A0301

ESTUDO DAS CONDIÇÕES TÉRMICAS AMBIENTAIS DA BIBLIOTECA CENTRAL DA UNIVALI

Carlos A. Clezar - [email protected]
Wagner I. Simioni - [email protected]
Universidade do Vale do Itajaí, Curso de Engenharia Civil
Cx.P. 360 - 88302-202 - Itajaí, SC, Brasil

Através da avaliação dos parâmetros térmicos ambientais, procuramos hierarquizar os agentes térmicos responsáveis pela elevada percentagem de insatisfeitos com o clima interno da Biblioteca Central da UNIVALI, localizada no Campus de Itajaí. Com base nos resultados obtidos, medidas de controle são propostas no sentido de atenuar o desconforto e reduzir a carga térmica.

Palavras-chave: Climatização,Conforto Térmico,Fanger,ISO 7730.
 
 

A1301

IMPLEMENTAÇÃO DE UM LABORATÓRIO BÁSICO PARA O ENSAIO DE DESEMPENHO DE EQUIPAMENTOS DE VENTILAÇÃO E AR CONDICIONADO

Marcio Nunes - [email protected]
IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo
Laboratório de Vazão - Divisão de Mecânica e Eletricidade
Cidade Universitária - Butantã - São Paulo- SP - CEP 05508-901

Este trabalho discorre sobre aspectos técnicos de grande utilidade na implantação de um laboratório de avaliação de dispositivos para ar condicionado, no que se refere à movimentação do ar. Apresenta aspectos construtivos de uma câmara de bocais para a medição da vazão de ar, sua normalização e instrumentação necessária.

Palavras-chave: Câmara de bocais, Bocais, Vazão de ar
 
 

A3003

SIMULATION OF A RESIDENTIAL THERMAL SOLAR SYSTEM PERFORMANCE

Camilo F. M. [email protected]
Mabruk M. [email protected]
Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Depto de Eng. Química, C. P. 520, CEP 85900-000 Toledo, PR, Brasil, Fax 0055-45-252-3535.

This paper presents the thermal performance of a residential water heating thermal storage system in  function of design and operating parameters. A mathematical model is obtained by an energy balance around the thermal storage water tank. The obtained model describes the conversion of the solar radiation absorbed by the collector into useful energy gain, and thermal losses. The obtained mathematical expression is used to investigate the sensitivity of the stored water temperature to the collector plate absorber area, water volume, global heat transfer coefficient, type of collector, maximum solar radiation and water consumption. The last is considered to be in a steady state flow. The daily solar radiation distribution is estimated by an analytical model and validated using an experimental data obtained from the scientific literature.  This analysis is useful in the prediction of the thermal performance and the optimisation of the design and operational parameters of thermal solar systems.

Key-Words: Simulation, Thermal storage, MAPLE_V, Solar energy
 
 

A3004

OTIMIZAÇÃO DE COLETORES SOLARES DE PLACAS PLANAS

D. G. Gomes - [email protected]
Instituto Tecnológico de Aeronáutica, Divisão de Engenharia Aeronáutica, São José dos Campos, SP, Brasil, 12228-900
Nide G C R Fico Jr
Instituto Tecnológico de Aeronáutica, Divisão de Engenharia Aeronáutica, São José dos Campos, SP, Brasil, 12228-900

Este trabalho consiste no estudo de otimização teórica do desempenho de coletores de energia solar de placas planas com a introdução de um degrau no perfil da aleta, promovendo portanto uma economia de material. Foi feito um estudo teórico de otimização no fator custo / fator de eficiência do coletor de energia solar entre quatro materiais, com diferentes espessuras de placas utilizados para confecção de aletas coletoras de energia solar, sendo eles, o cobre, o alumínio, o aço e aço galvanizado em função das distâncias entre os centros dos tubos. Depois de terem sido especificados o material e as dimensões do coletor de energia solar, foi feito uma segunda otimização, agora em relação ao custo / fator de eficiência do coletor de energia solar proporcionado pela introdução de um degrau no perfil da aleta, em função da sua localização. Foi confeccionado um coletor de energia solar com as dimensões otimizadas, testes e ensaios de eficiência foram realizados conforme a Norma ASHRAE específica para coletores de energia solar

Palavras-chave: coletor solar, otimização, aleta
 
 

A3005

PROJETO, FABRICAÇÃO, MONTAGEM E TESTES DE DIFERENTES  PROTÓTIPOS DE COLETORES SOLARES PARABÓLICOS COMPOSTOS "CPCS"

José H.M. Neto - [email protected]
Centro Federal de Educação Tecnológico de Minas Gerais, Campus II, Departamento de Engenharia Mecânica, Av. Amazonas 7675, 30510-000, Belo Horizonte, MG, Brasil

Este trabalho apresenta resultados de uma pesquisa experimental envolvendo o projeto, fabricação, montagem,  testes de campo e testes de laboratório de protótipos de coletores solares parabólicos compostos "CPCs" de ângulos-metade de aceitação  de 3(, 6.5(, 11(, 14(, e 19.5 do tipo absorvedor tubular e de 14( do tipo absorvedor retangular. Os protótipos são do tipo não evacuado, sendo que seus absorvedores foram cobertos com pintura não-seletiva. Foram realizados testes de campo em todos os protótipos para levantamento das curvas de eficiência térmica, constantes de tempo, e eficiências óticas representadas pelos ângulos de incidência modificados. Também foram realizados testes de laboratório para determinação dos coeficientes globais de transferência de calor de cada protótipo. O CPC de ângulo metade de aceitação de 14(, usando absorvedor do tipo retangular, apresentou a melhor curva de eficiência térmica, embora tenha apresentado a maior constante de tempo. As diferentes fases desta pesquisa tornaram possível a aquisição de experiência quanto aos processos envolvendo o projeto, fabricação, montagem, e testes de coletores parabolicos compostos. Um filme de curta duração foi elaborado mostrando todas as fases deste trabalho.

Key-words: Coletor Solar, Concentrador, CPC, Teste, Fabricação
 
 

A3006

THEORETICAL PERFORMANCE OF A TUBULAR INTEGRAL COLLECTOR  STORAGE SYSTEM

Alba Lema, Jorge Barral, Pablo Galimberti
Department of Mechanical Engineering, National University of Río Cuarto
Ruta Nac. 36 Km. 601 - 5800 Río Cuarto, Argentina, Tel/Fax 54 358 467 6246
E-mail: [email protected]
Amílcar Fasulo
Department of Physics, National University of San Luis
Chacabuco y Pedernera - 5700 San Luis, Argentina, Tel/Fax: 54 02652 430224
E-mail [email protected]

A simplified theoretical dynamic computational model is developed in this work to evaluate the thermal comportamiento of a tubular integral-collector-storage system. A generic unit is studied under the hypothesis of isothermal nodes for the tubes and the corresponding pieces of transparent cover. The physical-mathematical model takes into account the energy balances relating the water of the tubes, the cover, and the collector surroundings. The model is codified in FORTRAN to perform simulations using the climatic local data and a typical hot water demand. The model is validated by comparing simulation results with experimental data obtained from a prototype built in a educational farm of the central part of Argentina.

Key words:  Integrated collector storage system, Solar energy, Heating water
 
 

A3202

SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO E CONTROLE PREDIAL - PROJETO DE SISTEMAS HVAC -

Eng. Tiago Martini Bridi - [email protected]
PUCRS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
FENG/Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatônica
Av. Ipiranga, 6681 - Porto Alegre - Brasil
CEP: 90.619-900
MSc. Sérgio B. Rahde - [email protected]
PUCRS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
FENG/Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatônica
Av. Ipiranga, 6681 - Porto Alegre - Brasil
CEP: 90.619-900

Neste trabalho propomos a uma rigorosa e detalhada análise do real significado de um sistema de automação predial, suas principais funções, seu impacto no comportamento das pessoas envolvidas no espaço analisado em questão, como ferramenta de marketing em muitas instalações prediais e sua perspectiva de crescimento para o futuro próximo. Inserido neste amplo contexto, automação predial poderia ser chamada de uma ferramenta que traz a "informação" ao gerente do edifício ou diretor das instalações. Uma das maiores despesas operacionais de um edifício é o custo de energia requerido para seu aquecimento, condicionamento de ar e iluminação de seu espaço. Uma tarefa fundamental dos sistemas de automação e controle predial é reduzir este custo de energia muito rapidamente (tipicamente 10 a 25 por cento), dependendo da qualidade de operação antes da instalação do sistema de automação predial. Uma exigência fundamental que será enfatizada ao longo deste trabalho é que o sistema de HVAC designado deve ser flexível bastante para aceitar o controle avançado que os sistemas de automação e controle predial podem prover. Integrando e aperfeiçoando sistemas criativos que combinam os modernos equipamentos de HVAC e a automação predial, acabarão substituindo, em um futuro muito próximo, toda a tecnologia empregada nos sistemas convencionais dos dias de hoje. Corretamente utilizada, esta nova tecnologia pode oferecer avanços significativos em flexibilidade de sistemas de HVAC, aumento da eficiência energética e aprimoramento da capacidade de controle ambiental, freqüentemente a um pequeno acréscimo ou até muitas vezes nenhum custo adicional em cima do desenvolvimento dos convencionais sistemas de automação predial. Como com qualquer tecnologia sofisticada, deve ser exercitada com o cuidado para aplicá-la prosperamente.

Palavras-chave:  Automação Predial, HVAC - Heating, Ventilation and Air Conditioning, BAS - Building Automation Systems.
 
 

A4001

LOW TEMPERATURE APPLICATIONS OF A PHASE CHANGE THERMAL STORAGE SYSTEM PERFORMANCE

Mabruk M. Abugderah - [email protected]
Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Centro de Engenharias e ciências Exata,
Curso  de Eng. Química, C. P. 520, CEP 85900-000 Toledo, PR, Brasil.
Kamal A. R. Ismail - [email protected]
Depto de Eng. Térmica e Fluidos, Faculdade de Eng. Mecânica-unicamp
C.P. 6122, CEP 13083-970 Campinas,SP, Brasil.

This work presents a simplified numerical model for predicting the transient behaviour of a shell-and-tube thermal storage unit with the pcm on the shell unit and the heat transfer fluid (HTF) circulating inside the tubes. The solution of the system consists of adopting a velocity field of a complete developed flow coupled with the energy equations of the heat transfer fluid (HTF), the pipe wall and the phase change material (pcm). The axial temperature increase experienced by the coolant gives rise to two dimensional freezing around the tubes. The control volume finite difference approach is used to solve the two dimensional equations describing the phase change thermal storage system. The influence of time, Reynolds and Stefan numbers, tube wall materials on the heat storage system thermal performance is presented in terms of temperature and front position distributions.

