Neste trabalho são apresentados resultados experimentais, de um circuito operando em circulação natural, que permitem analisar o comportamento de um sistema de resfriamento de emergência quando é aberta uma linha de desvio entre a fonte quente e a fonte fria. O trabalho tem ainda a importância de documentar os testes de caracterização hidráulica do circuito experimental, fornecendo inclusive os fatores de perda de pressão específicos para o circuito. Observou-se que, para uma mesma potência, quando é aberta a linha de desvio, a temperatura na saída da fonte quente aumenta substancialmente. Esse aumento ocorre porque a vazão através do aquecedor diminui. A vazão através do trocador de calor (fonte fria) aumenta ligeiramente, sendo sempre a soma das vazões na linha de desvio e no aquecedor. O trabalho mostra ainda que a posição de conexão da linha de desvio com a perna quente determina o sentido de escoamento, podendo ocorrer a inversão a partir de uma determinada cota. Para comprovar a possibilidade de simulação precisa dos experimentos foi ainda desenvolvido um modelo numérico das equações de conservação, utilizando o programa “Engineering Equation Solver" (EES). Esse modelo foi utilizado para reproduzir os experimentos de circulação natural pelo circuito externo. / This work presents experimental results of a circuit when operating in natural circulation. These results allow to analyze the behavior of an emergency core cooling system when a bypass line that connects the hot source with the cold source is opened. This work also reports the hydraulic characterization of the experimental loop, given geometric and hydraulic data including experimental friction factors specific to this circuit. It was observed that, to a fixed thermal power, when the bypass line is opened, the heater outlet temperature increases. This temperature increase is due to the decrease in the flow rate through the heater. The heat exchanger's flow rate is subjected to a small increase. This flow rate is the sum of the bypass line and heater mass flow rates. This work also shows that the vertical position of the connection of the bypass line in the hot-leg determines the flow direction in the bypass line. If the bypass line connection is in the lowest position, the flow is from the cold to the hot-leg. If the bypass connection is in the highest position, the flow is from the hot to the cold-leg. A numerical model used to evaluate friction factors and heat transfer coefficients influence was developed. It was used to confirm the possibility of precise experiments simulation. The conservation equations are solved using “Engineering Equation Solver" (EES), a thermal hydraulics analysis tool. The model was adjusted with natural circulation experimental data and was tested with results of natural circulation without bypass lines.

Neste trabalho são apresentados resultados experimentais, de um circuito operando em circulação natural, que permitem analisar o comportamento de um sistema de resfriamento de emergência quando é aberta uma linha de desvio entre a fonte quente e a fonte fria. O trabalho tem ainda a importância de documentar os testes de caracterização hidráulica do circuito experimental, fornecendo inclusive os fatores de perda de pressão específicos para o circuito. Observou-se que, para uma mesma potência, quando é aberta a linha de desvio, a temperatura na saída da fonte quente aumenta substancialmente. Esse aumento ocorre porque a vazão através do aquecedor diminui. A vazão através do trocador de calor (fonte fria) aumenta ligeiramente, sendo sempre a soma das vazões na linha de desvio e no aquecedor. O trabalho mostra ainda que a posição de conexão da linha de desvio com a perna quente determina o sentido de escoamento, podendo ocorrer a inversão a partir de uma determinada cota. Para comprovar a possibilidade de simulação precisa dos experimentos foi ainda desenvolvido um modelo numérico das equações de conservação, utilizando o programa “Engineering Equation Solver” (EES). Esse modelo foi utilizado para reproduzir os experimentos de circulação natural pelo circuito externo. / This work presents experimental results of a circuit when operating in natural circulation. These results allow to analyze the behavior of an emergency core cooling system when a bypass line that connects the hot source with the cold source is opened. This work also reports the hydraulic characterization of the experimental loop, given geometric and hydraulic data including experimental friction factors specific to this circuit. It was observed that, to a fixed thermal power, when the bypass line is opened, the heater outlet temperature increases. This temperature increase is due to the decrease in the flow rate through the heater. The heat exchanger's flow rate is subjected to a small increase. This flow rate is the sum of the bypass line and heater mass flow rates. This work also shows that the vertical position of the connection of the bypass line in the hot-leg determines the flow direction in the bypass line. If the bypass line connection is in the lowest position, the flow is from the cold to the hot-leg. If the bypass connection is in the highest position, the flow is from the hot to the cold-leg. A numerical model used to evaluate friction factors and heat transfer coefficients influence was developed. It was used to confirm the possibility of precise experiments simulation. The conservation equations are solved using “Engineering Equation Solver” (EES), a thermal hydraulics analysis tool. The model was adjusted with natural circulation experimental data and was tested with results of natural circulation without bypass lines.

