Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348684.pdf: 15726528 bytes, checksum: dfc41550ca4b06a5784f57e7fa216e10 (MD5) Previous issue date: 2017 / Edificações são diariamente expostas à radiação solar, a qual é parcialmente absorvida pelas paredes e coberturas e transferida para seu interior. Isso resulta em um aumento da temperatura da estrutura e, consequentemente, em um maior consumo de energia elétrica proveniente do uso de condicionadores de ar. Uma alternativa para promover conforto térmico no interior de edificações, sem consumir energia elétrica, é através da utilização de sistemas de resfriamento passivos em lajes e coberturas, como os evaporativos. O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar, teórica e experimentalmente, os efeitos térmicos da aplicação de um sistema de resfriamento evaporativo sobre uma cobertura. Para isso, foi construída uma bancada experimental, a qual foi exposta a condições reais ambientais. Dados de temperatura interna da cobertura, fluxo de calor, irradiação solar global, velocidade do ar, direção do vento, temperatura ambiente, massa de água evaporada e umidade relativa foram adquiridos, durante dias típicos de verão na cidade de Florianópolis. A evaporação do sistema proposto ocorre através de um material poroso. Água é bombeada por toda a superfície do material, sem a utilização de trabalho mecânico, contando somente com suas propriedades intrínsecas, como capilaridade. Os meios porosos estudados foram: discos de fibra cerâmica encontradas em duas espessuras, 13 e 6 mm, e tecido de algodão. Entre os materiais avaliados, a disposição do material de fibra cerâmica de maior espessura sobre a cobertura foi o que apresentou os melhores resultados, no que se refere a diminuição de fluxo térmico transferido para o interior de edificações. Para um valor de radiação incidente de 1000 "W" "m" ^"-2" , o material poroso de 13 mm, conseguiu reduzir o fluxo de calor transferido para o interior de uma cobertura, aproximadamente 12 vezes quando seco e 10 vezes quando umedecido, se comparados à uma cobertura exposta. O fato do meio evaporativo mostrar-se menos eficiente que o meio seco, não era esperado. Dois fatores foram determinantes: o fato da absortividade solar aumentar quando o meio é umedecido e o fato do meio umedecido ser muito mais condutor que o meio seco. Apesar disso, o meio evaporativo pode mostrar-se mais competitivo em climas mais secos, devido ao aumento da taxa de evaporação quando tem-se baixos valores de umidade relativa, e ainda em situações onde o resfriamento noturno é favorável, uma vez que o meio poroso seco isola a cobertura, dificultado a perda de calor durante a noite, enquanto o umedecido, por ser mais condutor, permite uma troca de calor entre o ambiente interno e externo. Uma possível estratégia seria manter o meio umedecido durante a noite e permitir a secagem durante o dia (cortando o suprimento de água). A mesma estratégia poderia ser adotada para climas temperados, mantendo o meio umedecido em períodos quentes e mantê-lo seco nos períodos frios. Outro resultado importante encontrado neste trabalho, é que, quando utilizou-se o tecido de algodão, o material menos espesso entre os estudados, o desempenho do sistema evaporativo, foi melhor do que o do material seco, mostrando uma relação entre a espessura do meio poroso e a eficiência do sistema evaporativo. / Abstract : Buildings are exposed to solar radiation in a daily basis, part of whichis absorbed by the walls and roof, being transferred to its interior,resulting in an increase in the temperature of the structure and, consequently,a greater consumption of electrical energy due to the use of airconditioners. An alternative to promote thermal comfort inside buildingswithout consuming electrical energy is the use of passive coolingsystems on roofs e.g. evaporative. The present work aims to evaluate,theoretically and experimentally, the thermal effects of an evaporativecooling system placed on a roof. For this purpose, an experimentalapparatus was designed which was exposed to real environmental conditions.Indoor temperature, heat flux, global solar irradiance, air velocity,wind direction, ambient temperature, evaporated water mass andrelative humidity were measured during typical summer days in thecity of Florianópolis. The evaporation of the proposed system occursthrough a porous material. Water is pumped through the entire surfaceof the material with no external mechanical work, relying only on itsintrinsic properties, i.e., capillarity. The porous media studied were:ceramic fiber disks, which thicknesses of 13 and 6 mm, and cotton fabric.Among the studied materials, the thickest ceramic fiber showedthe best results regarding the reduction of the heat flux transferred throughthe slab. For an incident global radiation of 1000 Wm??2, the 13mm-thick porous material was able to reduce the heat load transferredthrough the roof by a factor of 12 when dry and by a factor of 10 whenwet when compared to an exposed roof. The fact that the wet porousmedium was less efficient than the dry one was not expected. Two factorswere determinant: solar absorptivity increases when the mediumis wetted and that the wet material has a higher thermal conductivitythan when it is dry. Nevertheless, the wet medium may be more competitivein drier climates, due to the increase of the evaporation ratewhen low values of relative humidity were measured. Additionally, coolingduring the night is favored in wet medium, given that the dryporous medium insulates the roof, hindering the loss of heat duringthe night, while the wet material, due to higher conductances, allows ahigher heat flux between the internal and external environments. Onepossible strategy would be to keep the medium wetted at night andallow drying during the day (by cutting off the water supply). Thesame strategy could be adopted for temperate climates by keeping themedium moistened in hot periods and keeping it dry in cold periods.Another important result found in this work is that, when using a materialwith a lower thickness (the cotton fabric), the performance of theevaporative system was better than the system with the dry material,showing a relationship between the thickness of the porous medium andthe efficiency of the evaporative system.