Orientador: Wagner dos Santos Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_AntonioCarlosVentilii_M.pdf: 4469334 bytes, checksum: 2299acaf141905214f06a4d14b08495e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O presente trabalho é um estudo de previsão tecnológica para bombas de calor e sua sinergia com energias renováveis. A previsão da evolução das tecnologias é uma atividade relevante para indústria e governos. Existem diversas metodologias à disposição para realizar este tipo de estudo. O domínio dessas metodologias pode trazer ganhos à sociedade ou ser uma condição necessária para a perenidade de empresas. A segurança energética é um tema relevante que induz a procura por alternativas às energias não renováveis. O estudo buscou avaliar a tendência e o potencial de sinergia das energias renováveis nos equipamentos de condicionamento de ar para uso residencial num futuro probabilístico de 20 a 30 anos, analisando o potencial de entrada no mercado de tecnologias movidas a calor de fontes renováveis nas residências, assim como buscou avaliar possíveis mudanças nas configurações desses equipamentos. O trabalho consultou especialistas do mundo todo, identificando-os por clima. Os sistemas foram avaliados por partes, considerando as tecnologias movidas a calor em conjunto com o ciclo de compressão de vapor, assim como a importância do desempenho técnico e financeiro. A divisão dos sistemas por partes buscou realçar eventuais mudanças estruturais necessárias à introdução de uma nova tecnologia, enquanto a avaliação simultânea dos ciclos e dos desempenhos técnico e econômico teve como objetivo identificar os pesos relativos desses parâmetros. A segregação dos especialistas por clima buscou identificar a importância relativa do clima perante os demais fatores na adoção de uma determinada tecnologia. A metodologia Delphi foi utilizada para este estudo de previsão tecnológica, no qual foram aplicadas as seguintes condições de contorno: mercado residencial e ambiente sem mudanças significativas no sistema regulatório existente. A maioria dos especialistas identificou o ciclo de compressão de vapor com dissipação de calor diretamente para o ar como a tecnologia dominante no mercado residencial para o futuro de 20 a 30 anos. O ciclo de absorção apareceu como o segundo maior resultado para o futuro avaliado. Os resultados por clima não trouxeram diferenças significativas, o que pode indicar que a utilização de tecnologias globais ou as condições econômicas, políticas, sociais e tecnológicas do país possuem uma relevância maior que o seu clima. A comparação de tecnologias é realizada principalmente pelo fator econômico, pelos custos de investimento e operação, tudo somado a uma avaliação de desempenho ampla, como o fator de desempenho sazonal. A energia solar térmica para aquecimento de água aparece como um provável padrão para as novas construções. No aspecto de aplicação da tecnologia, observou-se que o uso de perguntas no formato matriz aumenta a complexidade do questionário para o participante e também a análise dos resultados. O uso de perguntas abertas e lista não fechada é um instrumento eficaz para receber as contribuições dos especialistas. O estudo foi encerrado na segunda rodada, pela estabilidade obtida nos resultados, assim como não foi observada divergência entre os especialistas que participaram das duas rodadas com os que participaram apenas da segunda / Abstract: The present work is a technological forecasting study for heat pumps and the possible synergy with renewable energy. The prediction of the technological development is a relevant activity for industry and governments. There are several methodologies available to perform this type of study. Mastery of these methodologies can bring gains to society or be a necessary condition for