Modelação térmica e hidrodinâmica de condensadores para aplicação em sistema de recuperação de energia térmica de veículos automóveis

A recuperação da energia térmica do escape afigura-se como uma vertente com importância relevante para o aumento da eficiência energética dos motores de combustão interna, tendo benefícios em termos económicos e ambientais. O presente trabalho centra-se no estudo e dimensionamento do condensador a integrar num sistema de ciclo de Rankine, tendo-se optado pela seleção de um permutador de placas do tipo “chevron”. O permutador para efeitos de cálculo é dividido em três zonas distintas: i) pré-arrefecedor; ii) condensador e iii) sub-arrefecedor. O presente estudo apresenta uma revisão bibliográfica alargada para o coeficiente de transferência de calor por convecção e perda de carga associada ao escoamento. Para cada zona do permutador são utilizados três fluidos de trabalho distintos: água, etanol e R245fa. Para o fluido refrigerante considerou-se água. Tendo em conta a revisão bibliográfica efetuada, foram implementados modelos para a perda de carga e para a transferência de calor no permutador, atendendo à seleção do fluido de trabalho e ao fluido refrigerante. Os resultados obtidos permitiram verificar que a utilização do fluido de trabalho água, conduz a um condensador mais compacto. Por último é efetuada a otimização do sistema, mediante alteração da temperatura de funcionamento do permutador. Os resultados permitiram verificar a diminuição da temperatura de saída do fluido refrigerante possibilita: i) uma redução do volume do permutador; ii) uma diminuição da perda de carga associada.

Estudo experimental da ventilação e do comportamento térmico de uma cobertura em telha cerâmica com beiral ventilado e sub-telha nas estações do outono e do inverno

Com o crescente avanço tecnológico as questões ambientais bem como a eficiência energética assumem cada vez maior relevância e, neste sentido, torna-se imperativo pensar de uma forma mais eficaz e eficiente tanto ao nível ambiental como energético, aliando a eficiência energética a um menor nível dos consumos energéticos. Uma das medidas para melhorar a eficiência energética passa pela construção de edifícios mais eficientes utilizando diversas tecnologias passivas. Assim sendo, este estudo tem por objetivo avaliar o comportamento térmico e as consequências da ventilação numa cobertura em telha cerâmica e subtelha com beiral ventilado, durante os meses de Outono e Inverno. Através de instrumentação diversa colocada numa célula-teste e no ambiente exterior envolvente obtiveram-se diversos dados experimentais relativos a fatores ambientais tais como: temperaturas, humidades relativas, velocidade do ar, radiação solar, entre outros. Fez-se uma avaliação dos dados experimentais recolhidos e da transferência de calor verificada nesses meses. Os resultados mostram que tanto o comportamento térmico bem como a ventilação da caixa-de-ar são fortemente dependentes das condições do ar exterior e da radiação solar, o que tendo em conta os meses de estudo ,permite concluir que a tipologia da cobertura pode não se tornar vantajosa neste período. No entanto, os valores de humidade relativa registados em toda a cobertura bem como no interior da célula demonstram que a ventilação na caixa-de-ar é um fator relevante que contribui para reduzir a possibilidade de ocorrência da condensação do vapor de água contido no ar, ou seja, não existem períodos muito longos com valores de humidade relativa elevados, contribuído para a sua salubridade.