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- Estudo, projeto e teste experimental de um permutador de calor para recuperação da energia contida nos gases de exaustão de uma caldeira domésticaPublication . Rodrigues, Joel Ribeiro; Paiva, João Luís Monney de SáEste trabalho teve como objetivo o dimensionamento, construção e estudo de um permutador de calor a aplicar numa caldeira doméstica de 20 kW, alimentada a peletes. Pretendeu-se com a aplicação daquele, realizar um pré-aquecimento da água, concretamente antes de entrar na caldeira, através do arrefecimento dos fumos e condensação de parte do vapor de água, transformando a caldeira numa caldeira de condensação. Numa primeira fase, realizaram-se alguns ensaios à caldeira, nas condições à saída de fábrica, para recolher informações acerca do seu funcionamento. Destes ensaios, em primeiro lugar, retiraram-se conclusões sobre a sua eficiência térmica (na ordem dos 50 a 60 %). Em segundo lugar, obtiveram-se as informações necessárias para o dimensionamento do permutador, como sejam, caudal mássico de água, caudal mássico de fumos, temperatura da água na entrada da caldeira, temperatura dos fumos na saída da caldeira e concentração volúmica dos constituintes dos fumos. Numa segunda fase, procedeu-se ao referido dimensionamento. Este, feito de forma iterativa, e considerando a operação da caldeira em três cargas de funcionamento diferentes, à carga baixa (P1), média (P3) e máxima (P5). Dimensionou-se um permutador capaz de arrefecer os fumos e de conseguir realizar parte da condensação do vapor de água, um permutador compacto de feixe de tubos escalonados e alhetados. Com esta introdução, esperava-se o aumento da eficiência térmica da caldeira para valores na ordem dos 90 %, em cada uma das cargas. Em terceiro lugar, procedeu-se ao fabrico do permutador, realizado nas oficinas do departamento de Engenharia Mecânica do IPV. Esta dividiu-se por duas etapas: a primeira, o corte dos materiais (tubos e alhetas); a segunda, a montagem dos tubos e alhetas. Em quarto lugar, o permutador construído foi aplicado na caldeira e realizaram-se vários ensaios, nas diferentes cargas, de forma a avaliar tanto o funcionamento daquele como da caldeira, bem como a tirar conclusões acerca da variação do rendimento térmico da caldeira após aplicação do permutador. No final dos ensaios, verificou-se que o permutador, embora com uma eficiência aquém do que se esperava (cerca de 40 a 50 %), fez com que o rendimento da caldeira tivesse aumentado para valores em volta dos 80 %. Um estudo simples, apresentado no final desta tese, acerca da viabilidade da aplicação deste permutador permitiu concluir que se conseguiriam economizar entre 600 a 800 kg de peletes por ano (ao preço dos peletes à data, representava uma economia de 100 a 130 €/ano).
- Análise da qualidade ambiente interior em infantários e lares de idososPublication . Infante, Ana Catarina Ramalho; Amaral, Manuel António Pinto da SilvaA temática da Qualidade do Ambiente Interior tem, ao longo dos tempos, assumido na sociedade um papel preponderante uma vez que se tem verificado o aumento da permanência da população em espaços interiores. Ao assumir-se a importância da obtenção de uma adequada qualidade de vida no interior dos edifícios, o estudo da qualidade do ambiente interior assume um desafio bastante significativo quando analisado, principalmente, em edifícios que englobam um tipo de população mais sensível e suscetível, como é o caso das crianças e dos idosos. A consideração destes grupos etários como um tipo de população sensível e suscetível deve-se essencialmente ao facto das crianças apresentarem um sistema imunitário em desenvolvimento e a população idosa apresentar sistemas imunitários enfraquecidos e múltiplos problemas de saúde associados à idade. Para a manutenção de um ambiente interior adequado à permanência dos ocupantes, com níveis de qualidade do ar e de conforto higrotérmico aceitáveis, verifica-se necessário o cumprimento de um conjunto de exigências, nomeadamente a limitação das concentrações de poluentes para valores dentro dos limites regulamentares e a limitação dos parâmetros que influenciam as condições de conforto higrotérmico para intervalos de valores de referência regulamentados e recomendados. Os cumprimentos de níveis de referência e de valores limite conduzem a que seja necessária uma análise cuidada das condições de ventilação do ar interior. Nesta dissertação estuda-se a Qualidade do Ambiente Interior em compartimentos de edifícios da cidade de Viseu que albergam infantários e lares de idosos. O estudo desenvolvido tem como intuito a caracterização de diferentes compartimentos selecionados e a análise de alguns parâmetros ambientais, através dos seus registos contínuos, durante duas campanhas experimentais. Os registos contínuos incidiram nos seguintes parâmetros ambientais: temperatura do ar, humidade relativa, concentração de dióxido de carbono e de compostos orgânicos voláteis totais. A análise dos resultados obtidos é por sua vez realizada tendo em conta os limites recomendados e regulamentares existentes, permitindo deste modo avaliar as condições de Qualidade do Ar Interior e de conforto higrotérmico presentes nos diversos espaços interiores selecionados para estudo. Para os diversos casos de estudo, foi ainda avaliado o conforto térmico dos ocupantes, através da aplicação do modelo de conforto térmico proposto pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil e foram realizados inquéritos sobre o conforto térmico por forma a avaliar as perceções térmicas de alguns dos ocupantes dos lares de idosos, nos espaços interiores com maior ocupação, durante o decorrer da segunda campanha experimental de medições. Por último, foram determinadas as taxas de ventilação de alguns compartimentos estudados, com a finalidade de avaliar, tendo presente os valores regulamentares estabelecidos, se as renovações de ar se encontram aceitáveis para a obtenção de uma adequada Qualidade do Ar Interior e conforto higrotérmico dos espaços interiores. Com base nas conclusões das campanhas experimentais desenvolvidas e face aos problemas de conforto higrotérmico e de poluentes interiores identificados nos espaços interiores, foram ainda propostas algumas recomendações, nomeadamente ao nível da climatização, da ventilação e da manutenção, de forma a obter-se uma melhoria geral da Qualidade do Ambiente Interior.