Desarrollo de alternativas de mejoramiento térmico invernal y estival para viviendas de interés social en Córdoba. Diseño, construcción y verificación de modelos y/o prototipos

Los actuales planes de vivienda de carácter gubernamental, si bien significan un avance en el mejoramiento de las condiciones térmicas de confort para destinatarios de viviendas precarias, por lo general no contemplan el aprovechamiento de los recursos energéticos naturales, tales como la radiación solar, los vientos, la vegetación, la luz natural y la tierra como depósito de energía. El presente Proyecto de Investigación contempla la construcción de uno o dos prototipos y el monitoreo de sus capacidades de generar o quitar calor (según sea invierno o verano).

Modelación numérica hidrodinámica de calidad del recurso en lagos y reservorios

El presente plan de trabajo consiste en el desarrollo de un modelo numérico para la simulación de la hidrodinamia en lagos, así como de los procesos de transporte turbulentos asociados que rigen la calidad del recurso. Este modelo a su vez se apoyará en mediciones de campo propias que permitan la verificación de resultados de simulación. Inicialmente se simulará y caracterizará la respuesta hidrodinámica, termodinámica y química (biológica) de un volumen de control bidimensional a un "input" atmosférico representado tanto por variaciones en la radiación solar como en la acción del viento sobre la superficie libre del cuerpo de agua, o por el efecto de efluentes/afluentes líquidos a un embalse con diferentes temperaturas medias. (...) El objetivo a largo alcance del proyecto lo constituye la modelación tridimensional de corrientes en cuerpos de agua, inducidas tanto por el viento como por estratificaciones térmicas así como por flujos líquidos de entrada/salida, para finalmente acoplarla con modelos de calidad de agua que resuelvan ecuaciones de transporte para oxígeno disuelto, demanda biológica de oxígeno, fósforo, nitrógeno, etc., considerando asimismo procesos de intercambio de calor y masa (oxígeno) en los contornos del sistema (principalmente en su superficie libre). Como sistema de estudio para los trabajo de campo se selecciona el embalse del Lago San Roque, donde se desarrollarán campañas de monitoreo periódico empleando la infraestructura del CIHRSA y la experiencia de su personal. Para la calibración y verificación del código numérico se emplearán también bases de datos externas y, dependiendo del grado de avance del proyecto PIC, se incorporarán resultados inéditos de laboratorio, los que serán claves para la especificación del rol desempeñado por estructuras turbulentas coherentes.

Desarrollo de Algoritmos Numéricos para el Estudio de la Propagación no Lineal de Ondas en Aplicaciones Aeroespaciales y Astrofísicas. Develop to Numerical Algorithms to Study non-Linear Waves Propagation in Aerospace and Astrophysics Applications.