Key-words: Ice bank, Thermal performance, Solidification front
 
 

A4003

TERMOACUMULAÇÃO COM GELO EM ESFERAS

Juan J. Milón  G. - [email protected]
Laboratório de Refrigeração e Aquecimento
Departamento de Engenharia Mecânica, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro,
CEP 22453-900 - Rio de Janeiro, RJ, BRASIL
Sergio L. Braga - [email protected]
Laboratório de Refrigeração e Aquecimento
Departamento de Engenharia Mecânica, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro,
CEP 22453-900 - Rio de Janeiro, RJ, BRASIL

Um dispositivo experimental foi desenvolvido para investigar o desempenho térmico de um sistema de armazenamento de frio que utiliza água como material com mudança de fase (pcm) em esferas.  A esfera é resfriada por um fluxo externo de Mistura Álcool-Água controlado por um banho de temperatura constante. Foram investigadas várias situações para diferentes temperaturas e regimes de fluxo. São monitorados o campo de temperatura, a posição de interface e a transferência de calor dentro das esferas.

Palavras-chave: Refrigeração, Condicionamento de ar, Termoacumulação, Mudança de fase.
 
 

A4201

SISTEMA DE CONTROL BASADO EN PC APLICADO EN OPERACIONES DE POSTCOSECHA

Dina Crozza - [email protected]
Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química.
Avda. del Valle 5737, (B7400JWI) Olavarría, Argentina
Ana Pagano - [email protected]

La adopción por parte de ingenieros y científicos de los sistemas de control basados en PC para en el seguimiento de determinadas variables en sistemas críticos como son los procesos de postcosechas y la optimización de los mismos para la eficiente conservación de los granos, es sumamente útil. El presente trabajo tiene por finalidad mostrar la estrategia utilizada en un sistema de monitoreo, adquisición de datos y control, de relativo bajo costo, en un equipo piloto de secado a bajas temperaturas y la resistencia al flujo de aire -parámetro fundamental al diseñar el soplador para la operación de aireación-  de lechos de granos de producción nacional. Siendo éste un procedimiento alternativo tendiente al aseguramiento del desarrollo sustentable. El hardware que integra el sistema de control basado en PC, está compuesto por: silo experimental, sistema de cañerías, soplador, sensores de temperatura, sensores de temperatura-humedad, transductores de presión diferencial, válvulas on-off, válvula de control, clapeta regulable y resistencias calefactoras. Estos módulos de entrada/salida se comunican mediante un software comercial para control basado en PC, el PCRobot, mientras que la adquisición de datos proveniente de los transductores de presión diferencial se realiza a través del software Project, diseñado en la Facultad de Ingeniería.

Palabras claves: Simulación en postcosecha, Control en almacenamiento, Secado a baja temperatura
 
 

F0801

ESTUDO DA RELAÇÃO ENTRE TEMPERATURA AMBIENTE E TEMPERATURAS DO SOLO EM DIFERENTES PROFUNDIDADES (SISTEMA DE CLIMATIZAÇÃO DE BAIXO CUSTO - TROCADOR DE CALOR EM SUBSUPERFÍCIE)

Luiz Carlos Martinelli Jr. - [email protected]
Av. Prefeito Rudi Franke, 540 - 98.280-000 - Panambi, RS, Brasil
Luis Antonio Bortolaia - [email protected] - UNIJUÍ - DeTEC
Maria Lígia Cassol Pinto - [email protected] - UNIJUÍ - DCS
Victor Georgievich Krioukov - [email protected] - UNIJUÍ - DeTEC
UNIJUÍ - Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
DeTEC - Departamento de Tecnologia

Este trabalho tem como objetivo apresentar os dados obtidos por um sistema eletrônico de aquisição de temperaturas. O sistema foi implementado para monitorar as temperaturas ambiente e de diversas profundidades do solo,  possibilitando um estudo detalhado da relação entre as estas últimas. Com as informações pretende-se projetar e, posteriormente, instalar um Sistema de Climatização de Baixo Custo, utilizando a inércia térmica do subsolo como fonte/sumidouro de calor através de um trocador de calor, para amenizar a temperatura de ambientes internos.

Palavras-chave: Conforto Térmico, Qualidade do Ar Interior
 
 

F0803

THERMAL CONTROL FUNCTION OF THE ENVELOPE IN RETROFITTING OF  BUILDINGS

Teresa C. F. de Queiroz ( e-mail: [email protected]
M.Sc., Prof. Ass. FAU/UFRJ, doutoranda/bolsista da CAPES, Brasilia/Brasil
Leopoldo E. G. Bastos
e-mail: [email protected]
D.Sc., Prof. Tit. PEM/COPPE/UFRJ
Patrick Depecker ( e-mail: [email protected]
Docteur d'Etat, Prof. Insa de Lyon / UCBL/Directeur ETB/CETHIL/INSA

The subject is part of research for doctor's thesis and it inserts in the scope of an institutional agreement (CAPES/COFECUB-284/99), between "Institut National des Sciences Appliquées de Lyon/INSA-Lyon" and "Coordenação de Programas de Pos-graduação em Engenharia (COPPE), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)", being developed the practice phase of research in "CETHIL/INSA/Lyon", in "Thermique du Bâtiment " (ETB). This article presents the results of a preliminary phase of research, with a methodological  interest in the area of a high environmental quality of building. The study object understands the retrofit of buildings, from the readjustment to a new space function. The aim of study is the applicability of a physical concept of the solar permeability in analysing envelopes from reconverted buildings, considering data climate context. Considering the thermal control function of the envelope, the objective of this paper is to present a bibliographical study on the physical concept of the solar permeability, which was proposed and developed by Pierre Lavigne (Prof. of "Laboratoire Energétique et Confort Thermique", of the "Ecole d'Architecture of Grenoble"). This work contributes with a research of fundamentals, unfolding the associated physical factors to the solar permeability of envelopes, in analysing the retrofit of buildings and looking for to make possible the perspectives in the elaboration of a simplified method for an architectural conception.

Wordkey: Retrofitting of buildings, Envelope, Solar permeability, Thermal control
 
 

F0806

MERCOFRIO 2000 - CONGRESSO DE AR CONDICIONADO, REFRIGERAÇÃO, AQUECIMENTO E VENTILAÇÃO DO MERCOSUL
VAZÃO DE AR EXTERIOR E A QUALIDADE DO AR INTERIOR

Paulo Otto Beyer – [email protected]
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Engenharia Mecânica
Cx. P. 17819 – 90035-972 – Porto Alegre, RS, Brasil

Um assunto do momento no exterior e no Brasil é a Qualidade do Ar Interior - QAI, ou Indoor Air Quality - IAQ e sua correlação com a Síndrome dos Edifícios Doentes (SED) ou Sick Building Syndrome (SBS). Procura-se no momento a definição de medidas específicas referentes a padrões de qualidade do ar em ambientes fechados climatizados, no que diz respeito a definição de parâmetros físicos e composição química do ar de interiores, a identificação de poluentes de natureza física, química e biológica, suas tolerâncias e métodos de controle. O presente trabalho preocupa-se em analisar os parâmetros de qualidade interna do ar
recomendados na literatura internacional, a analisar o efeito da vazão de renovação de ar nos ambiente.

Palavras-chave: IAQ - Indoor Air Quality, SBS - Sick Building Syndrome, Vazão de ar exterior.
 
 

F0901

ANALYSIS OF FORMALDEHYDE IN INDOOR AMBIENT AIR AT NON-INDUSTRIAL SITES

Andréia A. de Bortolli
Cristine L. Adriano - [email protected]
Marçal Pires# - [email protected]

Recent WHO study pointed to the air pollution as one of the major risk factors that affect human health promoting incapacitation and decreasing life quality. Among atmospheric pollutants, formaldehyde (HCHO) has been intensively studied because its high toxicity and concentration in indoor air. Many indoor sources of this compound are known such as: wood furniture, carpets, combustion process and environmental tobacco smoke. In addition of this, problems related to a bad ventilation make the indoor HCHO concentration higher than outdoors. Exposure to atmospheric HCHO causes irritation of the eyes, respiratory tract, asthma and cancer. In this work ten air samples were collected in different sites at the University. Indoor HCHO concentrations between 10 to 1200 ppb were observed, and the highest levels were measured in biology laboratories. The recommended limit of exposure was exceed, probably due to the use of HCHO without ventilation. In others sites levels > 100 ppb (guide limit for non-industrial place) were observed indicating a bad indoor air quality. Mean concentration of 8 ppb was calculated to outdoor air, given indoor/outdoor ratios between 2 and 150, showing that indoor emissions are the principal source of HCHO in the studied sites.

Key words: Indoor air quality, Formaldehyde, Air pollution.
 
 

F0902

A QUALIDADE DO AR INTERIOR

Milton Serpa Menezes - [email protected]
Universidade de Passo Fundo - Faculdade de Engenharia e Arquitetura
Cx. P. 611 - 99001-970 - Passo Fundo, RS, Brasil

O homem moderno passa a maior parte de seu tempo em ambientes fechados. Recintos estes que, muitas vezes, não apresentam  condições aceitáveis com relação à qualidade do ar interior, causando, assim, desconforto e distúrbios na saúde dos seus ocupantes. Além destes, são causados prejuízos econômicos pelo falta ao trabalho e com tratamentos de saúde dos trabalhadores destes espaços. No Brasil, ainda existem poucos estudos sobre o tema. O Ministério da Saúde, em 1998, editou uma Portaria regulamentando os serviços de manutenção em sistemas de ar condicionado central. Neste trabalho, procurar-se-á  trazer e analisar alguns casos de avaliação ambiental de alguns edifícios do Rio Grande do Sul realizados por Dexheimer e Chahér da Pró-Ambiente. Encontrou-se concentrações de CO2 no ambiente, significando que há deficiência na renovação de ar exterior. Da mesma forma as concentrações de particulados encontram-se próximas do limite. Com relação à avaliação microbiológica, constata-se que a bandeja de condensado é o principal foco de contaminação. Os que apresentam maiores riscos são Staphylococcus epidermis e Bacillus subtilis que podem provocar quadros alérgicos. Também foram identificados fungos considerados alergênicos: Penicillium sp e Aspergilus. Assim, devem tomar-se medidas de controle destes microorganismos, realizando-se análise microbiológica e higienização periódica, utilizando produtos germicidas biodegradáveis.

