Estudo técnico-económico para otimização do projeto e implementação de uma bomba de calor "heat machine"

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Célula de permeação a temperatura controlada

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para oBanho Termostatizadoenção do grau de Mestre em Engenharia Física

Estudo de uma bomba de calor de expansão direta assistida por energia solar para a preparação de AQS

Este estudo consiste na caracterização da eficiência energética de uma bomba de calor de expansão direta que utiliza a energia solar como fonte térmica. De uma forma geral, teve-se a obrigação de procurar cada vez mais recursos renováveis e neste sentido a bomba de calor de expansão direta tem um papel importante no aquecimento de águas quentes sanitárias (AQS). Como ponto de partida, foi realizada uma descrição detalhada sobre todos os equipamentos da bomba de calor e elaborado um desenho técnico que identifica todos os componentes. No laboratório (casa inteligente) realizaram-se vários ensaios a fim de interpretar com rigor os resultados obtidos do desempenho da bomba de calor (COP) e do fator médio de desempenho sazonal (SPF). No início, realizaram-se ensaios para determinar as perdas estáticas do sistema termodinâmico, de seguida foram elaborados ensaios segundo a norma EN 16147 e por fim, ensaios de acordo com o perfil de utilização de AQS definido. No estudo experimental do COP, obteve-se uma elevada eficiência energética com um valor médio de 4,12. O COP aumenta para valores médios de 5 quando a temperatura de água no termoacumulador desce para 35ºC. Verificou-se que durante o período diurno o COP aumenta aproximadamente de 10% relativamente ao período noturno. A potência elétrica é mais elevada (450W) quando a água no termoacumulador está perto da temperatura desejável (55ºC), originando um esforço maior da bomba de calor. No estudo experimental do SPF, verificou-se que nos ensaios segundo a norma EN16147 os valores obtidos variaram entre 1,39 e 1,50 (Classe “B”). No estudo realizado de acordo com o perfil de utilização de AQS definido pelo utilizador, o SPF é superior em 12% relativamente ao obtido segundo os ensaios realizados de acordo a norma EN16147. Verificou-se que o aumento da temperatura do ar exterior implica um aumento do SPF (cerca de 2% a 5%), enquanto a energia solar não influência nos resultados.

Simulação e otimização da coluna de vácuo II da refinaria de Sines

O trabalho realizado foi desenvolvido no âmbito de um estágio curricular de seis meses realizado na Refinaria de Sines da Galp Energia. O principal objetivo foi a otimização da maior coluna de destilação de vácuo existente, uma vez que com o início do funcionamento de novas unidades, como é o caso do Hydrocraker, a produção de gasóleo de vácuo na Refinaria não é suficiente para assegurar a carga das unidades sendo necessário importar, diminuindo assim as margens das unidades. Foi implementada a simulação da coluna de destilação de vácuo II em ASPEN PLUS® para o caso de design, usando as condições de operação que o licenciador usou nas suas simulações para o re-vamping da unidade. Posteriormente foi efetuada a implementação para o caso de Test Run, em que são verificadas as produções projetadas para a coluna, e foram implementados na coluna 4 casos de operação real, onde foram recolhidos os dados de operação e comparadas as características dos produtos simulados com os resultados obtidos nos ensaios das amostras efetuados pelo Laboratório. No caso de design verifica-se que o modelo representa de forma aceitável as características dos pro-dutos extraídos. Tanto para o caso de Test Run como para os casos reais verifica-se que o modelo representa, na maioria dos casos, as características do destilado e do HVGO nas partes finais das destilações destes produtos, enquanto que o modelo representa as características do LVGO na fase inicial da destilação. Para otimização da coluna de vácuo verificou-se que os parâmetros com maior influência na produção de gasóleo de vácuo são a temperatura da zona de flash da coluna e o caudal de vapor de stripping introduzido no fundo da coluna.

Desempenho de uma bomba d'água acionada por correnteza de rios

Uma bomba d'água acionada por correntezas de rios mediante um rotor Savonius sub-merso foi. testada. Depois de um ano de uso contínuo a bomba ainda estava em funcionamen to. Porém, certas modificações foram concebidas para diminuir os desgastes dos componen tes. Novos desenhos e uma nova lista de materiais são apresentados. Um gráfico da vazão diária da bomba em função da velocidade da correnteza, mostrou que com correntezas de 0,5 até 1,1 m.s-1 a vazão (y litros/dia) depende Linearmente da corrente ( x m.s-1), sabendo-se a altura (a metros) do bombeamento segundo a equação:y = 7692 x - 1250 - 500 a/3A bomba é considerada prática, econômica, com uma vida útil adequada. Contudo a evolução da tecnologia é limitada pelo fiato de que o rotor fica consideravelmente mais caro quando não se usa um camburão de Óleo para a sua costrução.

