PROJETOS

ENQUADRAMENTO

A crescente exigência do nível de qualidade dos produtos e dos seus componentes, os ensaios envolvendo o uso de câmaras climáticas são cada vez mais requeridos. Esta circunstância tem correspondido a um crescimento continuado do mercado para este tipo de ensaios.
Todavia, algumas áreas precisam, ainda, de evoluir e melhorar nas câmaras climáticas, nomeadamente no controlo electrónico com a introdução de touch screens baseados em ícones de alguma forma intuitivos. Muitos clientes procuram formas melhoradas de medir humidade relativa, controladores integrados para regular a câmara, e opções de aquisição de dados; ou mesmo uma procura na redução nos requisitos de potência e respectivos consumos, conduzindo a uma redução nos custos operacionais; ou ainda uma melhoria significativa no design de interface e facilidade de utilização do software.
A eficiência energética em equipamentos de refrigeração também é um factor cada vez mais importante para indústrias, comércio e residências, devido à magnitude que tais equipamentos representam no consumo de energia elétrica.
Após uma análise profunda efetuada sobre este segmento de câmaras, a Aralab reconheceu que existia uma franca margem de oportunidade para melhorar a sua oferta nesta área, através do desenvolvimento de um novo segmento de câmaras, com características diferenciadoras que permitam ultrapassar as limitações reconhecidas e dotá-las de novas valências inovadoras.

OBJETIVOS PRINCIPAIS

• Reduzir o consumo energético das câmaras climáticas atuais;
• Aumentar o número de tecnologias inovadoras;
• Redução do nível de potência sonora;
• Melhorar o isolamento das câmaras;
• Redução do tempo de produção do equipamento;
• Aumentar o número de partes pré-assembladas.

ATIVIDADES DO PROJETO E RESULTADOS ESPERADOS

• Estudos preliminares
• Conceção, desenvolvimento e caracterização do sistema
• Abordagem produtiva, incluindo prototipagem
• Validação
• Divulgação dos resultados

Estudos preliminares - Com os estudos preliminares pretende-se: consolidar a análise do estado da arte relativamente às câmaras climáticas existentes no mercado, realizando um estudo de benchmarking e definindo as exigências funcionais a impor ao novo segmento de câmaras climáticas, face às tecnologias e valências que se pretendem incorporar, bem como, às recomendações e legislação aplicáveis em potenciais mercados de exportação. Também se irá verificar os requisitos de sustentabilidade ambiental do sistema em desenvolvimento, de modo a potenciar a utilização de materiais e tecnologias mais sustentáveis.

Concepção, desenvolvimento e caracterização do sistema - A Concepção, desenvolvimento e caracterização do sistema terão em conta o estudo preliminar efectuado e também a necessidade de considerar pré-fabricação de componentes, de modo a permitir a adaptabilidade aos requisitos específicos de cada aplicação, permitindo, desta forma, não só a redução dos custos de produção e de transporte mas também, e principalmente, a redução dos custos de funcionamento. Serão, ainda, definidos os materiais e as tecnologias a incorporar nas novas câmaras, tendo como principais objetivos a obtenção de uma melhor eficiência energética, uma maior sustentabilidade ambiental e a garantia de melhor competitividade no mercado internacional.

Abordagem produtiva, incluindo prototipagem - Nesta actividade serão consideradas as condicionantes de fabricação, os recursos humanos e materiais necessários, e os tempos de execução. Serão, ainda, testadas a integração nos protótipos dos vários kits opcionais, culminando com a materialização à escala real de um protótipo funcional.

Validação - Pretende-se validar, através da avaliação de desempenho do protótipo, as soluções técnicas utilizadas no fabrico da câmara. O protótipo será exaustivamente testado e monitorizado. Será avaliada a sua eficiência energética considerando os vários cenários de utilização. Proceder-se-á, ainda, a uma completa análise do ciclo de vida do produto final

Divulgação dos resultados - Para divulgação dos resultados do projeto serão preparados os seguintes conteúdos: apresentações genéricas do projeto; brochuras; desenvolvimento de website de projeto, e outros conteúdos para fins promocionais; divulgar, a partir de publicações técnico-científicas, conhecimento científico e técnico gerado a partir dos trabalhos de investigação e os resultados práticos alcançados em revistas da especialidade e jornais; promover a apresentação oficial dos protótipos em feiras especializadas nomeadamente a “Achema” e a “Automotive testing expo”; e por fim, no final do projeto será realizado um evento de conclusão para apresentação pública dos resultados alcançados.