Palavras-chave: Qualidade do ar, Síndrome dos edifícios doentes, Ar interior, Iaq, Sed
 
 

F0903

AR EXTERNO PARA RENOVAÇÃO EM SISTEMAS CLIMATIZADOS: IMPACTO DA LEGISLAÇÃO DO MINISTÉRIO DA SAÚDE

Antonio Luís de Campos Mariani – [email protected]
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento Engenharia Mecânica
SMACNA - Sheet Metal and Air Conditioning Contractors’ National Association - Chapter Brasil.
Raul Bolliger Junior – [email protected]
SMACNA - Sheet Metal and Air Conditioning Contractors’ National Association - Chapter Brasil. Av. Rio Branco, 1492. CEP: 01206-001. São Paulo, Brasil

A qualidade do ar dos ambientes internos é tema que tem sido motivo de análise recente por especialistas de áreas multidisciplinares.
No Brasil o Ministério da Saúde estabeleceu no 2o semestre de 1998 legislação específica para os ambientes internos climatizados apresentando recomendações para a operação, manutenção e controle dos sistemas que atendem estes ambientes. Esta legislação foi elaborada através Secretaria da Vigilância Sanitária deste Ministério e está em sintonia com a recente norma de Manutenção Programada em Sistemas de Condicionamento de ar - NBR 13.971/1997. Pretende-se neste trabalho analisar parâmetros de projeto e operação  specialmente, a vazão do ar externo destinado a realizar a renovação do ar interior e diluição de contaminantes.  Os parâmetros para a vazão de ar externo por pessoa possuem diferentes valores estabelecidos na norma brasileira NBR 6401/1980 - Instalações de Ar Condicionado Central, Parâmetros de Conforto, e na legislação do Ministério da Saúde - Portaria 3523/98. Estes valores também diferem dos propostos na norma Norte Americana ASHRAE 62-89. Analisando comparativamente os valores propostos para a diluição dos contaminantes, e sua influência na capacidade dos equipamentos do sistema central o artigo procura também enfocar a necessidade de modificação de instalações existentes em função da utilização de diferentes valores para a vazão de ar externo, inclusive quanto à elevação da necessidade de potência elétrica.

Palavras-chave: Sistemas condicionamento de ar; Ar externo para renovação; Qualidade do ar interior.
 
 

F0905

EVALUACIÓN DE CONDICIONES DE VENTILACIÓN NATURAL EN UNIDADES DE INTERNACIÓN

Analía Fernández - E-mail :[email protected]
Centro de Investigación Hábitat y Energía. SICyT - FADU - UBA
CC 1765 Correo Central (1000) Capital Federal, Argentina.
Fax (+54 1) 576-3205.
Susana E. Eguía( - E-mail :[email protected]

El proyecto de investigación "Ventilación Natural en edificios enfermos" aborda el estudio de las condiciones de ventilación en salas de internación hospitalaria a fin de evaluar las características de confort de las mismas. El objetivo principal es elaborar recomendaciones de diseño tendientes a optimizar las condiciones de ventilación y confort térmico por medios naturales. En el presente trabajo se exponen las condiciones relevadas en salas de internación del Hospital Nacional de Pediatría, ubicado en la Ciudad de Buenos Aires y la incidencia de las características de las aberturas en las condiciones del movimiento de aire observado in situ y a través de simulaciones con el programa Phoenics. Esta investigación pertenece a la Programación Científica 1998-2000 para Investigadores Jóvenes (Aj-2000) contando con financiación de la Secretaría de Ciencia y Técnica de la UBA.

Palabras clave : Confort Térmico, Ventilación natural, Calidad de aire interior, Movimiento de aire, Diseño bioclimático.
 
 

F1101

DINÂMICA DE SECAGEM DE GRÃOS DE SOJA EM CÂMARA DE LEITO FIXO: MODELO MATEMÁTICO E ANÁLISE COMPARATIVA DOS MÉTODOS NUMÉRICOS DE RESOLUÇÃO

Oleg A. Khatchatourian- [email protected]
UNIJUÍ - Universidade Regional do Noroeste do Estado RS - DeFEM
Rua São Francisco, 501, Cx. P. 560-98700-000-Ijuí-RS-Brasil
Pedro A.P. Borges - [email protected]
Vitor Petry - [email protected] unijui.tche.br

O trabalho proposto é uma etapa para realização de um software visando a otimização dos processos de secagem de grãos de soja para secadores contínuos de fluxo misto. Foi proposto um modelo matemático baseado nas equações de continuidade e nas leis de Fick e Fourier aplicadas para diferentes camadas de fluxo. As principais suposições são as seguintes: unidimensionalidade dos fluxos de grãos e de ar e a uniformidade radial das propriedades termofísicas dos grãos de soja. O modelo matemático contem um sistema de quatro equações diferenciais parciais, que descrevem o aquecimento e o desprendimento de umidade dos grãos, a queda da temperatura e o aumento da umidade do ar nas condições consideradas. Para determinação da intensidade dos fluxos de massa e de calor foram utilizados dados experimentais para camada fina, obtidos da literatura. Foi desenvolvido um equipamento para obtenção das curvas de secagem de grãos em secador de leito fixo, a fim de  identificar o modelo. Para resolução do sistema das equações diferenciais foram utilizados vários métodos a diferenças finitas e apresentados neste trabalho os esquemas de MacCormack e Crank-Nicolson. A comparação dos resultados permitiu recomendar o método mais adequado para cada tipo do problema.

Palavras-chave: Secagem, Métodos Numéricos, Transferência de Calor e Massa.
 
 

F1402

DEVELOPMENT OF ANEMOMETER WITH AXIAL ROTOR FOR FLUID FLOW  MEASUREMENTS

Jorge Villar Alé -  [email protected]
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul  LSFM-PUCRS
Laboratório de Sistemas Fluidomecânicos LSFM-PUCRS
Avenida Ipiranga 6681, Prédio 30, 90619-900;
Porto Alegre, RS - Brasil.  Fax: (55-51) 320-3540
Guibson A. H. Santos - [email protected]
Sanvitron - Rua Vital Brasil, 158 - Bairro Viaduto - Igreginha -RS 96650-000
Fax(55-51) 545-1044

The work presents the development of a vane anemometer of low cost. The prototype is being developed in the academic scope in the Laboratory of Fluid Mechanics Systems (LSFM-PUCRS) inpartnership with the Sanvitron small company interested in the technological development of the prototype studying the economic and technician viability in the national market of industrial measurements. One expects that the device can be manufactured and be reproduced with reliability as instrument to carry through measurements of fluid flow in ducts, in the applications of industrial ventilation. In the industrial sector the anemometer could be of great utility in the verification of the draining in tubings and ducts of air and other gases, in the output of grates or aerofusos, in the input of captors in industrial painting cabins and other applications.

Key words: anemometers, vane anemometer, flow measurements, velocity sensors.
 
 

F2402

DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DAS PROPRIEDADES TÉRMICAS E FÍSICAS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PARA A CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

CARMEN L. da R. PIETROBON - [email protected]
Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Engenharia Química
87020-900 - Maringá, PR, Brasil
CLÁUDIO E. PIETROBON - [email protected]
Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Engenharia Civil
87020-900 - Maringá, PR, Brasil

Este artigo apresenta o desenvolvimento de instrumentação apropriada para se determinar as propriedades: calor específico médio e condutividade térmica, de diversos materiais de construção Civil. As normas utilizadas são, respectivamente, a ASTM C-351 (1982) de origem norte americana e a DIN 51406 (1976), pelo método do fio quente, de origem alemã, além de sondas térmicas cujos princípios de modelagem físico-matemática foram definidos por  CARSLAW-JAEGER (1960). O objetivo destes procedimentos é a obtenção de dados termo-físicos para a aplicação em softwares de simulação do desempenho termo-energético de edificações.

Palavras-chave: Instrumentação, Calor Específico, Condutividade Térmica, Materiais de Construção, Conservação de Energia.
 
 

F2501

ANALYSIS OF AIR RENOVATION IN BUILDINGS

Leopoldo Eurico Gonçalves Bastos - [email protected]
Alessandro Almeida da Silveira - [email protected]
Universidade Federal do Rio de Janeiro - Departamento de Engenharia Mecânica
Cx. P. 68503 - CEP 21945-970 - Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Nowadays, thermal comfort and indoor air quality are important themes to be considered for a healthy ambience occupancy. The aim of this work is to present the methodology used in the software RENOVAR, specially developed to help the analysis in a quick way the required air renovation index for a room .The energy balance equation for the air along a stream line and trough two apertures in the walls for the room was taken in account.The pressure coefficient distribution along the wall faces of  high or low rise buildings are selected from ASHRAE(1997) from several wind incidences.  The software RENOVAR was developed in DELPHI language and uses a WINDOWS 95/98 platform. A case example is shown.

Keywords. Natural ventilation, Environmental comfort, Air renovation, Comfort in buildings
 
 

F2502

VENTILATION PERFORMANCE IN A PROTOTYPE OF HOUSING UNIT  OF CERAMIC BLOCKS

Miriam M. Sasaki - [email protected]
Miriam J. Barbosa - [email protected]
Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Construção Civil
Cx. P. 6001 - 86055-900 - Londrina, PR, Brasil

We analyzed the partial results of the rearch project at Londrina State University and we verified the importance of the ventilation flow rate in the thermal comfort in the house buildings. The objective of  this work is to define the influence of the parameter in the comfort of the environment. We've monitored a prototype of housing unit of ceramic blocks trough microclimatic station, storing temperature and relative humidity equipments, portable measure equipment of air speed, elements like inflatable balloons, light suspended elements to identify the air flow direction. The research will help us evaluate the present methods to calculate the  ventilation flow rate and its  possible adequacy.

Keywords: Natural ventilation, Monitoring, Ventilation flow rate
 
 

F2601

RADIAÇÃO SOLAR: CONSTRUÇÃO DO ANO DE REFERÊNCIA  PARA ALGUMAS CIDADES NO BRASIL

Mario H. Macagnan - [email protected]
Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Av. Unisinos, 950 - 93022-000 - São Leopoldo, RS - Brasil
Tel.: (0xx51) 590-3333 Ramal 1760 - Fax: (0xx51) 590-8172

Este trabalho propõe uma metodologia para a elaboração de um Ano de Referência de radiação solar. Alguns resultados são apresentados, obtidos através da análise de uma base de dados de irradiação solar gerada a partir de dados diários medidos e publicados pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), durante os anos de 1978 a 1988 para algumas cidades brasileiras. Os doze meses obtidos se caracterizam por apresentar a média mensal, a distribuição e a persistência significativamente semelhantes aos apresentados pela série completa. Os resultados obtidos podem ser utilizados como parâmetros de projetos e de avaliação energética em edificações.