En este proyecto se desarrollarán algoritmos numéricos para sistemas no lineales hiperbólicos-parabólicos de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Dichos sistemas tienen aplicación en propagación de ondas en ámbitos aeroespaciales y astrofísicos.Objetivos generales: 1)Desarrollo y mejora de algoritmos numéricos con la finalidad de incrementar la calidad en la simulación de propagación e interacción de ondas gasdinámicas y magnetogasdinámicas no lineales. 2)Desarrollo de códigos computacionales con la finalidad de simular flujos gasdinámicos de elevada entalpía incluyendo cambios químicos, efectos dispersivos y difusivos.3)Desarrollo de códigos computacionales con la finalidad de simular flujos magnetogasdinámicos ideales y reales.4)Aplicación de los nuevos algoritmos y códigos computacionales a la solución del flujo aerotermodinámico alrededor de cuerpos que ingresan en la atmósfera terrestre. 5)Aplicación de los nuevos algoritmos y códigos computacionales a la simulación del comportamiento dinámico no lineal de arcos magnéticos en la corona solar. 6)Desarrollo de nuevos modelos para describir el comportamiento no lineal de arcos magnéticos en la corona solar.Este proyecto presenta como objetivo principal la introducción de mejoras en algoritmos numéricos para simular la propagación e interacción de ondas no lineales en dos medios gaseosos: aquellos que no poseen carga eléctrica libre (flujos gasdinámicos) y aquellos que tienen carga eléctrica libre (flujos magnetogasdinámicos). Al mismo tiempo se desarrollarán códigos computacionales que implementen las mejoras de las técnicas numéricas.Los algoritmos numéricos se aplicarán con la finalidad de incrementar el conocimiento en tópicos de interés en la ingeniería aeroespacial como es el cálculo del flujo de calor y fuerzas aerotermodinámicas que soportan objetos que ingresan a la atmósfera terrestre y en temas de astrofísica como la propagación e interacción de ondas, tanto para la transferencia de energía como para la generación de inestabilidades en arcos magnéticos de la corona solar. Estos dos temas poseen en común las técnicas y algoritmos numéricos con los que serán tratados. Las ecuaciones gasdinámicas y magnetogasdinámicas ideales conforman sistemas hiperbólicos de ecuaciones diferenciales y pueden ser solucionados utilizando "Riemann solvers" junto con el método de volúmenes finitos (Toro 1999; Udrea 1999; LeVeque 1992 y 2005). La inclusión de efectos difusivos genera que los sistemas de ecuaciones resulten hiperbólicos-parabólicos. La contribución parabólica puede ser considerada como términos fuentes y tratada adicionalmente tanto en forma explícita como implícita (Udrea 1999; LeVeque 2005).Para analizar el flujo alrededor de cuerpos que ingresan en la atmósfera se utilizarán las ecuaciones de Navier-Stokes químicamente activas, mientras la temperatura no supere los 6000K. Para mayores temperaturas es necesario considerar efectos de ionización (Anderson, 1989). Tanto los efectos difusivos como los cambios químicos serán considerados como términos fuentes en las ecuaciones de Euler. Para tratar la propagación de ondas, transferencia de energía e inestabilidades en arcos magnéticos de la corona solar se utilizarán las ecuaciones de la magnetogasdinámica ideal y real. En este caso será también conveniente implementar términos fuente para el tratamiento de fenómenos de transporte como el flujo de calor y el de radiación. Los códigos utilizarán la técnica de volúmenes finitos, junto con esquemas "Total Variation Disminishing - TVD" sobre mallas estructuradas y no estructuradas.

Mejoramiento del comportamiento térmico de sistemas de calentamiento de agua solares termosifónicos hechos con materiales no convencionales y con tanques de almacenamiento verticales y horizontales Performance improvement of solar thermosyphonic systems for water heating made of non conventional materials and using horizontal and vertical storage tanks

