Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 2408759 bytes, checksum: 306581b7d014cb1d961e95fb513f27eb (MD5) Previous issue date: 2009-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper presents simple and feasible alternatives that will help improve the performance of a refrigeration system by adsorption, which uses solar energy as a heat source to promote the raising of the temperature of the porous bed, thus occurring, the process of desorption, which is the separation of the adsorbent adsorbato. The studies were made in the modification of the geometry of the absorber plate for triangular tube, which caused an increase in the area provided between the plate and the adsorbent, which were analyzed by a computer program that simulates the cycle of a refrigeration system by adsorption . Another study proposed is the removal of a concentric screen, which aims to promote the flow of radial adsorbato during the processes of sorption, the withdrawal of this screen aims to verify whether the change in the flow of adsorbato of radial to the axial an increase in the concentration of adsorbato the porous bed and if the phenomenon occurs throughout the entire adsorptive column, thus enabling a constructive process of collecting tubular simple plan, this phase of work, is shown through experimental results, verifying the concentration and temperature in two adsorptive columns during the adsorption. / O presente trabalho apresenta alternativas viáveis e simples que venham contribuir para melhorar o desempenho de um sistema de refrigeração por adsorção, que utiliza a energia solar como fonte de calor para promover a elevação da temperatura do leito poroso, ocorrendo assim, o processo de dessorção, que é a separação do adsorbato do adsorvente. Os estudos feitos constituíram na modificação da geometria da placa absorvedora de tubular para triangular, o que ocasionou um aumento na área de contanto entre a placa e o adsorvente, que foram analisadas através de um programa computacional que simula o ciclo de um sistema de refrigeração por adsorção. Outro estudo proposto é a retirada de uma tela concêntrica, que tem como finalidade promover o fluxo radial do adsorbato durante os processos de adsorção/dessorção, a retirada desta tela tem como objetivo verificar se com a modificação do fluxo do adsorbato de radial para axial a um aumento na concentração de adsorbato no leito poroso e se ocorre o fenômeno adsortivo ao longo de toda coluna, possibilitando assim, um processo construtivo do coletor plano tubular mais simples, esta etapa do trabalho, é apresentada através de resultados experimentais, verificando a concentração e temperatura em duas colunas adsortivas durante o período de adsorção.

Submitted by CIBELLI MAGALHÃES NUVOLARI null (cibellinutri@hotmail.com) on 2017-05-16T19:32:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Cibelli Magalhães Nuvolari.pdf: 2998107 bytes, checksum: bb5670bd74d8cf358471e2706e90b793 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-16T19:41:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nuvolari_cm_me_bot.pdf: 2998107 bytes, checksum: bb5670bd74d8cf358471e2706e90b793 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T19:41:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nuvolari_cm_me_bot.pdf: 2998107 bytes, checksum: bb5670bd74d8cf358471e2706e90b793 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho as boas práticas e a cadeia do frio foram verificadas em 8 (oito) supermercados da cidade de Botucatu- SP, sendo 4 (quatro) supermercados de grande porte e 4 (quatro) supermercados de pequeno porte. Aplicou-se um check-list que se constituiu de 129 itens (APÊNDICE 1), as respostas sobre a adequação incluíram sim (S), não (N) e não se aplica (NA), adaptado a legislação vigente no país (Resolução RDC n° 216 de 2004 e RDC n°275 de 2002). Para a avaliação das boas práticas foi acompanhado o processo operacional de recebimento, armazenamento, distribuição e ou exposição de alimentos a venda, em prateleiras a temperatura ambiente e nos balcões de refrigeração e congelamento. Foram realizadas medições de temperatura nos equipamentos de refrigeração e congelamento como as câmaras, refrigeradores, freezers, balcões de exposição e nos alimentos dentro contidos. Esta verificação foi feita com o auxílio de um termômetro infravermelho de pistola com mira laser com o objetivo de avaliar temperatura ideal para o recebimento de mercadorias e a temperatura ideal para o armazenamento de mercadorias, pautado pela Portaria CVS 5/2013. De acordo com o check-list aplicado apenas 12 % dos estabelecimentos estavam de acordo com os padrões