Estudo comparativo de sistemas em aquecimento

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

Tecnologias de construção associadas aos sistemas sustentáveis de produção de água quente e de climatização em edifícios: estado da arte

Este trabalho apresenta o estado da arte das tecnologias de construção associadas aos sistemas sustentáveis de produção de água quente e de climatização em edifícios e pretende-se com o mesmo contribuir para a sustentabilidade na construção e para a eficiência energética nos edifícios. Efectuou-se um estudo aprofundado dos conceitos relacionados com a construção sustentável e a eficiência energética em edifícios, sendo apresentadas algumas das ferramentas mais utilizadas para avaliação da sustentabilidade, bem como métodos expeditos para obtenção da classe de eficiência energética. É feita a análise dos conceitos fundamentais da Arquitectura Bioclimática de edifícios, apresentando-se as estratégias passivas de aquecimento e de arrefecimento, as possibilidades de integração das energias renováveis nos edifícios e as tecnologias de construção associadas nos diversos contextos. Na energia solar térmica é dado especial destaque aos colectores para aquecimento de águas, aquecimento ambiente e arrefecimento solar. São ainda apresentados alguns exemplos de boas práticas em edifícios sustentáveis e energeticamente eficientes, com aplicação destas tecnologias

Eficiência energética em edifícios residenciais da cidade do Porto

O consumo de energia a nível mundial tem atingido valores históricos, devido ao crescimento da população mundial e ao aumento do consumo per capita. Nesta medida é extremamente importante existirem alternativas para que a redução do consumo de energia de todos os países seja uma realidade, evitando também as consequências ambientais, em particular as alterações climáticas, resultantes da utilização intensiva de combustíveis fósseis. Portugal, tal como outros países da União Europeia, tem que cumprir metas, pelo que é urgente encontrarem-se soluções de forma a diminuir o consumo de energia sem interferir com o nosso dia-a-dia. A cidade do Porto, tal como qualquer cidade, precisa de imensa energia desde os transportes até à indústria, passando pelos edifícios. Os edifícios, residenciais e de serviços, são responsáveis por mais de 50% de energia primária consumida no concelho do Porto, sendo que aos edifícios residenciais corresponde um consumo de 1.473 GWh/ano de energia primária, o que é um valor elevado. Numa primeira parte deste trabalho foi efetuado um levantamento de informação caracterizando a cidade do Porto relativamente ao seu edificado e consumos energéticos. Numa segunda parte propuseram-se medidas para reduzir o consumo para cada tipo de utilização de energia, nomeadamente preparação de refeições, AQS (água quente sanitária), aquecimento ambiente, frio (frigorífico, arcas, etc.), outros e iluminação. Para cada um destes tipos de utilização estudou-se, sempre que possível, a evolução do longo do tempo (2004 a 2012) e possíveis cenários de evolução para o futuro. Para além disso, também se estudou a evolução do mix de produção de energia elétrica de 2004 até 2012 e previsões da evolução do mix para o futuro. Nesta análise foi tido em conta o aspeto ambiental contabilizando-se, sempre que possível, as emissões de poluentes resultantes do consumo de energia. Por fim, efetuou-se uma avaliação técnica, ambiental e económica das medidas propostas. Pode dizer-se que a maioria das medidas propostas a serem implementadas conduziria a uma redução do consumo de energia e consequentemente a uma diminuição das emissões de poluentes, em particular dos gases com efeito de estufa (CO2). Em termos técnicos a maioria das medidas pode ser aplicada embora algumas delas envolvam custos de investimento significativos. Dada a conjuntura atual, seria importante obter o financiamento necessário para a implementação das medidas propostas e a divulgação de medidas já existentes, tais como os programas para AQS e janelas eficientes.

Integração de energias renováveis num modelo de edifício de Balanço Energético Quase Zero (NZEB)

Neste estudo aborda-se o novo conceito dos edifícios com necessidades quase nulas de energia (Nearly Zero Energy Buildings, NZEB) no parque edificado Europeu, nomeadamente os edifícios de habitação que serão construídos a partir de 2020. Estes edifícios terão que respeitar os requisitos mínimos de eficiência energética de modo a reduzir a dependência dos combustíveis fósseis que tem vindo a aumentar significativamente ao longo dos últimos anos. Ao longo deste trabalho foi modelado e dimensionado um edifício de habitação unifamiliar situado na zona de Lisboa e recorreu-se a técnicas e estratégias que aumentam a eficiência energética do mesmo. Este dimensionamento foi feito recorrendo ao software DesignBuilder, tendo sido em seguida efetuada uma análise energética, com recurso ao software EnergyPlus. Posteriormente à análise estar feita, realizou-se um estudo utilizando o software SolTerm para se integrar sistemas de produção de energia renovável no edifício, de modo a tentar suprir as necessidades energéticas do edifício no que se refere a aquecimento ambiente, águas quentes sanitárias (AQS) e necessidades elétricas. Para suprir as necessidades de arrefecimento e aquecimento que o sistema solar térmico não tem capacidade de suprir foi introduzida uma bomba de calor, reduzindo assim o consumo elétrico tornando o edifício mais sustentável. Já para produção de energia elétrica foi inserido um sistema solar fotovoltaico. Foi avaliada também nesta fase a relação custo-benefício da aplicação de cada um destes sistemas, de modo a escolher aquele que maximiza o suprimento das necessidades e que ao mesmo tempo é economicamente viável. Por último foi realizada uma análise crítica aos resultados obtidos e é feito o enquadramento com o que é pretendido num edifício NZEB.

