Thermal Impacts on Building Integrated Photovoltaic (BIPV) (Electrical, Thermal and Mechanical Characteristics)

Ein Drittel des weltweiten gesamten Energiebedarfs wird durch Gebäude verbraucht. Um diesen Energiebedarf teilweise zu decken, den erheblichen Energieverbrauch zu reduzieren und weiterhin andere Gebäudefunktionen beizubehalten, ist Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) eine der am besten geeigneten Lösungen für die Gebäudenanwendung. Im Bezug auf eine Vielzahl von Gestalltungsmöglichkeiten, sind die Randbedingungen der BIPV-Anwendungen eindeutig anders im Vergleich zu Standard-PV-Anwendungen, insbesondere bezüglich der Betriebstemperatur. Bisher gab es nicht viele Informationen zu den relevanten thermischen Auswirkungen auf die entsprechenden elektrischen Eigenschaften zusammen mit thermischen und mechanischen relevanten Gebäudenfunktionen. Die meisten Hersteller übernehmen diese Eigenschaften von entsprechenden PV-Modulen und konventionellen Bauprodukten Normen, die zur ungenauen System- und Gebäudeplanungen führen. Deshalb ist die Untersuchung des thermischen Einflusses auf elektrische, thermische sowie mechanische Eigenschaften das Hauptziel der vorliegenden Arbeit. Zunächst wird das Temperatur-Model mit dem Power-Balance-Konzept erstellt. Unter Berücksichtigung der variablen Installationsmöglichkeiten und Konfigurationen des Moduls wird das Model auf Basis dynamischer und stationär Eigenschaften entwickelt. Im Hinblick auf die dynamische Simulation können der Energieertrag und Leistung zusammen mit der thermischen Gebäudesimulation in Echtzeit simuliert werden. Für stationäre Simulationen können die relevanten Gebäudefunktionen von BIPV-Modulen sowohl im Sommer als auch im Winter simuliert werden. Basierend auf unterschiedlichen thermischen und mechanischen Last-Szenarien wurde darüber hinaus das mechanische Model zusammen mit Variationen von Belastungsdauer, Montagesystem und Verkapselungsmaterialien entwickelt. Um die Temperatur- und Mechanik-Modelle zu validieren, wurden die verschiedenen Prüfeinrichtungen zusammen mit neuen Testmethoden entwickelt. Bei Verwendung der Prüfanlage „PV variable mounting system“ und „mechanical testing equipment“ werden zudem die verschiedenen Szenarien von Montagesystemen, Modul-Konfigurationen und mechanischen Belastungen emuliert. Mit der neuen Testmethode „back-bias current concept“ können zum einen die solare Einstrahlung und bestimmte Betriebstemperaturen eingestellt werden. Darüber hinaus wurden mit den eingangs erwähnten validierten Modellen das jeweilige elektrische, thermische und mechanische Verhalten auf andere Konfigurationen bewertet. Zum Abschluss wird die Anwendung von Software-Tools bei PV-Herstellern im Hinblick auf die entsprechenden Modellentwicklungen thematisiert.

Microscale thermal engineering of electronic systems

The electronics industry is encountering thermal challenges and opportunities with lengthscales comparable to or much less than one micrometer. Examples include nanoscale phonon hotspots in transistors and the increasing temperature rise in onchip interconnects. Millimeter-scale hotspots on microprocessors, resulting from varying rates of power consumption, are being addressed using two-phase microchannel heat sinks. Nanoscale thermal data storage technology has received much attention recently. This paper provides an overview of these topics with a focus on related research at Stanford University.

Thermal control of electronics: Perspectives and prospects

One of the most prominent industrial applications of heat transfer science and engineering has been electronics thermal control. Driven by the relentless increase in spatial density of microelectronic devices, integrated circuit chip powers have risen by a factor of 100 over the past twenty years, with a somewhat smaller increase in heat flux. The traditional approaches using natural convection and forced-air cooling are becoming less viable as power levels increase. This paper provides a high-level overview of the thermal management problem from the perspective of a practitioner, as well as speculation on the prospects for electronics thermal engineering in years to come.

Thermal Noise Behavior of the Bridge Circuit

This paper considers a connection between the deterministic and noisy behavior of nonlinear networks. Specifically, a particular bridge circuit is examined which has two possibly nonlinear energy storage elements. By proper choice of the constitutive relations for the network elements, the deterministic terminal behavior reduces to that of a single linear resistor. This reduction of the deterministic terminal behavior, in which a natural frequency of a linear circuit does not appear in the driving-point impedance, has been shown in classical circuit theory books (e.g. [1, 2]). The paper shows that, in addition to the reduction of the deterministic behavior, the thermal noise at the terminals of the network, arising from the usual Nyquist-Johnson noise model associated with each resistor in the network, is also exactly that of a single linear resistor. While this result for the linear time-invariant (LTI) case is a direct consequence of a well-known result for RLC circuits, the nonlinear result is novel. We show that the terminal noise current is precisely that predicted by the Nyquist-Johnson model for R if the driving voltage is zero or constant, but not if the driving voltage is time-dependent or the inductor and capacitor are time-varying