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7609_1.pdf: 14071726 bytes, checksum: 0e3f2849d0fb35fc621c2150a7c2646a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho é estudado o comportamento de materiais alternativos como enchimento de torres de resfriamento. Foram utilizados os seguintes materiais: Bucha vegetal (Luffa Cylindrica), fibra de coco (Cocos nucifera Linnaeus), bobes e gargalos de garrafas PET. Para a investigação do desempenho desses materiais foi construída uma torre de resfriamento experimental, do tipo contra-corrente, constituída de carcaça formada por perfis de alumínio L e acrílico, recipiente de água em latão e distribuição de água através de tubos de PVC. O sistema também contou com difusores, ventilador axial de pás múltiplas e bomba centrífuga para circulação de água. Toda a torre foi construída em dimensões reduzidas, nos laboratórios do GET/DEMEC/UFPE (Grupo de Engenharia Térmica do Departamento de Engenharia Mecânica da UFPE). Para proceder às simulações necessárias, a torre dispõe de um dimmer para variação da velocidade do ventilador e de um by-pass para controle da vazão da bomba, além de duas resistências de 4400 W cada, para funcionar como carga térmica para a torre. As temperaturas foram indicadas por termopares tipo T e tipo K AWG-26. Foi utilizado um sistema de aquisição de dados baseado no Labview, com computador industrial PXI 1002 e placa de aquisição de dados NI 4351 da National Instruments. Foram analisados os efeitos da vazão mássica da água, da variação da vazão de ar e da carga térmica sobre os enchimentos em comparação a um enchimento padrão, tipo grades trapezoidais de polipropileno utilizado na indústria para águas tipo problemáticas . São apresentados resultados do efeito do tipo de enchimento sobre a capacidade de resfriamento (ΔT) e do approach da torre. O enchimento de grades trapezoidais apresentou o melhor desempenho com uma efetividade de 46,40%, seguido do Bobe com 40,30%, do PET com 33,61%, da Fibra de Côco com 27,8% e por fim a lufa com 20,97% para vazão de ar de 0.49m³/s e de água de 0.11 l/s. Um programa feito em Matlab, foi utilizado para calcular o NUT para cada enchimento. Concordando com os resultados experimentais, os enchimentos que obtiveram o maior NUT foram exatamente os que tiveram a maior eficiência. Com o NUT calculado, foi possível através do programa simular situações diferentes das obtidas nos experimentos, como variação da umidade relativa, variação da temperatura da água de entrada da torre, variação da temperatura de bulbo úmido. Para validar o programa, uma comparação entre os resultados experimentais e numéricos foi feita, dando um erro inferior a 0,01. Com isto, este programa mostrou-se uma ferramenta valiosa no projeto e simulação de torres de resfriamento de contra-fluxo utilizando os materiais alternativos utilizados neste projeto

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-08T10:41:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1864007 bytes, checksum: 435b6c6b53ff6070167a006ea43267c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T10:41:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1864007 bytes, checksum: 435b6c6b53ff6070167a006ea43267c6 (MD5) Previous issue date: 2002-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em regiões de climas tropicais e subtropicais, a exemplo do Brasil, os altos valores de temperatura e umidade relativa do ar, sobretudo no verão, têm se mostrado como fatores que mais afetam a produção de frango de corte. Visando promover o arrefecimento térmico e melhorar o ambiente interno das instalações, a avicultura industrial brasileira vem adotando sistemas climatizados com ventilação em modo túnel associados a sistema de resfriamento evaporativo composto de placas de material poroso umedecido por gotejamento ou aspersor. Usualmente são empregados neste sistema placas de celulose as quais, embora tenham mostrado satisfatório desempenho no arrefecimento do ar, apresentam diversos problemas, tais como: custo elevado (cerca de 11% do total do investimento), baixa durabilidade e dificuldade de aquisição, pois se trata de material importado. Assim, esta pesquisa teve como objetivo estudar a possibilidade de substituição da celulose por argila expandida (comercialmente denominada cinasita) a qual é produto alternativo e de custo reduzido e facilmente obtido no Brasil. O experimento se deu em condições de verão, durante os meses de fevereiro e março de 2001, em instalações avícolas da COOPERVALE Ltda, situada na cidade de Palotina, Paraná. Esta pesquisa foi desenvolvida visando a comparação do efeito dos painéis de celulose e de argila expandida (confeccionada conforme recomendação prática) no conforto térmico ambiente e no desempenho produtivo de frangos de corte criados em alta densidade de alojamento em galpões avícolas comerciais equipados com sistema de ventilação negativa em modo túnel, associado a resfriamento evaporativo. O conforto térmico ambiente foi avaliado por meio do Índice de Temperatura do Globo Negro e Umidade (ITGU), Carga Térmica Radiante (CTR) e Umidade Relativa do ar (UR), obtido a cada duas horas no intervalo de 8 às 18 horas. O desempenho produtivo de frangos de corte, com idade de 21 a 42 dias de idade, foi obtido semanalmente, tendo sido avaliado; ganho de peso, consumo de ração, peso vivo, conversão alimentar e mortalidade. Avaliou-se também a eficiência dos distintos painéis evaporativos no arrefecimento térmico do ar no interior do galpão (EF). Os resultados foram interpretados estatisticamente por meio de análise de variância e regressão, sendo que as médias dos fatores qualitativos foram comparadas pelos testes F e/ou Tukey, adotando-se níveis de 5% de probabilidade. Com base neste trabalho, conclui-se que os painéis de celulose proporcionaram melhores índices de conforto térmico (ITGU, CTR, UR) e eficiência evaporativa no arrefecimento térmico (EF) do que os de material alternativo, cinasita. A cinasita demostrou bom potencial para utilização como painel evaporativo, entretanto há necessidade de posteriores investigações visando melhor dimensionamento. / In regions with tropical and subtropical climates, such as Brazil, the high values of temperature and air relative humidity (specially during summer) have shown to be the main factors affecting the production of broiler chickens. In order to promote the thermal cooling and improve the internal environment in the facilities, the Brazilian industrial poultry raising has adopted the acclimatized systems provided with tunnel-type ventilation associated to the evaporative cooling system, which consists of porous material plates moistened by either dripping or sprinklers. The cellulose plates have been usually used in this system. Although these plates have shown a satisfactory performance when cooling the air, they present several problems, such a the high cost (about 11% of the total investment) and the low durability and acquisition difficulty, since they are an imported material. So, this research was carried out to study the possibility to replace the cellulose by swollen clay (commercially called “cinasita”), which is an alternative and low-cost product easily obtained in Brazil. The experiment was carried out from February to March 2001, under summer conditions, in the poultry facilities of COOPERVALE Ltda, Palotina, Paraná State. A comparison was performed for the effects of both the cellulose and the swollen clay panels (made according to practical recommendation) upon the thermal environmental comfort and the productive performance of broiler chickens raised at high-density lodging, in poultry commercial hangars provided with negative tunnel-type ventilation system associated to evaporative cooling. The thermal environmental comfort was evaluated by the Black Globe Temperature and Humidity Index (ITGU), Radiant Thermal Charge (CTR) and the Air Relative Humidity (UR), obtained each two hours from 8 to 18 hours. The productive performance of the broiler chickens aged 21 to 42 days was weekly obtained. Evaluation was performed for: weight gain, ration consumption, alive weight, food conversion, and mortality. The efficiency of the different evaporative panels in thermally cooling the air within the hangar (EF) was also evaluated. The results were statistically interpreted by both variance and regression analyses, whereas the averages of the qualitative factors were compared by the tests F and/or Tukey, by adopting the probability levels of 5%. According to the results, the following conclusions were drawn: the cellulose panels provided the best indexes for thermal comfort (ITGU, CTR, UR) and for the evaporative efficiency over thermal cooling (EF) than those of the alternative material (“cinasita”). “Cinasita” showed a good potential to be used as evaporative panel. However, further investigations into a better dimensioning should be made. / Dissertação importada do Alexandria

Este trabalho visa comparar experimentalmente a técnica de resfriamento evaporativo e o condicionamento de ar convencional em relação ao índice de umidificação, à redução da temperatura interna do ar e ao consumo energético. O experimento foi realizado em três células de teste submetidas às mesmas condições climáticas, semelhantes em relação às suas características construtivas e ao volume de ar interno. Cada equipamento foi instalado em uma célula, sendo que a célula restante não contou com qualquer sistema de resfriamento, cumprindo, assim, o papel de padrão de referência do comportamento higrotérmico. A técnica de resfriamento evaporativo consiste em um dispositivo eletromecânico de ventilação forçada que insufla o ar para dentro do ambiente, fazendo-o passar por um filtro de celulose umedecido com água corrente. A ventilação forçada espalha gotículas de água no ambiente interno e o contato da água com o ar quente e seco acelera a sua evaporação. Dessa forma, o ar cede calor sensível e as gotículas de água evaporam. Como conseqüência, a temperatura diminui e a umidade do ar aumenta no interior do ambiente. O condicionador de ar convencional, constituído por evaporador, compressor e condensador, refrigera o ar por meio da compressão e da expansão do gás freon. Os dados do interior de cada célula foram automaticamente coletados por meio do Datalogger Campbell Scientific Inc CR10X. As temperaturas de bulbo seco e úmido foram regitradas com sensores termopares tipo T (Cobre-Constantan). A técnica de resfriamento evaporativo atingiu índices adequados de conforto ambiental em períodos de climas quente e seco, demonstrando, assim, ser eficaz em promover a diminuição da temperatura e a umidificação de ambientes internos. Este trabalho sugere, portanto, que a técnica de resfriamento evaporativo pode ser uma alternativa para melhorar as condições térmicas dos espaços de permanência humana com consumo de energia inferior ao do condicionador de ar convencional. / This experimental research aims to compare the evaporative cooling with the conventional air conditioning in terms of levels of humidity, reduction in indoor air temperature, and energy consume. The experiment was conducted in three purpose-built test cells, similar in structure, which were exposed to the same climatic conditions and showed the same indoor air volume rates. Each equipment was installed in one of the test cells, and the remaining cell had no cooling