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[en] DESIGN OF AN INTAKE AIR CONDITIONER FOR ENGINE TESTING / [pt] PROJETO DE UM CONDICIONADOR DO AR DE ADMISSÃO PARA TESTES DE MOTORESMARVIN ALDO CHANCAN LEON 09 October 2012 (has links)
[pt] Os laboratórios projetados para testes de motores de combustão interna
trabalham sob normas que especificam métodos de ensaios aplicados
à avaliação do desempenho do motor. Um motor veicular testado em um
dinamômetro de bancada possui equipamentos auxiliares necessários para
garantir condições de ensaio específicas, tal como a temperatura do ar de
admissão, que deve ser mantida dentro dos valores indicados nas condições-padrão de referência da aplicação pretendida. Diante deste cenário,
é evidente a importância de um estudo dos sistemas de condicionamento
presentes nas salas de testes de motores. Esta dissertação apresenta o projeto,
dimensionamento e simulação de um sistema de condicionamento que
controla a temperatura e umidade do ar de admissão para realização de
testes de motores de combustão dispostos em dinamômetros de bancada,
independente das condições ambientais. A modelagem dinâmica do condicionador
de ar e seus componentes (trocador de calor de água gelada,
aquecedor elétrico e umidificador) foi implementada no EES. O sistema de
controle PID com dois esquemas de ajuste de ganhos (utilizando a fórmula
de Ziegler-Nichols, e auto-sintonizado on-line por um sistema supervisório
fuzzy) foi desenhado no MATLAB. Para avaliar o desempenho do condicionador
e do seu sistema de controle foi estabelecida uma comunicação através
do intercâmbio dinâmico de dados entre o MATLAB e o EES. Um estudo de
simulação comparativa entre ambos esquemas de ajuste dos controladores,
mostra que a estratégia de controle fuzzy supervisório PID proposta permite
obter um melhor desempenho dinâmico do sistema condicionador, em termos
de estabilidade diante variações tanto na vazão quanto nas condições
do ar de admissão, segundo os resultados obtidos na simulação com dados
experimentais de um motor Diesel testado sob o ciclo de ensaios dos 13
modos em estado estacionário (ESC test) para certificação de emissões. / [en] Engine testing laboratories designed for automotive vehicles operate
under standards that specify test methods used to evaluate the performance
of internal combustion engines. A vehicle engine tested on a dynamometer
bench has auxiliary equipment required in order to ensure the test conditions,
such as intake air temperature which must be maintained within the
specified values by standard reference conditions of the intended application.
Given this backdrop, it is clear the importance of study of conditioning
systems present in engine test facilities. This dissertation presents the
design, implementation and simulation of a conditioning system that controls
temperature and humidity of the intake air for testing of combustion
engines arranged in a dynamometer bench, regardless of ambient conditions.
The dynamical modelling of the air conditioner and its components (chilled
water heat exchanger, electric heater and humidifier) was implemented in
EES. The PID control system with two gains adjustment schemes (using
the Ziegler-Nichols formula, and self-tuned on-line with a fuzzy supervisory
system) was designed in MATLAB. The conditioning unit performance and
its control system was assessed using a communication established through
of the dynamic data exchange between EES and MATLAB. A comparative
simulation study on both schemes for tuning of controllers shows that the
use of the PID supervisory fuzzy control strategy proposed allows for considerable
improvements in dynamic performance of the system, in terms of
stability on both variation in flow rate and conditions of the intake air, according
to the results obtained in the simulation with experimental data of
a heavy-duty Diesel engine over the test cycle 13 steady state modes (ESC
test) for emission certification.
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[en] ANALYSIS OF OPEN SOLAR AIR CONDITIONING SYSTEMS / [pt] ANÁLISE DE SISTEMAS ABERTOS DE CONDICIONAMENTO DE AR UTILIZANDO ENERGIA SOLARJOSÉ JAMES MENDES PESSOA 07 October 2011 (has links)
[pt] Devido ao interesse crescente na utilização da energia solar no condicionamento de ar e secagem de alimentos, o presente trabalho descreve diversos ciclos solares de condicionamento de ar e apresenta um modelo de simulação das condições de operação e desempenho dos equipamentos usados num ciclo aberto de condicionamento.
