Flávio Augusto Sanzovo Fiorelli.

Este projeto de empreendedorismo social tem como objetivo disseminar o uso da radiação solar para o cozimento de alimentos.

O projeto desenvolveu modelos matemáticos e implementou um programa de simulação do escoamento R-12 e R-134a através de tubos capilares não-adiabáticos. Para validação desse programa foi projetada e implementada uma unidade laboratorial, na qual foi realizado um extenso programa de ensaios para obtenção de dados experimentais.

Desenvolvimento de modelo de simulação numérica para avaliar o desempenho de refrigeradores domésticos utilizando diferentes fluídos refrigerante. A partir do modelo determinar o melhor refrigerante considerando premissa de intercambiabilidade com o R-600a (sem necessidade de ajuste de compressor, drop-in), e performance igual ou melhor à apresentada pelo R-600a.

A climatização de ambientes residenciais e comerciais é cada vez mais utilizada no Brasil em função da grande oferta de produtos, preços decrescentes e mudança de hábitos da população. Os condicionadores de ar de pequena e média capacidade mais comercializados são do tipo split, com ou sem velocidade variável do compressor (respectivamente inverter e não-inverter). O consumo de energia elétrica para climatização de ambientes representa atualmente uma parcela significativa do consumo de energia do mundo, com a tendência de um grande crescimento no curto prazo, e o mesmo ocorre no Brasil. Os modelos inverter apresentam desempenho energético significativamente superior, dependendo do perfil diário e anual da carga térmica do ambiente condicionado, mas têm custo mais elevado. Em função das determinações do Protocolo de Montreal, que prevê a substituição dos HCFCs e HFCs de alto GWP (Global Warming Potencial), vários fluidos refrigerantes têm sido estudados para utilização em novos condicionadores de ar Split, visando tanto a elevação da eficiência energética do equipamento, como a minimização do seu impacto ambiental climático. A pesquisa desenvolverá um simulador numérico considerando os aspectos termofluidos e energéticos de condicionadores de ar Split inverter e não-inverter. Com ele serão simulados o desempenho e analisadas as vantagens e desvantagens de cada modelo de condicionador Split utilizando vários fluidos alternativos aos atualmente utilizados (HCFC-22 e R-410A)

Este projeto analisa um novo tipo de receptor para ser utilizado com o concentrador solar paraboloidal do tipo Scheffler. O receptor possui o absorvedor em cavidade. O concentrador solar tipo Scheffler foi desenvolvido por Wolfgang Scheffler. A geometria do refletor é uma seção lateral de um paraboloide de tal maneira que o vértice não faça parte da superfície de reflexão. Desta maneira, o receptor não causa sombra no refletor. O sistema de rastreamento funciona em dois eixos, e um destes é paralelo ao eixo polar. Logo, a imagem do foco fica fixa no receptor durante o ano todo. Há trabalhos tratam de geração de vapor, ou somente aquecimento de fluido, ou algum metal ou granito utilizando o concentrador solar Scheffler para finalidades da indústria. Há, também, revisão da literatura de trabalhos a respeito de receptores para outros concentradores paraboloidais. Muitas destas publicações dizem a respeito de perdas por radiação térmica, e que esta é influenciada pela geometria do absorvedor. Há pesquisas que analisam receptores em cavidade para concentradores paraboloidais, mas não para concentradores Scheffler. A imagem formada pelo concentrador tipo Scheffler foi analisada e foi demonstrado que há uma variação dimensional com a variação da declinação solar, que permitiu a otimização do receptor em cavidade. Esse trabalho poderá contribuir para as pesquisas e melhoramento dos coletores concentradores do tipo Scheffler, bem como ampliar o leque de utilizações de energia solar na forma concentrada.

Dada a crescente procura por estratégias que venham a reduzir o consumo energético dos edifícios, surge a necessidade de estudar novos métodos de automatização, tanto nos equipamentos de resfriamento como no sistema de distribuição. Assim sendo, o objetivo do presente trabalho é implementar um método de automatização, através de uma plataforma de simulação, e analisar a melhor configuração da automatização, a qual deve trazer a melhor redução de energia mantendo o conforto dos ocupantes da edificação. A automatização a ser desenvolvida neste trabalho entra na linha de pesquisa de alterar a temperatura de operação do sistema de condicionamento. Neste trabalho buscar-se-á a melhor condição de operação em três itens importantes do sistema de condicionamento: a temperatura na unidade resfriadora, a temperatura de insuflação do ar no ambiente, e a temperatura a ser mantida no ambiente. Todas as temperaturas serão controladas em função de alguns parâmetros como: porcentagem da carga térmica do edifício, condições climáticas externas e do padrão de uso do edifício. Ao final do projeto, pretende-se estruturar a automatização e demonstrar sua eficácia por meio dos resultados obtidos para um edifício comercial tipico localizado nas principais cidades brasileiras

Dado o crescente interesse na busca de nanofluidos mais eficientes e a recente viabilidade industrial e comercial obtida na fabricação de tubos de calor, surge a possibilidade de aprofundar os estudos computacionais existentes envolvendo estes dois conceitos, de forma a avaliar adequadamente o equacionamento utilizado na determinação das propriedades de um nanofluido, levando em conta aspectos como os campos de temperaturas e de velocidades, a resistência térmica e o efeito do tamanho das partículas na avaliação da transferência de calor realizada por um tubo de calor contendo estes nanofluidos. Assim sendo, o objetivo do presente trabalho é desenvolver e implementar um modelo de simulação computacional de tubos de calor utilizando nanofluidos como fluido de trabalho, por meio do qual diferentes tamanhos, formas, e diferentes porosidades da estrutura interna de um tubo de calor serão avaliados, bem como a utilização de diversos nanofluidos com fluidos-base e partículas nanométricas feitas de materiais diferentes. Ao final das simulações, pretende-se indicar as características que se mostrem como sendo as mais indicadas para a construção e fabricação de um tubo de calor com um nanofluido em seu interior.

