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Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Submitted by Sónia Mestre (sonia.mestre@isel.pt) on 2021-07-15T14:18:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_2209.pdf: 12970552 bytes, checksum: 995ec08776be33a2719a0a3dc2d07a90 (MD5) Made available in DSpace on 2021-07-15T14:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_2209.pdf: 12970552 bytes, checksum: 995ec08776be33a2719a0a3dc2d07a90 (MD5) Previous issue date: 2021-06-17 N/A

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Mecânica Submitted by Sónia Mestre (sonia.mestre@isel.pt) on 2019-08-29T16:05:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_2012.pdf: 15234204 bytes, checksum: 024393efe7c954fdb68a16f5b7de0ec6 (MD5) Anexos_2012.pdf: 23790548 bytes, checksum: 9b3d3bd75166a997400c0ebb6659e63c (MD5) Made available in DSpace on 2019-08-29T16:05:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_2012.pdf: 15234204 bytes, checksum: 024393efe7c954fdb68a16f5b7de0ec6 (MD5) Anexos_2012.pdf: 23790548 bytes, checksum: 9b3d3bd75166a997400c0ebb6659e63c (MD5) Previous issue date: 2019-04-24 N/A

Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica na Especialidade de Energia e Ambiente, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. A otimização e eficiência energética são os temas na ordem do dia, cada vez mais se torna imperativo tomar extremo rigor quando o assunto é a eficiência energética. A legislação e medidas europeias são claras quanto ao objetivo que pretendem atingir: a implementação do conceito de edifícios com necessidades nulas de energia. Para isto, em Portugal já se começam a sentir os esforços feitos nesse sentido, através de atualizações na legislação regulamentar em edifícios. Esta dissertação tem como caso de estudo um hotel, situado na Ilha de S. Miguel, na Região Autónoma dos Açores. Os picos de ocupação ocorrem no mês de agosto, consequentemente sendo o mês no qual os consumos energéticos, eléctricos e de águas quentes sanitárias atingem os valores mais elevados. Através de ferramentas de simulação dinâmica como o Solterm e o Hourly Analysis Program foram propostas alternativas aos sistemas energéticos e de iluminação e a partir de metodologias para determinação de perdas térmicas e de consumos de água foram propostas medidas de correção, complementadas com uma análise económica. O objetivo de otimização de consumos foi cumprido, com análises energéticas a corresponder a diminuição de consumos e a recuperação de capital de investimento a ser realizada em períodos regulamentares e bastante interessantes do ponto de vista empresarial. Optimization and energy efficiency are major concerns nowadays, each time it becomes more imperative to be accurate when it comes to energy efficiency. Legislation and European measures are clear about the objective they want to reach: the implementation of the concept of the nearly-zero energy buildings. For this; Portugal is already feeling the efforts made on that way, through updates in legislation. This thesis has as case study a hotel, located in S. Miguel island, in Azores. The load peaks occur in August, therefore being the month in which energy, electrical and hot water consumptions reach the highest values. Through dynamic simulation tools like Solterm and Hourly Analysis Program were suggested alternatives to energy and lighting systems and through methodologies to determine heat losses and water consumptions were suggested corrective measures, complemented by economic analysis. The consumption optimization objective was fulfilled, with energy analysis registering decrements on consumptions and the investment paybacks happening within statuory periods and quite interesting from a business point of view.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. No contexto atual em que a eficiência energética dos edifícios é um tópico de importância crescente, a caracterização adequada das formas de uso de energia nos hotéis é fundamental para se conseguir uma crescente utilização racional da energia. O conforto proporcionado pelas unidades hoteleiras é essencial para o seu desenvolvimento. Como tal, a hotelaria é um sector onde o uso da energia tem especial relevo nos custos totais da atividade. Neste contexto, as ferramentas de simulação computacional disponíveis, como o TRNSYS têm grandes potencialidades associadas e podem assumir um papel relevante na avaliação e otimização do desempenho energético de edifícios. O presente trabalho tem como objetivo a realização de uma análise ao comportamento do sistema de AQS do Hotel TRYP Coimbra, recorrendo ao TRNSYS. Decidiu-se focar o estudo no sistema de AQS, dado que é um dos sistemas que impõe um consumo de energia apreciável, e que, neste caso de estudo apresentava algumas dificuldades ao nível da otimização de funcionamento. Na análise do sistema de AQS estudaram-se, mais concretamente, algumas medidas de possível melhoria do sistema, tais como a alteração dos setpoints dos depósitos, dos coletores solares térmicos e das caldeiras, de forma a racionalizar os consumos de energia e potenciar ao máximo a utilização de energia renovável (coletores solares térmicos). Os resultados das simulações das diversas possibilidades de melhoria definidas, mostraram que é expectável conseguirem-se poupanças de energia de cerca de 19%. In the current context, in which the energy efficiency of buildings is a topic of growing importance, the proper characterization of the forms of energy use in hotels is critical to achieve an increasing rational use of energy. The comfort provided by the hotel units is essential for their development. As such, the hotels are a sector where energy use has special importance in the total costs of the activity. In this context, the computer simulation tools available, such as TRNSYS have great potential associated and can play a relevant role in the evaluation and optimization of the energy performance of buildings. This paper aims to conduct an analysis of the behavior of the water heating system present in Hotel Tryp Coimbra, using the TRNSYS. It was decided to focus the study on the water weating system, since it is one of the systems that requires a considerable energy consumption, and in this case study presented some difficulties with operation optimization. In the analysis of water heating system were studied, specifically, some measures that can improve the system, such as changing the setpoints of the deposits, solar thermal collectors and the boiler in order to rationalize energy consumption and enhance the most the use of renewable energy (solar thermal collectors). The simulation results of the various defined possibilities of improvement, have shown that it is expected to achieve energy savings of about 19%. Keywords , ,

