as solution explanation (ES prototype) and learning from previous experiences (CBR prototype) # that are not known in any of the available computational systems in this engineering domain. The combination of both ES and CBR techniques in a single prototype is discussed as well. Finally, the prototype use is shown by solving some selected cases, each case representing a different set of design requirements.Florianópolis, SCBazzo, EdsonSilva, Jonny Carlos daUniversidade Federal de Santa CatarinaMatelli, José Alexandre2012-10-24T01:05:26Z2012-10-24T01:05:26Z20082008info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis134 f.| il., grafs., tabs.application/pdf262294http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91643porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2013-04-30T21:14:04Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/91643Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-04-30T21:14:04Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
title Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
spellingShingle Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
Matelli, José Alexandre
Engenharia mecânica
Sistemas de computação
Energia eletrica e calor -
Cogeracao
Gas natural
Inteligencia artificial
Raciocinio baseado em casos (Inteligencia artificial)
Sistemas especialistas (Computação)
Inteligencia artificial
title_short Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
title_full Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
title_fullStr Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
title_full_unstemmed Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
title_sort Sistemas baseados em conhecimento para projeto de plantas de cogeração a gás natural
author Matelli, José Alexandre
author_facet Matelli, José Alexandre
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Bazzo, Edson
Silva, Jonny Carlos da
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Matelli, José Alexandre
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia mecânica
Sistemas de computação
Energia eletrica e calor -
Cogeracao
Gas natural
Inteligencia artificial
Raciocinio baseado em casos (Inteligencia artificial)
Sistemas especialistas (Computação)
Inteligencia artificial
topic Engenharia mecânica
Sistemas de computação
Energia eletrica e calor -
Cogeracao
Gas natural
Inteligencia artificial
Raciocinio baseado em casos (Inteligencia artificial)
Sistemas especialistas (Computação)
Inteligencia artificial
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduaçao em Engenharia Mecânica
publishDate 2008
dc.date.none.fl_str_mv 2008
2008
2012-10-24T01:05:26Z
2012-10-24T01:05:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 262294
http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91643
identifier_str_mv 262294
url http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91643
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 134 f.| il., grafs., tabs.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Florianópolis, SC
publisher.none.fl_str_mv Florianópolis, SC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652082870222848