de boas práticas exigidos pela legislação vigente. As temperaturas de armazenamento de produtos congelados estavam dentro das especificações da legislação para todos os estabelecimentos analisados. A temperatura de armazenamento de produtos resfriados não atenderem as especificações da legislação na grande maioria dos estabelecimentos avaliados nos quesitos: 1: frutas, verduras e legumes higienizados, fracionados ou descascados, apresentando temperatura média de 15° C. 2: carnes bovinas, suínas, aves e seus produtos manipulados crus, apresentando temperatura média de 8° C. 3: ovos, apresentando temperatura média de 18° C. As temperaturas de armazenamento para frios, embutidos, fatiados, sobremesas, leite e derivados atendiam as temperaturas especificadas na legislação vigente. Todos os supermercados apresentaram falhas na adequação dos padrões estabelecidos de boas práticas de fabricação e cadeia do frio. / In this work, good practices and the cold chain were verified in 8 (eight) supermarkets in the city of Botucatu- SP, four (4) large supermarkets and four (4) small supermarkets. A checklist consisted of 129 items (APPENDIX 1), responses on adequacy included yes (S), no (N) and not applicable (NA), adapted to the legislation in force in the country (Resolution RDC No 216 of 2004 and RDC No. 275 of 2002). For the evaluation of good practices, the operational process of receiving, storing, distributing and / or exposing food for sale on shelves at room temperature and in the refrigeration and freezing counters was followed up. Temperature measurements were performed on refrigeration and freezing equipment such as chambers, refrigerators, freezers, display counters, and contained foods. This verification was done with the aid of a laser infrared gun with laser aiming to evaluate the ideal temperature for the receipt of goods and the ideal temperature for the storage of goods, according to the CVS Ordinance 5/2013. According to the check-list applied only 12% of the establishments were in accordance with the standards of good practices required by the current legislation. The storage temperatures of frozen products were within the specifications of the legislation for all the establishments analyzed. The temperature of storage of cooled products does not meet the specifications of the legislation in the majority of the establishments evaluated in the questions: 1: fruit, vegetables and vegetables sanitized, fractioned or peeled, presenting average temperature of 15 ° C. 2: Poultry and their products handled raw, presenting average temperature of 8 ° C. 3: eggs, presenting average temperature of 18 ° C. The storage temperatures for cold, embedded, sliced, desserts, milk and derivatives were in compliance with the temperatures specified in the current legislation . All supermarkets presented deficiencies in the adequacy of established standards of good manufacturing practices and cold chain.

Orientador: José Luiz Gasche / Banca: André Luiz Seixlack / Banca: Adriano da Silva / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo numérico do escoamento bifásico com formação de espuma de uma mistura composta por óleo lubrificante sintético Freol a10 com pequenas quantidades de refrigerante R134a, usualmente encontrada em compressores de sistemas de refrigeração e ar condicionado. A geometria considerada é um tubo longo horizontal de seção circular constante. Em razão da queda de pressão inicialmente causada pelas forças de atrito viscoso, a solubilidade do refrigerante no óleo diminui e o refrigerante evapora da mistura líquida formando bolhas de gás que escoam com a fase líquida. A formação de bolhas de refrigerante pode ser tão intensa a ponto de o escoamento assumir a forma de espuma quando a fração de vazio atinge valores superiores à aproximadamente 70%. Um ponto importante com relação ao escoamento de espuma é que o seu comportamento é muito diferente dos escoamentos bifásicos convencionais, apresentando quedas de pressão bem superiores. Os resultados gerados para as distribuições de pressão e temperatura ao longo do escoamento são confrontados com dados experimentais para a validação do modelo numérico. Será verificado que o modelo representa satisfatoriamente os resultados experimentais para várias condições do escoamento. / Abstract: This work presents a numerical study of the two-phase flow with foam formation of a mixture composed by synthetic lubricant oil Freol a10 with small amounts of refrigerant R134a, usually encountered in compressors of refrigeration and air conditioning systems. A straight horizontal tube with circular cross section was chosen to