Dissertação de Mestrado em Energia O parque escolar público tem vindo a ser objeto de investimentos significativos de renovação e melhoramento das infraestruturas. A recente regulamentação da qualidade do ar interior tornou-se uma exigência nos edifícios escolares levando a alterações no modo de ventilar as salas de aula, nomeadamente pela adoção de sistemas mecânicos de ventilação e climatização. Para as equipas gestoras escolares, muitas vezes desconhecedoras da importância da qualidade do ar e a braços com severas reduções orçamentais, a ventilação constitui um sorvedouro de recursos difícil de justificar. Importa, portanto, compreender formas de cumprir a regulamentação, assegurar a qualidade do ar e minimizar o custo de exploração dos sistemas de ventilação. Após a contextualização das grandes obras públicas em edifícios escolares concentra-se a atenção numa escola reabilitada pela Parque Escolar. Define-se uma sala de aula tipo e define-se sistemas de climatização com 100% de ar novo e caudal de ar constante (DOAS-CAV) ou caudal de ar variável e controlo de concentração de CO2 (DOAS-DCV). Modelam-se numericamente os conjuntos sala de aula tipo com: ventilação natural, sistema DOAS-DCV e sistema DOAS-CAV. Procede-se a estudos de validação dos modelos desenvolvidos. Apresentam-se resultados de desempenho dos três conjuntos. Concluem-se vantagens e desvantagens do sistema DOAS-DCV. Critica-se a exequibilidade de ventilar naturalmente salas de aula, face à atual legislação.

Este trabalho estuda a climatização de edifícios de escritórios com sistemas convectivos eradiantes. É implementada uma metodologia que permite determinar numericamente, emregime quasi-estacionário, as necessidades energéticas dos sistemas de climatização e oconforto térmico em espaços climatizados. É efectuado o estudo experimental docomportamento térmico de um elemento construtivo termoactivo e do ambiente radiante numespaço climatizado com este elemento. As medições experimentais são comparadas comresultados obtidos por modelação numérica. São determinadas numericamente asnecessidades energéticas e o conforto térmico para períodos longos de utilização emescritórios climatizados com três sistemas: um sistema convectivo com ventiloconvectores,um sistema radiante com painéis radiantes de tecto e um sistema híbrido comventiloconvectores e elementos termoactivos. Conclui-se que o sistema híbrido é o maisvantajoso sob o ponto de vista do conforto térmico. Conclui-se que os sistemas radiante ehíbrido permitem reduzir significativamente o desconforto associado às correntes de ar. Sob oponto de vista energético conclui-se que o sistema radiante é o mais vantajoso. O sistemahíbrido possui um desempenho energético intermédio entre o radiante e o convectivo.Comparando os resultados de consumo de energia para arrefecimento do sistema convectivocom os obtidos com os sistemas radiante e híbrido, conclui-se que os sistemas radiante ehíbrido permitem reduções de consumo daordem dos 10% e dos 5%, respectivamente.Comparando as necessidades máximas de potência, conclui-se que os sistemas radiante ehíbrido permitem reduções da ordem dos 20% e dos 10%, respectivamente.

Dissertação de Mestrado em Energia para a Sustentabilidade apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra