Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/5342
Tipo: Dissertação
Título: Monitor de parâmetros e controlador automático de condicionador de ar
Autor(es): Mamedes, Igor Moreno
Primeiro orientador: Barbosa, Andrea Teresa Riccio
Resumo: O Governo Federal Brasileiro tem demonstrado nos últimos anos a tendência de diminuir os gastos em suas contas públicas, e um dos setores que sofreu reduções foi o das Instituições Federais de Ensino Superior (IFES). Associado a elevada parcela do consumo de energia elétrica nas edificações representada pela climatização, inclusive em prédios públicos, identificou-se potencial para desenvolvimento dessa pesquisa, que visa promover eficiência energética através do controle de condicionadores de ar instalados em salas administrativas, de aula ou de professores da instituição. Com o progresso tecnológico dos últimos anos, foi possível perceber a evolução da automação em todas as áreas da sociedade, predominantemente associada com o aumento da produtividade, enquanto medidas relacionadas a eficiência energética assumiam papel coadjuvante. A literatura internacional evolui há anos a respeito de tecnologias relacionadas com controle e automação, entretanto, no Brasil, as pesquisas nesse campo ainda carecem de maiores aplicações, principalmente, investidas no setor público. Assim, esse trabalho se propõe a construir um sistema que possa coletar dados através de sensores, dos ambientes climatizados de salas de uma IFES, visando a otimização energética por meio do seu controle automático e, também obtenção de seus dados ambientais. Para isso, foi desenvolvido estudo de caso em uma sala (secretaria de pós- graduação) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, no campus de Campo Grande/MS. Para tal, na metodologia foi utilizado o Raspberry Pi, um computador de placa única de baixo custo, que disponibiliza interface de fácil conexão com periféricos, microcontroladores, além dos sensores de corrente alternada (TC) de núcleo dividido, de temperatura e pressão, de eCO2 e TVOC, de material particulado (PM10 e PM25), de movimento, de porta aberta, de temperatura e umidade, e de luz ambiente. Desenvolveu-se, portanto, hardware, firmware para os microcontroladores, e software, além da comunicação do sistema e o banco de dados, com a possibilidade de realizar o controle do condicionador de ar, quando associado a um atuador infravermelho. Os resultados obtidos descrevem a rotina de acesso e a presença de pessoas no ambiente de implementação, além de dados relacionados à temperatura, umidade, material particulado, TVOC, eCO2, corrente e consumo do aparelho de ar- condicionado do tipo split. A partir das informações coletadas foi realizada o controle e automação do condicionador de ar, que desligou quando foram identificados eventos de porta aberta por mais de três minutos e quando não detectava movimento na sala. Dessa forma, a pesquisa proporcionou contribuições econômicas devido ao melhor gerenciamento e otimização do consumo de energia elétrica do aparelho condicionador de ar e contribuições acadêmicas que, a partir dos dados obtidos pelos sensores e pela automação, podem ser utilizados para outras análises e trabalhos futuros.
Abstract: The Brazilian Federal Government has shown a tendency in recent years to streamline its public accounts, and one of the sectors that suffered reductions were the Federal Institutions of Higher Education (IFES). Associated with the high share of electricity consumption in buildings represented by air conditioning, including in public buildings, the potential for developing this research was identified, which aims to promote energy efficiency through the control of air conditioners installed in administrative room, classrooms, or teacher’s rooms of the institution. With the technological progress of recent years, it was possible to see the evolution of automation in all areas of society, predominantly associated with increased productivity, while measures related to energy efficiency assumed a supporting role. The international literature has evolved for years in technologies related to control and automation, however in Brazil; research in this field still lacks further applications, mainly invested in the state sector. Thus, this work proposes to build a system that can collect data through sensors, from air-conditioned rooms of IFES, aiming at energy optimization through automatic control and also obtaining your environmental data. For this, a case study was developed in a room (postgraduate secretariat) of the Federal University of Mato Grosso do Sul, on the Campo Grande campus. To this end, the methodology used the Raspberry Pi, a low- cost computer that provides an easy-to-connect interface with peripherals, microcontrollers, in addition to split-core current transformer (CT), temperature and pressure, eCO2 and TVOC, particulate matter (PM10 and PM25), motion, open door, temperature and humidity, ambient light sensors. Therefore, hardware, firmware for microcontrollers and software were developed. In addition to the system communication and the database, with the possibility of controlling the air conditioning through an infrared actuator. The results obtained describe the routine of access and presence of people in the implementation environment, as well as data related to temperature, humidity, particulate matter, TVOC, eCO2, current and consumption of the split air conditioner. From the information collected, the control and automation of the air conditioner was carried out, which turned off when events were identified when the door was open for more than three minutes and no movement was detected in the room. In this way, the research provided economic contributions due to the better management and optimization of the electrical energy consumption of the air conditioner and academic contributions that, from the data obtained by the sensors and automation, can be used for other analyzes and future works.
Palavras-chave: Eficiência Energética
Automação e Controle de Sistemas
Sensores e Dispositivos Eletrônicos
Energia e Meio Ambiente
Sistemas Embarcados
Energy Efficiency
Automation and Control Systems
Sensors and Electronic Devices
Energy and Environment
Embedded Systems
País: Brasil
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Restrito
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/5342
Data do documento: 2022
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Eficiência Energética e Sustentabilidade

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