Investigación sobre la Didáctica de las Ciencias : utilización didáctica de las energías alternativas, la cabaña de la Ciencia.

Estudio e investigación del aprovechamiento didáctico de las energías alternativas. Estudio e investigación de la Didáctica de las Ciencias. Intentar que el alumno tome conciencia y sea un investigador más, y que aprenda a usar la energía y respetarla. Se desarrolla una metodología activa basada en el aprovechamiento de basuras, partiendo del descubrimiento de la Ciencia para llegar a través de la construcción de sencillos aparatos a profundizar y reflexionar sobre cualquier tema de interés. Los aparatos se construirán con materiales de desecho como elemento motivador para reflexionar posteriormente y llegar a las teorías científicas. La forma de trabajo comienza con experiencias previas para familiarizarse con dichas energías. La labor en la que se ha incidido es en el tratamiento de las energías alternativas. Se enfoca para que el alumno no vea en este trabajo una lección más. Se les anima a investigar sobre la forma de conseguir energía de los medios que son gratuitos: agua, sol, viento, etc. Se construyen diversas maquetas para el aprovechamiento del calor solar como fue la construcción de un calentador. Maqueta de aire caliente almacenado en piedras. Central eléctrica de luz solar. Diversos experimentos para aprovechar la electricidad del viento. Elevadoras de agua con energía del agua. Se ha comprobado que en nuestra forma de enseñar las Ciencias, cuenta un lugar muy importante el trabajo manual, ya que al construir ejercitamos la capacidad de expresión, se potencia al máximo la imaginación y alcanzamos un alto grado de satisfacción personal. Se han diseñado una serie de cursos para el profesorado, de acuerdo con los materiales sobre los que se ha ensayado.

Estudo da viabilidade de implantação de plantas para conversão de energia térmica do oceano (OTEC) no Brasil

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Determinação de recomendações bioclimáticas para habitação de interesse social de quatro climas do Rio Grande do Norte

Recomendações projetuais baseadas no clima são fontes importantes de diretrizes para os arquitetos. Uma das formas de obtenção dessas recomendações é por meio de normas, como a NBR 15220 (ABNT, 2005), que agrupa as cidades em zonas homogêneas quanto as estratégias sugeridas. O zoneamento bioclimático brasileiro divide o território do Rio Grande do Norte em duas zonas, a ZB 7 e ZB 8, que possuem algumas recomendações distintas, como aberturas grandes e vedações leves para a região litorânea contra aberturas pequenas e vedações pesadas para a região semiárida. Entretanto, outras configurações climáticas estão presentes no RN e não possuem clara recomendação. Este é o caso das regiões serranas e das regiões intermediárias entre o litoral e a região semiárida. Em virtude disso, este estudo visa encontrar recomendações bioclimáticas para habitações de interesse social nessas quatro condições climáticas. Para tanto, utilizou-se ferramenta computacional para realização de simulações das condições térmicas de três tipos de habitações populares - alongada, ramificada e compacta - e das seguintes estratégias: presença ou ausência de ventilação natural e sombreamento, massa térmica leve ou pesada, e Fator de Calor Solar alto ou baixo. Essas simulações foram realizadas para quatro condições climáticas do estado. Foram analisados os desempenhos de cada caso para identificar as estratégias e tipos de habitação recomendados para cada clima. De maneira geral, nos climas deNatal, Mossoró e Caicó viu-se que habitações com FCS baixo e com presença de ventilação natural possuem os melhores desempenhos. No clima de Areia, a ausência de ventilação aliada ao baixo FCS é que produziu os melhores desempenhos. O sombreamento melhora o desempenho nas cidades de clima quente, mas aumenta as horas com desconforto ao frio em Areia. A massa térmica varia de acordo com as demais estratégias, tendo casos em que habitações com massa térmica alta possuem melhores desempenhos que outros casos com massa térmica baixa. Por fim, viu-se que as estratégias para Natal, Caicó e Mossoró são bem semelhantes, com a recomendação de ventilação natural, FCS baixo nas vedações e sombreamento. Para Areia, a recomendação é não ventilar, ter FCS baixo e massa térmica alta.