O modelo calcula o ciclo termodinâmico e especifica as características de transferência de calor e massa dos equipamentos para sistemas de qualquer capacidade térmica. Os resultados encontrados são exemplificados para sistemas de 1 a 5 toneladas de refrigeração de capacidade. / [en] Due to the increasing interest in the use of solar energy for air contioning and drying of foods, the present work describes different cycles of solar air conditioning and presents a model for simulating the operating conditions and the performance of the equipaments used in an open air conditioning cycle.
The model calculates the termodynamic cycle and specifies the heat and mass transfer characteristics of the equipments for systems of any cooling capacity. The results are exemplified for systems of 1 to 5 refrigerating tons of cooling capacity.
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Estudo experimental de um sistema de condicionamento de ar com rotores dessecantes / Experimental study of an air conditioning system with desiccant rotorsSilva, Márcio Gomes da 12 November 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-11-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work is presented in an air conditioning system using evaporative cooling coupled
with desiccant rotor, which presents itself as an alternative to refrigeration system for
vapor compression. In this sense, was mounted on the Solar Energy Laboratory UFPB in
Joao Pessoa, an industrial-scale prototype of a desiccant cooling system for air
conditioning, using two rotors desiccants, two rotary heat exchangers, evaporative coolers
three, two burners natural gas, a water pump high pressure and five centrifugal fans. The
proposal is to analyze the behavior of the system on the climatic conditions of hot and
humid climate and also compare the results with other experimental and numerical. The
system can operate in three configurations for operation and you were obtained and
recorded data as the prototype cooling capacity, COP and system psychrometric conditions
of the air supplied equipment to the air conditioned environment. All work done in
assembling the prototype and the field of technology applied to air conditioning with
desiccant rotor under the conditions of hot and humid climate are presented and analyzed.
The results show that, even when operating in adverse weather conditions, the system can
achieve performance similar to the vast majority of cooling systems using desiccant rotor
and the thermal comfort can be achieved under conditions of climate in the summer of
Joao Pessoa. / Neste trabalho é apresentado um sistema de condicionamento de ar utilizando resfriamento
evaporativo acoplado a rotores dessecante, que se apresenta como uma alternativa ao
sistema de refrigeração por compressão de vapor. Neste sentido, foi montado no
Laboratório de Energia Solar da UFPB em João Pessoa, um protótipo em escala industrial
de um sistema de refrigeração dessecante para condicionamento de ar, utilizando dois
rotores dessecantes, dois trocadores de calor rotativos, três resfriadores evaporativos, dois
queimadores a gás natural, uma bomba d água de alta pressão e cinco ventiladores
centrífugos. A proposta é analisar o comportamento do sistema sobre as condições
climáticas do clima quente e úmido e também comparar os resultados com os de outros
trabalhos experimentais e numéricos. O sistema pode operar em três configurações de
funcionamento e para estás foram obtidos e registrados dados como: Potência frigorífica do
protótipo, COP do sistema e condições psicrométricas do ar fornecido pelo equipamento ao
ambiente climatizado. Todo o trabalho desenvolvido na montagem do protótipo e domínio
da tecnologia aplicada para o condicionamento de ar com rotores dessecantes, nas
condições do clima quente e úmido são apresentadas e analisadas. Os resultados obtidos
demonstram que, mesmo operando em condições climáticas adversas, o sistema pode
atingir desempenho semelhante ao da grande maioria dos sistemas de condicionamento de
ar usando rotores dessecantes e que as condições de conforto térmico podem ser
alcançadas nas condições do clima de João Pessoa no verão.
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[en] ANALYSIS OF CHARACTERISTICS AND PERFORMANCE OF PARALLEL-PLATE SOLAR REGENERATOR FOR LIQUID DESICCANT IN AIR CONDITIONING / [pt] ANÁLISE DAS CARACTERÍSTICAS E DESEMPENHO DE REGENERADORES SOLARES DE PLACAS PARALELAS PARA DESUMIDIFICADORES LÍQUIDOS EM CONDICIONAMENTO DE AR30 September 2011 (has links)
[pt] A determinação dos coeficientes convectivos de troca de massa em regeneração (retirada de água) de desumidificante líquido (trietileno glicol), para posterior utilização em condicionamento de ar,utilizando-se coletores solares planos é feita neste trabalho.