accomplish the simulation. Due to the pressure drop initially caused by the viscous friction forces, the refrigerant solubility in the oil reduces and the refrigerant evaporates from the liquid mixture (outgassing) forming gas bubbles that flow with the liquid phase. In this type of flow, the bubble formation can be so large that foam is formed as the void fraction reaches values above 70%. An important point with reference to foam is that the foam flow behavior is much different from the conventional two-phase flows, presenting larger pressure drops. Results for pressure and temperature distributions along the flow are compared with experimental data in order to validate the numerical model. It will be seen that the model represents satisfactorily the experimental results for many flow conditions. / Mestre

Orientador: Alcides Padilha / Banca: Enio Pedone Bandarra Filho / Banca: Celso Luiz da Silva / Resumo: No estudo de reaproveitamento de energia térmica, os refrigeradores domésticos dissipam calor para o meio ambiente, através do seu condensador, e esse calor pode ser reciclado, ou seja, recuperado através de escoamento de água, como fluido refrigerante escoando pelo condensador e armazenada em um reservatório. Para isto, construi-se um aparato experimental contendo um refrigerador doméstico, duplex com capacidade de 263 litros para o gabinete de refrigeração e 74 litros para o gabinete de congelamento. O refrigerador tem seu condensador acrescido por um trocador de calor tipo tubos concêntricos em contra corrente, cuja fruição é condensar o fluido refrigente utilizando água em circulação. Dessa forma, caso ocorra o carregamento térmico total do tanque de armazenagem, o calor será originalmente dissipado para o meio ambiente, através do condensador aletado. A água aquecida é então armazenada em um reservatório térmico via estratificação térmica. Assim calculou-se as vazões de água aquecida e fluido refrigerante, como também o coeficiente de desempenho do sistema acumulado. Os resultados mostraram que a vazão de água bem como o coeficiente de desempenho do sistema aumenta de acordo com o aumento da pressão hidrostática. Desta maneira, dos resultados obtidos pode-se concluir que a otimização do experimento se dá de forma eficaz e que, o reaproveitamento da água quente proveniente do condensador é perfeitamente possível, reduzindoo consumo de energia elétrica com aquecedores de água e ainda, minimizando a dissipação de calor para o meio ambiente, sem alterar o funcionamento do refrigerador / Abstract: In the study of recycling thermal energy it is know that domestic refrigerators dissipate heat to environment through the condenser. This heat can be recycled by a water flow, as a coolant in a modified condenser, and stored in a Domestic Hot Water Storage Tanks (DHWST). Thereby, an experimental apparatus was built containing one domestic refrigerator, each one with capacity of 263 liters in the cooling cabinet and 74 liters in the freezing cabinet. The refrigerators had the condenser increase by a type heat exchanger concentric tubes with a counter-current flow, which has the function of replace the original finned exchanger, condensing the coolant with water flow. Thus, in case the total thermal loading of the storage tank, the heat is dissipated to the original environment through the condenser finned. The heated water is then stored in a thermal reservoir via thermal stratification. In these conditions, the flow of heated water and refrigerant was calculated, as well as the coefficient of performance of the system. The results show that the water flow rate and the coefficient of performance of the system increases with the increase in hydrostatic pressure. According to these results, the experiment optimization is effective and it is totally possible to reuse the warm from modified condenser system, what could reduce the electric energy consumption in water beater and minimize the heat dissipation to environment, without modifying the refrigerator operation / Mestre