PRINCIPAIS RESULTADOS ALCANÇADOS

Os principais objetivos e características inovadoras idealizados para o projecto ClimTestE+ e os resultados alcançados foram os seguintes:

• Eficiência energética
  Objetivos do Projeto: Redução do consumo em 40-50 %
  Objetivos alcançados: Redução entre 24 e 75%
• Número de tecnologias inovadoras
  Objetivos do Projeto: Garantir a inclusão de 5 tecnologias inovadoras
  Objetivos alcançados: Integração de 6 tecnologias inovadoras
• Número de parâmetros controlados remotamente
  Objetivos do Projeto: Aumentar para 80 o número de parâmetros controlados remotamente
  Objetivos alcançados: 90 novos parâmetros
• Espessura do Isolamento térmico das paredes das câmaras
  Objetivos do Projeto: Reduzir para 100 mm
  Objetivos alcançados: Redução para 100 mm
• Nível de potência sonora
  Objetivos do Projeto: Redução do nível de potência sonora em 10dB
  Objetivos alcançados: Redução entre 2,9 e 12,1dB (A)
• Número de horas de mão-de-obra especializada utilizada na assemblagem da câmara
  Objetivos do Projeto: Redução para 50h
  Objetivos alcançados: Tempo de assemblagem de 49 h
• Duração da operação da incorporação de isolamento térmico
  Objetivos do Projeto: Redução para 30min
  Objetivos alcançados: Duração inferior a 30min (utilização de blower)
• Número de partes pré-assembladas
  Objetivos do Projeto: Garantir a utilização de 8 partes pré-assembladas
  Objetivos alcançados: 7 partes pré-assembladas
• Número de sistemas tecnológicos integrados
  Objetivos do Projeto: Aumentar para 4 o número de sistemas tecnológicos integrados
  Objetivos alcançados: 3 novos sistemas integrados

LISTA DE COMUNICAÇÕES

Foram realizadas quatro deslocações a congressos, onde foram apresentados os seguintes trabalhos:

• Tadeu, C. Serra, N. Simões, M. Gonçalves, " Simulation of 3D heat diffusion in defective multilayered systems for infrared thermography applications in buildings" BEM/MRM 39, 20-22 Setembro 2016, Siena, Itália
  que inclui o estudo termográfico realizado à envolvente da câmara climática.
• R. Silva, M. Brett, M. Fino, A. Ferreira, A. Tadeu, "CFD Modelling and Experimental Validation of the Fluid Dynamics in a Climatic Chamber". International Conference on Computational & Experimental Engineering and Science - ICCES2017, 26-30 Junho 2017, Funchal, Madeira, Portugal.
  onde se divulgou trabalho relativo à modelação em CFD do interior da cuba.
• Ferreira, T. Thiis, “Comparison Between Wind Tunnel And Computational Predictions Of The Shear Velocity Distribution Along A Flat Roof With Solar Panels”, EACWE2017, 3-6 Julho 2017, Liège, Bélgica.
  onde se apresentaram desenvolvimentos e resultados científicos associados à ação do vento.
• Tadeu, J. Prata, N. Simões, "BEM model to study the 3D heat flow through a corner" BEM/MRM 40, 12-14 Setembro 2017, New Forest, Reino Unido
  com referência ao trabalho realizado na análise numérica das pontes térmicas da câmara climática.

LISTA DE PUBLICAÇÕES

A investigação desenvolvida durante o projeto também permitiu a submissão de dois artigos:

• Revista científica Applied Energy:
  Nuno Simões, Joana Prata, António Tadeu, “3D dynamic simulation of heat conduction through a building corner using a BEM model in frequency domain”, 2017.
• Revista científica Applied Thermal Engineering:
  R. Silva, M. Brett, Almerindo D. Ferreira, C. Serra, T. Jesus, M. Fino, A. Tadeu, J. Mendes, J. Araújo, R. Santos
  “CFD Modeling and Experimental Validation of the Thermofluidic Performance of a Novel Climatic Chamber Prototype”, 2017.