A partir de balanços de massa e calor, é desenvolvido um modelo para o cálculo de um trocador de massa do tipo placas paralelas analogamente ao cálculo de torres de resfriamento, levando-se, entretanto, em consideração o abaixamento da pressão de vapor d água em equilíbrio com a solução aquosa de trietileno glicol.
Das experiências realizadas com esta geometria, é possível estimar um valor médio para o número de Lewis, e correlação de vazões líquido-ar.
Utilizando-se a analogia existente entre as transferências de calor e de massa, obtém-se uma correlação válida para a variação das características geométricas do coletores solares planos utilizados na regeneração do líquido desumidificante, bem como vazões e temperaturas de operação.
É realizada finalmente uma análise das incertezas das medidas associadas aos valores de Merkel, Le e Lep obtidos, objetivando-se o estudo da confiabilidade das correlações desenvolvidas e do modelo de cálculo do regenerador. / [en] This experimental research deals with the determination of the mass transfer coefficient in the regeneration processo of a liquid dehumidifier (triethylene glycol), used in a solar air condittioning system.
It is also developed, from na overall energy and massabalance, a model for calculating a parelal plate type regenerator using the same methodology as already accepted for designing colling towers. The model includes the lowering of the water vapor pressure in equilibrium with the aqueous glycol solution
The heat and mass transfer analogy hás been used for obtaining na expression for the mass transfer coefficient from heat tranfer data, which is useful for designing solar regenerators from geometry, flow rates and temperature conditions.
Finally, an uncertainty analysis of the Merkel, Le and Lep parameters has been carried on to validate the correlation developed from experimental data.
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Análise do COP anual de condicionadores de ar tipo Split fixo e inverter nas diferentes zonas bioclimáticas brasileirasRech, Letícia Dotta 12 April 2018 (has links)
Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-08-01T14:35:36Z
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Previous issue date: 2018-04-12 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma análise da relação entre o desempenho de equipamentos de condicionamento de ar tipo Split, fixo e inverter, para a climatização de uma edificação comercial nas diferentes zonas bioclimáticas brasileiras. As análises foram realizadas por simulação computacional, através do programa EnergyPlus. Foram simulados oito casos seguidos pelo modelo de referência. O modelo de referência adotado foi criado a partir de um levantamento fotográfico de edificações comerciais padrões com mais de quatro pavimentos. A partir deste levantamento, a tipologia que foi adotada representa um edifício de dez pavimentos com perímetro de dimensões de 27 por 7,50 metros e, pé-direito de 2,60 metros. Para analisar o comportamento energético do modelo de referência foram inseridos dados dos componentes construtivos, do padrão de ocupação, das cargas energéticas do sistema de iluminação e dos equipamentos, do condicionamento de ar, com as suas respectivas curvas de desempenho, conforme fornecedor, e de infiltração, conforme norma. Com esses dados inseridos no EnergyPlus, foi possível dimensionar a carga térmica dos equipamentos de ar condicionado e seu desempenho energético, analisados através do COP anual simulado desses equipamentos. Com a simulação foi possível destacar os fatores que influenciam no consumo de energia de um sistema de ar condicionado no que diz respeito às condições climáticas, principalemente o impacto da temperatura externo no desempenho do equipamento. Nos resultados encontrados foi possível identificar que existe uma influência bastante significativa, principalmente quando se comparam regiões de alta temperatura externa e com de baixa temperatura externa e, em um segundo momento, valores altos e baixos de umidade relativa interna do ar ambiente, sendo que, altas umidades favorecem o desempenho do equipamento avaliado. Resultados