1,721,089 research outputs found
Replication Data for: Typical meteorological years and heatwave datasets under present and future climate scenarios in the four main climatic regions of Catalonia
No full textThis repository contains weather data files for four cities in the main climatic zones of Catalunya, Spain — Barcelona, Lleida, Manresa and La Seu d’Urgell representing the coastal, continental, pre-coastal and pre- and Pyrenean Mediterranean climates, respectively. For each location, datasets represent typical and extreme meteorological conditions for the present (2020s), mid-term future (2050s), and long-term future (2090s).
For each city there are several sub-folders:
- BiasCorrected_CSV folder contains three comma-separated value (CSV) files, each comprising hourly weather data over 20-year periods representing the 2020s, 2050s, and 2090s. These datasets are derived from climate projections obtained through the COordinated Regional Downscaling EXperiment (CORDEX), aligned with the RCP 8.5 scenario outlined in the IPCC Fifth Assessment Report (AR5). To improve reliability, the raw projections have been adjusted for bias using historical meteorological records from local weather stations (in Barcelona - Raval, Lleida - Raimat, Manresa - Sant Salvador de Guardiola and La Seu d'Urgell) Servei Meteorològic de Catalunya. (2025, June). Metadades estacions meteorològiques automàtiques. Anàlisi Dades Obertes – Transparència Catalunya. https://analisi.transparenciacatalunya.cat/Medi-Ambient/Metadades-estacions-meteorol-giques-autom-tiques/yqwd-vj5e/about_data.
- The TMY_EPW folder includes weather files in the EnergyPlus EPW format, representing Typical Meteorological Years (TMYs). Each file provides hourly climate data for a full year, covering all key variables required for building thermal simulations, such as air temperature, relative humidity, atmospheric pressure, wind speed and direction, and global horizontal irradiance. These files are constructed from 20-year climate series corresponding to the present (2020s), mid-century (2050s), and end-century (2090s) periods, using a standardized method that selects the most representative months across the time spa.
- The Heatwaves_EPW folder contains annual weather files in EPW format for EnergyPlus simulations, specifically representing years with significant heat wave (HW) events. For each 20-year period and city, selected years include those marked by the most intense, longest, and most intense heat waves identified within the dataset. One representative file is provided for each time slot: Present (2006–2025), Mid-century (2041–2060), and End-century (2081–2100)
Study of energy savings and environmental and economic impact of resilient cooling technologies in existing buildings
No full textEcosystems and the built environment are greatly impacted by climate change brought on by human activity. Due to its alterations, local extreme events occur more frequently and more severely, increasing their fatalities and economic costs. The Mediterranean area is particularly affected by heatwaves, which are extremely critical for health and productivity of people inside the dwellings as well as for energy consumptions related to cooling demand. These events also increase the chance of power outages, which disable the operation of electrically powered cooling systems like air conditioning, raising the likelihood of indoor overheating. For these reasons, buildings play a crucial part in mitigating the effects of changing climate, in the optic of being resilient to new average conditions and extreme events. Resilience describes the ability of a building to withstand or recover from disruptions, taking advantage from its design and/or adopting appropriate strategies for returning to original conditions in a fast and efficient manner. This study investigated the resilience of different cooling technologies in the most common construction in Catalan building stock during present and future climatic conditions, heatwaves and power outages, evaluating also their impact on energy consumptions, environment and costs. The techniques implemented in the model include green roof, blinds, advanced windows, natural ventilation, air conditioning and their combinations. Typical years and heatwaves for the city of Barcelona have been created for three time periods, Present, Mid Future and Long Future. They have been modelled using dynamical downscaled Regional Climate Models, climate projections based on IPCC scenarios. Power outages have been simulated in some of these scenarios, following a new methodology that predicted their occurrence during the days and the hours with higher exposition to this risk. Resilience was assessed using indicators that take into account the linear correlation between the grade of overheating inside a dwelling and the severity of outdoor conditions. Thermal comfort and survivability have been also investigated, evaluating sensations of building’s occupants related to indoor air temperature and relative humidity. In some cases, hours of exceedance and evolution of operative