El objeto de estudio de este proyecto son los sistemas de calentamiento de agua mediante energía solar que funcionan termosifónicamente. En particular se tratará con dos diseños particulares generados por fabricantes de la Provincia de Córdoba y que han solicitado el asesoramiento del Grupo de Energía Solar (GES) para el mejoramiento de la performance térmica de dichos equipos. Se trata de dos sistemas que tienen materiales no tradicionales y se diferencian además por tener una distinta disposición del tanque de almacenamiento: uno es en forma vertical y el otro en forma horizontal. Basados en los resultados de un ensayo bajo norma internacional, donde se detectaron algunas puntos factibles de mejora, se propone en este proyecto el análisis en detalle de los equipos, para lo cual se les debe desarmar completos, para realizar un estudio analítico y experimental de los mismos con el objeto de hacer un planteo teórico-analítico del comportamiento de los mismos, con la implementación de propuestas de mejora y chequeo de los resultados. Se propone entonces como objetivo lograr un mejoramiento de la performance térmica de los citados equipos a partir de un estudio experimental y analítico. Asumiendo esta posibilidad de mejora, se plantea la hipótesis de que es posible representar el funcionamiento de estos equipos mediante modelos físico-matemáticos desarrollados a partir de ecuaciones y correlaciones conocidas y procesos a interpretar mediante resoluciones numéricas y softwares específicos de simulación. De esta manera, se plantea el despieze completo de los equipos para estudiar en detalle su estructura y conexiones internas y a partir de la geometría, dimensiones y propiedades termofísicas de materiales constructivos y fluidos de trabajo, realizar modelos físico-matemáticos que permitan realizar variaciones de propiedades y geometría y así buscar las mejores combinaciones que produzcan equipos más eficientes térmicamente. Los modelos físico-matemáticos serán codificados en lenguajes de alto nivel para poder luego de una validación de los modelos, correr simulaciones en un software de reconocimiento internacional que permite sumar dichos modelos mediante un protocolo de comunicación, haciendo que las poderosas prestaciones del software se puedan aplicar a nuestros modelos. Se complementará el estudio con un análisis exergético para identificar los puntos críticos en que se producen las pérdidas de oportunidad de aprovechar la energía disponible, para así analizar cómo solucionar los problemas en dichos puntos. Los materiales a utilizar serán los propios equipos provistos por los fabricantes, que serán modificados convenientemente para operarlos como prototipos Se espera obtener un conocimiento acabado de los procesos y principios de funcionamiento de los equipos, que permita plantear las mejoras, las cuales se implementarán en los prototipos, realizándose una medición mediante norma igual a la inicial para ver en que magnitud se logran las mejoras esperadas. Se pretende además que las mejoras a implementar, en la etapa de transferencia a las empresas involucradas, redunden no sólo en un beneficio técnico, sino que también los sea desde el punto de vista económico. Para ello se trabajará también sobre los procesos y métodos de fabricación para que los equipos mejorados no sean mas caros que los originales y de ser posible sean aún más económicos, todo esto apuntando a la difusión de la energía solar térmica y poner al alcance de todos estos equipos tan convenientes para la propagación de las energías limpias. El proyecto redundará también en un importante beneficio para el conocimiento de la comunidad científica en general, con el aporte de nuevos resultados en diseños novedosos y con nuevos materiales. Además, la institución se beneficiará con la formación que obtendrán los integrantes del proyecto, muchos de ellos en etapa de realización de sus estudios de posgrado y en una etapa importante de su vida como investigadores. The main goal of this project is the improvement of two thermosyphonic solar water heating systems, made of non conventional materials and with different arrangement of their storage tanks: one is vertical and the other one horizontal. The thermosyphonic systems are provided by manufacturers of the Córdoba Province, who came to the Solar Energy Group (GES) of the National University of Río Cuarto looking for help for the design of their products. In an agreement with these manufacturers, it was proposed this project in order to work analytically and experimentally in order to obtain physical-mathematical models of these two systems, which allow for changes to look by means of simulations the best changes to implement on the equipments for the improvement of their thermal performance. Then, the materials to be used are the proper systems provided by the manufacturers, which will be disarmed to be studied in detail. After the analytical study the proposals of improvement will be implemented in a high level language of programming to perform simulations in the environment of a well-known software for energy simulations (TRNSYS). After the simulations, the best modifications will be physically implemented in the prototypes to perform finally the same normalized test of the beginning and check the magnitude of the implemented improvements. The importance of this project is based on the offer of better systems the companies would make, which would benefit the deployment of the thermal solar energy. Another relevant point is to make the new equipments at the same cost of the previous ones or cheaper, in order to achieve a good deployment of the solar water heating systems; then, the manufacture processes and methods must be studied to obtain not only good technical solutions, but also economical equipments. In addition, this project will contribute to the increasing of the knowledge in the area of thermosyphonic solar systems and the training of postgraduate students.

Degradación de efluentes de las industrias del cuero y textil mediante procesos fotocatalíticos heterogéneos empleando la luz solar. Degradation of effluents from the leather and textile industries through heterogeneous photocatalytic processes using sunlight.