bastante significativos foram encontrados na substituição de aparelhos Split fixo por aparelhos Split inverter, nos quais se alcançou uma redução de até 44% de economia em regiões específicas do país, seu COP anual simulado apresentou um indicador mais eficiente em todas as horas simuladas. / This work presents an analysis of the relationship between the performance of split, fixed and inverter air conditioning equipment for the air conditioning of a commercial building in the different Brazilian bioclimatic zones. Analyzes were performed by computer simulation using the EnergyPlus program. Eight cases followed by the reference model were simulated. The reference model adopted was created from a photographic survey of standard commercial buildings with more than four floors. From this survey, the typology that was adopted represents a ten-storey building with a perimeter of dimensions of 27 by 7.50 meters and, at the foot of 2.60 meters. In order to analyze the energy performance of the reference model, data were included on the building components, occupancy pattern, energy loads of the lighting system and equipment, air conditioning, with their respective performance curves, as supplier, and infiltration, according to norm. With these data inserted in the EnergyPlus, it was possible to measure the thermal load of the air conditioning equipment and their energy performance, analyzed through the simulated annual COP of this equipment. With the simulation, it was possible to highlight the factors that influence the energy consumption of an air conditioning system with regard to climatic conditions, mainly the impact of external temperature on the performance of the equipment. In the results, it was possible to identify that there is a significant influence, especially when comparing high temperature and external low temperature regions, and in a second moment, high and low values of internal relative humidity of the ambient air, high performance favors the performance of the equipment evaluated. Significant results were found in the replacement of fixed split devices with split inverter devices, in which a reduction of up to 44% of savings was achieved in specific regions of the country, its annual simulated COP showed a more efficient indicator at all simulated hours.
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[pt] ESTUDO NUMÉRICO EXPERIMENTAL DA TERMOACUMULAÇÃO EM ESFERAS / [en] NUMERICAL EXPERIMENTAL STUDY OF THERMAL STORAGE IN SPHERESJUAN JOSE MILON GUZMAN 12 January 2012 (has links)
[pt] Um dispositivo experimental foi desenvolvido para investigar o desempenho térmico de um sistema de armazenamento de frio que utiliza água como material com mudança de fase (MMF) em esferas rígidas e contém um elemento interno para responder às variações da massa específica do MMF durante o processo. A maioria das experiências de dispositivos de armazenamento térmico em capsulas tem uma variação em suas dimensões externas devido à expansão ou contração é interiormente absorvida, a forma externa permanece invariável e podem ser evitados problemas de variação de volume e acomodação das capsulas em tanques de armazenamento. Neste trabalho são investigados os sistemas encapsulados esféricos com elemento interno (diafragma) que absorve a variação de volume para manter constante o diâmetro externo.A esfera é esfriada por um fluxo externo de Mistura Álcool-Água controlado por um banho de temperatura constante. Foram investigadas várias situações para temperaturas diferentes e regimes de fluxo. São monitorados o campo de temperatura, a posição de interface e a transferência de calor dentro das esferas. Implementou-se um modelo numérico para a avaliação dos resultados experimentais. O programa dói preparado na linguagem de programação Fortran e as comparações foram feitas no campo de temperaturas, frente de solidificação, e energia removida. A vantagem ou desvantagem de cada caso são apresentadas. / [en] An experimental apparatus was developed to investigate the thermal performance of a cold storage system utilizing rigid spheres containing an internal element to account for dilatation or