Palavras-chave: Dados climáticos, Radiação solar, Carga térmica
 
 

F2602

GENERACIÓN DE VALORES DE RADIACION USANDO CADENAS DE MARKOV

Jorge Adaro - e-mail: [email protected]
Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto - Ruta Nac. Nº 36 km 601 - 5800- Río Cuarto - Argentina
Daniela Cesari
Alba Lema
Pablo Galimberti

El objetivo del presente trabajo es adoptar una metodología de trabajo que permita generar secuencias de valores de radiación solar global. Se realiza un estudio preliminar sobre la generación de secuencias de radiación usando el concepto de Cadenas de Markov. Para ello se analiza la disponibilidad de datos y se investiga sobre la posibilidad de usar tal metodología calculando previamente valores de índices de claridad. Con datos de radiación disponible  y provistos  por el Servicio Meteorológico Nacional para Río Cuarto se realiza el estudio preliminar buscando validar el modelo a los efectos de poder trasladar la utilización de la metodología en otras regiones.

Palabras Clave: radiación solar, secuencias sintéticas, cadenas de Markov.
 
 

F2801

DETAILED THERMAL SIMULATION OF FENESTRATION.

Dr. Adelqui Fissore Sch.  - [email protected]
Universidad de Concepción,  Fac. de Ingeniería. - Depto. Ing. Mecánica
Casilla 53-C, Concepción, Chile
Gastón Hernández C. - [email protected]
Universidad del Bío-Bío. Fac. de Ingeniería - Depto. Ing.  Mecánica
Casilla 5-C, Concepción. Chile
Paula Tartari. - [email protected]

In this paper a new model for heat balance of a window is proposed. The objective of the model is to solve accurately the heat balance on a single glass window in a moderate climate. This procedure will allow the designer to calculate the main parameters of a fenestration (surface, orientation, overhangs, etc.), minimizing the energy consumption for a specific enclosure (including heating, air conditioning and lighting). The present study is mainly focused on problems related with the internal  long wave radiation calculations, and secondly on the effect of internal convection coefficient on the heat balance. A comparison between the results obtained using this model and those obtained with other current models is included in the second part of the paper. The importance of using the right internal convection coefficient on the heat balance of fenestration for this kind of application is also analyzed.

Key-Words: Fenestration, Thermal design of buildings, Heating
 
 

F2802

DESIGN OF A TEST-BENCH TO VALIDATE A MODEL OF A THERMAL WINDOW DESIGN

Dr. Claudio Saavedra. O.- clsaaved @udec.cl
Dr. Adelqui Fissore Sch. - [email protected]
Jean-Michel Mottard.
Universidad de Concepción, Facultad De Ingeniería , Departamento De  Ingeniería Mecánica
Casilla 53-C, Concepción. Fono: 41 - 203546. Fax: 41-251142 ,Concepción, Chile

Paper presents the design of a test-bench and instrumentation to validate a window thermal mathematical model. The test-bench simulate the thermal performance of a office with a only one wall in directly contact with outdoors, where a single glass window is mounted. To obtain a similar heat transfer relation as the real building, the chamber has been designed and manufactured with an inner and an outer envelope, and with an air spacing maintaining at the same temperature that the test chamber. To change the window size, the test-bench is equipped with a single modifiable outer wall. Instrumentation and methods of measurement for solar radiation, infra red outdoor radiation, indoor and outdoor air temperatures, wind velocity, heat transfer, air ventilating flow and temperature, wall temperatures, etc. are specified.

key - words : Experimental, validation, model, windows, energy.
 
 

F2803

MATHEMATICAL MODEL FOR HEAT LOSS CALCULATION THROUGH A WINDOW

Dr. Adelqui Fissore Sch.  - [email protected]
Universidad de Concepción,  Fac. de Ingeniería. - Depto. Ing. Mecánica
Casilla 53-C, Concepción, Chile
M.Sc. Cristian Cuevas B. - [email protected]

In the present work a semi-empirical model for heat loss by convection at an indoor window surface with curtain or blind is given. With this model, the convection heat transfer coefficient and temperature of the air at confined space between the curtain and the glass can be calculated. The curtain was modeled with a paper due to the low thermal inertia that it has. The model is based on experimental data obtained for four separations between the paper and the window. Data from numerical simulation program are also used.

Key-Words: Fenestration, Thermal design of buildings, heating.
 
 

F3001

SIMULATION OF THERMAL SYSTEMS USING A GENERALIZED COMPUTATIONAL ALGORITHM

Gustavo Luiz C. M. de Abreu - [email protected]
Universidade Federal de Uberlândia, Departamento de Engenharia Mecânica
CEP - 38400-089 - Minas Gerais, MG, Brazil

The present algorithm consists in a simulation program with modular characteristics. The modules are composed for specific routines related with the components of the system. The input data file composes of the working fluids, the characteristics of each component and the known variables. Based on the index of mass rate vectors, the indexes of mass rate are generated upstream and downstream of each node. The conservation laws are used to compose, automatically, the system of equations, which are solved by Newton Raphson method for multiple equations and unknowns.

Keywords: Thermal Systems, Generalized Computational Algorithm, Newton Raphson Method.
 
 




F3002

MODELO SEMI-EMPÍRICO DE CONDICIONADOR DE GABINETE RESFRIADO A AR PARA ANÁLISE DINÂMICA DO COMPORTAMENTO INTEGRADO DE EDIFICAÇÕES E SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

Jorge E. Corrêa ( [email protected]
Universidade Federal do Pará, Centro Tecnológico, Depto. de Engenharia Mecânica
Cx. P. 8612 ( 66075-970 ( Belém, PA, Brasil.
Cláudio Melo ( [email protected]
Cezar O. R. Negrão ( [email protected]

Neste trabalho apresenta(se um modelo semi(empírico de condicionador de gabinete resfriado a ar, que inserido no programa ESP(r (Environmental System Performance ( research version) permitirá a análise dinâmica do comportamento integrado de edificações e sistemas de climatização usando esses equipamentos. Resultados de simulações em condições operacionais existentes no Brasil são obtidos e analisados.

Palavras-chave: Simulação, Climatização, Ar condicionado, Edificações, Energia.
 
 

F3003

DEVELOPMENT AND ANALYSIS OF AN ECONOMIZER CONTROL STRATEGY ALGORITHM TO PROMOTE AN OPPORTUNITY FOR ENERGY SAVINGS IN AIR CONDITIONING INSTALLATIONS

José H. M. Neto - [email protected]
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Campus II, Departamento de Engenharia Mecânica - Av. Amazonas 7675, Belo Horizonte, MG, Brasil
Walter L. Azevedo

This work presents an algorithm control strategy denominated enthalpic economizer. The objective of this algorithm strategy is to determine the adequate fractions of outside and return air flowrates entering a cooling coil based on the analysis of the outside, return and supply air enthalpies, rather than on the analysis of the dry bulb temperatures. The proposed algorithm predicts the actual opening position of the outside and return air dampers in order to provide the lower mixing air enthalpy. First, the psychometrics properties of the outside and return air are calculated from actual measurements of the dry and wet bulb temperatures. Then, three distinct cases are analyzed: (i) the enthalpy of the outside air is lower than the enthalpy of the supply air (free cooling); (ii) the enthalpy of the outside air is higher than the enthalpy of the return air; (iii) the enthalpy of the outside air is lower than the enthalpy of the return air and higher than the temperature of the supply air. Different outside air conditions were selected in order to represent typical weather data of Brazilians cities, as well as typical return air conditions. It was found that the enthalpy control strategy could promote an opportunity for energy savings mainly during mild nights and wintertime periods as well as during warm afternoons and summertime periods, depending on the outside air relative humidity. The proposed algorithm works well and can be integrated in some commercial automation software to reduce energy consumption and electricity demand.

Keys-word: Economizer, Air Conditioning, HVAC, control
 
 

F3005

THE CONFLICTS AND THE COMPROMISSES BETWEEN LIGHT, HEAT AND ENERGY CONSERVATION IN SCHOOLS UNDER TREES SHADOWING

CLÁUDIO E. PIETROBON - [email protected]
Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Engenharia Civil
87020-900 - Maringá, PR, Brasil
ROBERTO  LAMBERTS - [email protected]
Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Civil
Cx. P. 476 - 88040-001 - Florianópolis, SC, Brasil
FERNANDO O.R. PEREIRA - [email protected]
Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Arquitetura e Urbanismo
Cx. P. 476 - 88040-001 - Florianópolis, SC, Brasil

This paper presents the diagnosys, the definition and the quantification about the trees shadowing conflicts and compromisses in classrooms located in Maringa-PR, by a exploratory research. It is made by using General  Systems Theory and  "in loco" measurements of thermal and luminous parameters, trees computer hemispherical imaging treatment with equipments and methodology develop to this aim. It was made too, computer parametric simulation, using the TRY- Test Reference Year - a  climatic data file with 52 640 data hour by hour and 8 162  computer parametric simulations with the software VisualDOE 2.6 with the aim to identify the more sensitive parameters, as well: artificial lightning retrofit, trees distance to the building, WWR- Window to Wall Ratio, and the external walls and ceilings thermal inertia and isolation. The results indicate the need of  windows functions specialization. The electric energy conservation is about 14% to 57%, simulated in annual basis.
 
 

F3006

STATE OF ART ABOUT THE INFLUENCE OF THE VEGETATION ON THE BUILT ENVIRONMENT: FROM THE URBAN SCALE TO THE BUILDING SCALE

CLÁUDIO E. PIETROBON - [email protected]
Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Engenharia Civil
87020-900 - Maringá, PR, Brasil
ROBERTO  LAMBERTS - [email protected]
Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Civil
Cx. P. 476 - 88040-001 - Florianópolis, SC, Brasil
FERNANDO O.R. PEREIRA - [email protected]
Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Arquitetura e Urbanismo
Cx. P. 476 - 88040-001 - Florianópolis, SC, Brasil

This review paper presents the researchs made in USA, including studies made by the Lawrence Berkeley Laboratory - University of California - and  the review papers made by MEIER(1991) and GIVONI(1991). Also, it presents  brazilian studies and researchs about landscaping strategies to climatic mitigation, visual comfort and electric energy conservation on the built environment.
 
 

F3101

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE DIFUSORES DE AR

Carlos A. A. Vilela - [email protected]
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM
Departamento de Energia - DE
Campinas - SP - Brasil
Caixa Postal 6122
CEP 13088-970
Marcelo C. Silva - [email protected]

Este trabalho apresenta a simulação numérica de difusores de ar comumente utilizados em sistemas de distribuição de ar condicionado central. Foram escolhidos para estudo vários modelos de difusores para luminárias sob várias condições de operação. São analisados os perfis de distribuição de pressão e linhas de corrente do escoamento de ar interno no difusor. Foi considerado escoamento adiabático, bidimensional e as equações para descreverem o fenômeno foram as equações de Navier-Stokes e da conservação da massa. Como ferramenta de estudo, foi utilizado o pacote computacional Ansys(, baseado no método dos elementos finitos. O objetivo principal deste trabalho é a identificação de zonas de recirculação no escoamento, já que uma grande parte da perda de carga e geração  da potência sonora do componente ocorrem pelas presenças destas zonas.