appliances, thus being used as reference standard. The evaporative cooling technique consists of an electrical-mechanical system of forced ventilation which introduces outdoor air into the indoor environment, across a humidifier pad made of cellulose. The forced ventilation spread small drops of water into the indoor environment and the water’s contact with the dry-warm air accelerates the evaporation process. Thus, the air loses sensible heat and the water evaporates. As a result, the air temperature decreases, and the relative humidity increases inside the environment. The conventional air conditioning system, comprises of an evaporator, a compressor and a condenser, cools the air by compressing and expanding Freon gas. The data from each cell was automatically collected by using a Datalogger CR10X. Both dry and wet bulb temperature was measured by using thermocouples type T (Copper-Constantan). The evaporative cooling technique was shown to provide higher levels of human comfort during warm-dry climate, thereby demonstrating that it can be effective in humidifying and constantly replenishing indoor air. This work therefore suggests that the evaporative cooling can be an alternative for improving the conditions of purpose-built environments with lower levels of energy consume when compared with the conventional air-conditioning systems.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7623_1.pdf: 1110144 bytes, checksum: 4fae316d8d6913a8e05260e86c31958b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / O resfriamento evaporativo opera usando processos de transferência de calor e massa, onde ar e água são fluidos de trabalho. A passagem de um fluxo de ar pelo painel evaporativo produz queda na temperatura da corrente de ar. O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente o desempenho de fibras vegetais locais como enchimento de sistemas evaporativos. A bucha vegetal (Luffa Cylindrica), o sisal (Agave Sisalana Perrine, Amarilidaceae) e a fibra de coco (Cocos nucifera Linnaeus), foram escolhidas por apresentarem extensa área superficial, além de serem abundantes e de baixo custo. Como referência, foi testado um painel evaporativo comercial, à base de papel kraft e resina, importado e de alto custo. Um túnel foi projetado e construído para os testes. Os painéis evaporativos foram colocados em um módulo removível. O túnel é formado por dutos retangulares, composto de cinco módulos de 30cmx30cmx50cm, em chapa galvanizada, rebitada e isolada externamente com isopor. Um ventilador aspira ar externo através de um painel evaporativo, sobre o qual a água circula continuamente por uma bomba de 650 l/h. Um evaporador de um sistema compressivo foi adicionado na entrada do ar para baixar a umidade absoluta. Resistências elétricas de 1200 W e de 1000 W foram utilizadas para simular variações de temperatura e umidade relativa antes do painel evaporativo. Doze termopares tipo T foram usados no túnel. Temperaturas e umidades do ar foram registradas por um sistema de aquisição de dados. As velocidades do ar seco e úmido foram medidas através de um anemômetro de fio quente. Os resultados estão coerentes com dados experimentais de outros autores, mostrando que o sisal é tão eficiente quanto a luffa. Os testes com a fibra de coco são inéditos e indicam ser esse material bastante promissor como enchimento de sistemas evaporativos, com eficiência comparável ao sisal

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6113.pdf: 14480974 bytes, checksum: cca2a2f995c38bc760cbc592a2cee898 (MD5) Previous issue date: 2014-06-06 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study analyzes the microclimate effects caused by a water body in São José do Rio Preto city, which is located at an Altitute Tropical Climate region in the São Paulo State, Brazil. The main hypothesis stems from the conjunction among the air masses action in the region combined with the evaporative cooling by the water body in the built environment. The study methodology is based on the physical characterization of different environments that make up the urban environment, in determining procedures of gathering data field, in the analysis of macro and meso climatic characteristics of the region, in the treatment of microclimate data by mapping information and the formulation of guide lines for urban space occupation. The monitoring field data campaigns used meteorological measurements at fixed points to record the behavior of temperature, humidity, solar radiation, evapotranspiration, the wind speed and direction in the urban area, both in the rural environment, in the bank of the dam, in the inner city and in the suburbs. Climate general information of the region were collected by Automatic Weather Station of CIIAGRO Center for Integrated Agricultural Weather Information and the CETESB Station Environmental Company of São Paulo State - which were crossed with the data and the satellite images of INPE-CPTEC Prediction Center of Weather and Climate Research. After the field campaigns, climatic data and physical characteristics of the urban environment were processed using geostatistical methods for mapping the microclimate behavior of the studied urban areas. We concluded that the wind action over the water mass may influence the immediate surroundings, reaching approximately 1.000m depending of the topographical characteristics, of the urban occupation and the atmospheric conditions. Humidification of urban air through the water body can reduce the daily temperature peaks at approximately 3°C, however, the significant difference found in the rates of temperature and humidity in the urban canopy layer clarifies that the 9 km² of the water surface are insufficient to influence the farthest outlying areas of the dam under any climatic conditions. The low penetration of humidified air masses suggests that urban space should favor the passive