contraction of the material during the change of phase. Most of the encapsulated thermal storage devices experiments a variation in its external dimensions due to the expansion or contraction that appear in the freezing or melting processes. If the expansion or contraction is absorbed internally, the external shape remain invariable and accommodation problems in storage tanks can be avoided. In spherical encapsulated systems, the internal element absorbs the volume variation in order to maintain constant the outside diameter. To develop the absorber, different sizes of spheres were investigated, as well, different shapes of absorbers. The sphere is cooled or heated by an external flow controlled by a constant temperature bath. Several situations were investigated for different temperatures and flow regimes. During the changing of phase, the temperature field, the interface position and the convection
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[en] EXPERIMENTAL STUDY OF SUPERCOOLING WATER IN CYLINDRICAL CAPSULES APPLIED TO THE THERMAL STORAGE / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DO SUPER-RESFRIAMENTO DA ÁGUA EM CÁPSULAS CILÍNDRICASJUAN JOSE MILON GUZMAN 11 November 2004 (has links)
[pt] Um dispositivo experimental foi desenvolvido para o estudo
do super-resfriamento da água em cápsulas cilíndricas
visando sua utilização em processos de termo-acumulação. A
bancada experimental é constituída basicamente por: seção
de teste, sistema de resfriamento, sistema de visualização
e sistema de aquisição e armazenamento de dados. A
temperatura do fluido externo, ou fluido de transferência
(FT), uma solução aquosa de álcool a 50% por volume, foi
mantida fixa por um banho de temperatura controlada
durante cada teste. O trabalho foi dividido em quatro
etapas. A primeira trata do estudo estatístico do super-
resfriamento e nucleação, onde foram utilizadas 4 cápsulas
de materiais distintos (alumínio, bronze, PVC e acrílico)
de 45 mm de diâmetro, com diferentes temperaturas do FT. A
segunda etapa investiga a Taxa de Resfriamento, parâmetro
que quantifica a queda da temperatura e influencia
fortemente o superresfriamento e a nucleação. Na terceira
etapa, foi estudada a influência da rugosidade da parede
interna da cápsula. Nesta etapa, quatro diferentes
cápsulas de alumínio, com diferentes rugosidades, foram
utilizadas. Finalmente, na quarta etapa, foram realizadas
visualizações do processo de nucleação para posterior
processamento e melhor entendimento do fenômeno. Os
resultados obtidos indicam que o material da cápsula
(condutividade e rugosidade) e a temperatura do FT têm
grande influência nos fenômenos de super-resfriamento e
nucleação da água em cápsulas cilíndricas, afetando,
fortemente, o processo de mudança de fase. / [en] An experimental device was developed to investigate the
supercooling phenomenon in water inside cylindrical
capsules used for cold storage process. The experimental
device is formed by the test section, the cooling system,
the visualization system and the data acquisition and
storage system. The temperature of the transfer fluid
(TF), a water-alcohol mixture (50% volume), is controlled
by a constant temperature bath (CTB). The work was divided
in four stages. The first is the statistical study of the
supercooling and nucleation phenomena, where four capsules
of 45 mm diameter made with different materials (aluminum,
brass, PVC and acrylic) had been used, with different
temperatures of the FT. The second stage studies the
Cooling Rate, a parameter related to the supercooling and
nucleation phenomena. In the third stage, the influence of
the superficial roughness of the internal wall was
investigated. Four aluminum capsules, with different
roughness, were used. Finally, in the fourth stage,
visualizations of the nucleation process had carried out,
for posterior processing and analysis. The results
indicate that the material of the capsule (conductivity
and roughness) and the temperature of the TF have a
considerable influence in the supercooling and nucleation
phenomena of the water inside cylindrical capsules,
strongly affecting the phase change process.