Orientador: Ben-Hur Mattiuz / Banca: José Fernando Durigan / Banca: Maria Luzenira de Souza / Resumo: A conveniência que os produtos minimamente processados oferecem faz com que os figos-da-índia tornem-se uma opção para este mercado. O trabalho foi dividido em três etapas, sendo o objetivo na primeira avaliar as formas de preparo, e a necessidade de enxágue; o da segunda verificar o efeito de embalagens e temperaturas de armazenamento; e o da terceira foi avaliar o uso de produtos naturais, ácido ascórbico e cloreto de cálcio, visando à manutenção da qualidade e o aumento da vida de prateleira de figos-da-índia minimamente processados. Foram realizadas determinações da perda de massa fresca e da composição gasosa no interior das embalagens, de coloração da polpa, dos teores de sólidos solúveis, acidez titulável, açúcares solúveis (na primeira etapa), açúcares redutores, ácido ascórbico e carotenoides, assim como avaliações microbiológicas, pH e análise sensorial quanto a aparência e cor (na segunda e terceira etapa), sabor (na terceira etapa) e intenção de compra. Estas avaliações foram feitas a cada quatro dias na primeira etapa, e a cada três dias na segunda e terceira etapas. Frutos inteiros apenas descascados foram os preferidos quanto à intenção de compra e apresentaram a melhor manutenção da qualidade. O enxágue em solução com água clorada contendo 10 mg L-1 de cloro livre dos frutos reduziu o crescimento de microrganismos e o armazenamento a 3 ºC manteve a qualidade microbiológica e sensorial dos frutos inteiros por até oito dias. A associação do armazenamento a 3 ºC com a embalagem de PET com tampa, manteve a qualidade sensorial e microbiológica dos frutos por até doze dias. Os produtos naturais, ácido ascórbico e cloreto de cálcio, pouco afetaram as características físicas e químicas dos figos-da-ínida minimamente processados e não aumentaram sua vida útil / Abstract: The practicality of fresh-cut fruit and vegetables is also applied to the prickly pear what become an option to its marketing. This work was divided into three stages; being the first goal to evaluate the preparation methods and also the need for rinsing; the second goal was to check the packaging effect and storage temperatures and thirdly evaluating the use of natural products, ascorbic acid and calcium chloride, aiming to maintain quality and increase of shelf-life for fresh-cut prickly pear. There were performed determinations of fresh mass loss and gas composition inside packages, of pulp color, of soluble-solid content, titratable acidity, soluble sugars (first stage), reducing sugars, ascorbic acid content, carotinoids, well as microbiologic analysis, pH and sensory analysis for purchasing intention, appearance and color (second and third stages) and flavor (third stage). These analyses were made each four days for first and second stage analyses and each three for the third one. Whole fruit peeled was chosen as the preferred for purchasing intention and also presented the best maintenance of the quality, and the rinse solution with chlorine water containing 10 mg L-1 of free chlorine has reduced the growth of microorganisms. The storage at 3 °C maintained the microbiological and sensory quality of whole fruit until eight days. The association between storage temperature at 3ºC with the PET top packaging maintained the microbiological and sensory quality of fruits until twelve days. The natural products, ascorbic acid and calcium chloride, barely affected the physical and chemical characteristics of fresh-cut prickly pear and do not increased the shelf-life / Mestre

Este estudo avalia o desempenho de um sistema em cascata em operação subcrítica utilizando o par R134a/R744, como uma opção a sistemas convencionais em supermercados que normalmente utilizam R404A ou R22. O aparato experimental consiste em um compressor alternativo de velocidade variável para R744 e uma válvula de expansão eletrônica que promove a evaporação direta do CO2 dentro de uma câmara fria (2,3m x 2,6m x 2,5m) para manter a temperatura interna do ar estável. O ciclo de alta temperatura consiste em um compressor alternativo para R134a, uma válvula de expansão eletrônica, e um condensador a ar. Um trocador de calor de placas, que é ao mesmo tempo, o condensador para o R744 e o evaporador para R134a completa a configuração. Durante os testes experimentais, dois parâmetros foram manipulados: o grau de superaquecimento do R744, 515 K, e a frequência de operação do compressor R744, 45-65 Hz. Os valores da capacidade de refrigeração, para R134a/R744 variaram entre 4,30 ± 0,01 e 5,57 ± 0,02 kW, demonstrando a aplicabilidade desse sistema cascata em condições de carga térmica variável. Essa flexibilidade operacional também se estendeu aos valores estabelecidos para a temperatura do ar dentro da câmara fria, sendo o menor valor de -17,7 °C e o mais alto -0,8 °C. A fim de contribuir para a melhoria dos processos de refrigeração, principalmente no que se refere à eficiência energética, foi feito um drop-in no ciclo de alta temperatura, cuja carga de R134a foi substituída por R438A. A comparação foi feita de forma que os sistemas proporcionem capacidades de refrigeração e valores de temperatura do ar dentro da câmara fria