Emprego do suporte cardiopulmonar com bomba centrífuga e oxigenador de membrana em cirurgia cardiovascular pediátrica

FUNDAMENTO: O suporte cardiopulmonar com oxigenador de membrana é um método de ressuscitação de distúrbios hemodinâmicos, pulmonares ou ambos, consagrado em centros internacionais. OBJETIVOS: Descrever diversos aspectos relacionados ao suporte cardiopulmonar com oxigenador de membrana em um serviço de cirurgia cardiovascular nacional e determinar seus resultados imediatos e tardios. MÉTODOS: Entre outubro de 2005 e janeiro de 2007, 10 pacientes foram submetidos a suporte circulatório e/ou respiratório em candidatos ou submetidos a cirurgia cardiovascular pediátrica, com idade mediana de 58,5 dias (40% de neonatos) e peso mediano de 3,9 kg. O suporte foi mantido com a intenção de recuperação e desmame, de acordo com critérios clínicos e ecocardiográficos diários. O suporte foi descontinuado nos pacientes sem indicação de transplante, com incapacidade de recuperação e com sobrevida limitada, de acordo com julgamento multidisciplinar. RESULTADOS: O suporte circulatório foi utilizado no pós-operatório de operações corretivas ou paliativas em 80% e no pré-operatório no restante. Instabilidade hemodinâmica grave irresponsiva (40%), falência miocárdica na saída de circulação extracorpórea (20%) e parada cardíaca no pós-operatório (20%) foram as indicações mais freqüentes. O tempo médio de permanência em suporte circulatório foi de 58 ± 37 horas. O suporte foi retirado com sucesso em 50% e 30% obtiveram alta hospitalar. A sobrevida atuarial foi de 40%, 30% e 20% aos 30 dias, 3 meses e 24 meses, respectivamente. CONCLUSÃO: O suporte cardiopulmonar com oxigenador de membrana foi um método eficaz e útil na ressuscitação de distúrbios cardiovasculares e pulmonares graves no perioperatório de cirurgia cardiovascular pediátrica.

Antibioticoterapia Intravenosa domiciliaria mediante bomba de perfusión continua de la sobreinfección respiratoria por Pseudomonas aeruginosa en el paciente con enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

La malaltia pulmonar obstructiva crónica (MPOC) té una prevalença elevada al nostra medi i un gran impacte econòmic. La sobreinfecció respiratoria en els pacients MPOC avançats, es bàsicament, per Pseudomonas. L´antibioticoteràpia domiciliaria endovenosa en aquest tipus de sobreinfecció es de gran importància. La forma d´administració de l´antibiòtic es mitjançant bombes d´infusió continues i bombes d´infusió intermitents. Es tracta d´un estudi comparatiu dels dos tipus de bombes d´infusió per l´erradicació de Pseudomonas aeruginosa en el pacient MPOC.

Estudi comparatiu entre un sistema de climatització solar amb planta d’absorció geotèrmica i un sistema de climatització amb bomba de calor geotèrmica

Disseny i dimensionat d’una instal•lació de climatització, durant tot l'any, i comparació entre un sistema de climatització solar amb una planta d’absorció geotèrmica i un sistema de climatització mitjançant una bomba de calor geotèrmica, per al despatx de professors i becaris del nou laboratori d’ energia de l’EPS, mitjançant la utilització d’un sistema d’energia solar tèrmica de baixa temperatura, com a medi d’aportació de calor, i per energia geotèrmica per a la climatització integral

Bioatividade de ácidos húmicos: efeitos sobre o desenvolvimento radicular e sobre a bomba de prótons da membrana plasmática

A bioatividade de ácidos húmicos (AH) isolados de lodo da estação de tratamento de esgoto (AHL) e de vermicomposto (AHV) foi avaliada pela ação dessas substâncias sobre o transporte de prótons através da membrana plasmática de células de raízes de café e milho e sua relação com o desenvolvimento dessas espécies. Houve estímulo da área superficial radicular em ambas as espécies cultivadas com ambos AH, mostrando uma concentração ótima em torno de 40 mg L-1. Nessa condição, os tratamentos com AHL e AHV estimularam a H+-ATPase de membrana plasmática em plântulas de café e milho. Os AHL foram mais efetivos na promoção desses efeitos do que os AHV. A modificação do perfil cromatográfico dos AH em solução antes e após o cultivo das plântulas revelou que a interação planta-AH promoveu uma redistribuição das massas moleculares dessas substâncias, sugerindo uma dinâmica de mobilização de subunidades funcionais dos AH por exsudatos das raízes. A análise estrutural dos AH detectou a presença de grupamentos de auxina. A análise comparativa da ação desses dois AH sobre as espécies representantes de plantas monocotiledôneas (milho) e dicotiledôneas (café) apontam para a ativação da H+-ATPase de plasmalema como possível marcador metabólico de bioatividade dos ácidos húmicos.