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Avaliação da qualidade ambiental interior de um edifício climatizado artificialmente com ênfase na análise do conforto térmico / Evaluation of indoor environmental quality of an artificially conditioned building, focusing on thermal comfort analysisSilva, Ana Flávia Silveira 25 November 2010 (has links)
Ocupantes de ambientes internos climatizados artificialmente estão expostos contínua e prolongadamente a condições ambientais muitas vezes desfavoráveis à execução de suas atividades e à manutenção da saúde. O objetivo desta pesquisa foi avaliar alguns parâmetros de qualidade do ar interior e de conforto térmico de um edifício climatizado artificialmente e relacioná-los à utilização de sistema de condicionamento de ar com distribuição pelo piso em ambientes que não são caracterizados como escritórios abertos. Considerando que o edifício estudado apresenta usos distintos de seus pavimentos, optou-se pela avaliação de dois deles, um pavimento cujo layout é de salas de aula e outro de escritório semi-aberto. Os parâmetros foram analisados em três momentos distintos. O primeiro se caracteriza por três ciclos semestrais de medições de temperatura, umidade relativa e velocidade do ar, concentração de aerossóis, dióxido de carbono e fungos. A segunda etapa consiste em uma campanha única de medições, com duração de quatro dias, permitindo a realização de perfis de temperatura e umidade relativa, avaliação das velocidades do ar em pontos de desconforto e cálculo dos índices de conforto térmico PMV (Predicted Mean Vote) e PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied). Em um terceiro e último momento, aplicou-se o questionário de qualidade ambiental interior aos ocupantes de ambos os pavimentos. Resultados obtidos nos ciclos permitiram identificar concentrações de fungos e dióxido de carbono acima dos limites indicados. Os perfis de temperatura revelaram a predominância das mesmas abaixo do recomendado. O cálculo dos índices PMV e PPD apontaram para um cenário de maior conforto térmico nos ambientes estudados com temperatura operativa igual a 24 graus Celsius. Os resultados dos questionários corroboraram as medições de temperatura, indicando a prevalência das sensações térmicas relacionadas ao frio entre os ocupantes do edifício, em especial aqueles do sexo feminino. Ficou evidenciado que o conforto térmico nos ambientes pesquisados é um fator perturbador das atividades exercidas em ambos os pavimentos. Houve um grande número de relatos de ocupantes com sintomas típicos da Síndrome dos Edifícios Doentes (SED), sugerindo que medidas relativas à qualidade ambiental devem ser tomadas em prol da saúde, bem estar e produtividade dos ocupantes do edifício. Concluiu-se que a operação e manutenção do sistema de condicionamento de ar com insuflamento pelo piso em ambientes distintos de escritórios abertos são mais complexas e, por isso, dificultam o alcance de uma qualidade ambiental interior satisfatória. / Occupants of artificially conditioned indoor spaces are continuously and lengthily exposed to environmental conditions mostly adverse to their activities performance and health maintenance. The purpose of this research was to evaluate some indoor air quality and thermal comfort parameters of an artificially conditioned building, and relate them to the employment of underfloor air conditioning system in spaces that differ from open-plan office spaces. Considering the studied building presents different activities on each of its floors it was necessary to choose two of them, one characterized by classrooms layout and the other by a semi open-plan office layout. The on-site data collection took place in three different steps. Step one was distinguished by three six-month cycles of air temperature, relative humidity and air velocity measurements, and fungi, particulate matter and carbon dioxide concentrations. The second step consisted of a four-day single campaign of measurements, when air temperature and relative humidity profiles were carried out, air velocity was quantified in complaining areas, and the Predicted Mean Vote (PMV) and Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD) thermal comfort indexes were determined. During the third and last step, indoor environmental quality questionnaire surveys were distributed to the occupants of both studied floors. Data analysis and assessment originated from the cycles identified exceeding fungi and carbon dioxide concentrations. Temperature profiles indicated their prevalence below the recommended range. PMV and PPD indexes determination pointed to a scenery of best thermal environmental conditions for the researched spaces, with an operative temperature of 24 Celsius degrees. The results of the questionnaire surveys supported the air temperature measurements, showing supremacy of cold related thermal sensations among the occupants, especially those of female gender. It was evident that the thermal comfort of the studied environments is a disturbing factor for the activities practiced on both floors. There was a great number of occupants reporting Sick Building Syndrome (SBS) typical symptoms, what suggested actions related to indoor environmental quality should be taken in order to provide the desired health, welfare and productivity for the building occupants. It was conclusive that the operation and maintenance of underfloor air conditioned systems in indoor environments unlike open-plan offices are more complex and therefore make it harder to reach an acceptable indoor environmental quality.
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[en] EVALUATION OF THE GAS LOAD INFLUENCE ON AN AUTOMOTIVE AIR CONDITIONING SYSTEM / [pt] AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA CARGA DE GÁS EM UM SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR AUTOMOTIVORAFAEL PRUDENCIO SACSA DIAZ 07 July 2003 (has links)
[pt] A tecnologia automotiva moderna alcança progressos
consideráveis tanto no aspecto mecânico como funcional, com
esses avanços tecnológicos, o maior progresso foi feito na
estrutura dos automóveis e dos sistemas de ar condicionado.