El creciente desarrollo de la industria del cuero y textil en nuestro país, y específicamente en la provincia de Córdoba, ha hecho resurgir en los ultimos años una problemática aún no resuelta que es la elevada contaminación de los recursos hídricos. En ambas industrias, la operación de teñido involucra principalmente colorantes de tipo azoico los cuales son "no biodegradables" y se fragmentan liberando aminas aromáticas cancerígenas. Para abordar esta problemática, la fotocatálisis heterogénea aparece como una nueva tecnología que permitiría la completa mineralización de estos colorantes. A través de radiación y un fotocatalizador sólido adecuado se pueden generan radicales libres eficientes para la oxidación de materia orgánica (colorantes) en medio acuoso. En este sentido, se proponen tamices moleculares mesoporosos modificados con metales de transición (MT) como fotocatalizadores potencialmente aptos para la degradación de estos contaminantes. El propósito principal de este proyecto es el diseño, síntesis, caracterización y evaluación de materiales mesoporosos que presenten actividad fotocatalítica ya sea mediante la modificación de su estructura con diversos metales fotosensibles y/o empleándolos como soporte de óxido de titanio. Se pretende evaluar estos materiales en la degradación de colorantes intentando desplazar su fotosensibilidad hacia la radiación visible para desarrollar nuevas tecnologías con menor impacto ambiental y mayor aprovechamiento de la energía solar. Para ello se sintetizarán materiales del tipo MCM-41 modificados con distintos MT tales como Fe, Cr, Co, Ni y Zn mediante incorporación directa del ión metálico o impregnación. Al mismo tiempo, tanto estos últimos materiales como el MCM-41 silíceo serán empleados como soporte de TiO2. Sus propiedades fisicoquímicas se caracterizarán mediante distintas técnicas instrumentales y su actividad fotocatalítica se evaluará en la degradación de colorantes azoicos bajo radiación visible. Se seleccionará el catalizador más eficiente y se estudiarán los diversos factores que afectan el proceso de fotodegradación. Así mismo, el análisis de la concentración del colorante y los productos presentes en el medio en función del tiempo de reacción permitirá inferir sobre la cinética de la decoloración y postular posibles mecanismos de fotodegradación. Con esta propuesta se espera contribuír al desarrollo de un sector industrial importante en nuestra provincia como es el de las industrias del cuero y textil, mediante la generación de nuevas tecnologías que empleen la energía solar para la degradación de sus efluentes (colorantes). En este sentido, se espera desarrollar nuevos materiales optimizados para lograr la mayor eficiencia fotocatalítica. Esto conduciría entonces hacia la remediación de un problema ambiental de alto impacto tanto para nuestra provincia y nuestro país como para la población mundial, como es la contaminación de los recursos hídricos. Finalmente, con este proyecto se contribuirá a la formación de dos doctorandos y un maestrando, cuyos temas de tesis están vinculados con nuestro objeto de estudio. The increasing development of the textile and leather industries in our country, and specifically in Córdoba, has revived an unresolved problem that is the high contamination of water resources. In both industries, the dyeing involves mainly type azoic dyes which are not biodegradable and break releasing carcinogenic aromatic amines. Heterogeneous photocatalysis appears as a new technology that would allow the complete mineralization of these pollutants. Through radiation and a suitable solid it is possible to generate free radicals for efficient oxidation of organic matter (dyes) in aqueous medium. In this respect, mesoporous molecular sieves modified with transition metals are proposed as potential photocatalysts. The main purpose of this project is the synthesis of mesoporous materials having photocatalytic activity for the degradation of dyes. We will try to move their photosensitivity to visible radiation to develop new technologies with lower environmental impact and greater use of solar energy. Materials MCM-41 modified with metals (Fe, Cr, Co, Ni and Zn) will be synthesized by direct incorporation or impregnation. These materials and the siliceous MCM-41 will be then employed as support of TiO2. The materials will be evaluated in the photocatalytic degradation of azoic dyes under visible radiation. The influence of different factors on the photodegradation proccess will be studied. Kinetic studies will be carried out and a possible reaction way will be proposed. Thus, this work will contribute to the advancement of an important industrial sector and the remediation of an environmental problem with high impact for our province and our country. Moreover, this proyect will contribute to the development of two doctoral tesis and one magister tesis which are vinculated with our study subject.

