Conhecimentos de Base Recomendados
Não Aplicável.
Métodos de Ensino
As metodologias de ensino, alicerçadas na aprendizagem ativa e colaborativa, organizam-se numa sequência que favorece a aquisição dos conceitos teóricos fundamentais, a resolução de exercícios de aplicação e a análise de casos práticos.
Aulas Teóricas
O método expositivo, complementado por momentos ativos individuais e em pequenos grupos, visa reforçar a compreensão dos conceitos e incentivar a participação dos estudantes. Poderão ainda ser integradas visitas de estudo, palestras ou seminários, sempre que relevantes para os objetivos da unidade curricular.
Aulas Teórico-Práticas
Nas aulas teórico-práticas, os estudantes resolvem exercícios de aplicação e desenvolvem atividades de reflexão orientada, consolidando os conhecimentos adquiridos através da resolução de problemas técnicos e da análise de casos reais.
Adicionalmente, serão desenvolvidos dois trabalhos de grupo, que implicam a análise, o desenvolvimento e a apresentação de soluções para problemas técnicos específicos. A apresentação dos resultados perante os pares visa estimular a discussão crítica e reforçar a consolidação dos conhecimentos adquiridos.
Resultados de Aprendizagem
- Calcular grandezas elétricas em sistemas de corrente alternada (CA) e interpretar os resultados obtidos.
- Identificar fontes primárias de energia e avaliar a sua utilidade na produção de energia elétrica, considerando tanto a geração de calor como os processos de conversão entre diferentes formas de energia.
- Analisar a estrutura das redes elétricas e explicar a possibilidade de coexistência de redes de corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC), comparando os princípios de conversão, as vantagens e desvantagens, e avaliar os eventuais impactos nas redes elétricas.
- Classificar e caracterizar cargas de redes elétricas, com ênfase em motores e os seus sistemas de acionamento.
- Compreender os princípios de instalação, dimensionamento e proteção de canalizações elétricas industriais, e relacionar esses princípios com esquemas de proteção contra contactos diretos e indiretos.
- Avaliar riscos e descrever procedimentos necessários para intervenções em redes elétricas.
- Interpretar os regimes tarifários aplicáveis, analisar as parcelas das faturas de energia, otimizar os custos de energia e propor alternativas para a redução de custos através da diminuição de consumos, com foco na redução do consumo.
Programa
1. Sistema Elétrico Português
– Fontes primárias de energia e processos de conversão
– Cogeração e integração de fontes de energia renovável
– Transporte, distribuição e utilização de energia elétrica
2. Introdução ao Estudo de Sistemas Elétricos em Corrente Alternada (CA)
– Caracterização de sinais sinusoidais e Transformada de Steinmetz
– Análise de circuitos monofásicos e trifásicos
– Potência aparente, ativa e reativa em sistemas de CA
3. Redes Elétricas
– Transformadores e redes híbridas
– Conversão de energia
– Configuração e operação de redes elétricas
4. Cargas Elétricas e Eletromecânicas
– Tipos de cargas e princípios de funcionamento de máquinas elétricas
– Motores de indução e controlo de movimento
– Aplicações industriais de cargas eletromecânicas
5. Princípios de Dimensionamento de Redes Elétricas Industriais
– Fatores de utilização e de simultaneidade
– Métodos de instalação de redes elétricas
– Proteção contra sobrecorrentes e curtos-circuitos
6. Exploração de Redes Elétricas Industriais
– Riscos elétricos e sistemas de ligação à terra
– Proteção e segurança em instalações elétricas
– Planeamento e gestão de intervenções em redes elétricas
7. Gestão Energética na Indústria
– Análise de custos energéticos e faturação de energia elétrica
– Estratégias de eficiência energética e redução de custos
– Implementação de medidas de gestão de energia
Docente(s) responsável(eis)
Carlos Manuel Borralho Machado FerreiraMétodos de Avaliação
A avaliação poderá ser realizada ao longo do semestre (avaliação periódica/contínua) ou em exame final. Todos os alunos inscritos na unidade curricular têm acesso às provas de avaliação parcial (frequências), desde que o número de faltas não justificadas às aulas (teóricas e teórico-práticas) não ultrapasse 25% das aulas efetivamente lecionadas. As faltas dadas pelos estudantes no decorrer da atividade letiva, nomeadamente as faltas dos estudantes abrangidos pelos regimes especiais, caso se enquadrem nas situações previstas no artigo 12.º do "Regulamento Académico do 1.º Ciclo de Estudos do Instituto Politécnico de Coimbra" e demais legislação e regulamentação em vigor, podem ser justificadas, não sendo contabilizadas para efeitos de obtenção de frequência à unidade curricular.