Projecte de disseny d'una instal·lació de climatització, mitjançant bomba calor geotèrmica, per un edifici d'oficines

Objectiu principal d'aquest projecte és el dissany d'una instal·lació de climatització per un edifici d'oficines, utilitzant com a principal font de producció l'energia geotèrmica extreta de l'aigua del subsòl. L'àmbit d'aplicació d'aquest projecte es centra en les noves instal·lacions de climatització d'unes oficines. L'edifici projectat està situat a la capital del Pla d'Urgell, Mollerussa (Lleida). El disseny contempla, única i exclusivament, el dimensionament dels elements de producció, acumulació, conducció, i difusió de la instal·lació de climatització. Queda fora d'aquest projecte la instal·lació elèctrica, de sanejament, i d'altres instal·lacions que puguin estar associades a la instal·lació de climatització.

Armazenamento a vácuo prolonga a viabilidade de sementes de jabuticabeira

O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de sementes de jabuticabeira (Plinia cauliflora) sob diferentes condições de armazenamento. Para isso, foram realizados dois experimentos. No primeiro, testou-se a viabilidade de sementes armazenadas sob três diferentes temperaturas (temperatura ambiente, 12°C e 6°C) e períodos de armazenamento (5; 10; 20; 40 e 80 dias após a extração das sementes). No segundo experimento, testou-se a viabilidade de sementes armazenadas a vácuo sob três condições (com água esterilizada, com tampão fosfato pH 7,0 e a seco) e períodos de armazenamento (5; 20; 35; 50 e 65 dias após a extração das sementes). Sob atmosfera normal, as sementes de jabuticabeira conservam viabilidade por apenas cinco dias, com maior emergência sob temperatura ambiente (83,35%). As sementes de jabuticabeira perdem totalmente a viabilidade com teor de umidade próximo a 10%. As sementes de jabuticabeira armazenadas a vácuo com tampão fosfato mantêm razoável viabilidade (41,6%) até 65 dias de armazenamento.

Avaliação de um dispositivo portátil para biópsia vácuo-assistida de microcalcificações mamárias

OBJETIVO: A biópsia vácuo-assistida é a forma percutânea de biópsia de microcalcificações que obtém a menor taxa de subestimação, porém, seu custo é alto, havendo interesse em se conseguir formas mais baratas de biópsia vácuo-assistida. O objetivo deste trabalho foi testar um dispositivo portátil de biópsia vácuo-assistida que apresenta custo menor. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram biopsiadas 35 pacientes que apresentavam agrupamentos de microcalcificações BI-RADS® 4 ou 5. Foram testados a representatividade dos fragmentos colhidos, as dificuldades na reintrodução da cânula e o número de ciclos de colheita. RESULTADOS: Houve obtenção de calcificações representativas em todas as pacientes. Não houve discordância anatomorradiológica, dificuldade na reintrodução da cânula ou complicações graves. CONCLUSÃO: Os dados permitem concluir que o sistema apresenta boa eficácia na obtenção das amostras e com relação de custo-benefício favorável em relação a outros sistemas para a biópsia de microcalcificações, achados em concordância com outras publicações da literatura.

Excitação eletrônica das moléculas de metacrilato de metila e estireno na região do ultravioleta de vácuo

Angle-resolved electron energy-loss spectra have been measured for the methyl methacrylate (MMA) and styrene molecules in the 0 - 50 eV energy range. The spectra have been obtained at 1 keV incident energy, with an energy resolution of 0.8 eV and covering an angular range of 2.0 to 7.0 degrees. Within our knowledge, this is the first gas-phase excitation spectrum for MMA and styrene in this energy range. The spectra of MMA at small scattering angles are dominated by an intense peak at 6.7 eV followed by a broad band centered at about 16 eV. In the case of styrene, six bands can be observed in the spectra. Based on the angular behaviour of the excitation spectra of these molecules, the low-lying peaks observed are considered to be associated predominantly with dipole-allowed processes. In both cases, new bands can be observed for excitation energies greater than 20 eV. This could be associated with dipole-forbidden transitions to shake-up and doubly-excited states.

Determinação de As em amostras orgânicas de interesse ambiental por espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica após combustão em bomba de O2

The toxicity of the major As species present in the environment justifies the effort for quantifying the element in environmental organic samples, which can vary from animal and vegetal tissues to coal and industrial residues. This paper comments about the applicability of the O2 bomb digestion, as a general procedure for all environmental organic materials. A rapid and straightforward method is suggested, which consists in burning the sample in the bomb at high O2 pressure, dissolving the vapours in diluted HNO3 and determining As in the resulting solution by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization. The method was applied to certified materials and plant samples.

CONSTRUÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE PRESSURIZAÇÃO A VÁCUO PARA A PREPARAÇÃO DE FASES ESTACIONÁRIAS MONOLÍTICAS VIA PROCESSO SOL-GEL

The filling of capillaries via the sol-gel process is growing. Therefore, this technical note focuses on disseminating knowledge acquired in the Group of Analytical Chemistry and Chemometrics over seven years working with monolithic stationary phase preparation in fused silica capillaries. We believe that the detailed information presented in this technical note concerning the construction of an alternative high pressurization device, used to fill capillary columns via the sol-gel process, which has promising potential for applications involving capillary electrochromatography and liquid chromatography in nano scale, may be enlightening and motivating for groups interested in developing research activities within this theme.