semelhantes. Como resultado, o consumo de compressor com R438A foi maior em todos os testes. Os valores de COP para o sistema R134a/R744 variaram de 1,81 ± 0,01 a 2,09 ± 0,01, enquanto no sistema R438A/R744, de 1,41 ± 0,01 a 1,66 ± 0,01. O impacto total equivalente de aquecimento global para o sistema R438A/R744 foi maior em relação ao sistema original, devido ao maior potencial de aquecimento global do fluido R438A e ao maior consumo de potência elétrica do compressor do ciclo de alta temperatura. Logo, o refrigerante proposto no drop-in do sistema de alta temperatura de R134a por R438A provou-se uma alternativa menos eficiente, para as aplicações específicas. / This study evaluates the performance of a cascade system in subcritical operation using the pair R134a/R744, as an option to conventional systems in supermarkets, which usually uses R404A, or R22. The experimental apparatus consists of a variable speed reciprocating compressor for R744 and an electronic expansion valve that promotes direct evaporation of the CO2 inside a cold room (2,3m x 2,6m x 2,5m) to maintain the internal air temperature stable. The high-temperature cycle consists of a reciprocating compressor for R134a, an electronic expansion valve, and an air-cooled condenser. A plate heat exchanger, which is at the same time, the condenser for the R744 and evaporator to R134a completes the setup. During the experimental tests, two parameters were manipulated: The superheating degree of the R744, 5-15 K, and the R744 compressor operation frequency, 45-65 Hz. The cooling capacity values for R134a/R744 ranged between 4,30 ± 0,01 and 5,57 ± 0,02 kW, demonstrating an application to the cascade system under variable thermal load conditions. This operational flexibility also extends to the air temperature values established inside the cold room, being the lower value of -17,7 ° C and higher -0,8 ° C. In order to contribute to the improvement of the cooling processes, mainly about the energy efficiency, a drop-in has been made at the high- temperature cycle, which R134a refrigerant charge has been replaced by R438A. The comparison was done regard both systems providing similar cooling capacities and air temperature values inside the cold room. As a result, the consumption of the compressor operating with R438A was higher in all tests. The COP values for the R134a/R744 system ranged from 1,81 ± 0,01 to 2,09 ± 0,01, while with the R438A/R744 system, from 1,41 ± 0,01 to 1,66 ± 0,01. The total equivalent warming impact for the R438A/R744 system was higher compared to the original system, as a result of the higher GWP for the R438A and higher electrical power consumptions. It has been proven the proposed drop-in, at the high temperature cycle from R134a by R438A, is a less efficient choice for such specific applications. / Dissertação (Mestrado)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work reports an experimental investigation related to the drop-in process of HCFC22 in a commercial refrigeration system with a maximum capacity of 15 kW. Among the alternative refrigerants there are hydrocarbons (HCs) and synthetic refrigerants, HFC. The experimental facility is basically composed of analternative variable speed compressor (VSC), tube in tube heat exchangers and an electronic expansion valve (EEV). Different methodologies were addressed to this document. Initially, the systemoperated at the nominal frequency and has been configured to the same openning condition in the expansion valve. The limits of the refrigeration system were operated by factorial experimental designs. Therefore,there were presented response surfaces and metamodels, showing consistent tools to predict the cooling system behavior. Also, an analysis of the individual performance of each refrigerant was held in three different evaporation temperatures: -15ºC, -10ºC and -5ºC. All fluids, except R134a can be suitable to replace R22 in these specific applications. Both HCs and HFC32 provide the refrigeration capacity and COP greater than the original system. In addition, the environmental impact of each fluid was estimated by the TEWI method. HCs showed the lowest impacts, while HFC404A promoted the greatest damage to the environment. Finally, the analysis of the operating system with a Scroll compressor was made. Among the seven options to R22, only five refrigerants operated in stable condition. Moreover, even with handling system parameters, this class of compressors was less flexible to the proposed drop-in. In general, as a great technical contribution for refrigeration systems, this study found that, regardless of the installation