Palavras chave: Simulação numérica, Difusores, Elementos finitos,
 
 

R0201

THERMO - HYDRAULIC PERFORMANCE OF REFRIGERANT R-134a FLOWING AS SUBCOOLED LIQUID IN MICROFIN COPPER TUBES

Enio P. Bandarra Filho - email: [email protected]
Laboratório de Refrigeração - Escola de Engenharia de São Carlos - USP
Av. Dr. Carlos Botelho 1465 - CEP 13560-970 São Carlos - SP - Brasil.
JOSÉ M. SAIZ JABARDO - EMAIL: [email protected]
Rodrigo de Macedo - email: [email protected]
 

Abstract: Present study deals with the experimental evaluation of the thermo - hydraulic performance of refrigerant R-134a flowing as subcooled liquid in smooth and microfinned copper tubes. Copper tubes electrically heated, 1.5 m long, and 7.93 mm internal diameter were tested in the experiments. The inlet pressure and temperature of the refrigerant at the test section entrance were kept constant and equal to 590 kPa and -2.5ºC throughout the experiments. The mass velocity of the refrigerant was varied in the range between 300 kg/s.m2 and 1,050 kg/s.m2, corresponding to Reynolds numbers between 6,000 and 25,000. Heat transfer enhancement obtained in the microfinned tube with respect to the smooth one varied in a range up to a maximum of 60%, with similar figures for the pressure drop.

Key words: Microfin, Subcooled, Heat Transfer, Enhancement, R-134a.
 
 

R0202

SINGLE PHASE FLOW THERMO-HYDRAULIC OF REFRIGERANTS R134a AND R410A IN MICROCHANNEL TUBES

Williams Gonzales Mamani - [email protected]
José M. Saiz Jabardo - [email protected]
Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos
Departamento de Engenharia Mecânica, Laboratório de Refrigeração
Cx.P. - 1465 - 13560-970 - São Calos, SP
 

Abstract: Present study aimed at the flow of subcooled refrigerants R-134a and R-410A in micro channels of hydraulic diameter of the order of 1 mm, currently used in automobile air conditioning applications. Results indicate that, for the same mass flow rate, pressure drop is comparable for both refrigerants whereas the heat transfer coefficient for refrigerant R-410A is twice as large as the one obtained for R-134a. It has been found that heat transfer and friction correlations developed for regular sized channels correlate results with good accuracy.

Palavras-chave: Refrigerants, single-phase flow, heat transfer, pressure drop, microchannels
 
 

R0203

COMPARACION ENTRE SISTEMAS DE REFRIGERACION VENTAJAS, DESVENTAJAS, E IMPACTO AMBIENTAL

Ing. Roberto Ricardo Aguiló
Presidente CIAR de Argentina
Tres Arroyos 2421- (1416) Buenos Aires - Argentina
[email protected]
 

Resumen. El empleo de la refrigeración ha demostrado ser de fundamental importancia en la conservación de alimentos. Es, desde el punto de vista energético, uno de los métodos más económicos de conservación, por lo tanto no se puede prescindir de esta, pero si debemos tratar de proveerla de la mejor forma posible para reducir su impacto sobre el medio ambiente. Las consecuencias negativas que provocan los sistemas de refrigeración sobre el medio ambiente son la disminución en la capa de ozono estratosférica y la contribución al efecto invernadero, ya sea en forma directa por los refrigerantes presentes en la atmósfera, o en forma indirecta por la contaminación provocada por la generación de la energía consumida. La primera de estas consecuencias nos ha llevado a un cambio importante que es el reemplazo de los refrigerantes halogenados por otros que no dañen a la capa de ozono y a la búsqueda de otros sistemas que puedan enfriar sin usar productos químicos artificiales. El proveer el mejor sistema de refrigeración tiene un impacto positivo sobre el costo de operación de la planta frigorífica, pero además tiene una gran importancia para reducir el efecto nocivo que tiene sobre el medio ambiente, el cual debe ser minimizado. El presente trabajo tiene por objetivo comparar entre distintos sistemas de control de flujo y con distintos refrigerantes, incluido la alternativa de refrigerante secundario, para ver cuales son las ventajas y desventajas de cada uno, desde el punto de vista técnico, económico y de impacto ambiental. Cada aplicación requiere de una solución particular, ya que como veremos un método de alta eficiencia en la transferencia de calor como los sistemas de recirculado, no son aplicables para todas las situaciones.
 
 

R0401

THE USE OF THE INDIRECT SYSTEM OF REFRIGERATION IN SUPERMARKETS

Alexandre Presotto Jr. e Carlos Guilherme Süffert
SPM ENGENHARIA S/C LTDA - Rua Eça de Queiroz, 998 - Porto Alegre / RS -
90670-020 FONE: (51)332.1188 - FAX: (51)332.1246- E-MAIL: [email protected]

 As an alternative for CFCs and HCFCs utilization in supermarkets, we have developed systems utilizing intermediate fluids. The initial purpose was to reduce the amount of frigorigenous fluid in the installation and further on to make possible its substitution by ammonia or by another compatible and environmental correct fluid. Within this focus, the article describes the operation of the refrigeration system for supermarkets with the utilization of intermediate fluids showing its advantages and disadvantages, both technical and economical, in comparison with traditional installations that utilize the R-22 direct expansion. Based on the experience of several operating installations in Brazil, the article points to to the evolution of this type of installation, which makes possible the elimination of the  defrosting routines in mean temperature circuits. From the point of view of product conditioning it makes the installation extremely stable and, in low temperature circuits, the operation follows the same compression ratio.
 
 

R0901

THE EFFECT OF THE FREEZING AND TAWING PROCESS ON RHEOLOGICAL CHARACTERISTICS OF ARGENTINEAN SOFT CHEESES

Enrique J. Mammarella - [email protected]
Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (Universidad Nacional del Litoral - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas)
Güemes 3450 - (3000) Santa Fe, República Argentina
Daniel A. De Piante Vicín - [email protected]
Amelia C. Rubiolo - [email protected]

Abstract. The freezing of Cuartirolo and Port Salut cheeses was studied to control the ripening process. Cheese units are frozen until the center temperature was -18°C in a chamber with or without air circulation at -20°C or -30°C. Frozen cheeses were stored at      -18°C for periods of 1, 15, 30 and 75 days and were thawed in a chamber at 4°C without circulation of air. At this temperature, the relaxation test after uniaxial compression of samples were carry out, and results were compared with the behavior of regular samples tested at different times of ripening. Results showed that during the freezing process and storage at -18°C, the ripening process was almost totally interrupted in the cheeses, recovering immediately after being thawed. The cheese structure showed substantially the same rheologic characteristic, before and after freezing at different chamber conditions, having in all the cases the viscoelastic behaviour of soft cheeses.

Word-keys: Cheese, Freezing, Ripening, Rheology, Compression-Relaxation
 
 

R0902

SIMPLIFIED  PREDICTION  OF  ENERGY  COMSUPTION ON SUPERMARKET  FREEZERS  DISPLAYS.

Fernando Newton Raimundo Junior - [email protected]
Universidade Federal de Uberlândia, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campus Santa Mônica, Bloco 1M, 38400-902, Uberlândia, MG, Brasil.
João Manoel Dias Pimenta - [email protected]

Abstract.  Open-type freezer displays are refrigeration equipment largely used for food conservation in commercial applications such as in supermarket stores. The energy consumption due to such equipment's may represent an important amount of the overall energy consumption of a supermarket, so that, store managers are generally interested in the application of procedures allowing to reduce their electricity costs due to refrigeration. A research was carried out, showing that in some supermarkets, both freezers displays and air conditioning systems are being shutdown during the night period, when the store is closed to consumers, in order to reduce energy consumption. However, while the expected reduction in electricity costs was not validated, an increase in the number of complaints from consumers with respect to products quality has been observed. This leads to conclude that, as expected, the absence of products refrigeration during the night is causing the degradation in food products quality.
In order to analyze the potential of energy consumption reduction, a theoretical study was started based on the development of a mathematical model of a typical open-type freezer display.  The model presented in the paper, is developed to predict the hourly energy demand of the equipment in response to design characteristics, conditioned space and seasonal conditions, cycling product charge-discharge operations, and food items thermal behavior. Preliminary results are presented allowing to study the influence of different operating conditions. The overall power consumption is first considered for standard operating conditions (reference) when both the freezer and the air conditioning system are running continuously. Simulation results for other conditions are then obtained and compared to the reference case.

Key words : Refrigeration, Food, Energy, Supermarket .
 
 

R1602

LA UTILIZACIÓN DEL FRÍO EN EL PROCESO DE SALADO Y SECADO DE JAMONES CRUDOS

Ing. Químico Marcelo A. Castro Padula . [email protected]
Tecno Iberica S.R.L. Belgrano 768. 7º. (1092) Buenos Aires. Argentina
 

Resumen. El jamón crudo ha sido fabricado tradicionalmente aprovechando las condiciones climáticas propias de las zonas productoras. Las exigencias industriales modernas, grandes volúmenes durante todo el año y en cualquier localización geográfica, obligan a simular las condiciones naturales con medios artificiales. En particular el frío, tanto durante las etapas posteriores a la matanza de los animales, como durante el salado y en particular durante el proceso de secado y maduración permiten recrear a escala industrial aquellas condiciones que los pequeños productores de Europa encontraban en bodegas y cavernas. En la presentación se describen los procesos de elaboración y en que forma la adecuada aplicación de la refrigeración permite obtener industrialmente, un producto de alta calidad  comparable a los elaborados artesanalmente.

Palabras clave: Jamón crudo; Secadero.
 
 

R2201

TEORICAL AND EXPERIMENTAL STUDY OF ORANGE COOLING IN A FORCED AIR COOLING SYSTEM

Bárbara J. Teruel M.- ba[email protected]
Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP. Faculdade de Engenharia Mecânica. Cx. P. 6122 - 13081-970 - Campinas, SP, Brasil. Fone: 19-788-8435 / Fax: 19-289-3722
Luís A. B. Cortez- [email protected]
Paulo M. Leal- [email protected]
UNICAMP. Faculdade de Engenharia Agrícola. Cx. P. 6120.
Antônio G. B. de Lima- [email protected]
Universidade Federal da Paraíba, UFPB. Departamento de Engenharia Mecânica, Cx. P. 10069, 58109-970, Campina Grande, PB, Brasil.