O presente trabalho é desenvolvido considerando a
importância da utilização de gás refrigerante, já que se
tornou um assunto ambiental de grande importância pelo
fato de ter um papel na destruição da camada de ozônio.
Foi construída uma bancada experimental que consta de duas
câmaras isoladas para a colocação do equipamento,
instrumentos, dispositivos de medição e geração de
carga térmica, em seguida foi montado um condicionador de
ar automotivo composto por componentes originais do sistema
de condicionamento de ar de um automóvel para simular
funcionamentos, com a finalidade de avaliar os parâmetros
de funcionamento afetados quando são utilizadas diferentes
cargas de gás refrigerante.
Foram realizados testes controlando a temperatura e umidade
constantes no habitáculo automotivo (câmara 1), para
variações de temperatura na câmara (2), da vazão mássica no
sistema e variações de torque e velocidade, no sistema
motor - compressor, com diferentes quantidades de gás
refrigerante originando situações de insuficiência de
carga, carga adequada e sobre carga.
Para o controle da carga térmica dentro das câmaras foram
utilizados controladores de potência e um software
aplicativo. Os parâmetros de operação do equipamento foram
obtidos e arquivados mediante um sistema automático de
aquisição de dados.
Os resultados experimentais mostraram o comportamento real
do ciclo de refrigeração, a queda de pressão nas linhas de
descarga e de sucção, assim como no condensador e no
evaporador. Apresenta-se o sub-resfriamento do refrigerante
na saída do condensador bem como o superaquecimento na
sucção. Verifica-se uma tendência politrópica, no lugar do
processo isentrópico do ciclo ideal. Esta divergência
do ciclo faz com que a temperatura de descarga do
compressor (T2) seja elevada.
A carga de gás refrigerante exerce influência no desempenho
de um sistema de condicionamento de ar e os resultados do
presente trabalho concordaram bem com as expectativas
teóricas do problema considerado. / [en] The modern automotive technology reaches considerable
progress s in the mechanical aspect as in the functional,
with these technological advances, the biggest progress was
made in the structure of the automobiles and in the air
conditioning systems. Considering the importance of the use
of refrigerant, the present work is developed, because the
refrigerant gas became a great importance ambient subject
for its paper in the ozone layer destruction.
An experimental bench was constructed; it consists of two
isolated chambers, where equipment, instruments, devices of
measurement and thermal load generation were installed.
After that, an automotive air conditioner was mounted, made
up of original components from an automobile air
conditioning system to simulate operation, with the purpose
to evaluate the operation parameters affected when using
different refrigerant loads.
Tests with constant temperature and humidity in the
simulated automotive chamber (1) for variations of chamber
(2) temperature, of mass outflow in the system
and variations of torque and speed in the motor-compressor
system were performed with different refrigerating amounts
creating situations of insufficient load, adequate
load and over load.
For the chambers thermal load controlling, power
controlling and appropriate software were used. The
equipment operational parameters had been gotten and filed
by means of an automatic data acquisition system. The
experimental results had shown the real behavior of the
refrigeration cycle, the pressure drop in the discharge and
suction lines, as well as in the condenser and the
evaporator. Also the refrigerant sub-cooling in the exit of
the condenser, the gas overheating in the suction, the
polytrophic trend instead of the ideal cycle isentropic
process was observed. This divergence from the ideal cycle
makes the discharge compressor temperature (T2) was higher.
The refrigerant gas charge influences the performance of an
air conditioning system and the present work results agreed
well with the theoretical expectations for the considered
problem.
