Equipamentos Térmicos

– Termodinâmica;

– Mecânica dos Fluidos;

– Transmissão de Calor.

Apresentação e discussão das matérias lecionadas nas aulas teóricas. Resolução de problemas nas aulas teórico-práticas. Nas aulas práticas são efetuadas visitas laboratoriais e são apresentados softwares relativo à matéria lecionada.

Esta unidade curricular tem como objetivo dotar os alunos de conhecimentos aprofundados sobre equipamentos e sistemas térmicos.

Esta unidade curricular contribui para a obtenção das seguintes competências específicas:

– Dimensionamento e seleção de equipamentos térmicos;

– Projetar, dirigir a instalação e assegurar o eficiente funcionamento de sistemas térmicos.

1.  Tecnologia e equipamentos de combustão.

Combustíveis mais usados e suas propriedades. Conceitos fundamentais de combustão. Otimização da eficiência da combustão. Análise e monitorização de emissões gasosas. Analisadores de gases. Perdas de energia e rendimento. Queimadores de combustíveis gasosos e líquidos. Instalações de gás em edifícios. Concentrações máximas de referência de poluentes no interior dos edifícios.

2.  Permutadores de calor com mudança de fase. Permutadores com transferência de calor e massa.

Condensadores e evaporadores. Tubos de calor. Torres de arrefecimento. Condensadores evaporativos.

3.  Instalações de aquecimento central e produção de AQS.

Geradores de água quente e de ar quente. Potência térmica total e útil. Determinação do rendimento de uma caldeira. Cálculo do consumo de combustível. Caldeira a gás para produção de AQS e aquecimento central. Caldeiras de água quente sem condensação e com condensação. Caldeiras de biomassa. Recuperadores de calor e salamandras. Tipos de instalações de aquecimento central e AQS. Produção de AQS instantânea e com depósito. Instalações monotubo e bitubo, Controlo centralizado e local da temperatura. Unidades terminais de aquecimento: radiadores, ventiloconvetores e painéis radiantes.

4.  Sistemas solares térmicos.

Coletores solares térmicos. Tipos de coletores solares. Constituição dos coletores solares. Estudo energético do coletor. Potência térmica útil. Rendimento. Curva caraterística. Seleção do tipo de coletor mais adequado a uma dada aplicação. Orientação e inclinação dos coletores solares. Curvas de penalização. Sombreamentos. Sistemas com circulação natural e com circulação forçada. Depósito de acumulação. Bomba de circulação. Vaso de expansão. Purgadores de ar. Válvulas de segurança. Válvula misturadora termostática. Regulador de temperatura diferencial. Tubagens e isolamentos.

5.  Turbinas de vapor e turbinas de gás.

Descrição e classificação. Controlo. Eficiência. Aplicações.

NAO

• Vaz, G. C. (2024). Equipamentos Térmicos – Apresentações das Aulas Teóricas. ISEC (disponível na plataforma académica InforEstudante).
• Vaz, G.C. (2024). Equipamentos Térmicos – Textos de apoio às Aulas Teórico-Práticas:  ISEC (disponível na plataforma académica InforEstudante).
• Lawn, C. J. (1987). Principles of Combustion Engineering for Boilers. Academic Press. (disponível na Biblioteca do ISEC: 6-7-118)
• Kitto, J. B.; Rahn, C. H.; Stultz, S.C. (1992). Steam, Its Generation and Use (40th ed.). Babcock & Wilcox Co.  (disponível na Biblioteca do ISEC: 4-12-12)
• Stanford, W.; Hill, G. B. (1972). Cooling Towers: Principles and Practice: A Practical Guide to Cooling Tower Selection and Operation. (2nd  ed.). Birmingham: Carter Industrial Products. (disponível na Biblioteca do ISEC: 6-7-107)
• Day, A. R.; Ratcliffe, M. S.; Shepherd, K. J. (2008). Heating Systems, Plant and Control. Wiley-Blackwell. (disponível na Biblioteca do ISEC: 4-13-154) 
• Recknagel; Sprenger (1972). Manual de Calefacción y Climatización. Editorial Blume.  (disponível na Biblioteca do ISEC: 4-13-38)
• ASHRAE (2004). HVAC Systems and Equipment Handbook. ASHRAE.  (disponível na Biblioteca do ISEC: 4-13-110CD/111CD)
• Duffie, J. A.; Beckman, W. A. (2013). Solar Engineering of Thermal Processes (4th ed.). John Wiley.  (disponível na Biblioteca do ISEC: 4-13-84)
• Jutglar, L. (2004). Energia solar. Ceac.  (disponível na Biblioteca do ISEC: 1-11-28)
• CEN (2000). EN 12975: Thermal Solar Systems and Components – Solar Collectors. CEN.  (disponível na Biblioteca do ISEC: 2-6-995/996/997)
• Raznjevic, K. (1995). Handbook of Thermodynamic Tables (2nd ed.). Begell House, Inc. (disponível na Biblioteca do ISEC: 6-5A-27)

Bibliografia Complementar:

• Glassman, I. (1996). Combustion (3th ed.). Academic Press.
• Singer, J. G. (1993). Combustion Fossil Power: A Reference Book on Fuel Burning and Steam Generation (4th ed.). Combustion Engineering, Inc.
• Stanford, H. W. (2016). HVAC Water Chillers and Cooling Towers: Fundamentals, Application and Operation (2nd ed.). CRC Press.
• Kakac, S.; Liu, H.; Pramuanjaroenkij. Heat Exchangers: Selection, Rating and Thermal Design (3th ed.). CRC Press.
• Shah, R. K.; Sekulic, D. P. (2003). Fundamentals of Heat Exchanger Design. Wiley.