This work present an experimental and numerical study for obtained of orange cooling curves (Valência variety, Citrus sinensis O. species), in three different positions along the bed and conditioned in packing with 40% of effective area of opening. The fruits were cooled in a system forced air cooling (1933 m3/h), at 1ºC of temperature, relative humidity 89% and air velocity around 1 m/s. A bidimensional mathematical model, in prolato esferoidal coordinated, it was applied to predict the conduction of heat transient inside of the fruit, being assumed condition of convective contour in the surface of the body. The generated equations were numerical resolved applied the method of finite volumes and the heat transfer convective coefficient was obtained applying the method of adjustment of the minimum square error between experimental and numerical data. The comparative analysis of the theoretical and experimental curves showed a satisfactory agreement, with error values between 5 and 7%. It was noted that the of heat transfer convective coefficient varies with the position of the fruits in the bed, and that is inside function of the step of the flow of air of the packing. The cooling time presented a variation of approximately 38% among the different appraised points. The space distribution of temperature inside the fruits for three instants of time, checks the existence of a temperature differential between the center and the surface of approximately 30% in all the cases.

Keywords: Cooling time, Forced air, Experimental, Mathematical model
 
 

R2301

GRATED BEETROOTS STORED AT LOW TEMPERATURES AND MODIFIED ATMOSPHERES

Mercedes López [email protected]
Centro de Investigaciones y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos (CIDCA), 47 y 116, La Plata (1900) Fac. de Ciencias Exactas, UNLP, ARGENTINA
Alicia R. Chaves- arch @dalton.quimica.unlp.edu.ar

The objective of this work was to studie the effect of modified atmosphere on storage of grated beetroots at low temperatures. In these experiments table beetroots (Beta vulgaris L. var. Detroit Dark Red) were packaged in PD-961 EZ (Cryovac) films. Samples with grated beetroots were stored at passive modified atmosphere (PMA) and active modified atmosphere (AMA). In this last case the internal atmosphere was 15 % CO2, 15 %O2, and N2. Grated beetroots so prepared were stored at 0°C and 4°C during 9 days. Results obtained showed that the quality of grated beetroots packaged at PMA was influenced by storage temperature. Time storage, temperature and modified atmosphere caused a significant decrease in exudate volume. A  decrease in hue angle was observed in all trays, both in PMA and AMA. The use of modified atmosphere did not affected the chroma value of grated beetroots.

Keywords: Minimally Processed vegetables, Grated beetroots, Modified atmospheres.
 
 

R2302

RESFRIAMENTO RÁPIDO A VÁCUO DE ALFACES (LACTUCA SATIVA L.)

Marcos R. A. Afonso - [email protected]
Vivaldo Silveira Jr. - [email protected]
Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Departamento de Engenharia de Alimentos
Cidade Universitária "Zeferino Vaz" - Distrito Barão Geraldo - CEP 13083-970 Cx. P. 6121
Campinas - SP - Brasil

A temperatura é um fator ambiental muito importante e afeta diretamente nos processos fisiológicos das hortaliças. A refrigeração é o primeiro passo para a conservação das hortaliças pós colheita. Quanto mais rapidamente a hortaliça for resfriada, maior será seu tempo de comercialização e menores serão as perdas durante a estocagem e comercialização. O resfriamento a vácuo é um método de resfriamento rápido indicado para hortaliças folhosas. As vantagens sobre outros métodos são a rapidez no resfriamento e uniformidade da temperatura final do produto. O objetivo principal deste trabalho foi o de estudar a utilização da técnica de resfriamento a vácuo em cabeças de alfaces (Lactuca Sativa L.). Uma câmara de vácuo foi montada e instrumentalizada em sensores de pressão, de temperatura e de massa, a fim de que fossem monitoradas as condições do processo durante todos os experimentos. Foram realizados planejamentos experimentais para avaliar as influências do tempo de resfriamento, massa de alface, taxa de bombeamento e pré-umedecimento das alfaces sobre a pressão final, temperatura final e perda de massa das alfaces. As menores temperaturas atingidas pelas alfaces foram 4,7 e 5,0 oC, com perda de massa de 4,5% nas não pré-umedecidas e 1,7% nas pré-umedecidas, em 40 minutos de processo.

Palavras chave: Resfriamento a vácuo, Resfriamento rápido, alface
 
 

R4101

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCION CON NH3-H2O PARA LA PRODUCCION DE FRIO EN BARCOS DE PESCA ACCIONADO CON EL CALOR RESIDUAL DE LOS GASES DE ESCAPE DE LOS MOTORES

José Fernández-Seara - [email protected]
Manuel Vázquez - [email protected]
Universidad de Vigo, Area de Máquinas y Motores Térmicos, E.T.S.I. Industriales y Minas.
Lagoas-Marcosende Nº 9, 36200 Vigo, España.
 

Resumen. En este artículo se describe el prototipo experimental de un sistema de refrigeración por absorción con NH3-H2O que ha sido diseñado para la producción de frío en barcos de pesca. Se muestran los resultados de los estudios previos realizados para conocer las necesidades de producción de frío y las posibilidades de recuperación de calor residual en los distintos tipos de barcos, lo que ha permitido identificar que en los barcos arrastreros de fresco se dan las condiciones idóneas para la utilización de estos sistemas. Se describe el prototipo construido y se muestran los resultados experimentales obtenidos durante la etapa inicial de experimentación.

Palabras clave: Refrigeración por absorción, Recuperación de calor, Barcos de pesca.
 
 

R4103

O USO DE  REFRIGERAÇÃO POR ABSORÇÃO COM RECUPERAÇÃO DE CALOR

J. C. Felamingo -  [email protected]
Eng.º especializado em sistemas de frio, calor e ar condicionado.
Diretor da Union Rhac Tecnologia em Eficiência Energética Ltda.
Vice-presidente da ABESCO – Associação das Empresas de Serviços de Conservação      de energia
Conselheiro do Senai - SP – Escola de Refrigeração e Ar Condicionado Rodrigues Alves
Membro da ASHARE – American Society of Heating, Refrigerating and Air-Condition-
ing   Engineers, Inc.
Membro da AEE – Association of Energy Engineers.
 

Resumo. O Ciclo de refrigeração  por  absorção é  datado historicamente em 1775 e foi Willian Cullen o primeiro homem a produzir gelo num vaso em vácuo, que é um dos  princípios básicos do ciclo. Em1851, Ferdinand Carré patenteou a primeira máquina de absorção para produzir gelo. Em 1920, o ciclo de absorção, de simples efeito, começava ser desenvolvido industrialmente.
 No final da década de 1950, J.S. Swearingen e E.P. Whitlow construíram a primeira máquina  com duplo efeito funcionando com brometo de lítio e água. Em 1985 o ciclo de absorção com triplo efeito foi patenteado por Oouchi (Hitachi) e em 1993 um ciclo alternativo, também de triplo efeito, foi patenteado por DeVault & Biermann.
Bastante desconhecido em nosso país, embora tenha sido utilizado na década de 70, o ciclo de absorção volta agora a cena nacional devido o aumento do  uso do gás natural e à produção de energia por meios  alternativos como a co-geração.
Neste trabalho nos deteremos exclusivamente às máquinas de refrigeração por absorção que usam o vapor ou água quente como fonte de energia. Assim, nossa atenção será maior na busca de fontes de recuperação de calor, do que pelo ciclo de absorção  propriamente dito.

Palavras-chave: Absorção, Ar condicionado, Refrigeração, Energia, Conservação
 
 

R4104

MODELO DE CALCULO Y ANALISIS DEL COMPORTAMIENTO DE UNA COLUMNA DE RECTIFICACION EMPACADA EN UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCION CON NH3-H2O

José Fernández-Seara - [email protected]
Jaime Sieres - [email protected]
Manuel Vázquez - [email protected]
Universidad de Vigo, Area de Máquinas y Motores Térmicos, E.T.S.I. Industriales y Minas
Lagoas-Marcosende Nº 9, 36200 Vigo, España
 

En este artículo se muestra el estudio realizado y los resultados obtenidos del comportamiento de una columna de rectificación empacada y con condensación total, utilizada en un sistema de refrigeración por absorción con NH3-H2O. El estudio se ha llevado a cabo mediante un modelo matemático, cuyas ecuaciones diferenciales se resuelven mediante discretización, utilizando el método de diferencias finitas y diversos procesos iterativos. El modelo matemático se ha implementado en un programa utilizando Fortran 90. Se muestran los resultados obtenidos considerando una determinada columna y unas condiciones de funcionamiento características de un sistema de refrigeración por absorción y también los resultados más significativos del análisis paramétrico realizado en el que se ha analizado la influencia de la variación de los distintos parámetros de cálculo y distintos tipos de empaque en el comportamiento de la columna.

Palabras clave: Rectificación, Amoníaco-agua, Refrigeración por absorción.
 
 

R4105

SIMULADOR PARA PROJETO DE CICLOS DE REFRIGERAÇÃO POR ABSORÇÃO

Morejon, C.F.M. - e-mail: [email protected]
Brum, N. de C. - e-mail: [email protected]
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa de Engenharia Mecânica, LTTC/COPPE
Cx. P. 68502 - 21945-970 - Rio de Janeiro, RJ, Brasil
 

Resumo. O objetivo do trabalho é o desenvolvimento da modelagem termofluidodinâmica em regime estacionário, da operação de ciclos de refrigeração por absorção com água-amônia como fluidos de trabalho, visando principalmente o projeto de todos os componentes do ciclo acionados por energia solar (Morejón e Hackenberg, 1998), gás natural , vapor de água ou simplesmente energia elétrica. O desenvolvimento da análise é feita aplicando a metodologia da termofluidodinâmica para o estudo da transferência de calor e massa nos diversos estágios do ciclo. A modelagem da termodinâmica do ciclo é representada pelo sistema h-x (entalpia - composição) em diferentes pressões e temperaturas, modelo este obtido a partir das equações de estado para a mistura água-amônia (Ziegker and Trepp, 1984). O equacionamento considera várias possibilidades de formas de utilização de energia para acionamento do ciclo (energia solar, gás natural, vapor de água e energia elétrica). Os modelos obtidos são utilizados para implementação de códigos computacionais em MAPLE V-5 possibilitando a simulação e projeto destes sistemas. Os ciclos de refrigeração por absorção analisados podem ser aplicados em sistemas de ar condicionado bem como em câmaras frigoríficas para conservação de alimentos

Palavras-chave: Refrigeração, Absorção, Equações de estado, Simulação, Projeto.
 