action of evaporative cooling to cause microclimatic effects to mitigate the temperature amplitude in low vegetated areas and in a highly waterproofed city. / Este estudo analisa os efeitos microclimáticos provocados por corpo d´água sobre a cidade de São José do Rio Preto, localizada em uma região de clima Tropical de Altitude no Estado de São Paulo. A principal hipótese decorre da conjunção entre a atuação das massas de ar da região, com o resfriamento evaporativo provocado pelo corpo d água e com o ambiente construído. A metodologia do estudo se baseia na caracterização física dos diversos ambientes que compõem o espaço urbano, na determinação dos procedimentos de coleta de dados de campo, na análise das características macro e meso climáticas da região, no tratamento de dados microclimáticos através do mapeamento de informações e na formulação de diretrizes para a ocupação do espaço urbano. As campanhas de coleta de dados micrometeorológicos utilizaram medições em pontos fixos para registrar o comportamento da temperatura, da umidade, da irradiância global horizontal, da evaporação, da direção e da velocidade do vento na malha urbana, tanto na área rural como nas margens da represa, no centro urbano e nos bairros periféricos. Os dados climáticos da região foram coletados pela Estação Meteorológica automática do CIIAGRO - Centro Integrado de Informações Agro Meteorológicas e pela estação da CETESB Companhia Ambiental do Estado de São Paulo as quais foram cruzadas com os dados e Imagens de Satélite do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos CPTEC INPE. Após as coletas de campo, os dados climáticos e as informações das características físicas do ambiente urbano foram processados através de métodos geoestatísticos para mapear o comportamento microclimático das áreas urbanas estudadas. Conclui-se que a ação do vento sobre a massa d água pode influenciar no entorno imediato, chegando a influenciar até aproximadamente 1.000m de raio de distância, dependendo das características topográficas, de ocupação e das condições atmosféricas. A umidificação do ar urbano através do corpo d água pode reduzir os picos diários de temperatura em aproximadamente 3°C, no entanto, a expressiva diferença detectada nos índices de temperatura e umidade nas camadas intraurbanas esclarece que os 9 km² da represa municipal são insuficientes para influenciar as zonas periféricas mais distantes dela, sob quaisquer condições climáticas. A pouca penetração das massas umidificadas de ar sugere que o espaço urbano deve favorecer a ação passiva do resfriamento evaporativo para provocar efeitos microclimáticos que amenizem a amplitude térmica nos espaços pouco vegetados e muito impermeabilizados da cidade.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Gabriela Lima (gabrieladaduch@gmail.com) on 2017-11-29T16:02:05Z No. of bitstreams: 1 2017_JoãoMarcelloPereira.pdf: 23374789 bytes, checksum: 8aeed650e1a699e9627b14409669f073 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-01-24T15:43:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JoãoMarcelloPereira.pdf: 23374789 bytes, checksum: 8aeed650e1a699e9627b14409669f073 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T15:43:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JoãoMarcelloPereira.pdf: 23374789 bytes, checksum: 8aeed650e1a699e9627b14409669f073 (MD5) Previous issue date: 2018-01-24 / O conforto térmico é um aspecto importante na vida das pessoas, pois influencia não só o sentimento de conforto, mas também o desempenho no trabalho, a saúde e a qualidade de vida. Uma alternativa ao condicionamento de ar convencional por compressão de gás é o resfriamento evaporativo direto. O resfriamento evaporativo direto consiste na utilização da evaporação de água na presença de uma corrente de ar, com consequente redução da temperatura do ar sem redução da entalpia. Tem como atrativos o baixo consumo de energia e facilidades de manutenção e não utiliza gases HCFC. Este processo possui como principal característica o fato promover maior conforto térmico em climas quentes e secos. Isto significa que no Brasil, de acordo com o mapa de condição climática formatado pelo IBGE, apresenta potencial favorável ao resfriamento evaporativo em grande parte de nosso território, principalmente nas regiões centro-oeste e nordeste em função das altas temperaturas e baixa umidade maior parte do ano. Além disto, nestas regiões é maior a concentração de pessoas de baixa renda que necessitam de climatização ambiente de baixo custo. Apesar de eficiente, os climatizadores evaporativos diretos comerciais apresentam alto custo de aquisição devido, em grande parte, ao custo de fabricação do painel evaporativo de celulose resinada corrugada. Outros materiais, como a serragem de madeira, a argila expandida e as fibras naturais, apresentam rendimento inferior painel comercial, difícil modelagem e portabilidade, e baixa durabilidade. Dessa forma, uma alternativa sustentável e viável é a utilização do plástico PET (Polietileno tereftalato) como painel evaporativo. O PET é usado principalmente em embalagens de alimentos e, apesar de sua versatilidade, sua disposição é um problema ecológico significativo. O plástico PET na forma original é muito hidrófobo, ou seja, apresenta baixíssima absorção e retenção de água. No entanto, quando sua superfície é tratada mecanicamente (lixamento), há a formação de sulcos e escamas que permite ao material reter uma fina camada (filme) de água na superfície. Esta camada de água troca calor e massa em contato com a corrente de ar evaporando-se, de tal forma que ar após o painel apresenta temperatura de bulbo seco inferior ao ar de entrada. Neste trabalho, amostras de PET foram lixadas utilizando quatro tipos de lixas com três granulações diferentes a fim de determinar qual tipo de lixa e granulação provoca na superfície do PET a maior quantidade de água retida. Em