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- Intelligent micro-cogeneration systems for residential grids: a sustainable solution for efficient energy managementPublication . Cardoso, Daniel; Nunes, Daniel Figueira; Faria, João; Fael, Paulo; Gaspar, Pedro DinisThis paper presents an optimization approach for Micro-cogeneration systems with internal combustion engines integrated into residential grids, addressing power demand failures caused by intermittent renewable energy sources. The proposed method leverages machine learning techniques, control strategies, and grid data to improve system flexibility and efficiency in meeting electricity and domestic hot water demands. Historical residential grid data were analysed to develop a machine learning-based demand prediction model for electricity and hot water. Thermal energy storage was integrated into the Micro-cogeneration system to enhance flexibility. An optimization model was created, considering efficiency, emissions, and cost while adapting to real-time demand changes. A control strategy was designed for the flexible operation of the Micro-cogeneration system, addressing excess thermal energy storage and resource allocation. The proposed solution’s effectiveness was validated through simulations, with results demonstrating the Micro-cogeneration system’s ability to efficiently address high electricity and hot water demand periods while mitigating power demand failures from renewable energy sources. The research presents a novel approach with the potential to significantly improve grid resilience, energy efficiency, and renewable energy integration in residential grids, contributing to more sustainable and reliable energy systems.
- Máquina de análise e correcção de deformações em molas de lâminaPublication . Casimiro, Filipe Emanuel Dias Azevedo; Gaspar, Pedro Dinis; Fael, Paulo; Espírito Santo, António; Ribeiro, BrunoNo processo de fabrico automatizado de molas de lâmina surgem alguns problemas, fazendo com que as molas, na sua forma final, contenham algumas deformações. Tudo isto influencia o seu desempenho e é importante efectuar as correcções necessárias, de modo a ir ao encontro das elevadas exigências de qualidade. Não existido na indústria sistemas automatizados para efectuar este processo de correcção, sendo ele actualmente realizado de forma manual, surge a necessidade de criar uma máquina que analise as deformações das molas e que, posteriormente, proceda à sua correcção de forma totalmente automatizada. Neste artigo é apresentado o projecto de desenvolvimento e de dimensionamento de um sistema de análise e correcção de molas de lâmina, sendo apresentadas algumas soluções inovadoras.
- Knowledge and attitudes development through didactic competitions: Spaghetti Bridge Contest at UBIPublication . Gaspar, Pedro Dinis; Guerman, Anna; Fael, Paulo; Fernandes, CarlosThe main objective of the Spaghetti Bridge Contest promoted by the Department of Electromechanical Engineering of the University of Beira Interior (Portugal) is to encourage the creative capacities of students and improve their attitudes towards learning. The knowledge acquired in the Applied Mechanics course is applied in the project of a bridge built with such a common material as spaghetti. This annual event aims to increase the students' interest in research providing ingenious solutions to problem. Up to date, the contest had twelve editions; it is precursor in Portugal of similar events organized by other institutions of Higher, Secondary and Basic education levels. This paper presents the evolution of the event since its origin, regarding both the solutions found by students to consecutively beat the resistance records, and the motivation in participating in such a didactic contest devoted to engineering education
- Concurso de Pontes de Esparguete: Engenho e CriatividadePublication . Guerman, Anna; Gaspar, Pedro Dinis; Fael, Paulo; Fernandes, Carlos; Espírito Santo, António; Ribeiro, Bruno; Santos, Fernando CharruaO principal objectivo do concurso de Pontes de Esparguete promovido pelos Departamentos de Engenharia Electromecânica e de Engenharia Civil é incentivar as capacidades criativas dos alunos aplicando os conhecimentos adquiridos no projecto de uma ponte executada com um material tão comum como o esparguete. Este evento visa aumentar o interesse dos alunos pela criatividade/investigação e pela procura de soluções engenhosas para os problemas propostos. Trata-se de um concurso já com nove edições, tendo sido o precursor em Portugal de eventos similares promovidos por outras instituições de Ensino Superior, Secundário e Básico. Neste artigo é apresentada a evolução do evento desde a sua génese, tanto ao nível das soluções encontradas pelos alunos para consecutivamente quebrarem os recordes de resistência, como pela motivação demonstrada na participação neste tipo de concursos didácticos destinados ao ensino da engenharia.