Análise custo-benefício da integração de painéis solares térmicos na reabilitação de um edifício

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Avaliação reológica do óleo de abacate (Persea americana mill) e estudo da estabilidade sob condições de aquecimento e armazenamento à temperatura ambiente

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Física do meio ambiente como disciplina nas licenciaturas em física: proposta de uma unidade didática para ensinar efeito estufa e aquecimento global

In this dissertation we propose a Teaching Unit of Physics to teach content through environmental discussions of the greenhouse effect and global warming. This teaching unit is based on a problem-methodological intervention from the application of the method of the Arch of Charles Maguerez. The methodological foundations of the thesis are embedded in action research and this is structured in five chapters: the first chapter deals with the Physical Environment (FMA) as a subject in Degree Courses in Physics in Brazil, bringing the concern of how this discipline has been taught. We started the first chapter explaining the reasons behind the inclusion of the discipline of Physical Environment in a Physics Degree Courses. Then we did a search on the websites of Institutions of Higher Education, to know of the existence or not of this discipline on curricular. We then analyzed the menus to see what bibliographies are being adopted and what content of Physics are being worked, and how it has been done. The courses surveyed were those of Federal and Federal Institutes Universities. Thus ended the first chapter. Given the inseparability between studies in Physics Teaching and studies on competencies, skills and significant learning, wrote the second chapter. In this chapter we discuss the challenge of converting information into knowledge. Initially on initial teacher training, because even if this is not our focus, the study is a discipline on the upper reaches, therefore, offered to future teachers. Then we talked about the culture of knowledge, where we emphasize the use of a teaching approach that promotes meanings taught by content and make sense to the student. We finished the third chapter, making some considerations on skills and abilities, in order to identify what skills and competencies were developed and worked during and after the implementation of Curriculum Unit. The third chapter is the result of a literature review and study of the radioactive EarthSun interaction. The subjects researched approach from the generation of energy in the sun to topics stain solar coronal mass ejections, solar wind, black body radiation, Wien displacement law, Stefan-Boltzmann Law, greenhouse effect and global warming. This chapter deals with material support for the teacher of the aforementioned discipline. The fourth chapter talks about the arc method of Charles Maguerez; Here we explain the structure of each of the five steps of the Arc and how to use them in teaching. We also show another version of this method adapted by Bordenave. In the fifth and final chapter brought a description of how the method of Arc was used in physics classes of Environment, with students majoring in Physics IFRN Campus Santa Cruz. Here, in this chapter, a transcript of classes to show how was the application of a problem-based methodology in the teaching of content proposed for Physics Teaching Unit from the environmental discussion about the greenhouse effect and global warming phenomena

Efeito do aquecimento e resfriamento de pisos no desempenho de matrizes e leitões

O ambiente da criação intensiva de suínos influencia diretamente as condições de conforto e bem-estar animal; ambiente estressante provoca várias respostas, dependendo da capacidade de adaptação do animal, e as instalações têm como finalidade minimizar esses problemas. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o comportamento fisiológico e os índices zootécnicos das matrizes e dos leitões, com a utilização dos sistemas de aquecimento e resfriamento do piso. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, no esquema fatorial em parcelas subdivididas, com cinco repetições para os tratamentos: piso aquecido para os leitões e resfriado para as matrizes (PCARA), piso sem aquecimento para os leitões e resfriado para as matrizes (PRCA) e piso sem modificação (PSMCA). Foram avaliados os parâmetros térmicos e fisiológicos das matrizes dos tratamentos PRCA e PCARA. O tratamento PRCA apresentou o melhor resultado, proporcionando maior conforto térmico para os animais, que atingiram em média um ganho 233 gramas por dia.

