Defesa de dissertação de MARCELO SILVA MONTEIRO

Título:  Desempenho de Sistemas de Refrigeração Operando com Nanorefrigerantes

Candidato: Marcelo Silva Monteiro

Resumo: O objetivo do presente trabalho é analisar teoricamente o desempenho de sistemas de refrigeração por compressão de vapor, operando com nanorefrigerante. Para isso uma revisão bibliográfica sobre sistemas de refrigeração e ebulição convectiva de fluidos convencionais foi realizada. Além da revisão bibliográfica, dados disponíveis na literatura sobre as propriedades térmicas, perda de pressão, CTC - Coeficiente de Transferência de Calor por convecção de nanorefrigerantes e modelos de previsão foram pesquisados, sendo posteriormente discutidos. Com os modelos de previsão e auxílio do software EES - Engineering Equation Solver as propriedades térmicas (condutividade térmica, viscosidade dinâmica, calor e massa específica), a perda de pressão e o CTC foram previstos, para um escoamento através de um tubo horizontal liso, em diferentes condições. Uma combinação variada de nanopartículas com refrigerantes halogenados foi utilizada para composição dos nanorefrigerantes. Os resultados obtidos foram analisados e posteriormente comparados com dados experimentais da literatura. Foi verificado que a adição de nanopartículas ao fluido base geralmente provoca incrementos na condutividade térmica. Este incremento na condutividade térmica aumenta o CTC melhorando assim o desempenho de sistemas de refrigeração. Foi observado uma discrepância entre os resultados experimentais da literatura para o CTC durante a ebulição convectiva de nanorefrigerantes e os obtidos através dos modelos de previsão. As nanopartículas de óxidos metálicos, por possuírem menor massa específica, causam menor incremento na perda de pressão em relação as metálicas sendo por este motivo mais indicadas para aplicação em sistema de refrigeração. Verificou-se também neste estudo que nenhum dos modelos de previsão consegue descrever de forma exata o fenômeno físico que são os nanorefrigerantes, sendo necessário aperfeiçoamento dos mesmos.

Palavras chaves: Nanorefrigerante; Refrigeração; Nanopartícula; Ebulição; Convectiva; Desempenho

Banca Examinadora:

Prof. Dr. Evandro Fockink da Silva (orientador - CEFET-MG)

Prof. Dr. Paulo Eduardo Lopes Barbieri (CEFET-MG)

Prof. Dr. Luiz Machado (UFMG)

Data: 10/03/2017

Horário: 14:00 horas

Local: Anfiteatro do Depto de Engenharia Mecânica (Sala 100 - prédio 4)

 

Defesa de Dissertação de LUAN MAXIMIANO DE OLIVEIRA DA COSTA

Título: Análise Comparativa da Economia de Energia Proporcionada por Telhados Verdes e Refletivos no Brasil

Candidato: Luan Maximiano de Oliveira da Costa

Resumo: A preocupação a respeito de temas sobre energia está cada vez mais presente em nosso cotidiano, seja pelos seus efeitos no aquecimento global ou pelo aumento de seu custo. A melhoria da qualidade de vida e o acesso à tecnologia estão intimamente ligados ao aumento do consumo de energia em nível global, por isso é cada vez mais necessário não só buscar fontes alternativas de energia, mas também meios de reduzir o consumo. A combinação de sistemas passivos, que não dependem de energia elétrica, pode contribuir para redução da demanda de energia em edifícios. Entre esses sistemas passivos estão a instalação de coberturas vegetais e coberturas refletivas sobre o telhado. O presente trabalho verificou, por meio de simulação computacional, a economia anual de energia elétrica com ar condicionado proporcionada pelo telhado verde e pelo telhado refletivo, abrangendo as diferenças climáticas do território brasileiro. Um modelo de referência de edifício comercial, com o devido padrão de cargas térmicas internas, desenvolvido pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos e implementado na plataforma EnergyPlus, foi utilizado como ponto de partida. O modelo foi alterado para simular as diferentes construções de telhado (laje de concreto armado, cobertura refletiva e coberturas com variadas características de solo e vegetação) para os diferentes municípios brasileiros, selecionados de acordo com a classificação bioclimática do país.  Os resultados demostraram economias significativas de energia tanto para a utilização da cobertura verde quanto para a refletiva. Verificou-se que os benefícios térmicos da utilização dessas coberturas variam consideravelmente de acordo com a localidade, sendo, de maneira geral, mais beneficiados aqueles edifícios localizados nas cidades em que o ar condicionado tem maior participação na conta de energia elétrica. Foi possível identificar que climas frios e úmidos tendem a inibir o desempenho das coberturas vegetadas, podendo, a exemplo de Curitiba, ser mais vantajoso a utilização de coberturas refletivas para a economia de energia com ar condicionado. Por outro lado, climas quentes e secos são mais adequados à sua instalação, uma vez que favorecem o processo de dissipação de calor por evapotranspiração pelo solo e plantas, como na cidade de Cuiabá. Dois parâmetros construtivos da cobertura verde, foram testados para verificar suas influências sobre a economia de energia com ar condicionado. Um deles, a espessura da camada de substrato, foi pouco relevante. Já o índice de área foliar, devido à sua influência na economia de energia, pode ser visto como uma alternativa para otimização do desempenho da cobertura.

Palavras chaves: Telhado Verde; Telhado Refletivo; EnergyPlus; Simulação Energética; Ar Condicionado.

Banca Examinadora:

Prof. Dr. Frederico Romagnoli Silveira Lima (orientador - CEFET-MG)

Prof. Dr. Paulo Eduardo Lopes Barbieri (CEFET-MG)

Profa. Dra. Raquel Diniz Oliveira (CEFET-MG)

Profa. Dra. Marcela Álvares Maciel (UFFS - Campus Erechim-RS)

Data: 09/03/2017

Horário: 15:00 horas

Local: Sala 432 do Campus I (prédio escolar)

 
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