the survival of companies. Energy security is an important issue which induces the search for alternatives to non-renewable energy. The study sought to evaluate the trend and synergy potential of renewable energy in air conditioning equipment for residential use in a 20-30 year future assessing the potential market of renewable heat driven technologies in households, as well as changes in equipment design. Experts around the world were consulted and identified by climate. The systems were evaluated by parts, considering the heat driven technologies along with vapor compression cycle, as well as the importance of the technical and financial performance. The block approach aimed to highlight any structural changes necessary for the introduction of a new technology, while simultaneous evaluation of cycles and technical and economic performances was intended to identify the relative weights of these parameters. Segregation by climate experts sought to identify the relative importance of climate compared to other factors in the adoption of a particular technology. The Delphi methodology was used for this forecast. The boundary conditions were: residential market without significant changes in the existing regulatory system. Most experts identified the vapor compression cycle with heat rejection directly into the air as the dominant technology in the residential market for the 20-30 year future. The absorption cycle appeared as the second- largest measured results for this future. Results by weather brought no significant differences, which may indicate technologies will be applied worldwide and country specific economic political, social and technological environment stage may have a greater relevance than its climate. The comparison of technologies is carried out mainly by economic performance, investment costs and operation, and broad performance evaluation, such as seasonal performance factor. Solar water heating appears as a likely standard for new constructions. In the methodological side, the use of questions in matrix format increases the complexity to participants and also to the analysis. The use of open questions and lists are an effective instrument to receive contributions from experts. The study was terminated in the second round, as stability in the results was observed as well as no difference among experts who participated in both rounds with those who participated only in the second round / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

競爭是現代社會中無所不在的行為，國家或企業透過產業競爭分析、企業競爭分析，乃至市場分析及技術預測（Technological Forecast），才能知己知彼並且擬定正確的決策。對科技產業而言，若企業無法隨時掌握技術發展的趨勢，儘早投入技術研發或調整企業的經營策略。不久之後，市場便會被其他競爭對手所佔據。所幸，沒有一項技術發明是直接由發明者的腦袋直接跳到廣泛應用的境地。其間總是經過好幾個連續階段，每一個階段都使得「實用性」及「有用性」更成熟。因此若能掌握科技發展的脈絡，早期投入研發，便能維持企業的競爭優勢。 專利資訊可以用來評估與預測技術發展、規劃研發或技術發展項目、避免誤觸專利權而浪費研發資源、掌握企業發展動向及市場需求。許多企業和政府機關已經發現專利分析的重要性，並且投入大量的人力、物力來進行專利分析的工作。然而，專利的申請日和公開日之間還是存在至少18個月的時滯，若企業過渡倚賴專利資訊的分析，容易使後續的研發資源投入競爭激烈的技術紅海當中。因此若要充分掌握前瞻技術發展的脈動，基礎研究趨勢分析相對於專利趨勢分析，其重要性有過之而無不及。 在分析方法方面，現存的書目記錄以科學與技術類佔大多數，因此，以書目計量學為工具，自然成為研究「科學」技術整體發展的主流。除了傳統的計量分析之外，利用自動化的方法，挖掘大量文件中的隱含及有用知識，也是最近熱門的研究議題。對探勘技術而言，關聯分析、分群、預測等探勘技術，也漸漸成為技術預測不可或缺的工具之一。 過去曾有眾多的研究利用書目計量來分析學術論文或專利資訊，而最近幾年則陸續出現利用文字探勘來分析學術論文或專利資訊，但這樣的分析結果是片段而不完全的。本研究提出整合性的概念，同時結合計量分析（Bibliometrics）與文字探勘（Text Mining）兩種方法，分別對學術論文（Science Citation Index Expanded）與專利資訊（Derwent World Patents Index）這兩種文獻資料作分析，透過互相比較來瞭解技術發展的趨勢。除此之外，也希望透過個案分析，對本研究所提出之方法論本身，探討之間的關聯性。 在選擇個案方面，奈米科技是目前最熱門的科技產業發展方向。其中最具代表性的產業即「半導體產業」和「微機電系統產業」。蝕刻（Etching）製程與設備技術的良劣，直接影響晶圓產品良率的高低，是影響奈米科技未來發展的重要技術之一。故蝕刻技術之發展趨勢值得深入研究。 而本研究之研究結論如下： 1.技術趨勢分析在層次上宜由遠（計量分析）而近（文獻探勘），理論（論文資料）與應用（專利資料）應並重，分析結果才能互補長短。 2.科學發展與市場需求為專利技術生命週期的領先指標。 3.科學發展增加技術商業化的應用，但市場需求則強化了創新擴散的效果。 4.蝕刻技術的基礎研究目前處於成熟期，而技術發展目前處於成長期。在電子產品輕薄短小、高效能的需求下，預期蝕刻技術將持續被商業化應用。 5.蝕刻技術的領先地位，美商已逐漸被亞洲企業所取代，尤其近來南韓的半導體廠商最為積極。台灣的台積電和聯電過去已累積雄厚的技術發展基礎，惟台灣在基礎研究與產學合作方面仍待加強。