Nível de ruído no ambiente de trabalho do professor de educação física em aulas de ciclismo indoor

OBJETIVO: Analisar o nível de ruído no ambiente de trabalho do professor de educação física durante as aulas de ciclismo indoor e sua associação com alguns aspectos da saúde. MÉTODOS: Estudo transversal conduzido com 15 professores de educação física de diferentes academias de ginástica, na cidade do Rio de Janeiro (RJ), em 2007. As características do processo e da organização do trabalho e as queixas de saúde relatadas pelos professores foram coletadas por meio de questionário padronizado. Para verificação dos transtornos psiquiátricos menores foi usado o SRQ-20 (Self-Report Questionnaire). As medidas de pressão sonora foram realizadas em um aparelho portátil. O nível de pressão foi medido em dB(A) no nível equivalente de energia em diferentes pontos da sala e momentos da aula. As análises estatísticas utilizadas foram a ANOVA, o qui-quadrado e a correlação de Pearson. RESULTADOS: Os níveis de pressão sonora variaram entre 74,4 dB(A) e 101,6 dB(A). Os valores médios encontrados durante as aulas foram: a) aquecimento (média= 88,45 dB(A)); b) parte principal (média= 95,86 dB(A)); e, fechamento (média= 85,12 dB(A)). O ruído de fundo apresentou o valor médio de 66,89 dB(A). Houve diferenças significativas (p<0,001) entre os valores médios de ruído de fundo e as fases da aula. O ruído não se correlacionou aos transtornos psiquiátricos menores. CONCLUSÕES: Os profissionais de educação física que trabalham com ciclismo indoor estão sujeitos a níveis elevados de pressão sonora em suas aulas. Este agente físico tem sido associado a diversos problemas de saúde e, portanto, requerer um controle mais amplo.

Avaliação da estabilidade do composto pelo teste do auto-aquecimento

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Engenharia Sanitária

Evolução da temperatura ambiente em construções sujeitas ao fogo

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Sustentabilidade nas construções em ambiente tropical

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Qualidade do ar, ambiente térmico e desempenho de suínos criados em creches com dimensões diferentes

Em uma suinocultura, a fase de creche é considerada crítica, na qual o animal fica exposto às condições ambientais do recinto onde está alojado, sem a proteção da matriz e inserido em um meio social coletivo e desconhecido. Essa fase requer ambiente térmico mais aquecido e, por isso, em período de inverno, os abrigos são mantidos mais fechados, o que pode ser agravante em termos de renovação do ar. Este trabalho teve como objetivo avaliar duas creches de dimensões diferentes, em período de inverno, levando-se em consideração o ambiente térmico, a qualidade do ar e o desempenho dos animais alojados nessas instalações. Foram utilizadas duas creches com dimensões diferentes (I e II), ambas sem nenhum tipo de aquecimento. Foram feitas medições de concentrações instantâneas de NH3 (ppm), CO (ppm) e CO2 (ppm). Dados relativos ao conforto térmico ambiente (temperatura e umidade) foram coletados continuamente. Concluiu-se que a concentração dos gases CO2 e NH3, mensurados em ambas as creches, não atingiram níveis que possam causar danos à saúde dos animais; não houve concentração mensurável do gás monóxido de carbono em nenhuma das mesmas; o ambiente térmico nas creches, no período estudado, esteve em condições consideradas confortáveis.

Análise de um sistema de aquecimento de água para residências rurais, utilizando energia solar

A conscientização da importância do meio ambiente tem incentivado o estudo de novas fontes energéticas renováveis e menos poluentes. Dentre essas fontes, a energia solar destaca-se por ser perene e limpa. A utilização da energia solar em sistemas de aquecimento de água residencial rural pode colaborar com a economia de energia elétrica, base da matriz energética brasileira. Conhecer os fatores que influenciam na operação de um sistema de aquecimento de água por energia solar é importante na determinação de sua viabilidade técnica, visando a sua difusão em residências rurais. Para tanto, construiu-se um protótipo, no câmpus da Faculdade Assis Gurgacz, em Cascavel - PR, com características similares a um equipamento utilizado em residências para dois habitantes, para funcionar com circulação natural ou termossifão e sem auxílio de sistema de aquecimento complementar. O equipamento mostrou-se viável tecnicamente, alcançando a temperatura mínima para banho de 35 °C, sempre que a radiação solar foi superior a 3.500 Wh m-2, o que aconteceu para a maioria dos dias estudados.

Utilização de energia elétrica em diferentes sistemas de aquecimento para leitões desmamados

A eficiência do uso de energia elétrica no aquecimento de leitões em fase de creche e maternidade pode ser viabilizada sem prejudicar o conforto térmico dos suínos. Neste trabalho, foram comparadas três tecnologias de aquecimento de leitões em fase de creche, quanto ao uso de energia elétrica e ao ambiente térmico. Estudaram-se três tratamentos: resistências elétricas suspensas (TR), piso aquecido (TP) e aquecimento por convecção (TA). Os critérios de comparação foram: consumo de energia elétrica (kWh), demanda máxima de potência (kW), consumo específico (kWh/kg de suíno vivo produzido), a quantidade de energia elétrica consumida (kWh) para o aumento de 1ºC em 1m³ de ar, a temperatura de bulbo seco (ºC) e o Índice de Temperatura e Umidade (ITU). O sistema de aquecimento por piso (TP) foi melhor sob o aspecto de uso de energia elétrica, e o sistema de aquecimento por resistências elétricas suspensas (TR) foi o que melhor atendeu às necessidades térmicas dos animais.