Orientador: Edison Favero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CastroPerez_DenisRoberto_M.pdf: 10998353 bytes, checksum: 0e04f9184b6982b9301f851aa3849138 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo que investiga formas de regulamentação de acesso ao sol e da sua qualificação, nos processos de planejamento urbano e projeto do edifício. Pela grande disponibilidade de sol e luz natural no país, torna-se recomendável esta regulamentação. Com o aprofundamento do conhecimento do envelope solar e a introdução do seu conceito nas legislações urbanísticas, é possível garantir o direito, em legislação específica, do acesso ao sol conforme determinantes climáticas. Esta pesquisa visa a proposição de subsídios para a reformulação e adequação, ou criação de novas legislações, bem como conscientizar o Poder Público para o uso do envelope solar e de outras condicionantes na emissão de diretrizes que servirão para dar início ao projeto arquitetônico. A pesquisa foi norteada pela construção dos envelopes solares, por latitude, orientação, em determinadas horas no solstício de inverno, em zonas urbanas do município de Campinas com distintas densidades. Com o auxílio de ferramentas CAD e de outros programas de computação, foram construídos os envelopes solares que serviram de base para a obtenção de dados e análises das relações entre os índices urbanísticos com as características físicas dos terrenos, edifícios, vizinhança, densidades, insolação e sombreamento, com a verificação da legislação local. Finalmente, são apresentados os resultados obtidos - conclusões que poderão contribuir para o crescimento urbano organizado e sustentável, abrindo novas possibilidades de projetos para o desenho urbano e a arquitetura / Abstract: This work presents a study that investigates forms of regulation of access to the sun and its qualification, in the processes of urban planning and project of the building. Given the great availability of sun and natural light in the country, this regulation becomes recommendable. With the spread of the knowledge about the solar envelope and the introduction of its concept in the urbanistic legislations, it is possible to guarantee the right to the sun access according to specific climatic conditions. This research aims at the proposal of subsidies for the reformularization and adequacy, or creation of new legislations, as well as to acquire knowledge the Public Power for the use of the solar envelope and other directivies to the architectural project. The research was guided by the construction of the solar envelopes, by latitude, orientation, in determined hours in the winter solstice, in urban zones of the city of Campinas with distinct densities. With the aid of CAD tools and other programs of computation, the constructed solar envelopes that had served as basis for the attainment of data and analyses of the relations between the urbanistic indexes and the physical characteristics of lands, buildings, neighborhood, densities, insolation and shadowing, with the verification of the local legislation. Finally, conclusions are presented the gotten results - that will be able to contribute for the organized and sustainable urban growth, opening new possibilities of projects for the urban drawing and architecture / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Fundação Araucária / Esta dissertação de mestrado apresenta o estudo, desenvolvimento e implementação de uma nova estrutura, composta por um conversor CC-CC bidirecional, conectada em paralelo com o sistema, para busca do ponto de máxima potência em painéis solares fotovoltaicos para aplicações isoladas da rede elétrica. Inicialmente são expostos os principais fatores que levaram à escolha do tema, assim como a problemática que motivou essa dissertação. Na seqüência é realizado um estudo sobre energia fotovoltaica, onde são mencionados os principais tipos de células fotovoltaicas e o comportamento de um módulo fotovoltaico em função da variação climática. Também são apresentados nesta dissertação os resultados do estudo, simulações, implementação e comparação entre os algoritmos de busca automática do ponto de máxima potência (MPPT) de módulos fotovoltaicos, baseados no método da Perturbação & Observação (P&O) e no método fuzzy. A seguir são mostrados os detalhes do funcionamento da nova estrutura proposta para busca do ponto de máxima potência (MPPT), onde se utiliza um conversor bidirecional (buck-boost) conectado em paralelo com o sistema, bem como o resultado das simulações da nova estrutura proposta que foram realizadas. Por fim, são apresentados os resultados experimentais dos ensaios realizados em laboratório e do comportamento de um módulo fotovoltaico real conectado à nova estrutura proposta. Os resultados experimentais comprovam a melhoria no rendimento do sistema fotovoltaico quando comparado com as soluções clássicas para a busca do ponto de máxima potência. / This work presents the analysis, design, and implementation of a new parallel connected structure, composed by a parallel bidirectional DC-DC power convert, for maximum power point tracking of stand-alone photovoltaic power generation systems. At first, the main factors that motivated the choice the topic of this work are presented. In sequence, the main types of photovoltaic cells and the photovoltaic panel characteristics in function of the climatic variation are analyzed. The study, implementation, comparison and simulation results of algorithm of maximum power point tracking (MPPT) also are presented in this work. The algorithm of MPPT are based in the method of Perturbation and Observation (P&O) and in the fuzzy method. Following, the characteristics of the new structure proposal, composed by a parallel connection bidirectional DC-DC converter simulations results. Finally, are presented the laboratorial experimental results and the behavior or a real photovoltaic module connected to the new structure proposal.