Potentially viable solar powered appliances cooling and distillation

Stand alone solar powered refrigeration and water desalination, two of the most popular and sought after applications of solar energy systems, have been selected as the topic of research for the works presented in this thesis. The water desalination system based on evaporation and condensation was found to be the most suitable one to be powered by solar energy. It has been established that highoutput fast-response solar heat collectors used to achieve high rates of evaporation and reliable solar powered cooling system for faster rates of condensation are the most important factors in achieving increased outputs in solar powered desalination systems. Comprehensive reviews of Solar powered cooling/refrigeration and also water desalination techniques have been presented. In view of the fact that the Institute of Technology, Sligo has a well-established long history of research and development in the production of state of the art high-efficiency fast-response evacuated solar heat collectors it was decided to use this know how in the work described in this thesis. For this reason achieving high rates of evaporation was not a problem. It was, therefore, the question of the solar powered refrigeration that was envisaged to be used in the solar powered desalination tofacilitate rapid condensation of the evaporated water that had to be addressed first. The principles of various solar powered refrigeration techniques have also been reviewed. The first step in work on solar powered refrigeration was to successfully modify a conventional refrigerator working on Platen-Munters design to be powered by highoutput fast-response evacuated solar heat collectors. In this work, which was the first ever successful attempt in the field, temperatures as low as —19°C were achieved in the icebox. A new approach in the use of photovoltaic technology to power a conventional domestic refrigerator was also attempted. This was done by modifying a conventional domestic refrigerator to be powered by photovoltaic panels in the most efficient way. In the system developed and successfully tested in this approach, the power demand has been reduced phenomenally and it is possible to achieve 48 hours of cooling power with exposure to just 7 hours of sunshine. The successful development of the first ever multi-cycle intermittent solar powered icemaker is without doubt the most exciting breakthrough in the work described in this thesis. Output of 74.3kg of ice per module with total exposure area of 2.88 m2, or 25.73kg per m2, per day is a major improvement in comparison to about 5-6kg of ice per m2 per day reported for all the single cycle intermittent systems. This system has then become the basis for the development of a new solar powered refrigeration system with even higher output, named the “composite” system described in this thesis. Another major breakthrough associated with the works described in this thesis is the successful development and testing of the high-output water desalination system. This system that uses a combination of the high-output fast-response evacuated solar heat collectors and the multi-cycle icemaker. The system is capable of producing a maximum of 141 litres of distilled water per day per module which has an exposure area of 3.24m2, or a production rate of 43.5 litres per m2 per day. Once again when this result is compared to the reported daily output of 5 litres of desalinated water per m per day the significance of this piece of work becomes apparent. In the presentation of many of the components and systems described in this thesis CAD parametric solid modelling has been used instead of photographs to illustrate them more clearly. The multi-cycle icemaker and the high-output desalination systems are the subject of two patent applications.

Left Atrial Volume Index and Prediction of Events in Acute Coronary Syndrome: Solar Registry

Background: According to some international studies, patients with acute coronary syndrome (ACS) and increased left atrial volume index (LAVI) have worse long-term prognosis. However, national Brazilian studies confirming this prediction are still lacking. Objective: To evaluate LAVI as a predictor of major cardiovascular events (MCE) in patients with ACS during a 365-day follow-up. Methods: Prospective cohort of 171 patients diagnosed with ACS whose LAVI was calculated within 48 hours after hospital admission. According to LAVI, two groups were categorized: normal LAVI (≤ 32 mL/m2) and increased LAVI (> 32 mL/m2). Both groups were compared regarding clinical and echocardiographic characteristics, in- and out-of-hospital outcomes, and occurrence of ECM in up to 365 days. Results: Increased LAVI was observed in 78 patients (45%), and was associated with older age, higher body mass index, hypertension, history of myocardial infarction and previous angioplasty, and lower creatinine clearance and ejection fraction. During hospitalization, acute pulmonary edema was more frequent in patients with increased LAVI (14.1% vs. 4.3%, p = 0.024). After discharge, the occurrence of combined outcome for MCE was higher (p = 0.001) in the group with increased LAVI (26%) as compared to the normal LAVI group (7%) [RR (95% CI) = 3.46 (1.54-7.73) vs. 0.80 (0.69-0.92)]. After Cox regression, increased LAVI increased the probability of MCE (HR = 3.08, 95% CI = 1.28-7.40, p = 0.012). Conclusion: Increased LAVI is an important predictor of MCE in a one-year follow-up.