seguida, foram construídos e avaliados painéis evaporativos de filetes de garrafas PET e celulose em bancada condicionadora de ar quanto à eficiência de resfriamento, redução de temperatura de bulbo seco e perda de carga, em diferentes pontos de temperatura e umidade relativa do ar. / Thermal comfort is an important aspect of people's lives, as it influences not only the feeling of comfort, but also the performance at work, health and quality of life. An alternative to conventional gas compression air conditioning is direct evaporative cooling. The direct evaporative cooling consists in the use of water evaporation in the presence of a stream of air, with consequent reduction of the temperature of the air without reduction of the enthalpy. It has attractive low energy consumption and maintenance facilities and does not use HCFC gases. This process has as main characteristic the fact to promote greater thermal comfort in hot and dry climates. This means that in Brazil, according to the climate condition map formatted by IBGE, it has favorable potential for evaporative cooling in most of our territory, mainly in the central-west and northeast regions due to high temperatures and low humidity most of the year. In addition, in these regions, there is a greater concentration of low-income people who need low-cost air conditioning. Although efficient, direct commercial evaporative air conditioners have a high cost of acquisition due, in large part, to the manufacturing cost of the evaporative corrugated cellulose Panel. Other materials, such as wood sawdust, expanded clay and natural fibers, feature lower yield commercial panel, difficult modeling and portability, and low durability. Thus, a sustainable and viable alternative is the use of PET plastic (polyethylene terephthalate) as an evaporative panel. PET is mainly used in food packaging and, despite its versatility, its disposition is a significant ecological problem. The PET plastic in the original form is very hydrophobic, that is, it presents very low absorption and retention of water. However, when its surface is mechanically treated (sanding), there is the formation of grooves and scales which allows the material to retain a thin layer (film) of water on the surface. This layer of water exchanges heat and mass in contact with the stream of air evaporating in such a way that air after the panel presents dry bulb temperature lower than the incoming air. In this work, PET samples were sanded using four types of sandpaper with three different granulations in order to determine which type of sandpaper and granulation causes the largest amount of water retained on the PET surface. Then, evaporative panels of PET bottles and cellulose pulps were constructed and evaluated in air conditioners for cooling efficiency, dry bulb temperature reduction and pressure drop at different temperature and relative humidity points. / Le confort thermique est un aspect important dans notre vie, car il influence non seulement le sentiment de confort, mais aussi la performance du travaille, la santé et la qualité de vie. Une alternative au conditionnement d‘air classique par compression du gaz est le refroidissement par évaporation directe. Le refroidissement évaporatif consiste à l’utilisation d’évaporation de l’eau en présence d‘un courant d’air, avec conséquente réduction de la température de l‘air sans diminution de l’enthalpie. Attrayant pour sa faible consommation d‘énergie, l’entretien des installations et surtout n’utilize pas les gaz de HCFC. La principale caractéristique de ce processus c’est de promouvoir un plus grand confort thermique dans les climats chauds et secs. Au Brésil, la carte des conditions climatiques formatées par l‘IBGE, montre le potentiel en faveur du refroidissement évaporatif en grande partie de notre territoire, en particulier dans les régions du midwest et du nord-est en raison des températures élevées et faible humidité la plupart de l’année. En outre, ces régions concentrent la plus grande partie de personnes à faible revenu qui ont besoin d’air conditionné à faible coût. Bien qu‘éfficace, les climatiseurs commerciaux ont un coût élevé d’acquisition due en grande partie au coût de fabrication du panneau de cellulose ondulé par évaporation enduite de résine. D‘autres matériaux tels que la sciure de bois, l’argile expansée et de fibres naturelles présentent um rendement inférieur au panneau commercial, difficile modélisation et portabilité, et une faible durabilité. Ainsi, une alternative viable et durable consiste à utiliser le plastique PET (polyéthylène téréphtalate) en tant que panneau d’évaporation. Le PET est principalement utilisé dans les emballages alimentaires et, en dépit de leur polyvalence, leur élimination est un problème écologique important. Le PET dans sa forme originale est hydrophobe (faible rétention d‘eau). Le plastique PET dans sa forme originale est très hydrophobe, à savoir, il a une très faible absorption et rétention d’eau. Cependant, lorsque sa superficie est traitée mécaniquement (sablage), on observe la formation d‘arêtes et des écailles du matériau à retenir une couche mince (film) de l’eau sur la superficie. Cette couche d‘eau en échange de chaleur en contact avec l’air, évapore, de sorte que le panneau est équipée de la température de bulbe sec inférieure à l‘air d’entrée. Dans cet travail, des échantillons de PET ont été poncés à l‘aide de quatre types de papier de verre avec trois granulations différentes pour déterminer quel type de papier de verre et granulation provoque sur la superfície du PET la plus grande quantité d’eau retenue. Ensuite, les panneaux évaporatifs de filets de bouteilles en PET et cellulose ont été construits et évalués avec l’objectif de connaître l‘efficacité de refroidissement, la réduction de température de bulbe sec, la perte de charge em diférrents points de la température et l’humidité relative de l’air.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T13:23:04Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4122631 bytes, checksum: 3dbd65166aa3a3cad90e903290833e6a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4122631 bytes, checksum: 3dbd65166aa3a3cad90e903290833e6a (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The consumption of electricity in our social environment such as in houses, apartments, business, industries, hospitals, it’s achieved thanks to an equipment that makes the levels of tension and electric current acceptable as demanded by the standards, so we can benefit from electricity in a safe and efficient way, these equipment are the power transformers. Due your relevance, techniques that retard or avoid the failures in these equipment, aiming a better availability and a smaller number of maintenance stops, are the theme of several researchers and studies centers. A very common failure in medium and large transformers that are used in transmission and distribution of power, is the degradation of the insulating function of transformer's core that it is caused mainly by the adverse gradient of temperature that circulates in the core through the insulating oil. The present work analyzes the efficiency of a transformer's cooling auxiliary system, that aims dissipate the heat absorbed by the oil in a quick and efficient way, decreasing the degradation of the insulating function and increasing its lifespan. The system consist of water spray nozzles, that it will be installed in the transformer’s radiator, in front of the fans, in the same direction of the air flow. The water spraying in the air flow, will cause a temperature decrease and a humidity increase, due to a phenomenon known as evaporative cooling, where heat from the air makes the small drops of water evaporate quickly. It will be analyzed the water flow rate in the spraying, the amount and placement of the water spray nozzles through the radiator and the air flow of the fans. So the system has thermal and energetic efficiency. Will be used a control system that includes a variable-frequency drive (VFD), temperature sensors and a data acquisition board (DAQ), all monitored through LabVIEW. / O consumo de energia elétrica no nosso convívio social como, casas, apartamentos, comércio, indústria, hospitais, é conseguido graças a um equipamento que torna os níveis de tensão e corrente elétrica em valores aceitáveis exigidos por norma, para que possamos usufruir da energia elétrica de maneira segura e eficiente, esses equipamentos são os transformadores de força ou de potência. Visto sua importância, técnicas que retardam ou evitem falhas nesse equipamento, visando a maior disponibilidade e com isso menos paradas para manutenção, são tema de estudo de diversos pesquisadores e centros de ensino. Uma falha bastante comum em transformadores de médio a grande porte que são utilizados na transmissão e distribuição de energia, é a degradação do papel isolante do núcleo do transformador, que é causada principalmente pelo gradiente adverso de temperatura que circula no núcleo através do óleo isolante. Logo o presente trabalho analisa a eficiência de um sistema auxiliar de arrefecimento do transformador, que visa dissipar o calor absorvido pelo óleo de maneira rápida e eficiente, diminuindo a degradação do papel isolante e aumentando sua vida útil. O sistema será composto por bicos pulverizadores de água, que serão instalados nos radiadores do transformador, em frente aos ventiladores, no mesmo sentido do fluxo de ar. A pulverização de água nesse fluxo de ar, irá causar uma diminuição da temperatura e um aumento de umidade, isso devido a um fenômeno conhecido como resfriamento evaporativo, onde as pequenas gotas de água recebem o calor do ar e se evaporam rapidamente. Será analisado a vazão de água na pulverização, a quantidade e o posicionamento dos bicos ao longo do radiador e o fluxo de ar dos ventiladores, para que o sistema tenha eficiência térmica e energética. Será utilizado um sistema de controle composto por inversores de frequência, sensores de temperatura e placa de aquisição de dados, que serão monitorados pelo LabView.

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1140814 bytes, checksum: 542f51d418daba0191fb72d0eefa3504 (MD5) 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.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-05T10:46:16Z No. of bitstreams: 1 Gledson Luiz Pontes de Almeida.pdf: 4340991 bytes, checksum: a8cbabb205582862b02b35cb5ba4871b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T10:46:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gledson Luiz Pontes de Almeida.pdf: 4340991 bytes, checksum: a8cbabb205582862b02b35cb5ba4871b (MD5) Previous issue date: 2009-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study was conducted to evaluate and quantify the effects of cooling of cows in the pre-milking stable waiting pen on milk production, milk composition, animal behavior, physiological state, thermal environmental adaptation and the cost-benefit of the Adiabatic Evaporative Cooling System (AECS). The research was conducted on a dairy farm producing type B milk located in the state of Pernambuco, Brazil. Sixteen multiparous lactating Girolando cows were used having a genetic composition of 7/8 Holstein-Zebu and an average production of 18 kg of milk per animal per day, divided into four groups with four evaluation periods. A (4x4) Latin square design was used. The Tukey test (P <0.05) was utilized for comparison of the means. The experiment was conducted during the summer season (February-March 2009) and lasted 56 days. The treatments consisted of different periods of exposure (0, 10, 20 and 30 min.) of the animals to the AECS in the pre-milking stable waiting pen before the morning milking sessions (5 to 5:30 a.m.) and the afternoon sessions (2:00 to 2:30 