Avaliação através do desempenho térmico de edificação verticalizada em Belém-PA

A presente dissertação de mestrado estuda o desempenho térmico de materiais de fachada em uma edificação verticalizada na cidade de Belém – PA, Brasil. Este trabalho tem por objetivo contribuir com estudo do desempenho térmico e eficiência de materiais utilizados na envoltória das edificações residenciais verticalizadas, entre os elementos opacos, foram selecionados dois tipos de materiais, bastante utilizados atualmente na construção civil, a pintura e revestimento cerâmico. Também estuda-se a influência da altura da edificação sobre seu desempenho térmico e eficiência energética. O estudo foi desenvolvido com o uso de modelagem em código computacional no programa EnergyPlus que permite avaliar o desempenho térmico da edificação, a influência da altura na eficiência energética da mesma. Compara-se o desempenho térmico dos dois materiais selecionados, verificou-se que o prédio com revestimento cerâmico apresentou a temperatura interna média anual de 0,42 º C acima da temperatura referente ao prédio pintado, portanto com menor desempenho térmico. A influência da altura do pavimento não produziu uma variação significativa na temperatura interna, pois com seu acréscimo, ocorreu pequena diminuição da temperatura interna, com gradiente térmico da ordem de -0,07ºC /m em decorrência da velocidade do vento que é maior quando mais alto é o pavimento. Considera-se também para este estudo a ventilação natural como estratégia passiva para a edificação em estudo, que segundo a análise da Carta Bioclimática de Givoni contribuiria positivamente para a condição de temperatura interna e umidade do ar, e consequentemente do usuário.

Análise experimental e desenvolvimento de um modelo numérico simplificado para um trocador de calor compacto para resfriamento de componentes eletrônicos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Desenvolvimento experimental e simulação numérica de uma réplica térmica de placa de circuito impresso

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Avaliação experimental de eficiência térmica de um recuperador de calor e caldeira em um sistema de cogeração

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Análise de dissipadores de calor com filmes de diamante CVD

Dissipadores de calor recobertos com filmes de diamante CVD foram desenvolvidos para acoplar a semicondutores, utilizando-se do Laboratório de Deposição de Filmes de Diamante CVD, na UNESP - Campus de Guaratinguetá e o Laboratório de Diamantes da Universidade São Francisco, em Itatiba, SP. Analisou-se o filme de diamante CVD sobre o silício, para emprego como dissipador de calor, porque o filme de diamante CVD pode ter o valor da condutividade térmica até cinco vezes superior ao do cobre e de dez vezes a do alumínio. Os filmes foram obtidos via deposição através de reator de filamento quente, trabalhando-se com vários filamentos retilíneos em paralelo, resultando assim em um processo que visou obter um filme mais uniforme e com grande área de deposição. Os dados para análises da composição química superficial dos filmes foram obtidos por Difração de Raios-X, Dispersão de Energia de Raios-X e para a verificação da morfologia e espessura do filme foi utilizada a Microscopia Eletrônica de Varredura. Para a verificação do comportamento da temperatura sobre o dissipador com o filme de diamante CVD foi utilizada uma câmera de imagem termográfica, marca Fluke, modelo Ti 40 FT. Foram obtidos filmes de 2 e 10 ?m sobre o silício. Estas espessuras ainda não oferecem um desempenho mecânico que o torne autosustentado. Do ponto de vista de desempenho térmico as análises mostraram que, mesmo com pequena espessura, o filme de diamante CVD apresentou bom resultado experimental. Os principais desafios de construção para esse dissipador de calor são a obtenção do filme com espessura acima de um mm e a garantia da qualidade do filme com a repetitividade do processo em cujo caso torna-se necessário definir as dimensões do dissipador antes da deposição do filme.

Desempenho termoenergético de habitação de interesse social

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Análise do desempenho térmico de habitações populares da microrregião de Guaratinguetá - SP

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Metodologia de simulação numérica do comportamento térmico em equipamentos eletroeletrônicos

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Avaliação da qualidade térmica de espaços de transição do tipo linear externo

Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo - FAAC

Síntese e caracterização de nanocompósitos constituídos por nanoargila e hidrogel para uso agrícola

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Feasibility Study of Solar Driven Underground Cooling System

In the United States the peak electrical use occurs during the summer. In addition, the building sector consumes a major portion of the annual electrical energy consumption. One of the main energy consuming components in the building sector is the Heating, Ventilation, and Air-Conditioning (HVAC) systems. This research studies the feasibility of implementing a solar driven underground cooling system that could contribute to reducing building cooling loads. The developed system consists of an Earth-to-Air Heat Exchanger (EAHE) coupled with a solar chimney that provides a natural cool draft to the test facility building at the Solar Energy Research Test Facility in Omaha, Nebraska. Two sets of tests have been conducted: a natural passively driven airflow test and a forced fan assisted airflow test. The resulting data of the tests has been analyzed to study the thermal performance of the implemented system. Results show that: The underground soil proved to be a good heat sink at a depth of 9.5ft, where its temperature fluctuates yearly in the range of (46.5°F-58.2°F). Furthermore, the coupled system during the natural airflow modes can provide good thermal comfort conditions that comply with ASHRAE standard 55-2004. It provided 0.63 tons of cooling, which almost covered the building design cooling load (0.8 tons, extreme condition). On the other hand, although the coupled system during the forced airflow mode could not comply with ASHRAE standard 55-2004, it provided 1.27 tons of cooling which is even more than the building load requirements. Moreover, the underground soil experienced thermal saturation during the forced airflow mode due to the oversized fan, which extracted much more airflow than the EAHE ability for heat dissipation and the underground soil for heat absorption. In conclusion, the coupled system proved to be a feasible cooling system, which could be further improved with a few design recommendations.