 

R4501

USO DE LOGICA DIFUSA PARA EL CONTROL SINTONIZADO DE UN SISTEMA DE PEQUEÑO PORTE

Oscar S. H. Mendoza - [email protected]
Fábio A. Carvajal - [email protected]
José A. Tumialán - [email protected]
Gustavo Luiz C. M. de Abreu - [email protected]
Universidade Federal de Uberlândia, Departamento de Engenharia Mecânica
CEP 38400-089 - Minas Gerais, MG, Brasil
 

Resumen. Este trabajo muestra el uso de toolboxes de lógica difusa encontrados en softwares comerciales tipo Matlab( para desarrollar estrategias de control de grado de sobrecalentamiento de un pequeño sistema de refrigeración de vapor. El sistema prototipo utilizado para desarrollar la metodologia de control fue instrumentado y está compuesto de un compresor hermetico de 298 Watts, intercambiadores de calor tipo tubos concentricos y una valvula de expansion termostatica adaptada para ser accionada por un motor de paso que mediante una leva actua sobre su membrana elastica. El fluido refrigerante utilizado fue R134a y todo el sistema fue monitorado utilizando un software desarrollado especificamente para este trabajo. La estrategia de control implementada es robusta y lleva al sistema a  alcanzar una rapidad estabilidad con error inferior a 1(C entre las temperaturas de referencia y de entrada del refrigerante al compresor. La estructura de control encontrada está compuesta de tres bloques siendo uno difuso proporcional derivativo (PD), otro difuso integral derivativo (ID) y un bloque no difuso llamado " modificador ". Resultados experimentales de operación en condiciones extremas mostraron buen desempeño de la estructura de control. Usando prueba y error fue posible investigar diferentes tipos de control, pudiendose decir que el control difuso ofrece posibilidades para uso de muchas variables, lo que muestra ventajas con respecto a controles convencionales PID.

Palabras-Claves: Lógica Difusa, Control Sintonizado, Sistema de Pequeño Porte.
 
 

R4702

ENERGY EVALUATION OF USING THERMAL COVERS ON OPEN REFRIGERATED DISPLAY CASES

Nathan Mendes - [email protected]
Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR/CCET),
Laboratório de Sistemas Térmicos (LST)
Rua Imaculada Conceição, 1155
Curitiba-PR, 80.215-901, Brasil
Nivaldo Mendes - [email protected]
 

Abstract. This is a sensitivity study to analyze the influence of using thermal covers on the energy efficiency of open refrigerated display cases in supermarkets. The study was accomplished during the summer in the city of Joinville, and it was observed a significant reduction of electric energy waste, among other benefits.

Keywords: Energy economy, Commercial refrigeration, Energy efficiency in supermarkets
 
 

R4902

SIMPLES ANÁLISE DA SEGURANÇA DE EXPLOSÃO  DE UM CICLO DE REFRIGERAÇÃO OPERANDO COM HIDROCARBONETO

Jacqueline Pedrera Yanes(*)
[email protected]
José R. Simões Moreira
[email protected]
SISEA - Lab. de Sistemas Energéticos Alternativos
Depto. Enga. Mecânica - Escola Politécnica da USP
Av. Prof. Mello Moraes, 2231
05508-900, São Paulo - SP

(*) também
 do Instituto Superior Politécnico José Antonio Echevarría,
ISPJAE, Habana, Cuba

As pesquisas na busca de refrigerantes alternativos que possam substituir os refrigerantes tradicionalmente usados nos sistemas de refrigeração por compressão a vapor de pequeno porte, abarcam desde substâncias sintéticas até as substâncias naturais. Dentro das substâncias naturais sobressaem os hidrocarbonetos por suas excelentes propriedades como refrigerantes. Este trabalho contém um levantamento bibliográfico sobre as últimas pesquisas realizadas sobre a utilização de hidrocarbonetos em geladeiras domésticas, o que inclui a comparação dos fluidos hidrocarbonetos com maiores potenciais de uso com outros grupos de refrigerantes tradicionais. Neste trabalho estudam-se teoricamente as possibilidades que existem de misturar hidrocarbonetos com um gás inerte, ou não-condensável, que iniba, em caso de vazamento ao ambiente, a formação de uma mistura inflamável do gás refrigerante com o ar atmosférico, aproveitando a possibilidade que tem os inertes de modificar os limites de inflamabilidade dos gases inflamáveis puros e de suas misturas, principalmente aumentando o valor do limite inferior de inflamabilidade. Ë feito um estudo da influência da presença de pequenas quantidades de gás inerte no ciclo de refrigeração, principalmente, no desempenho do ciclo de uma geladeira doméstica real e a comprovação de que o sistema é seguro em caso de vazamento, pois a mistura se mantém abaixo do limite inferior de inflamabilidade para o caso estudado.

Palavras Chaves: Refrigeração pequeno porte, Refrigerantes alternativos, Hidrocarbonetos
 
 

S0102

OPTIMIZATION OF COOLING SYSTEM OF ROCK BED REGENERATIVE

Eduardo José Cidade Cavalcanti -  [email protected]
Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica,
Departo de engenharia térmica e de fluídos, C.P. 6122 -  13083-970 - Campinas, SP, Brasil
Caio Glauco Sánchez - [email protected]

The rock bed regenerative system was developed in Austrália around 60th years for alternative of thermal confort. It can be operated for cooling or heating , using rock matriz as regenerative heat exchanger. The apparatus of Hogg was analyzed, a unit that provide comfort cooling in a small house with 95 a 185 m2 in Australia from tropical areas. A mathematical modeling was made to check the performance and optimization of this system using running total cost ( operational cost plus investment cost ). The investments cost were obtained through experimental apparatus in development in UNICAMP. Also some parameters were analyzed like pressure drop, thermal bulk with others geometry of rock matriz.
 

Key Words: Regenerator, Rock Bed, Thermal Confort, Evaporative Cooling and Optimization.
 
 

S0105

ANÁLISE COMPARATIVA DAS TAXAS TRANSFERÊNCIA DE CALOR
EM SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO DO TIPO VOLUME DE AR CONSTANTE (CAV) E VOLUME DE AR VARIÁVEL (VAV) MULTIZONA
OPERANDO EM CLIMA QUENTE E ÚMIDO

CÉSAR A. G. SANTOS - [email protected]
JORGE E. CORRÊA - [email protected]
Universidade Federal do Pará, Centro Tecnológico, Depto. de Engenharia Mecânica
Cx. P. 8612 ( 66075-970 ( Belém, PA, Brasil.
 

Resumo. Neste trabalho é feita uma análise comparativa entre os sistemas de climatização com volume de ar constante (CAV) e volume de ar variável (VAV) multizonas, usados para prover o conforto térmico em edificações. O programa computacional HVAC2KIT foi utilizado na simulação. Resultados de taxas de transferência de calor sensível e latente na serpentina de resfriamento e desumidificação, potência do ventilador de insuflamento, taxas de transferência de calor nas serpentinas aquecimento terminal foram obtidos e analisados para condições climáticas da cidade de Belém do Pará (1o 27' Lat. Sul, 48o 48' Long. Oeste), que apresenta clima tipicamente quente e úmido durante todo o ano.

Palavras-chave: Simulação, Climatização, Ar condicionado, Edificações, Energia.
 
 

S0107

RUEDAS DESHUMIDIFICADORAS EN EL ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

Mgt., I.Q. Daniel [email protected]
Profesor-Investigador. Universidad Pontificia Bolivariana, Facultad de Ingeniería Química y Grupo de energía y Termodinámica. Circ.1A #73-34 Medellín. Fax: (574) 4111207.
PhD., I.M., Físico [email protected]
Director Grupo de Energía y Termodinámica.
Mgt. I.Q. Alan Hill
Profesor-Investigador. Grupo de Energía y Termodinámica.
I.M. Juan Fernando Gómez
Ingeniero A. Faccini S.A.

En busca de nuevas alternativas para el acondicionamiento de aire que presenten un bajo impacto ambiental, se ha analizado una alternativa energética que utiliza una rueda deshumidificadora con sílica gel, regeneradores rotatorios, un calentador y un par de humidificadores o enfriadores evaporativos.  Para ello se realizó un modelo matemático que describe tanto la operación de la rueda deshumidificadora como de todo el proceso.  Esta alternativa de acondicionamiento utiliza el mismo aire como fluido refrigerante, pues no utiliza los ciclos clásicos termodinámicos para refrigeración, donde se requiere tanto de fluidos refrigerantes, que puede ser nocivos para el medio ambiente como de compresores que hacen que la demanda de energía eléctrica sea mayor que en la alternativa estudiada.  Para la simulación de la rueda deshumidificadora se desarrolló un programa en computador.  Dicho programa soluciona el modelo de cuatro ecuaciones diferenciales derivadas de los balances de masa y energía para el proceso de adsorción y cuatro para el proceso de regeneración.  Para la verificación de los resultados del modelo se construyó un sistema completo de acondicionamiento piloto obteniendo buenos resultados.

Palabras claves: Deshumidificación, Desecantes, Ruedas deshumidificadoras, Aire acondicionado.
 
 

S0109

SISTEMAS DE VOLUMEN DE AIRE VARIABLE

Ing. C. Federico Cvetreznik - [email protected]
Facultad de Arquitectura de Montevideo, Departamento de Clima y Confort en Arquitectura, Bulevar Artigas 1031, Montevideo, Uruguay

En la búsqueda constante del confort y la economía de funcionamiento de las instalaciones de acondicionamiento térmico, cada vez se aplican con más frecuencia los sistemas de volumen de aire variable. Estos sistemas son de larga data en los Estados Unidos y ahora se han extendido a nuestros países aplicados en edificios de múltiples usos. Este artículo describe los conceptos básicos de estos sistemas y está dirigido a estudiantes y profesionales que quieren comenzar a utilizar esta tecnología en sus aplicaciones específicas. Se describen varias alternativas de sistemas de volumen de aire variable con esquemas y figuras que aclaran las explicaciones brindadas.

Palabras clave: aire acondicionado, volumen de aire variable.
 
 

S0110

PROJECT OF AIR CONDITIONING SYSTEM BY ABSORPTION OF WATER-LITHIUM BROMIDE USING SOLAR ENERGY AND SIMULATION OF ITS OPERATION UNDER SEVERAL CONDITIONS.

Alan Sbravati - [email protected], bolsista pibic - cnpq
Prof. Dr. José Ricardo Figueiredo - [email protected],
Universidade estadual de campinas, faculdade de engenharia mecânica, departamento de energia - campinas, sp, Brasil
 

Abstract. This article presents computacional models for water - lithium bromide absorption air conditioning systems, verifying the use of solar energy as source of heat for the cycle.
Four different models were elaborated for the cycle, changing the configurations and hypotheses. In each model two algorithms were elaborated: the first one accomplished the calculations of the heat and mass flows and a estimative of the areas heat transfer, a project of a system, and another which, based on the answers of the first, simulate the behavior of this system when the conditions of initial project are changed, keeping constant the constructive parameters. As in the project a numeric procedure has been used for solution of non lineal systems based on the algorithm of Newton-Raphson.
The main alteration among the models went to substitution of the expansion device and evaporator, and, in the fourth model, was increased a procedure for calculation of the solar collector performance.

Key Words. Refrigeration, Absorption, Solar Enegy.
 