Determinação de recomendações bioclimáticas para habitação de interesse social de quatro climas do Rio Grande do Norte

Recomendações projetuais baseadas no clima são fontes importantes de diretrizes para os arquitetos. Uma das formas de obtenção dessas recomendações é por meio de normas, como a NBR 15220 (ABNT, 2005), que agrupa as cidades em zonas homogêneas quanto as estratégias sugeridas. O zoneamento bioclimático brasileiro divide o território do Rio Grande do Norte em duas zonas, a ZB 7 e ZB 8, que possuem algumas recomendações distintas, como aberturas grandes e vedações leves para a região litorânea contra aberturas pequenas e vedações pesadas para a região semiárida. Entretanto, outras configurações climáticas estão presentes no RN e não possuem clara recomendação. Este é o caso das regiões serranas e das regiões intermediárias entre o litoral e a região semiárida. Em virtude disso, este estudo visa encontrar recomendações bioclimáticas para habitações de interesse social nessas quatro condições climáticas. Para tanto, utilizou-se ferramenta computacional para realização de simulações das condições térmicas de três tipos de habitações populares - alongada, ramificada e compacta - e das seguintes estratégias: presença ou ausência de ventilação natural e sombreamento, massa térmica leve ou pesada, e Fator de Calor Solar alto ou baixo. Essas simulações foram realizadas para quatro condições climáticas do estado. Foram analisados os desempenhos de cada caso para identificar as estratégias e tipos de habitação recomendados para cada clima. De maneira geral, nos climas deNatal, Mossoró e Caicó viu-se que habitações com FCS baixo e com presença de ventilação natural possuem os melhores desempenhos. No clima de Areia, a ausência de ventilação aliada ao baixo FCS é que produziu os melhores desempenhos. O sombreamento melhora o desempenho nas cidades de clima quente, mas aumenta as horas com desconforto ao frio em Areia. A massa térmica varia de acordo com as demais estratégias, tendo casos em que habitações com massa térmica alta possuem melhores desempenhos que outros casos com massa térmica baixa. Por fim, viu-se que as estratégias para Natal, Caicó e Mossoró são bem semelhantes, com a recomendação de ventilação natural, FCS baixo nas vedações e sombreamento. Para Areia, a recomendação é não ventilar, ter FCS baixo e massa térmica alta.

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.

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

Efeito da radiação solar e temperatura na emissão de metano associado à produção e perda de calor em bovinos

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

La envolvente de los edificios como generador de calor y energía eléctrica

[ES]El presente documento analiza las principales funciones que se le exigen actualmente a un sistema constructivo; concretamente, a la envolvente de los edificios. Se plantean inicialmente las causas y necesidades que han derivado en el nuevo concepto de envolvente así como las nuevas funciones que se le son exigibles. Se describen los conceptos relativos a los diferentes sistemas constructivos, a los métodos de ventilación natural y, a continuación, se analizan los criterios de generación fotovoltaica y solar térmica en los edificios, además de la integración de estos sistemas en los edificios. También se analizan los fundamentos sobre materiales de cambio de fase. Todo ello permite presentar los criterios de construcción de edificios ecoeficientes. Asimismo se presentan una serie de soluciones arquitectónicas desde el punto de vista de la eficiencia energética.

Utilização de coletor de composto parabólico de concentração solar na indústria de asfalto.