temperature inside the most critical apartments have been visualized. A potential scenario for future electric generation was simulated, based on the plan of the Spanish government for reducing emission by 2030, in order to evaluate the impact of passive measures in the reduction of primary energy use, carbon emissions and costs associated with the use of air conditioning. The original building presented acceptable levels of resilience, while thermal comfort conditions resulted poor, especially during heatwaves. The application of the different cooling technologies significantly helped in the improvement of resilience and survivability inside the dwelling. However, their performances reduced in the future scenarios, especially in the ones presenting severe outdoor conditions. Air conditioning resulted the best solution for avoiding overheating inside the apartments, especially in case of heatwaves. On the other hand, natural ventilation achieved good results in the improvement of resilience and comfort, as well as in the reduction of cooling and total energy demand of the building. Combinations of several passive measures resulted necessary for maintaining suitable conditions in case of power outages and reducing environmental impact and costs related to the use of air conditioning, which confirmed the importance of the building envelope condition
Diseño de una práctica docente para el estudio térmico de una placa electrónica
Full text linkL’objectiu d’aquest projecte és dissenyar una pràctica docent sobre l’estudi tèrmic d’una placa electrònica, en el marc de l’assignatura de Termotècnia del cuart curs del Grau d’Enginyeria Tècnica Industrial(GETI i GETIAE) de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Tècnica de Barcelona (ETSEIB), de la Universitat Tècnica de Catalunya (UPC). Com a punt de partida, s’utilitzaran els resultats d’un treball fi de grau anterior, en el cual es va realitzar un anàlisis tèrmic en equips electrònics, en concret d’una placa de circuit imprès, Raspberry Pi. En aquest, s’estudia el refredament del xip de la CPU i es proposen mètodes de refrigeració mitjançant adhesius tèrmics, dissipadors i ventiladors. En el present projecte es planteja un enfocament docent per el desenvolupament de la pràctica de laboratori, adaptat als continguts impartits en l’assignatura de Termotècnia. S’utilitzen els resultats obtinguts en el treball previ i es prepara un protocol a seguir durant la pràctica docent mitjançant l’elaboració d’un guió i un informe que els estudiants ompliran durant la realització de la pràctica al laboratori. Durant la pràctica, l’estudiant haurà d’obtindre temperatures en diferents punts d’estudi, fer proves d’estrès al xip de la CPU, llegir i interpretar l’evolució temporal de la seva temperatura, així com la selecció de 3 tipus de dissipadors amb la seva corresponent justificació. També es proposarà la utilització d’un ventilador per millorar la dissipació de calor. La pràctica dissenyada permetrà als alumnes reforçar els conceptes estudiats durant l’assignatura de Termotècnia, sobre els mecanismes de transferència de calor aplicats en el cas del xip de la CPU de la placa Raspberry Pi, i analitzar problemes reals que presenten els equips electrònics, com la dissipació de calor dels seus components. S'ha dissenyat un guió i informe de la pràctica que proporcionen els recursos necessaris i les activitats a realitzar al laboratori. A més, s'ha preparat un codi en llenguatge Python que permet llegir les taules de dades per automatitzar la representació gràfica de les temperatures i així concentrar el temps de la pràctica en l'anàlisis tèrmic. Es van fer diverses proves amb professors i alumnes per tal de d’evaluar la pràctica i així fer propostes de millora. Paral·lelament, es detallarà la instal·lació del sistema operatiu i com es configura una Raspberry Pi, la instal·lació de diverses llibreries en l’entorn Python, així com les comandes útils per monitoritzar paràmetres tèrmics i electrònics al terminal
Desenvolupament d’un model numèric per a l’anàlisi tèrmica de prototips de refredament radiatiu
No full textLa demanda energètica per als sistemes de climatització continua creixent. Els sistemes de refrigeració tradicionals consumeixen grans quantitats d’electricitat, sovint generada a partir d’energies no renovables, contribuint així a l’agreujament de l’efecte hivernacle. En aquest context, els materials de refredament radiatiu emergeixen com una alternativa eficient, ja que no requereixen consum energètic extern i poden ser més econòmics. Aquests materials dissipen calor cap a l’espai exterior a través de la finestra atmosfèrica (8-13 μm). A més, els materials més recents són selectius, la qual cosa els permet tenir una alta emissivitat dins d’aquesta finestra i una emissivitat reduïda fora d’aquesta, minimitzant així la calor absorbida de l’atmosfera. En aquest projecte, es desenvolupa un model numèric per a l'anàlisi tèrmica de prototips els quals s’utilitzen per al testeig de materials de refredament radiatiu. Inicialment, es crea un model gris mitjançant ANSYS, que permet una primera validació usant resultats experimentals disponibles. Aquest model es valora per identificar les seves limitacions abans de passar a una versió més avançada: un model per bandes desenvolupat amb codi Python que executa ANSYS a través de l’API PyMAPDL. Amb la validació del model per bandes, es realitza un estudi paramètric de dos prototips per a determinar com els canvis en les seves geometries afecten el rendiment de refredament radiatiu