Modelling of Mercury’s surface composition and remote detection from the orbit with the BepiColombo Mercury Planetary Orbiter

It can be assumed that the composition of Mercury’s thin gas envelope (exosphere) is related to the composition of the planets crustal materials. If this relationship is true, then inferences regarding the bulk chemistry of the planet might be made from a thorough exospheric study. The most vexing of all unsolved problems is the uncertainty in the source of each component. Historically, it has been believed that H and He come primarily from the solar wind, while Na and K originate from volatilized materials partitioned between Mercury’s crust and meteoritic impactors. The processes that eject atoms and molecules into the exosphere of Mercury are generally considered to be thermal vaporization, photonstimulated desorption (PSD), impact vaporization, and ion sputtering. Each of these processes has its own temporal and spatial dependence. The exosphere is strongly influenced by Mercury’s highly elliptical orbit and rapid orbital speed. As a consequence the surface undergoes large fluctuations in temperature and experiences differences of insolation with longitude. We will discuss these processes but focus more on the expected surface composition and solar wind particle sputtering which releases material like Ca and other elements from the surface minerals and discuss the relevance of composition modelling

Field dependence-independence (FDI) congnitive style : an analysis of attentional functioning. ' Estilo cognitivo dependencia-independencia de campo : un análisis del funcionamiento atencional'.

Resumen tomado de la publicación. Resumen también en inglés

Plan de negocio para la comercialización de un producto innovador de cuidado personal en el mercado colombiano

Las relaciones comerciales entre países del mundo han venido aumentando recientemente, mejorando a través de tratados y acuerdos, entre estos países. China ha sido una potencia económica fuerte en sus relaciones comerciales y de negocios establecidos con países del mundo. En lo que a Colombia se refiere, se han venido planteando posibles negociaciones para el logro de acuerdos en un futuro cercano que permitan un intercambio libre de productos y servicios. Aprovechando las relaciones entre estos países surge la idea de un negocio para la importación de un producto chino novedoso orientado al sector de belleza en Colombia. Este producto es un aparato electrotérmico inalámbrico, el cual aun no existe en el mercado colombiano, razón por la cual podría tener una muy buena aceptación por parte de la mujer colombiana, pues es un producto que le permitirá ahorrar tiempo y eliminar la dependencia al uso de una toma corriente para utilizar este aparato electrotérmico. Para evaluar la factibilidad de negocio, se realizo un estudio de mercado del cual se obtuvieron buenos resultados, pues un porcentaje alto aceptaron que comprarían este producto al precio que esta dentro del rango del precio de venta en Colombia. Se estudiaron también las inversiones necesarias para iniciar el negocio y los costos de funcionamiento de este. Se realizo una proyección a cinco años del funcionamiento del negocio, y los resultados de este fueron que la empresa siempre tendrá liquidez para solventarse en el transcurso de estos cinco años. Para realizar la inversión inicial del negocio se requiere capital de los socios y obtención de un crédito por parte de estos. Un crédito que será pagado en su totalidad en el tercer año. Se realizo el cálculo del costo de venta del producto para determinar su precio final el cual, no resultó mayor al promedio de los aparatos electrotérmicos actuales del mercado con el valor agregado que el producto que se pretende importar es inalámbrico. Lo anterior es una ventaja del producto del mercado, junto con la garantía y calidad que se pretende tener en este producto. Dado que el negocio el viable, según lo descrito anteriormente, se investigaron los papeles y costos necesarios en cámara y comercio para la constitución de una empresa.

Dependence Psalm 146

from Thos. Bartlett's anthology

The playful as a psycho-pedagogic method: one experience in preventing youth drug dependence

This participatory action research was based on a experience of educational intervention on La Cruz and Bello Oriente (Manrique-Medellin), a marginal zone in the northeastern part of the Commune 3 in Medellin,. Colombia. In this marginal sector, psychosocial problems seem to be associated to limited educational and employment opportunities, domestic violence, illegal armed forces, sexual abuse, social discrimination, and lack of adequate public services, among others.  All these are also considered as risk factors for drug dependency.  We used a structured interview designed to identify leisure tendencies, use of free time, and tendencies in recreational activities. Data from the interview were triangulated with information collected by observation and in field work and used to build a psycho-pedagogic method based on play and leisure activities. The effects of the use of this educational intervention on the satisfaction of human needs were analyzed in light of the theory of Manfred Max-Neef. Results point out the need for new educational strategies aimed to promote creativity, solidarity, mental, physical and social health, more enthusiasm and motivation and in general, positive attitudes that help prevent drug dependence.