Projeto e Simulação de Sistemas Térmicos 1

Imagem d@ Pedro Nuno Dinho Pinto da Silva [Ficheiro Local]
Pedro Nuno Dinho Pinto da Silva
Código:
18164
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(30H)/TP(30H)
Área Científica:
MECÂNICA COMPUTACIONAL
Objectivos de Aprendizagem:
Os objetivos de aprendizagem incluem conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes. Pretende-se introduzir as principais questões em Projeto e Simulação de Sistemas Térmicos 1, com particular aplicação à climatização e utilização de frio em ambientes industriais e comerciais, abordando fenómenos, efeitos e quantificação em sistemas de climatização/refrigeração. Os alunos deverão intervir ativamente nessas áreas, tanto no desenvolvimento de soluções como ao nível técnico e de projeto. Serão abordados o comportamento térmico de sistemas e equipamentos de climatização, sua aplicabilidade, dimensionamento, conforto térmico, qualidade do ar interior, frio industrial, comercial e doméstico. Estes conceitos são reforçados pelas componentes experimental e simulação computacional. Serão fornecidas bases para instalação, operação e manutenção de equipamentos, considerando a cadeia de frio para produtos perecíveis, eficiência energética e conservação de energia.
Conteúdos programáticos:
Os conteúdos programáticos são distribuídos pelas diferentes temáticas abordadas ao longo do semestre:
1. Climatização:
-Introdução: Modos de transferência de calor, psicrometria, cargas térmicas e sistemas AVAC
-Ventilação: Tipos, necessidades e quantificação
-Conforto térmico: Parâmetros, balanço de energia do corpo humano e medições
-Equipamentos e dispositivos: Unidades de aquecimento e arrefecimento, arrefecimento evaporativo e de tratamento de ar
-Testes experimentais e modelação computacional de sistemas de climatização
2. Frio Industrial:
-Noções básicas de refrigeração: Ciclos a vapor e por absorção
-Fluidos frigorígenos: Características e propriedades
-Ciclo de refrigeração: Equipamentos básicos (evaporadores, compressores, condensadores, válvulas, purgadores). Controlo e
manutenção
-Equipamentos de conservação: Tipos, transporte e distribuição
-Carga de arrefecimento: Componentes e quantificação
-Testes experimentais e modelação computacional de sistemas de frio industrial
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
valiação ocorre em duas etapas, cobrindo diferentes partes do conhecimento:
Trabalho de Análise e Síntese (TAS, 30%): Pesquisa bibliográfica sobre um tópico do programa, resultando em relatório e apresentação oral. Tópicos incluem dimensionamento, operação e desempenho de sistemas de refrigeração, novas tecnologias, refrigerantes alternativos e impacto ambiental, incluindo relatório e discussão.
Trabalho Prático (TP, 70%): Estudo experimental com dados de protótipo laboratorial, e modelação computacional, incluindo relatório e
discussão.
Classificação Final (CF): CF = TAS + TP
Requisitos:
CF >= 10 valores.
TAS >= 6 valores.
TP >= 6 valores.
Melhorias requerem exame final, mantendo os mesmos critérios e cálculo da CF.
Bibliografia principal:
-ASHRAE (2021). 2021 ASHRAE Handbook—Fundamentals (SI). Mark S. Owen (Ed.), American Society of Heating, Refrigerating and AirConditioning Engineers (ASHRAE), Atlanta, Georgia, USA.
-ASHRAE (2019). 2019 ASHRAE Handbook—HVAC Applications (SI). Mark S. Owen (Ed.), ASHRAE, Atlanta, Georgia, USA.
-ASHRAE (2020). 2020 ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment (SI). Mark S. Owen (Ed.), ASHRAE, Atlanta, Georgia, USA.
-ASHRAE (2022). 2022 ASHRAE Handbook—Refrigeration (SI). Mark S. Owen (Ed.), ASHRAE, Atlanta, Georgia, USA.
-Dincer, I. (2017). Refrigeration Systems and Applications, 3rd Edition, John Wiley & Sons, UK, (ISBN: 978-1-119-23075-5)
-Silberstein, E., Obrzut, J., Tomczyk, J., Whitman, B., Johnson, B. (2020). Refrigeration and Air Conditioning Technology, 9th Edition,Cengage Learning. (ISBN: 978-0-357-12227-3)
-Hundy, G.F., Trott, A.R., Welch, T. (2008). Refrigeration and Air-Conditioning, 4th edition, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK. (ISBN: 978-0-750-68519-1)
Língua:
Português