Esta dissertação apresenta a avaliação térmica, econômica e ambiental de um sistema de aquecimento solar (SHS) que é usado em uma usina de asfalto, através de simulação computacional com TRNSYS. O processo escolhido é o aquecimento do betume a partir da temperatura de armazenamento até a temperatura de mistura, usando óleo mineral como fluido de transferência de calor (HTF). Os componentes do sistema são o trocador de calor HTF-betume, o coletor concentrador solar parabólico composto (CPC), o aquecedor auxiliar e a bomba de circulação. A simulação no TRNSYS calcula os balanços de massa e energia no circuito fechado do HTF a cada hora. Dados horários do Ano Meteorológico Típico (TMY) do Rio de Janeiro foram utilizados para executar este trabalho. Em muitos casos, a temperatura do HTF ultrapassou 238C, mostrando que o CPC é apropriado para esta aplicação. Economia de combustível e emissões evitadas foram consideradas para as análises economica e ambiental. Este trabalho descreve as fontes renováveis de energia, os tipos de usinas de asfalto e de aquecedores de betume. Ele também mostra a fração brasileira de algumas destas fontes. Os resultados, portanto, mostram ser possível encorajar políticas públicas ambientalmente corretas para incentivar o uso de energia solar na indústria de asfalto. Além disso, este trabalho pode ajudar na redução da elevada emissão dos gases de efeito estufa a partir da utilização dos combustíveis fósseis nesta indústria.

Estudo da aplicação de um sistema frigorífico de absorção movido a energia solar na Ilha do Príncipe

Dissertação de mest., Energias Renováveis e Gestão de Energia (Tecnológica), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2012

Comparação energética de sistemas de aquecimento a energia solar para o conforto térmico dos ocupantes de um edifício residencial

Dissertação de mestrado, Energia e Climatização de Edifícios, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2015

Estudo de aplicação de coletores solares na produção de eletricidade e calor para uso doméstico

O trabalho apresentado explora o aproveitamento da energia solar para suprir as necessidades energéticas, tanto elétricas como térmicas, de uma habitação tipo 3, recorrendo ao uso de coletores solares, em que o fluido de trabalho é água. As necessidades elétricas serão supridas através da produção de energia com recurso a um ciclo de Rankine, em que fluido de trabalho é um frigorigénio aquecido através de um permutador cujo fluido quente será uma mistura, de água com anticongelante, aquecida pelo coletor solar. Por outro lado, as necessidades térmicas serão satisfeitas através do calor libertado no ciclo de Rankine. Na instalação solar estará integrado um acumulador térmico com apoio energético, caldeira elétrica, que funcionará nas situações em que coletor seja insuficiente para satisfazer as necessidades térmicas. No final será feita uma avaliação económica para que possa atestar a viabilidade económica do projeto, tendo em conta os seus custos totais versus as poupanças energéticas que este sistema origina.

Construcción de un aparato solar de bombeo hidraúlico.

Ejemplar mecanografiado

Simulação numérica de um sistema de armazenamento de calor em estufas de plasticultura

Apresentar um modelo para simular um sistema de armazenamento de calor no solo em estufas para plasticultura é o objetivo do presente trabalho. O sistema consiste num feixe de tubos enterrados no solo. A convecção forçada de ar no seu interior realiza a troca térmica necessária para manter as estufas sob faixas desejadas de temperatura. O objetivo do modelo é investigar os efeitos no calor armazenado e a influência das variáveis, tais como diâmetro, comprimento, espaçamento entre os tubos e a velocidade de ar no canal provocam no sistema. O solo é tratado como um meio difusivo e avalia-se a contribuição do termo de condensação e evaporação da água contida no ar em escoamento nos tubos. A equação da energia é resolvida para o solo e para o ar. Os tubos de seção transversal circular são modelados como tubos de seção transversal quadrada com o objetivo de que as simulações possam ser processadas em coordenadas cartesianas. O programa resolve situações tridimensionais, transientes e emprega o Método dos Volumes Finitos para integrar as equações diferenciais governantes. O modelo original é baseado no modelo de Gauthier et al., 1997, tendo sido os resultados do mesmo foram usados para a validação do presente estudo. Um circuito de água quente é também projetado e apresentado para o aquecimento das estufas. A água circula através de mangueiras sobre o solo e é aquecida por um sistema de queimadores a gás liqüefeito de petróleo ou óleo combustível, transferindo assim calor para o interior da mesma. O projeto de aquecimento foi realizado através de um programa de parceria entre a Ufrgs, Sebrae, Fapergs e a Agropecuária Clarice.