 

S0801

COMPETITIVENESS ANALYSIS OF HEAT PUMPS INSTALLATIONS

CHIRKIN MIKOLA B., E-MAIL: [email protected]
Universidade EduardoMondlane, Departamento de Engenharia Mecânica
C.P. 257, AV. DE MOÇAMBIQUE, KM 1.5, MAPUTO, MOÇAMBIQUE
Fabião M.A.Cumbe, e-mail: [email protected]

The use of heat pumps as an alternative heat source is discussed in this paper. Based upon the concept of the primary energy utilisation a competitiveness analysis of heat pumps installations compared to traditional sources of thermal energy is performed. A technical and economical analysis allow to determine rational conditions for the use of heat pumps installations in various industrial and household applications. Relevant application examples are given.

Key word: Heat pump, Thermal-economical analysis, Competitiveness, Rational application
 
 

S0802

MECHANICAL AIR DEHUMIDIFIER

CHIRKIN MIKOLA B., E-MAIL: [email protected]
Universidade EduardoMondlane, Departamento de Engenharia Mecânica
C.P. 257, AV. DE MOÇAMBIQUE, KM 1.5, MAPUTO, MOÇAMBIQUE
João Carrasqueiro, e-mail João [email protected] Mozal.Com
Fabião M.A.Cumbe, e-mail: [email protected]
Viandro Andaque, e- mail: [email protected] uem. mz

Abstract. Based upon components of an ordinary air-conditioner "window" type, a mechanical air dehumidifier model was designed, manufactured and tested. This device may be used on convection drying installations, for food conservation and food stocking, to keep and create optimal climatic conditions in clean rooms and for equipment protection against corrosion. Testing calculation methodology, optimization operating analysis and results of some experiments are shown.

Key words: Dehumidification, Methodology, Evaporator, Optimization, Experiments.
 
 

S2101

PROGRAMA DE SELEÇÃO DE FAN-COILS

João C. B. Schmitt - e-mail  jschmitt @portoweb.com.br
Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Prof. Assistente aposentado
 

Resumo. Os programas existentes, para seleção de Fan-Coils, pedem as condições do ar na entrada da serpentina de refrigeração. Para estimar estas condições, parte-se um fator de by-pass de serpentina que geralmente não se enquadra nos padrões de construção dos fabricantes. Como conseqüência, a carga total é atendida porém as cargas sensível e latente não o são. Qualquer modificação da vazão de modo a otimizar a seleção, modifica as condições de entrada, exigindo o retorno ao programa de psicrometria. Este programa propõe a seleção do equipamento simultânea com a solução psicrométrica, aceitando particularidades como qualquer padrão de construção de serpentina, posição do ventilador no processo, água ou etileno glicol, 0 a 100% de ar exterior, reaquecimento e by-pass de retorno.. A refrigeração encontra limitações à retirada de calor latente. O programa auxilia na procura da melhor solução, traçando automaticamente as cartas psicrométricas, localizando os pontos do tratamento do ar. O uso de um fator de by-pass multifileira, independente do fator de calor sensível em jogo, tanto para obter o ponto de orvalho de serpentina(ADP) como no cálculo da depressão de bulbo úmido são aproximações de um fenômeno mais complexo que ainda comporta pesquisa e desenvolvimento de programas mais poderosos.

Palavras-chave: Psicrometria, Fan-coils, Ar-condicionado, ByPass, Reaquecimento, Umidificação, Etileno-glicol
 
 

S2102

DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO PARA DIMENSIONAMENTO DE SERPENTINAS DE SUPERFÍCIE MOLHADA USADAS EM SISTEMAS DE AR CONDICIONADO







JOSÉ H. M. NETO - [email protected]
Centro Federal de Educação Tecnológico de Minas Gerais, Campus II, Departamento de Engenharia Mecânica - Av. Amazonas 7675, Belo Horizonte, MG, Brasil
Silvio S. S. Júnior

Resumo. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo e implementação de um programa de computador para dimensionamento de serpentinas de resfriamento de ar do tipo molhada, utilizadas em sistemas de ar condicionado. Este modelo considera a serpentina como um trocador de calor em regime permanente e aplica o método de efetividade "NTU" para obtenção da área de transferência de calor e o comprimento total da serpentina. Para levar em conta o calor latente do ar, o modelo utiliza relações baseadas nas entalpias em vez das temperaturas dos fluidos. Entalpias fictícias são usadas para o fluido operante (e.g., água ou solução glicol-água). O modelo é capaz de simular diferentes configurações, tais como, corrente-cruzada e contra-corrente. Os parâmetros geométricos requeridos são o número de fileiras, o diâmetro da serpentina, e o número de aletas por metro linear de serpentina. Os tubos podem apresentar configuração alinhada ou alternada e estarem dispostos em fileiras paralelas. As variáveis requeridas são as vazões volumétricas dos fluidos, a temperatura e a umidade relativa do ar na entrada e saída da serpentina, e a temperatura do fluído operante na entrada e na saída da serpentina. O modelo foi testado contra alguns dados de fabricantes de "fan-coil" e apresentou bons resultados.

Palavras-chave:  serpentina, fan-coil, trocador de calor
 
 

S2502

CONTROLE DA EMISSÃO DE POLUENTES UTILIZANDO COMBUSTÃO PULSANTE

Pedro Teixeira Lacava - [email protected]
Cristiane Aparecida Martins - [email protected]
Instituto tecnológico de aeronáutica, divisão de engenharia aeronáutica
Pça. Mal. Eduardo gomes, 50, vila das acácias, são josé  dos campos, sp, brasil
Cep: 12228-900
João Andrade de Carvalho Jr. - [email protected]
Universidade Estadual Paulista, Campus de Guaratinguetá, Depto. de Energia
Av. Dr. Ariberto Pereira da Cunha, 333, Guaratinguetá -SP, Brasil, CEP: 12500-000
Marco Aurélio Ferreira
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Laboratório Associado de Combustão e Propulsão
Rod. Presidente Dutra, km 40, Cachoeira Paulista, SP, Brasil, CEP: 12700-000
 

Resumo. A preocupação com a emissão de poluentes em processos industriais cada dia adquire proporções maiores devido às exigências ambientais. Não fugindo desse contexto estão os equipamentos que se utilizam da combustão para aquecimento, como é o caso das caldeiras e fornos. Basicamente, há duas maneiras de se controlar a emissão de poluentes nesses processos: intervindo diretamente na combustão ou tratando os gases fora da câmara. Uma das recentes técnicas de intervenção direta é a combustão em condição de chama pulsada, ou seja, com a pressão e a temperatura variando periodicamente com o tempo na região de queima. Tais condições promovem uma intensificação na taxa de mistura entre combustível e oxidante, devido ao incremento do nível de turbulência na chama. A emissão de poluentes como CO, hidrocarbonetos não queimados, fuligem e particulados está intimamente relacionada com a qualidade da mistura entre os reagentes. Assim, com a intensificação do nível de turbulência, espera-se que a emissão desses poluentes diminua. Desta forma, o presente trabalho apresenta uma coletânea de resultados experimentais realizados no Laboratório Associado de Combustão e Propulsão do INPE de Cachoeira Paulista -SP, sobre a emissão de poluentes em câmaras de combustão pulsadas. Os resultados apontam que há uma drástica redução na emissão dos poluentes citados anteriormente e que, em determinadas condições, pode-se também minimizar as emissões de NOx com o uso da combustão pulsante.

Palavras-chave: Combustão, Combustão Pulsante, Emissão de Poluentes
 
 

S3701

ESTUDO E ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DINÂMICO DE UM EVAPORADOR DE UMA MÁQUINA FRIGORÍFICA

Ricardo N. N. Koury - [email protected]
Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia Mecânica
Av. Antônio Carlos, 6627 - Belo Horizonte - Minas Gerais, MG, Brasil.
Luiz Machado - [email protected]
Antônio A. T. Maia - [email protected]

Em geral, o controle da potência de máquinas frigoríficas é feito pela partida ou pela parada do compressor. Este tipo de controle, conhecido como on/off liga/desliga), não é o mais adequado pois penaliza o sistema com perdas de energia significativas. Um método mais eficiente de controle de potência, consiste em utilizar compressores de rotação variável. Este sistema, para ser empregado com sucesso, requer o conhecimento do comportamento dinâmico de cada componente do circuito frigorífico, em particular do conjunto válvula de expansão/evaporador. Neste trabalho, a atenção é voltada para a determinação das características dinâmicas do evaporador (ganho e constante de tempo) em função da rotação do compressor e da temperatura de ebulição. Para isso, a resposta do grau de superaquecimento a perturbações do tipo degrau na vazão do fluido frigorífico na entrada do evaporador em diferentes pontos de funcionamento foi analisada.

Palavras-chave: Evaporador, Regime dinâmico, Máquina frigorífica.
 
 

S4501

A SIMPLIFIED EXPERIMENTAL MODEL TO SIMULATE AN AIR CONDITIONER

Luis Rosario, Ph.D. - [email protected]
Department of Mechanical Engineering
Facultad de Ingenieria
Av. Don Tulio
Universidad de Los Andes
Mérida, Venezuela

A simplified model based on experimental data has been developed to be used in air-conditioning systems simulations. Cycle thermodynamic relationships, along with experimental data, were used to mathematically model the air-conditioning system. Characteristic parameters of the equipment were  determined from the results of a limited number of testing points. The following parameters were used: the clearance factor C, the piston displacement PD, the efficiency of the compressor (comp,  the sensible heat factor SHF and the product of the overall heat transfer coefficient times area (UA value) for the heat exchangers. Component performance simulation data was validated using experimental data from a 3 ton air conditioner. The model calculates the following parameters: coefficient of performance (COP),  system capacity (qe), system heat rejection (qc) and compressor power (W) at any operating condition. A heat exchanger performance model was developed using overall heat transfer coefficients and first law energy balance principles. A semi-empirical compressor model developed by Popovic and Shapiro (1995) was incorporated to the air-conditioner simulation. The simulation model consists of heat exchanger energy balance relationships for the evaporator, condenser, expansion device and compressor model. The purpose of the model is to reduce the amount of experimental data needed to characterize a system while keeping an acceptable level of accuracy in predicting its performance. The  model predicted system heat rejection (qc)  and  system capacity (qe) within 10% of experimental data. The required compressor power (W) was predicted within 5% of uncertainty. However, the coefficient of performance (COP) had an uncertainty slightly higher than (13% when compared to experimental data. These ranges of uncertainty are quite acceptable  for  experimental models. These differences relate to equipment characterization of the current model, which is determined from the results of a few testing points. The accuracy of the model is quite acceptable, despite the simplifying assumptions. An additional advantage is the use of the simulation model in equipment certification minimizing the required number of testing points.

Keywords : Air Conditioning,  Systems Simulation, Modeling