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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2006.tde-05022007-110208
Document
Author
Full name
Érico Masiero
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2006
Supervisor
Committee
Vecchia, Francisco Arthur da Silva (President)
Roma, Woodrow Nelson Lopes
Romero, Marcelo de Andrade
Title in Portuguese
Resfriamento evaporativo e condicionamento de ar convencional: estudo experimental comparativo
Keywords in Portuguese
Conforto ambiental
Eficiência energética de edifícios
Resfriamento evaporativo
Abstract in Portuguese
Este trabalho visa comparar experimentalmente a técnica de resfriamento evaporativo e o condicionamento de ar convencional em relação ao índice de umidificação, à redução da temperatura interna do ar e ao consumo energético. O experimento foi realizado em três células de teste submetidas às mesmas condições climáticas, semelhantes em relação às suas características construtivas e ao volume de ar interno. Cada equipamento foi instalado em uma célula, sendo que a célula restante não contou com qualquer sistema de resfriamento, cumprindo, assim, o papel de padrão de referência do comportamento higrotérmico. A técnica de resfriamento evaporativo consiste em um dispositivo eletromecânico de ventilação forçada que insufla o ar para dentro do ambiente, fazendo-o passar por um filtro de celulose umedecido com água corrente. A ventilação forçada espalha gotículas de água no ambiente interno e o contato da água com o ar quente e seco acelera a sua evaporação. Dessa forma, o ar cede calor sensível e as gotículas de água evaporam. Como conseqüência, a temperatura diminui e a umidade do ar aumenta no interior do ambiente. O condicionador de ar convencional, constituído por evaporador, compressor e condensador, refrigera o ar por meio da compressão e da expansão do gás freon. Os dados do interior de cada célula foram automaticamente coletados por meio do Datalogger Campbell Scientific Inc CR10X. As temperaturas de bulbo seco e úmido foram regitradas com sensores termopares tipo T (Cobre-Constantan). A técnica de resfriamento evaporativo atingiu índices adequados de conforto ambiental em períodos de climas quente e seco, demonstrando, assim, ser eficaz em promover a diminuição da temperatura e a umidificação de ambientes internos. Este trabalho sugere, portanto, que a técnica de resfriamento evaporativo pode ser uma alternativa para melhorar as condições térmicas dos espaços de permanência humana com consumo de energia inferior ao do condicionador de ar convencional.
Title in English
Evaporative cooling and conventional air conditioning: a comparative experimental study
Keywords in English
Energetic efficiency in buildings
Environmental comfort
Evaporative cooling
Abstract in English
This experimental research aims to compare the evaporative cooling with the conventional air conditioning in terms of levels of humidity, reduction in indoor air temperature, and energy consume. The experiment was conducted in three purpose-built test cells, similar in structure, which were exposed to the same climatic conditions and showed the same indoor air volume rates. Each equipment was installed in one of the test cells, and the remaining cell had no cooling appliances, thus being used as reference standard. The evaporative cooling technique consists of an electrical-mechanical system of forced ventilation which introduces outdoor air into the indoor environment, across a humidifier pad made of cellulose. The forced ventilation spread small drops of water into the indoor environment and the water’s contact with the dry-warm air accelerates the evaporation process. Thus, the air loses sensible heat and the water evaporates. As a result, the air temperature decreases, and the relative humidity increases inside the environment. The conventional air conditioning system, comprises of an evaporator, a compressor and a condenser, cools the air by compressing and expanding Freon gas. The data from each cell was automatically collected by using a Datalogger CR10X. Both dry and wet bulb temperature was measured by using thermocouples type T (Copper-Constantan). The evaporative cooling technique was shown to provide higher levels of human comfort during warm-dry climate, thereby demonstrating that it can be effective in humidifying and constantly replenishing indoor air. This work therefore suggests that the evaporative cooling can be an alternative for improving the conditions of purpose-built environments with lower levels of energy consume when compared with the conventional air-conditioning systems.
 
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RESF_EVAP2006.pdf (11.17 Mbytes)
RE_SUMARIO2006.pdf (140.67 Kbytes)
Publishing Date
2007-02-07
 
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