Flow Boiling Characteristics for R1234ze(E) in 1.0 and 2.2 mm Circular Channels

Experimental flow boiling heat transfer results are presented for horizontal 1.0 and 2.2 mm I. D. (internal diameter) stainless steel tubes for tests with R1234ze(E), a new refrigerant developed as a substitute for R134a with a much lower global warming potential (GWP). The experiments were performed for these two tube diameters in order to investigate a possible transition between macro and microscale flow boiling behavior. The experimental campaign includes mass velocities ranging from 50 to 1500 kg/m(2) s, heat fluxes from 10 to 300 kW/m(2), exit saturation temperatures of 25, 31 and 35 degrees C, vapor qualities from 0.05 to 0.99 and heated lengths of 180 mm and 361 mm. Flow pattern characterization was performed using high speed videos. Heat transfer coefficient, critical heat flux and flow pattern data were obtained. R1234ze(E) demonstrated similar thermal performance to R134a data when running at similar conditions. [DOI: 10.1115/1.4004933]

Analysis of a new cross flow heat exchanger flow arrangement - Extension to several rows

The present paper presents a theoretical analysis of a cross flow heat exchanger with a new flow arrangement comprehending several tube rows. The thermal performance of the proposed flow arrangement is compared with the thermal performance of a typical counter cross flow arrangement that is used in chemical, refrigeration, automotive and air conditioning industries. The thermal performance comparison has been performed in terms of the following parameters: heat exchanger effectiveness and efficiency, dimensionless entropy generation, entransy dissipation number, and dimensionless local temperature differences. It is also shown that the uniformity of the temperature difference field leads to a higher thermal performance of the heat exchanger. In the present case this is accomplished thorough a different organization of the in-tube fluid circuits in the heat exchanger. The relation between the recently introduced "entransy dissipation number" and the conventional thermal effectiveness has been obtained in terms of the "number of transfer units". A case study has been solved to quantitatively to obtain the temperature difference distribution over two rows units involving the proposed arrangement and the counter cross flow one. It has been shown that the proposed arrangement presents better thermal performance regardless the comparison parameter. (C) 2012 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

I dati metereologici per applicazioni energetiche e ambientali

Many energetic and environmental evaluations need appropriate meteorological data, as input to analysis and prevision softwares. In Italy there aren't adeguate meteorological data because, in many cases, they are incomplete, incorrect and also very expensive for a long-term analysis (that needs multi-year data sets). A possible solution to this problem is the use of a Typical Meteorological Year (TRY), generated for specific applications. Nowadays the TRYs have been created, using statistical criteria, just for the analysis of solar energy systems and for predicting the thermal performance of buildings, applying it also to the study of photovoltaic plants (PV), though not specifically created for this type of application. The present research has defined the methodology for the creation of TRYs for different applications. In particular TRYs for environmental and wind plant analysis have been created. This is the innovative aspect of this research, never explored before. In additions, the methodology of the generation for the PV TRYs has been improved. The results are very good and the TRYs generated for these applications are adeguate to characterize the climatic condition of the place over a long period and can be used for energetic and environmental studies.

Electrothermal characterization and nonlinear modelling of GaN transistors for telecommunication circuit design

This thesis starts showing the main characteristics and application fields of the AlGaN/GaN HEMT technology, focusing on reliability aspects essentially due to the presence of low frequency dispersive phenomena which limit in several ways the microwave performance of this kind of devices. Based on an equivalent voltage approach, a new low frequency device model is presented where the dynamic nonlinearity of the trapping effect is taken into account for the first time allowing considerable improvements in the prediction of very important quantities for the design of power amplifier such as power added efficiency, dissipated power and internal device temperature. An innovative and low-cost measurement setup for the characterization of the device under low-frequency large-amplitude sinusoidal excitation is also presented. This setup allows the identification of the new low frequency model through suitable procedures explained in detail. In this thesis a new non-invasive empirical method for compact electrothermal modeling and thermal resistance extraction is also described. The new contribution of the proposed approach concerns the non linear dependence of the channel temperature on the dissipated power. This is very important for GaN devices since they are capable of operating at relatively high temperatures with high power densities and the dependence of the thermal resistance on the temperature is quite relevant. Finally a novel method for the device thermal simulation is investigated: based on the analytical solution of the tree-dimensional heat equation, a Visual Basic program has been developed to estimate, in real time, the temperature distribution on the hottest surface of planar multilayer structures. The developed solver is particularly useful for peak temperature estimation at the design stage when critical decisions about circuit design and packaging have to be made. It facilitates the layout optimization and reliability improvement, allowing the correct choice of the device geometry and configuration to achieve the best possible thermal performance.