Avaliação periódica/contínua
a) Trabalho 1: 15%, sem nota mínima.
Permitido o uso de Inteligência Artificial (IA) na pesquisa, estruturação e redação do trabalho. Deve ser explicitamente indicada e citada a utilização de IA.
b) Primeiro teste intermédio: 35%
- Parte Teórica: 50% (mínimo de 25%)
- Parte Teórico-prática: 50% (mínimo de 25%)
Não é permitido qualquer uso de IA. Na parte prática, é permitida a utilização de uma máquina de calcular e a consulta de um formulário fornecido pelo docente.
c) Trabalho 2: 15%, sem nota mínima.
Permitido o uso de IA na pesquisa, estruturação e redação do trabalho. Deve ser explicitamente indicada e citada a utilização de IA.
d) Segundo teste intermédio: 35%
- Parte Teórica: 50% (mínimo de 25%)
- Parte Teórico-prática: 50% (mínimo de 25%)
Não é permitido qualquer uso de IA. Na parte prática, é permitida a utilização de uma máquina de calcular e a consulta de um formulário fornecido pelo docente.
Classificação Final (CF) da avaliação periódica/contínua:
Trabalho 1x15% + Teste 1x35%+ Trabalho 2x15% + Teste 2x35%
Avaliação por exame
a) Exame - Parte Teórica: 50% (mínimo de 25%)
b) Exame - Parte Teórico-prática: 50% (mínimo de 25%)
Não é permitido qualquer uso de IA. Na parte prática, é permitida a utilização de uma máquina de calcular e a consulta de um formulário fornecido pelo docente.
Classificação Final (CF) da avaliação por exame:
CF = Teóricax50% + Teórico-práticax50%
As provas de avaliação são classificadas numa escala de 0 a 20 valores. Para obter aprovação, é necessário alcançar uma classificação final igual ou superior a 9,5 valores, tanto na avaliação periódica/contínua como na avaliação por exame.
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
Bibliografia principal
Disponível na biblioteca do ISEC:
Irwin, J. D., Nelms, R. M., & Patnaik, A. (2015). Engineering circuit analysis (11th ed.). Wiley. (Cota: 1-3-195)
International Energy Agency. (2010). Energy technology perspectives 2010: Scenarios & strategies to 2050. OECD/IEA. (Cota: 1-2-338)
Bolotinha, M. (2019). Transformadores de potência. Engebook. (Cota: 1-2-611)
Kaiser, J. (1997). Electrical power: Motors, controls, generators, transformers. The Goodheart-Willcox Company. (Cota: 1-4-85)
Boldea, I., & Nasar, S. A. (2001). The induction machine handbook. CRC Press. (Cota: 1-4-150)
Ribeiro de Sá, (2010). Guia de aplicações de gestão de energia e eficiência energética (2ª ed.). Publindústria. (Cotas: 1-9-156 e 1-9-229 )
Roldán Viloria, J. (2000). Seguridad en las instalaciones eléctricas. Ediciones Paraninfo. (Cota: 1-5-85)
Paiva, J. P. (2007). Redes de Energia Eléctrica, uma Análise Sistémica (2ª ed.). IST Press. (Cotas: 1-2-264 e 1-2-262)