capacity, the EEV/VSC pair functionality is an essential tool not only for the adaptation of an alternative fluid to the original compression cycle, as well as to reduce environmental impacts. / O presente trabalho relata uma investigação experimental do processo de drop-in(substituição direta) do HCFC22 em um sistema de refrigeração comercial com capacidade máxima de 15kW. Entre os refrigerantes alternativos testados, encontram-se hidrocarbonetos e refrigerantes sintéticos da classe HFC.A bancada experimental é composta, basicamente, de um compressor de velocidade variável(CVV) alternativo, trocadores de calor de tubos concêntricos e uma válvula de expansão eletrônica (VEE). Inicialmente, o sistema operou à frequência nominal e foiconfigurado à mesma condição de abertura no dispositivo de expansão. Posteriormente, os limites de cada refrigeranteforam explorados por meio de ferramentas estatísticas DOE,design of experiments. Nesta segunda etapa, foram apresentadas superfícies de respostas e metamodelos, que se mostraram ferramentas coerentes na previsão do comportamento do sistema de refrigeração.Em sequência,foirealizada uma análise do desempenho individual de cada refrigerante, em três diferentes temperaturas de evaporação: -15ºC, -10ºC e -5ºC. Todos os refrigerantes, com exceção do R134a, podem substituir o R22 nestas aplicações específicas. Ambos os hidrocarbonetos (HCs) e o HFC32 proporcionaram capacidades de refrigeração e COPs superiores ao sistema original. Em complemento, a estimativa dos impactos ambientais de cada fluidofoi estimada através do método TEWI, total equivalent warming impact. Os HCs apresentaram os menores impactos, enquanto o HFC404A promoveu os maiores danos ao meio ambiente.Por fim, realizou-se a análise do sistema operando com um compressor tipoScroll. Entre as sete opções ao R22, apenas cinco refrigerantes operaram em condições estáveis. Além disso, mesmo com a manipulação de parâmetros do sistema, esta classe de compressores mostrou-se menos flexível à proposta de drop-in.Em geral, como maior contribuição técnica aos sistemas de refrigeração, o presente trabalho comprovou que, independentemente da capacidade da instalação, a funcionalidade do par VEE/CVV é uma ferramenta essencial não só para a adaptação de um fluido alternativo ao ciclo de compressão original, como também para a reduçãodos impactos ambientais. / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-16Bitstream added on 2014-06-13T21:00:27Z : No. of bitstreams: 1 000755220.pdf: 14142750 bytes, checksum: 102189dd2a552dfabaaa76b366358524 (MD5) / A eficiência energética aos poucos vai ganhando espaço nas indústrias, em função da redução dos custos de produção, pela política de sustentabilidade e de preocupação ambiental empregada atualmente. As indústrias de bebidas, como a que o trabalho foi implantado, utilizam muito o sistema de refrigeração e o de ar comprimido. Praticamente 50% do consumo destas fábricas são em função destas utilidades. O objetivo desta dissertação foi desenvolver uma metodologia para ser usada como ferramenta na identificação de oportunidades de redução do consumo de energia em sistemas de refrigeração e ar comprimido. A metodologia desenvolvida foi baseada em conceitos de refrigeração e ar comprimido e, em alguns estudos de casos de eficiência energética implantados em algumas unidades fabris. Este trabalho mostra como esta metodologia foi criada para melhorar a eficiência energética de sistemas de refrigeração e de ar comprimido. Posteriormente esta metodologia foi utilizada em outras unidades desta mesma indústria para reduzir o consumo de energia elétrica. Inicialmente há uma breve descrição dos principais componentes destes sistemas e de conceitos que ajudam na melhoria da eficiência deles. Por fim, são apresentadas algumas boas práticas e projetos implementados que ajudaram na criação da ferramenta ou foram implementados a partir do uso dela. Os resultados do trabalho mostram a ferramenta pronta para ser usada e uma redução do consumo de energia elétrica de mais de 37 GWh/ano, que significam mais de R$ 6.000.000,00 por ano. A principal conclusão desta dissertação é que a metodologia foi criada e, independente do tipo de configuração destes dois sistemas, é possível utilizá-la para melhorá-los / Energy efficiency is slowly gaining ground in the industry, especially due to the cost reduction in the production process its present, also to the sustainability policy and environmental concern employed nowadays. Beverage industries use cooling system and compressed air system a lot. Almost 50% of the electricity consumption in these plants refers to those