Analisar o efeito de nanofluidos baseados em refrigerantes e óleos lubrificantes em sistemas de refrigeração e climatização de pequeno porte

Analisar o efeito do encurvamento do tubo capilar no desempenho desse dispositivo de expansão de ciclos de refrigeração de pequeno porte

O objetivo desse projeto é investigar e desenvolver novos modelos preditivos para medição, dinâmica estabilidade de escoamentos multifásicos em sistemas de produção de petróleo. Os modelos desenvolvidos serão utilizados no desenvolvimento de medidores de pressão diferencial de escoamento multifásico e na simulação do fenômeno de intermitência severa e de gás lift. Esses modelos serão validados através da comparação de resultados com os obtidos utilizando códigos computacionais de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) e através da comparação de resultados experimentais.

Projetar e construir um sistema didático de refrigeração por absorção

Encontrar uma solução técnica e economicamente adequada para implantação de um sistema de biodigestores anaeróbicos em uma comunidade de baixa renda da cidade de Osasco (SP)

Projetar e construir um sistema didático de resfriamento termoacústico

O Objetivo do trabalho é o desenvolvimento e utilização de juntas com massa auto-siliconada em radiadores com tecnologia mecânica, visando otimizar processo de produção do componente em termos de redução de custos e dos rejeitados internos por problemas de qualidade, tais como junta ?ensacada?, junta com ?gola cortada?, junta levantada, junta ?seca?, etc., no processo de montagem do radiador.

Desenvolver e implementar redes neurais artificiais para prever o consumo energético diário de edificações com sistemas de ar condicionado, analisando aspectos como o tipo de edificação e seu uso, bem como o tipo e a configuração da rede.

Projetar e construir pré-protótipo de uma micro-adega climatizada de baixo custo

O objetivo deste trabalho é realizar uma série de levantamentos experimentais para determinação acurada da região de ocorrência do atraso de vaporização no escoamento de misturas de fluidos refrigerantes em tubos capilares para diversas condições operacionais e geométricas. A partir desses levantamentos será desenvolvida uma correlação adequada à previsão desse ocorrência do fenômeno do atraso de vaporização em tubos capilares, que será incorporada a um software de simulação/dimensionamento desse componente do sistema de refrigeração.

Este trabalho analisa qual a melhor configuração para o sistema de resfriamento de leite de uma fazenda leiteira de pequeno ou médio porte, que será inserida em um projeto de digestão anaeróbica no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Kyoto, implementado por uma empresa interessada na comercialização dos créditos de carbono. Como esse projeto MDL disponibiliza ao produtor um insumo energético renovável e de baixo custo (o biogás resultante da digestão), a determinação dessa configuração ótima considera dois possíveis cenários: o de um produtor que ainda não conta com um sistema para resfriamento de leite in loco, e que poderia utilizar o biogás ou energia elétrica como insumo energético, e o de um produtor que já conta com o sistema de resfriamento acionado por energia elétrica, e estuda a viabilidade substituir a eletricidade adquirida da rede pública de distribuição por um gerador acionado com o biogás produzido. Foram considerados os aspectos técnicos ligados ao dimensionamento das configurações, avaliação do consumo dos diferentes insumos energéticos (eletricidade e biogás) e quantificação dos créditos de carbono, bem como os aspectos econômicos envolvidos, além do impacto da introdução do sistema de refrigeração nos custos de produção e venda do litro de leite. A análise mostra que a utilização de um gerador acionado por um motor de combustão interna de ciclo Otto movido a biogás é a melhor configuração para um novo sistema, e que para sistemas já existentes a substituição da compra de energia elétrica por geração in loco também é uma alternativa interessante, ainda que apresente um tempo de retorno de investimento relativamente elevado para os padrões brasileiros.

O Programa de Uso Racional de Energia e Fontes Alternativas (PUREfa) tem o objetivo de implantar medidas de gestão e de ação de eficiência energética nos diversos campi da Universidade de São Paulo. Há alguns anos a USP assumiu o compromisso de reduzir o consumo de energia e empenhou-se na realização de pesquisas e no incentivo da racionalização do consumo e do uso de fontes de energia alternativas. Com duração prevista de dois anos, o PUREfa receberá um investimento de R$ 2,2 milhões da FINEP e envolverá uma equipe de 66 pessoas, entre elas 11 docentes e 20 alunos de graduação (estagiários) e pós-graduação (pesquisadores). Dentre as diversas linhas de atuação, a de Sistemas de Ar Condicionado (na qual o Prof. Flávio A. S. Fiorelli atua) pretende:
- substituir equipamentos de ar condicionado em unidades no campus de São Paulo e no interior por sistemas mais eficientes;
- definir uma política de manutenção de equipamentos de ar condicionado, bem como diretrizes para a aquisição de novos sistemas/equipamentos de ar condicionado no campus de São Paulo e no interior;
- treinar grupos de funcionários em práticas simples de manutenção de equipamentos de ar condicionado de janela.

Levantar o potencial de conservação de energia através de metodologia desenvolvida, realizando diagnóstico energértico e propondo medidas para redução do consumo de energia em sistemas de ar condicionado e refrigeração

O projeto desenvolveu modelos matemáticos e implementou um programa de simulação do escoamento de misturas de fluidos refrigerantes alternativas ao HCFC 22 através de tubos capilares adiabáticos. Para validação desse programa foi projetada e implementada uma unidade laboratorial, na qual foi realizado um extenso programa de ensaios para obtenção de dados experimentais.