p.m.). Milk production was recorded daily and the collection of samples for analysis of its components was performed twice for each of the 4 study periods. The respiratory rate (RR), rectal temperature (RT) and temperature of the coat (TC) were taken twice during each study period, measured before and after cooling on alternating days and did not coincide with the behavioral assessment days. All animals of each treatment wereobserved at 10 minute intervals, from 7a.m. to 1p.m. and from 3p.m. to 5 p.m. Environmental data consisting of dry bulb temperature (DBT, ºC), relative humidity (RH, %) and black globe temperature (BGT, ºC) were recorded every minute during the time of exposure of animals to the cooling system in the stable waiting pen and out in the external environment using the HOBO® data logger. Wind speed was recorded usingan anemometer at all of the treatment intervals. The thermal efficiency of the system was determined by using the Temperature and Humidity Index (THI), the Wet Bulb Globe Temperature (WBGT), the Radiant Thermal Load (RTL) and enthalpy (h). Exposure of the animals in the stable waiting pen to the AECS for 30 minute periods allowed the environmental variables and the comfort indices to remain below the critical upper limit of thermal comfort for the animals. The 30 minute treatment showed lower RR, TR, and TC values when compared to animals subjected to the 0 min., 10 min. and 20 min. treatments and these values were within acceptable limits. The animals in the 30 minute cooling sessions spent more time on food intake and rumination (277 and 483 observations) compared to the 0 min. treatment (248 and 438 observations), the 10 min. treatment (251 and 437 observations) and the 20 min. treatment (274 and 476 observations) respectively. The 30 min. treatment had a 4.35% increase in milk production compared to the 0 min. treatment. There was no significant effect on milk composition among the treatments. The initial purchase cost of the AECS was R$ 2,147.80, which yielded an increase in milk production of 0.765 kg per animal per day, and an increase in monthly revenue of approximately R$ 1,266.84. Comparing the 0 min. and 30 min. cooling periods, the AECS showed itself to be a profitable investment, with a return on the invested capital within 58 days. / O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar e quantificar os efeitos da climatização na pré-ordenha sobre a produção e composição do leite, comportamento animal, estado fisiológico, condicionamento térmico ambiental e relação custo/benefício do sistema de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE). A pesquisa foi realizada em uma fazenda comercial de produção de leite tipo B, localizada no interior do Estado de Pernambuco. Foram utilizadas 16 vacas, multíparas de composição genética 7/8 Holandês-Gir em lactação, com produção média de 18 kg de leite animal-1 dia-1, distribuídas em quatro grupos, com quatro períodos de avaliação, adotando-se o delineamento em quadrado latino (4x4) e para comparação entre as médias foi utilizado o teste de Tukey (P<0,05). O experimento foi realizado durante a estação de verão (fevereiro a março de 2009), com duração de 56 dias Os tratamentos adotados foram os diferentes tempos de exposição dos animais ao SRAE no curral de espera, 0, 10, 20 e 30 min, para a ordenha do turno da manhã (5 às 5h30min) e da tarde (14 às 14h30min), respectivamente. A produção de leite foi registrada diariamente e a coleta das amostras para análise da composição do leite foi realizada duas vezes para cada período do estudo. A freqüência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e temperatura do pelame(TP) foram tomadas duas vezes em cada período, medidas antes e depois da climatização, em dias não consecutivos nem coincidentes com as avaliações comportamentais, observadas em todos os animais de cada tratamento, em intervalos de 10 minutos, das 7 às 13 h e das 15 às 17 h. Os dados ambientais: temperatura de bulbo seco (Tbs, oC), umidade relativa do ar (UR, %) e temperatura de globo negro (Tgn, oC) foram registrados a cada minuto, durante o tempo de exposição dos animais àclimatização no curral de espera e no ambiente externo, por meio de datalogger HOBO®. A velocidade do vento foi registrada, com o auxílio de um anemômetro, em todos os intervalos correspondentes aos tratamentos. Assim, foi possível determinar a eficiência térmica do sistema por meio do Índice de Temperatura e Umidade (ITU), do Índice de Globo Negro e Umidade (ITGU), da entalpia (h), e da Carga Térmica Radiante (CTR). A exposição dos animais no curral de espera ao SRAE, durante 30 min, permitiu manter as variáveis ambientais e os índices de conforto abaixo do limite crítico superior para o conforto térmico dos animais. O tratamento 30 min mostrou valores inferiores para FR, TR e TP, quando comparados aos obtidos nos animais submetidos aos tratamentos de 0, 10 e 20 min, permanecendo dentro dos limites normais para estas variáveis. Verificou-se maior frequência despendida com a ingestão de alimentos e ruminação (277 e 483 observações) no tratamento 30 min, comparativamente aos tratamentos 0 min (248 e 438 observações), 10 min (251 e 437 observações) e 20 min (274 e 476 observações), respectivamente. Este fato refletiu positivamente na produção de leite dos animais do tratamento 30 min, que apresentou um aumento de 4,35% na produção, quando comparado ao tratamento 0 min. Não severificou efeito significativo na composição do leite, entre os tratamentos. O custo inicial do investimento para aquisição do SRAE foi de R$ 2.147,80, o que promoveu aumento na produção de leite de 0,765 kg animal-1 dia-1, e gerou acréscimo na receita mensal de aproximadamente R$ 1.266,84, entre os tratamentos 0 min e 30 min. de climatização, evidenciando tratar-se de investimento satisfatório e lucrativo, com tempo de retorno do capital investido de 58 dias.