Projecte executiu d'una instal·lació de climatització i control d'un habitatge unifamiliar

Moltes vegades l’usuari d’una instal•lació de climatització o calefacció, no dóna la suficient importància al sistema que l’hi ha de proporcionar un millor confort amb el màxim rendiment. Aquest confort és un factor determinant, entre molts d’altres, de la “qualitat de vida”. Mentre que el rendiment és un factor important a nivell econòmic i ecològic. Tot i tenir prevalença els aspectes d’estalvi energètic, aquests no impliquen haver de renunciar a un confort tèrmic i a un estalvi econòmic. Un dels aspectes que es centra el projecte és promoure l’ús racional de les fonts energètiques (solar, biomassa) per a la correcta climatització dels habitatges. El projecte es desenvolupa en l’àmbit domèstic, concretament correspon a un habitatge unifamiliar. Aquest està situat a la població de Roda de Ter, província de Barcelona. L’objectiu principal del projecte és l’elecció del sistema de climatització i el seu dimensionament, per tal de donar el màxim confort als usuaris que habitin a la vivenda. Criteris ambientals i eficients han estat objecte a considerar pel disseny constructiu de l’habitatge. Una de les mesures importants presses en el projecte, ha estat l’elecció de les diferents parts que formen la instal•lació de climatització. Es fa referència als aïllaments dels tancaments, el sistema solar de recolzament, equips de producció de fred i calor, entre d’altres. En el projecte, s’ha dut a terme un estudi dels diferents tancaments de l’habitatge, tot determinat per a cada un d’ells, el seu coeficient de transmissió tèrmica. Per seleccionar l’equipament més adequat s’ha partit de les condicions climatològiques del municipi de Roda de Ter i s’ha realitzat el càlcul de les necessitats tèrmiques de l’edifici. L’habitatge incorpora una instal•lació de captació solar tèrmica. Aquesta aportarà un suport energètic a tot el sistema de producció de calor, ja sigui per la producció d’aigua calenta sanitària com per el calefactat de la vivenda. La col•locació dels panells a la façana sud tindrà una doble funció: a més de proporcionar energia solar tèrmica, serviran d’elements de protecció solar en la temporada d’estiu. La caldera usada per donar recolzament tèrmic utilitzarà com a combustible el “pellet”. El “pellet” és un tipus de biomassa llenyosa que consta d’un derivat de la fusta en format granulat. Es defineix i es detalla el consum energètic en biomassa, electricitat i cost econòmic anual que ocasionarà la instal.lació dissenyada. El sistema de terra radiant adoptat permetrà el refrescament en èpoques estivals i el calefactat en èpoques hivernals. Aquest donarà el confort tèrmic necessari a cada estança de l’habitatge. En el projecte també es marquen les pautes bàsiques pel control de la instal•lació solar així com el control dels grups de bombament i la mescla d’aigua del terra radiant.

Hindleg muscle energy and substrate balances in cold-exposed rats

Rats chronically cannulated in the carotid artery and the muscular branch of the femoral vein were subjected to a cold (4 °C) environment for up to 2 h. The changes in blood flow (measured with 46Sc microspheres) and arterio-venous differences in the concentrations of glucose, lactate, triacylglycerols and amino acids allowed the estimation of substrate (and energy) balances across the hindleg. Mean glucose uptake was 0.28mmol min21, mean lactate release was 0.33mmol min21 and the free fatty acid basal release of 0.31mmol min21 was practically zero upon exposure to the cold; the initial uptake of triacylglycerols gave place to a massive release following exposure. The measurement of PO·, PCO· and pH also allowed the estimation of oxygen, CO2 and bicarbonate balances and respiratory quotient changes across the hindleg. The contribution of amino acids to the energy balance of the hindleg was assumed to be low. These data were used to determine the sources of energy used to maintain muscle shivering with time. Three distinct phases were observed in hindleg substrate utilization. (1) The onset of shivering, with the use of glucose/glycogen and an increase in lactate efflux. Lipid oxidation was practically zero (respiratory quotient near 1), but the uptake of triacylglycerols from the blood remained unchanged. (2) A substrate-energy shift, with drastically decreased use of glucose/glycogen, and of lactate efflux; utilization of triacylglycerol as practically the sole source of energy (respiratory quotient approximately 0.7); decreasing uptake of triacylglycerol and increased tissue lipid mobilization. (3) The onset of a new heat-homeostasis setting for prolonged cold-exposure, with maintenance of muscle energy and heat production based on triacylglycerol utilization and efflux from the hindleg (muscle plus skin and subcutaneous adipose masses) contributing energy to help sustain heat production by the core organs and surrounding brown adipose tissue.

