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
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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/31082 |
| Date | 26 July 2017 |
| Creators | Pereira, João Marcello |
| Contributors | Siqueira, Mario Benjamim Baptista |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | French |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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