utilities. The objective of this dissertation was to develop a methodology that can be used as a tool for identifying opportunities to reduce energy consumption in those cooling and compressed air systems. The methodology was based on concepts of cooling and compressed air, and also in some case studies in which energy efficiency was implemented in beverage plants. This dissertation shows how this methodology was created to improve the energy efficiency in cooling and air compressed systems. Later this methodology was used in other plants of the same company in which the case study was done to reduce electricity consumption. The study starts with a short description of the main components of these systems and concepts that help to improve their efficiency. And concludes with some good practices operation and projects implemented, which helped to develop the tool or have been implemented using it. The outcome shows that the tool is ready for use and that there is an important reduction in electricity consumption, amount to more than 37 GWh / year, which means more than R$ 6,000,000.00 a year. The main conclusion of this dissertation is that methodology was developed and it is possible to use the methodology to improve the cooling and air compressed systems, apart from the configuration and automation of the equipments in the plant

As turbinas a gás (TG) são máquinas usadas para transformar a energia térmica liberada na combustão de um hidrocarboneto em trabalho. A parte crítica para a concepção das TG encontra-se nas secções expostas a condições mecânicas e térmicas extremas, tais como as primeiras pás da turbina. A eficiência das TG é limitada pela temperatura máxima que podem suportar os materiais das pás sem escoamento ou deformação. Atualmente, a temperatura máxima de operação encontra-se acima da temperatura de escoamento do material, permitido pelo uso de técnicas de revestimentos cerâmicos com uma baixa condutividade térmica, (revestimento de proteção térmica, TBC) e técnicas de arrefecimento das pás. O arrefecimento interno é realizado com canais internos através dos quais escorre ar que é extraído do compressor principal. Como esse ar não é utilizado para gerar trabalho, é necessário otimizar as técnicas de arrefecimento. O presente trabalho melhora o nível de arrefecimento interno de uma pá de TG, através da otimização do desenho dos canais de arrefecimento mediante a utilização da Teoria Constructal Uma configuração com dois canais elípticos de diferentes geometrias é analisado, com o objetivo de otimizar a sua posição, área e razão de aspecto, procurando gerar uma redução da temperatura máxima no metal. São desenvolvidos quatro modelos com diferentes condições de contorno, incluindo no terceiro modelo a transferência de calor por convecção e radiação e um revestimento de barreira térmica. As conclusões gerais do trabalho estabelecem que os requisitos de máxima eficiência de dissipação de calor e mínima temperatura máxima no metal podem gerar modelos levemente diferentes. No entanto, ambos indicadores do desempenho térmico da pá estão intimamente relacionados, porem, sem grande variação de um design ótimo com relação ao outro, nem uma grande variação nas magnitudes da temperatura máxima ou da eficiência. O design que fornece a mínima temperatura máxima no metal é composto por canais elípticos achatados com a menor razão de aspecto e de igual área, distribuindo o ar de arrefecimento na maior quantidade de canais possíveis. A aplicação do Design Constructal nos canais internos de arrefecimento em TG reduz a temperatura máxima no metal, podendo constituir uma melhoria na vida útil das pás.

Com os processos de preservação do sêmen, os espermatozoides sofrem danos devido à indução de alterações estruturais e funcionais na membrana e, aliada a estrutura anatômica do cérvix da ovelha, repercute na redução de fertilidade após a inseminação artificial. Muitos protocolos de congelação e de refrigeração aliados a inúmeros diluentes, vêm sendo estudados, a fim de diminuir os danos causados a essas células e aumentar sua capacidade fertilizante. Para otimizar os processos de congelação e de refrigeração, os objetivos deste estudo foram determinar (1) a influência do método de congelação na motilidade, viabilidade, potencial de membrana mitocondrial e nos defeitos acrossomais do semen ovino criopreservado e (2) a influência de três diluentes comerciais na motilidade, viabilidade, potencial de membrana mitocondrial e nos defeitos acrossomais do sêmen ovino refrigerado. Doze ejaculados foram coletados, diluídos e congelados utilizando (A) uma curva manual de congelação (em vapor de nitrogênio liquido) e (B) um congelador programável (CL-8800, Cryologic Freeze Control®). Na curva A, as amostras foram refrigeradas e congeladas à 30°C/min. Na curva B, houve uma redução de temperatura de 20°C até -50°C durante 37min. Imediatamente após as curvas de criopreservação, as amostras foram submersas em nitrogênio líquido (-196ºC). Para o descongelamento, as palhetas foram submetidas à 37°C por 20seg e analisadas. Para os protocolos de refrigeração, o sêmen diluído em Botubov®, Bovimix® e TYB® foi armazenado à 5°C e à 15°C, e avaliado em 0, 24, 48 e 72h pós coleta. As análises de viabilidade e potencial de membrana mitocondrial (MMP) foram realizadas por citometria de fluxo, e a motilidade e os defeitos acrossomais foram avaliados microscopicamente. Motilidade (29%), viabilidade (18%) e MMP (26%) dos espermatozoides criopreservados com o diluente Bovimix® e a curva B foram significativamente (P<0,05) superiores do que todos os outros tratamentos. As amostras refrigeradas e diluídas com o diluente Bovimix® apresentaram resultados superiores, tanto à 5°C quanto à 15°C, para MMP (44% e 51%, respectivamente) e viabilidade (60% e 53%, respectivamente) 72h pós coleta, quando comparado com as amostras diluídas com Botubov® e TYB®. Em conclusão, os protocolos de congelação/descongelação e de refrigeração utilizados nestes experimentos, reduziram a motilidade, viabilidade, MMP e aumentaram os defeitos acrossomais quando comparados com o sêmen fresco. Os protocolos de congelação/descongelação prejudicaram mais a função espermática quando comparado com os protocolos de refrigeração. Por fim, os resultados sugerem que as amostras espermáticas diluídas com o diluente Bovimix® causou menos danos às células espermáticas do que as amostras diluídas com os diluentes Botubov® e TYB®, tanto nos protocolos de congelação, quanto nos protocolos de refrigeração. / The process of sperm preservation damages spermatozoa due to induction of structural and functional changes in the membrane, and allied to the ewe cervix anatomy, reflects the reduction in fertility after artificial insemination. Many semen preservation protocols including freezing and cooling rates coupled with different extenders have been studied in order to reduce sperm cryo-damage, increase the fertilizing capacity and increase the time of storage. To improve freezing and cooling processes, the objectives of this study were to determine (1) the influence of freezing method on sperm motility, viability, mitochondrial membrane potential and defected acrosome of cryopreserved sperm and (2) the influence of three commercial extenders on the motility, viability, mitochondrial membrane potential and defected acrosome of liquid storaged and frozen-thawed sperm. Twelve semen samples were collected from two mature rams, pooled, and diluted in Botubov®, Bovimix® and TYB®, and frozen using (A) a manual freezing method (liquid nitrogen vapor) and (B) an automated programmable freezer (CL-8800, Cryologic Freeze Control®). For curve A, semen samples were maintained at 37°C and then cooled/frozen at 30°C/min. For curve B, the temperature reduced from 20°C to -50°C during 37min. Immediately, after cryopreservation curves, samples were plunged and stored into liquid nitrogen (-196ºC). Then, the straws were thawed at 37°C for 20sec, and analyzed. For cooling studies, pooled ram semen was diluted in Botubov®, Bovimix® and TYB®, stored at 5°C and at 15°C, and evaluated at 0, 24, 48 and 72 h post collection. For viability and mitochondrial membrane potential (MMP) assessments, semen samples were stained and analyzed by flow cytometry. Motility and defected acrosome assessments were analyzed microscopically. Motility (29%), viability (18%) and MMP (26%) of spermatozoa cryopreserved in Bovimix® coupled to curve B were significantly (P<0.05) higher than all other treated groups. Semen samples diluted with Bovimix® and stored at 5°C and at 15°C yielded better MMP (44% and 51%, respectively) than the samples diluted in Botubov® and in TYB®, and also showed higher viability characteristics at 5°C and at 15°C (60% and 53%, respectively) 72h post collection. In conclusion, freezing/thawing and cooling protocols used in these experiments reduced sperm motility, viability, MMP and increased the defects of acrosomes when compared to fresh semen. Freezing/thawing protocols harmed more spermatozoa function than cooling protocols. Furthermore, our results suggest that the semen samples diluted in the extender Bovimix® caused the least cellular injury than the samples diluted in Botubov® and in TYB® on freezing and on cooling protocols.