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Avaliação da qualidade ambiental interior de um edifício climatizado artificialmente com ênfase na análise do conforto térmico / Evaluation of indoor environmental quality of an artificially conditioned building, focusing on thermal comfort analysisAna Flávia Silveira Silva 25 November 2010 (has links)
Ocupantes de ambientes internos climatizados artificialmente estão expostos contínua e prolongadamente a condições ambientais muitas vezes desfavoráveis à execução de suas atividades e à manutenção da saúde. O objetivo desta pesquisa foi avaliar alguns parâmetros de qualidade do ar interior e de conforto térmico de um edifício climatizado artificialmente e relacioná-los à utilização de sistema de condicionamento de ar com distribuição pelo piso em ambientes que não são caracterizados como escritórios abertos. Considerando que o edifício estudado apresenta usos distintos de seus pavimentos, optou-se pela avaliação de dois deles, um pavimento cujo layout é de salas de aula e outro de escritório semi-aberto. Os parâmetros foram analisados em três momentos distintos. O primeiro se caracteriza por três ciclos semestrais de medições de temperatura, umidade relativa e velocidade do ar, concentração de aerossóis, dióxido de carbono e fungos. A segunda etapa consiste em uma campanha única de medições, com duração de quatro dias, permitindo a realização de perfis de temperatura e umidade relativa, avaliação das velocidades do ar em pontos de desconforto e cálculo dos índices de conforto térmico PMV (Predicted Mean Vote) e PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied). Em um terceiro e último momento, aplicou-se o questionário de qualidade ambiental interior aos ocupantes de ambos os pavimentos. Resultados obtidos nos ciclos permitiram identificar concentrações de fungos e dióxido de carbono acima dos limites indicados. Os perfis de temperatura revelaram a predominância das mesmas abaixo do recomendado. O cálculo dos índices PMV e PPD apontaram para um cenário de maior conforto térmico nos ambientes estudados com temperatura operativa igual a 24 graus Celsius. Os resultados dos questionários corroboraram as medições de temperatura, indicando a prevalência das sensações térmicas relacionadas ao frio entre os ocupantes do edifício, em especial aqueles do sexo feminino. Ficou evidenciado que o conforto térmico nos ambientes pesquisados é um fator perturbador das atividades exercidas em ambos os pavimentos. Houve um grande número de relatos de ocupantes com sintomas típicos da Síndrome dos Edifícios Doentes (SED), sugerindo que medidas relativas à qualidade ambiental devem ser tomadas em prol da saúde, bem estar e produtividade dos ocupantes do edifício. Concluiu-se que a operação e manutenção do sistema de condicionamento de ar com insuflamento pelo piso em ambientes distintos de escritórios abertos são mais complexas e, por isso, dificultam o alcance de uma qualidade ambiental interior satisfatória. / Occupants of artificially conditioned indoor spaces are continuously and lengthily exposed to environmental conditions mostly adverse to their activities performance and health maintenance. The purpose of this research was to evaluate some indoor air quality and thermal comfort parameters of an artificially conditioned building, and relate them to the employment of underfloor air conditioning system in spaces that differ from open-plan office spaces. Considering the studied building presents different activities on each of its floors it was necessary to choose two of them, one characterized by classrooms layout and the other by a semi open-plan office layout. The on-site data collection took place in three different steps. Step one was distinguished by three six-month cycles of air temperature, relative humidity and air velocity measurements, and fungi, particulate matter and carbon dioxide concentrations. The second step consisted of a four-day single campaign of measurements, when air temperature and relative humidity profiles were carried out, air velocity was quantified in complaining areas, and the Predicted Mean Vote (PMV) and Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD) thermal comfort indexes were determined. During the third and last step, indoor environmental quality questionnaire surveys were distributed to the occupants of both studied floors. Data analysis and assessment originated from the cycles identified exceeding fungi and carbon dioxide concentrations. Temperature profiles indicated their prevalence below the recommended range. PMV and PPD indexes determination pointed to a scenery of best thermal environmental conditions for the researched spaces, with an operative temperature of 24 Celsius degrees. The results of the questionnaire surveys supported the air temperature measurements, showing supremacy of cold related thermal sensations among the occupants, especially those of female gender. It was evident that the thermal comfort of the studied environments is a disturbing factor for the activities practiced on both floors. There was a great number of occupants reporting Sick Building Syndrome (SBS) typical symptoms, what suggested actions related to indoor environmental quality should be taken in order to provide the desired health, welfare and productivity for the building occupants. It was conclusive that the operation and maintenance of underfloor air conditioned systems in indoor environments unlike open-plan offices are more complex and therefore make it harder to reach an acceptable indoor environmental quality.
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