Projecte executiu d'una instal·lació de climatització i control d'un habitatge unifamiliar

Moltes vegades l’usuari d’una instal•lació de climatització o calefacció, no dóna la suficient importància al sistema que l’hi ha de proporcionar un millor confort amb el màxim rendiment. Aquest confort és un factor determinant, entre molts d’altres, de la “qualitat de vida”. Mentre que el rendiment és un factor important a nivell econòmic i ecològic. Tot i tenir prevalença els aspectes d’estalvi energètic, aquests no impliquen haver de renunciar a un confort tèrmic i a un estalvi econòmic. Un dels aspectes que es centra el projecte és promoure l’ús racional de les fonts energètiques (solar, biomassa) per a la correcta climatització dels habitatges. El projecte es desenvolupa en l’àmbit domèstic, concretament correspon a un habitatge unifamiliar. Aquest està situat a la població de Roda de Ter, província de Barcelona. L’objectiu principal del projecte és l’elecció del sistema de climatització i el seu dimensionament, per tal de donar el màxim confort als usuaris que habitin a la vivenda. Criteris ambientals i eficients han estat objecte a considerar pel disseny constructiu de l’habitatge. Una de les mesures importants presses en el projecte, ha estat l’elecció de les diferents parts que formen la instal•lació de climatització. Es fa referència als aïllaments dels tancaments, el sistema solar de recolzament, equips de producció de fred i calor, entre d’altres. En el projecte, s’ha dut a terme un estudi dels diferents tancaments de l’habitatge, tot determinat per a cada un d’ells, el seu coeficient de transmissió tèrmica. Per seleccionar l’equipament més adequat s’ha partit de les condicions climatològiques del municipi de Roda de Ter i s’ha realitzat el càlcul de les necessitats tèrmiques de l’edifici. L’habitatge incorpora una instal•lació de captació solar tèrmica. Aquesta aportarà un suport energètic a tot el sistema de producció de calor, ja sigui per la producció d’aigua calenta sanitària com per el calefactat de la vivenda. La col•locació dels panells a la façana sud tindrà una doble funció: a més de proporcionar energia solar tèrmica, serviran d’elements de protecció solar en la temporada d’estiu. La caldera usada per donar recolzament tèrmic utilitzarà com a combustible el “pellet”. El “pellet” és un tipus de biomassa llenyosa que consta d’un derivat de la fusta en format granulat. Es defineix i es detalla el consum energètic en biomassa, electricitat i cost econòmic anual que ocasionarà la instal.lació dissenyada. El sistema de terra radiant adoptat permetrà el refrescament en èpoques estivals i el calefactat en èpoques hivernals. Aquest donarà el confort tèrmic necessari a cada estança de l’habitatge. En el projecte també es marquen les pautes bàsiques pel control de la instal•lació solar així com el control dels grups de bombament i la mescla d’aigua del terra radiant.

Entropy Production In Thermodynamic Climate Models

We present a non-equilibrium theory in a system with heat and radiative fluxes. The obtained expression for the entropy production is applied to a simple one-dimensional climate model based on the first law of thermodynamics. In the model, the dissipative fluxes are assumed to be independent variables, following the criteria of the Extended Irreversible Thermodynamics (BIT) that enlarges, in reference to the classical expression, the applicability of a macroscopic thermodynamic theory for systems far from equilibrium. We analyze the second differential of the classical and the generalized entropy as a criteria of stability of the steady states. Finally, the extreme state is obtained using variational techniques and observing that the system is close to the maximum dissipation rate

The second law of thermodynamics and the global climate system : A review of the maximum entropy production principle

The long-term mean properties of the global climate system and those of turbulent fluid systems are reviewed from a thermodynamic viewpoint. Two general expressions are derived for a rate of entropy production due to thermal and viscous dissipation (turbulent dissipation) in a fluid system. It is shown with these expressions that maximum entropy production in the Earth s climate system suggested by Paltridge, as well as maximum transport properties of heat or momentum in a turbulent system suggested by Malkus and Busse, correspond to a state in which the rate of entropy production due to the turbulent dissipation is at a maximum. Entropy production due to absorption of solar radiation in the climate system is found to be irrelevant to the maximized properties associated with turbulence. The hypothesis of maximum entropy production also seems to be applicable to the planetary atmospheres of Mars and Titan and perhaps to mantle convection. Lorenz s conjecture on maximum generation of available potential energy is shown to be akin to this hypothesis with a few minor approximations. A possible mechanism by which turbulent fluid systems adjust themselves to the states of maximum entropy production is presented as a selffeedback mechanism for the generation of available potential energy. These results tend to support the hypothesis of maximum entropy production that underlies a wide variety of nonlinear fluid systems, including our planet as well as other planets and stars

Design and construction of precision heat fluxmeters

The possibility of local elastic instabilities is considered in a first¿order structural phase transition, typically a thermoelastic martensitic transformation, with associated interfacial and volumic strain energy. They appear, for instance, as the result of shape change accommodation by simultaneous growth of different crystallographic variants. The treatment is phenomenological and deals with growth in both thermoelastic equilibrium and in nonequilibrium conditions produced by the elastic instability. Scaling of the transformed fraction curves against temperature is predicted only in the case of purely thermoelastic growth. The role of the transformation latent heat on the relaxation kinetics is also considered, and it is shown that it tends to increase the characteristic relaxation times as adiabatic conditions are approached, by keeping the system closer to a constant temperature. The analysis also reveals that the energy dissipated in the relaxation process has a double origin: release of elastic energy Wi and entropy production Si. The latter is shown to depend on both temperature rate and thermal conduction in the system.