Systematic analysis of resilience in Mediterranean existing buildings
No full textCurrently, the consequences of climate change on people's daily lives are becoming increasingly visible and severe. The significant increase in severe weather events, such as droughts, torrential rains, or heatwaves, has a profound impact on living and housing conditions, especially for the most vulnerable groups in society. This is why research on sustainability and energy efficiency is gaining so much importance, aiming to mitigate global warming or at least reduce its rapid escalation. One of the most palpable consequences for everyone is the rise in energy consumption and emissions resulting from climate change in buildings, coupled with the growing difficulty of achieving suitable conditions for their occupants. Hence, studies on their resilience to high temperatures, especially heatwaves, have surged in recent years. The issue around which this project revolves is that these building resilience studies require significant time and effort, both in conducting simulations of their behaviour in current and future climate data and in analysing the data obtained. To arrive at a viable solution, a new methodology is proposed, aiming to achieve a more automated and efficient process for deriving valid conclusions from the vast volume of data generated in these studies. Once the current methodology followed in these studies and the indicators used to assess building resilience and occupant comfort are examined, this project develops a set of Python scripts to reduce the time required for simulating different scenarios and performing calculations of all the resilience and comfort indicators needed for the study. Additionally, scripts are also developed to generate graphical visualizations aiding in understanding and evaluating both the ambient climatic conditions and the indoor conditions of the buildings, along with the results obtained from calculations related to resilience and thermal comfor
Development and analysis of selective radiative cooling material models in building simulation software
No full textEls sistemes de refrigeració són una característica bàsica en moltes parts del món per aconseguir confort tèrmic en els edificis. Els sistemes de refrigeració tradicionals basats en cicles de refrigeració consumeixen grans quantitats d'electricitat, que sovint es genera a partir de fonts no renovables, cosa que agreuja l'efecte hivernacle. En aquest sentit, els materials de refrigeració radiativa passiva es postulen com una solució per minimitzar la demanda de refrigeració en els edificis. Els materials de refrigeració radiativa dissipen la calor a través de la finestra atmosfèrica (8-13 μm) cap a l'espai exterior sense consumir energia addicional. La superfície terrestre també irradia calor cap a l'espai exterior a través de la finestra atmosfèrica per mantenir la seva temperatura relativament constant al llarg del temps. No obstant això, la característica clau dels materials de refrigeració radiativa és tenir una emissivitat molt alta (prop de 1) en la finestra atmosfèrica, maximitzant així el potencial de refrigeració del material. Recentment, s'han dissenyat materials selectius per tenir alta emissivitat en la finestra atmosfèrica, però al mateix temps una emissivitat mínima fora d'aquesta, per reduir al mínim la calor absorbida de l'atmosfera en aquesta part de l'espectre, maximitzant el poder de refrigeració del material durant el dia. En aquest projecte s'ha estudiat l'impacte en la demanda energètica d'implementar un material selectiu similar a una pintura, a un sostre per convertir-lo en un sostre fresc utilitzant l'eina de simulació EnergyPlus. No obstant això, EnergyPlus només té un model d'emissivitat constant incorporat, de manera que no encapsula el comportament real d'un material selectiu real. Per resoldre això, s'ha desenvolupat un script en Python per dur a terme l'anàlisi amb l’emissivitat depenent del espectre, que després s'ha acoblat a EnergyPlus per executar la simulació. Aquestes simulacions s'han estudiat amb tres conjunts de dades climàtiques de Barcelona: el present, el futur a mitjà termini (2041-2060) i el futur a llarg termini (2081-2100). Els resultats mostren que, per al mateix edifici, implementar aquesta solució de refrigeració passiva reduiria la demanda energètica total respecte el cas sense sostre fresc en un 6,7% en el present, un 14,6% en el futur a mitjà termini i un 22,4% en el futur a llarg termini
Development and analysis of selective radiative cooling materials in different climate regions of Catalonia in the most typical residential building
No full text- …