Einbindung von Solar- und Windkraft-Anlagen in dezentrale Energieversorgungssysteme

Dezentrale Energieversorgung; Regenerative Energien; Kraft-Wärme-Kopplung; Windkraft; Photovoltaik; Solarthermie; Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung; Bewertungskriterien dezentraler Energieversorgung

Radiação solar em superfieies horizontal e vertical com exposição norte

In the field of agrometeorological studies we are in need of the estimation of the solar radiation frequently. At the present study the authors have worked out some dat:t regarding the hours of sunshine during the months of August, September, October, November, December and January of 1957, 1958 and 1959. Based on such hours of sunshine in the Agrometeorological Station, located at the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - U.S. P., in Piracicaba, the authors calculated the solar radiation received on a plane and horizontal surface, from the method proposed by Glover and Mc Culloch. With those results the authors estimated the percentual part of radiation that would be received on vertical wall facing north.

Orientação cardial de parcelas experimentais e radiação solar

O efeito da orientação cardial de uma parcela experimental sobre a variação de temperatura do solo foi estudado. Verificou-se que à latitude de 15°S, a parcela com uma inclinação de rampa de 5% apresentou diferenças mensuráveis entre as temperaturas do solo nas diversas faces de exposição, sendo mais salientes as diferenças entre as faces Norte e Sul. Os dados obtidos foram coerentes com as determinações de radiação solar recebida.

Production and quality of cotton fibers in relation to solar radiation

The present paper refers to a research work carried out at the Dept. of Agriculture and Horticulture of ESALQ, University of São Paulo, in Piracicaba, State of São Paulo (latitude 22º42'S, longitude 47º33' WG and altitude 546 m). Sowing at different times and using artificial cover, an attempt was made to evaluate the behavior of cultivar IAC 17 of cotton (Gossypium hirsutum L.) as to production and quality of fiber relating to incident solar radiation. Incident solar radiation, as well as insolation during the trial period, were tabulated and compared with yelds and agricultural and technological characters of fibers. The treatment under cover showed a mean level of incident solar radiation equivalent to less than 20% of that at clear sky, causing a decrease in cotton production and in the agricultural and technological characters of fibers.

Efeito do calor na atividade da polifenol oxidase e peroxidase em algumas frutas e hortaliças

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de tratamentos térmicos na atividade da polifenol oxidase e da paroxidade em algumas frutas e hortaliças, bem como estudar a possível regeneração dessas enzimas após apertização. Em termos gerais, nas frutas a polifenol oxidase apresentou maior resistência à inativação pelo calor que a peroxidase e no caso das hortaliças ocorreu o inverso. Quanto à regeneração das enzimas após apertização, o fenômeno foi constatado somente no caso da peroxidase que mostrou assim grande estabilidade às condições adversas durante aquele tratamento térmico. A polifenol oxidase por sua vez, demonstrou ser uma enzima muito sensível, não se regenerando durante o tempo em que os produtos ficaram armazenados.

Estudo da influência da locação de uma edificação rural na carga térmica solar recebida pelas paredes

O presente trabalho se propõe a verificar de que modo a orientação de uma edificação rural influe na carga térmica radiante (radiação solar) interceptada pela mesma. Duas situações freqüentemente encontradas na prática são examinadas: a orientação Norte-Sul e a Leste-Oeste. Para determinar a carga térmica radiante, de importância nos problemas deventilação e refrigeração, é adotado um modelo de construção a título de exemplo, sendo que as relações aqui propostas são aplicáveis a qualquer modelo de construção desejado. Os resultados mostraram quea carga térmica radiante da exposição Leste-Oeste chega a ser 74% da carga na exposição Norte-Sul.

Efeito comparativo do calor, S0(2) e ácido ascórbico na atividade da polifenol oxidase e peroxidase de algumas frutas e hortaliças

O objetivo deste trabalho foi o de comparar o efeito do calor, do SO2 e do ácido ascorbico, visando determinar qual o método mais eficiente para controlar o escurecimento enzímico de cada uma das frutas e hortaliças estudadas. Os resultados mostraram que para a banana, pêssego, maça, cenoura, couve-flor e palmito, o calor foi o melhor agente inativador do sistema enzímico responsável pelo escurecimento. O SO2 foi mais eficiente para a pera, e para o figo e batata, o melhor agente inibidor foi o ácido ascórbico.

The solar year of the Mayas at Quirigua, Guatemala / by J. Eric Thompson, Assistant Curator of Central and South American Archaeology; 2 text-figures; Berthold Laufer, Curator, Department of Anthropology, editor.

v.17:no.4(1932)