Orientador: Carlos Alberto Mariotoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GaticaRispoli_ItaloAlberto_D.pdf: 6435454 bytes, checksum: 44d0ad6b7c73d5524af7689e79c72fd8 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta pesquisa representa uma contribuição à área de recursos hídricos, energéticos e ambientais, buscando prover subsídio técnico ao planejamento energético pelo lado da demanda, atuando favoravelmente na estabilidade dos sistemas elétricos convencionais. Estudou-se a redução do custo fabril de um aquecedor solar de linha industrializada, que apresente adequado desempenho na estação fria do ano. Para isto, foi necessário revisar o tema da irradiação solar e paralelamente ensaiar protótipos e materiais. O resultado final desta pesquisa reúne subsídios aos estudantes de engenharia civil, ambiental, arquitetura, projetistas, fabricantes e vendedores da tecnologia termo solar. Ainda foi possível modelar uma linha sustentável de financiamento para a classe média brasileira sem prejuízo do banco credor. Palavras-chave: irradiação solar, energia limpa, sustentabilidade, aquecedor solar, transfer~ncia de tecnologia, tecnologia apropriada / Abstract: This research represents a contribution to the hydric resources, energetics and environmental, serving as a technical aid to the energetical planning per the demand side, acting favorably on the stability of the conventional electrical systems. It has been studied a reduction on the manufacturing cost of an industrialized solar heater that performs well during the cold season of the year, being necessary to review the solar radiation subject and at the same time test. prototypes and materiais. The final result of this research gathers aid to civil, environmental engineering students, as well to architecture students, designers, thermo solar technology makers and salespeople. It was still possible to model a sustainable credit line for the Brazilian middle class, with no loss to the bank. Key words: solar radiation, clean energy, sustainability, solar heater, technology transference, appropriated technology / Doutorado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Edison Favero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:45:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CastroPerez_DenisRoberto_D.pdf: 27090005 bytes, checksum: 21759f595f447549c7431c982a7ea267 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Estatuto da Cidade, Lei Federal 10.257/01 encontra-se em pleno vigor. As cidades brasileiras, porém, continuam crescendo desordenadamente, com os bairros ao redor dos grandes centros sofrendo pressões para mudanças de uso e ocupação do solo e para verticalização; e, com suas periferias crescendo ilegalmente. A morfologia atual das cidades continua sendo o reflexo do acúmulo de edificações que pouco considerou as vantagens de uma boa orientação solar e dos seus ganhos energéticos. Esta tese apresenta um estudo que propõe a aplicação do envelope solar como subsídio de determinação de formas regulatórias de adensamento e verticalização nos processos de planejamento urbano e de projeto do edifício. A escolha deste processo de utilização do envelope solar, adotado aqui, tem por finalidade verificar o potencial deste dispositivo como possível critério de diretrizes urbanísticas aplicadas no controle da ocupação do solo, buscando maior eficiência no adensamento de espaços urbanos. Como estudo de caso foram gerados desenhos nos lotes e edificações de cinco quarteirões do bairro Nova Campinas, na cidade de Campinas, SP. Adotou-se para tanto o software Rhinoceros, com os aplicativos Grasshopper e Diva, e foram introduzidos os módulos construtivos dentro dos volumes dos envelopes solares gerados, para verificação de áreas, taxas de ocupação, coeficientes de aproveitamento e altura das edificações. Conclui-se, seguramente, que o uso do envelope solar serve para recomendar diretrizes solares para o parcelamento do solo urbano, adensamento e verticalização de bairros, bem como para o projeto do edifício com garantias de direito de acesso ao Sol e qualidade ambiental / Abstract: The City Statute, Federal Law 10.257/01 is in full force. Brazilian cities, however, continue to grow wildly, with the neighborhoods around the major centers under pressure for changes of use and occupation of land and verticalization, and with their outskirts, growing illegally. The current morphology of cities reflects of the overcrowding of buildings that considered little bit the advantages of a good solar orientation and its energy gains. This thesis presents a study that proposes the application of solar envelope as subsidy determination of regulatory forms of density and vertical integration in the processes of urban planning and building design. The choice of this process of using solar envelope, adopted here, is to verify the potential of this device as a possible criterion of guidelines applied in the control of urban land use, seeking greater efficiency in the densification of urban spaces. As a case study, drawings were generated in lots and buildings of five blocks from the Nova Campinas district in Campinas, SP. In both cases the software applications Rhinoceros with Grasshopper and Diva, and the building modules were introduced within the solar envelopes volumes generated for verification of areas, occupancy rates, utilization coefficients and height of buildings. Results indicate, that the use of solar envelope serves to recommend guidelines for solar urban land subdivision, densification and verticalization of neighborhoods, as well as for the building design with guaranteed right of access to the sun and environmental quality / Doutorado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Doutor em Arquitetura, Tecnologia e Cidade