Otimização do arrefecimento de um armário de telecomunicações através de um permutador de calor ar-solo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alves, Daniel da Silva
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/9725
Resumo: A área das redes de comunicação e telecomunicações é uma das mais importantes da atualidade no contexto das novas tecnologias. As telecomunicações têm ganho uma extrema importância e relevância na vida da sociedade em geral, forçando a aquisição, por parte das empresas fornecedoras destes serviços, de mais equipamentos e dispositivos que assegurem a pronta prestação desses serviços, com a adequada cobertura geográfica. Entre os dispositivos que constituem as redes de comunicação móveis, encontram-se os armários onde são alojados os equipamentos de rádio e o restante equipamento que permite comunicar com as estações móveis (telemóveis). Estes armários apresentam características construtivas específicas e são dotados de um sistema de arrefecimento que deve garantir uma a temperatura interna de funcionamento inferior a 55 °C. Os sistemas de arrefecimento podem consumir de 30% a 50% da eletricidade total da instalação, devido ao facto de existir a necessidade de arrefecimento quase todo o ano. Posto isto, o presente estudo avalia um método passivo para o arrefecimento de um armário de telecomunicações, baseado na utilização de um permutador de calor ar-solo. De modo a simular a carga térmica dissipada pelos equipamentos de telecomunicações, foi instalada uma resistência elétrica no interior do armário de telecomunicações, que possibilitou estudar a variação da temperatura interna do armário através da realização de vários ensaios com diferentes cargas térmicas dissipadas. Posteriormente, foi analisado o desempenho do sistema de arrefecimento ensaiado, tendo como base a monitorização da temperatura no interior do armário e ao longo do permutador. Os resultados deste estudo revelam que a utilização de um permutador de calor ar-solo possui capacidades de melhorar a temperatura interna de funcionamento do armário comparativamente aos sistemas de ventilação forçada. Em simultâneo com este trabalho foi realizado outro estudo, que se baseou em analisar as variações da temperatura do solo em três locais da cidade da Covilhã, permitindo assim, conhecer o padrão da temperatura apresentado pelo solo, metro a metro, até aos 5 metros de profundidade. Os dados obtidos deste estudo, mostram que a amplitude térmica tende a diminuir com o aumento da profundidade e que a temperatura a qualquer profundidade tende a permanecer constante ao longo de 24 horas.
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Estes armários apresentam características construtivas específicas e são dotados de um sistema de arrefecimento que deve garantir uma a temperatura interna de funcionamento inferior a 55 °C. Os sistemas de arrefecimento podem consumir de 30% a 50% da eletricidade total da instalação, devido ao facto de existir a necessidade de arrefecimento quase todo o ano. Posto isto, o presente estudo avalia um método passivo para o arrefecimento de um armário de telecomunicações, baseado na utilização de um permutador de calor ar-solo. De modo a simular a carga térmica dissipada pelos equipamentos de telecomunicações, foi instalada uma resistência elétrica no interior do armário de telecomunicações, que possibilitou estudar a variação da temperatura interna do armário através da realização de vários ensaios com diferentes cargas térmicas dissipadas. Posteriormente, foi analisado o desempenho do sistema de arrefecimento ensaiado, tendo como base a monitorização da temperatura no interior do armário e ao longo do permutador. Os resultados deste estudo revelam que a utilização de um permutador de calor ar-solo possui capacidades de melhorar a temperatura interna de funcionamento do armário comparativamente aos sistemas de ventilação forçada. Em simultâneo com este trabalho foi realizado outro estudo, que se baseou em analisar as variações da temperatura do solo em três locais da cidade da Covilhã, permitindo assim, conhecer o padrão da temperatura apresentado pelo solo, metro a metro, até aos 5 metros de profundidade. Os dados obtidos deste estudo, mostram que a amplitude térmica tende a diminuir com o aumento da profundidade e que a temperatura a qualquer profundidade tende a permanecer constante ao longo de 24 horas.The area of telecommunications and communication networks is one of the most important in the current context of new technologies. Telecommunications have gained an extreme importance and relevance in the life of society, forcing companies that provide these services to increasingly acquire equipment and devices to ensure the prompt provision of these services with the appropriate geographic coverage. Among the devices that compose the mobile communication networks are the cabinets where the radio equipment is housed and other equipment that allows communication with mobile stations (mobile phones). These cabinets have specific constructional characteristics and are provided with a cooling system which must ensure an internal operating temperature of less than 55°C. In order to assure the interior’s cooling of these cabinets one can resort having diverse cooling systems. These can consume 30% to 50% of the total electricity from the facility due to need for cooling almost all year round. Therefore, the present study evaluates a passive method for the cooling of a telecommunications cabinet based on an earth to air heat exchanger. In order to simulate the thermal load dissipated by the telecommunications equipment, an electrical resistance was installed inside the cabinet, which allowed to study the cabinet’s internal temperature variation by conducting several tests with different dissipated thermal loads. Subsequently, the tested cooling system’s performance was analysed based on the temperature monitoring inside the cabinet and along the exchanger. The results of this study reveal that the use of an earth to air heat exchanger has the capability to improve the cabinet’s internal operation temperature compared to forced ventilation systems. Concurrently, another study was carried out, which was based on the analysis of soil temperature variations on three locations in the city of Covilhã, allowing to know the soil temperature pattern, meter by meter, up to a depth of 5 meters. The data acquired shows that the thermal amplitude tends to decrease with increasing depth and that the temperature at any depth tends to remain constant over 24 hours.Pires, Luis Carlos CarvalhoSilva, Pedro Nuno Dinho Pinto dauBibliorumAlves, Daniel da Silva2020-03-04T16:56:31Z2018-11-302018-10-82018-11-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/9725TID:202355454porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:50:58Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/9725Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:49:49.229737Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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