Estudo de tecnologias para o controle de eficiência energética em residências / Study of technologies for the control of energy efficiency in residences
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv7n3-677Abstract
1 INTRODUÇÃO
Mediante avanço da tecnologia, cada vez mais as indústrias se mobilizam para oferecer conforto e comodidade aos seus consumidores, seja em suas residências, nos seus trabalhos e em suas atividades do cotidiano, de forma geral.
A Automação Residencial consiste em integrar diferentes tecnologias a fim de se automatizar uma residência, oferecendo maior conforto e segurança ao consumidor. É importante considerar que não se trata de um futuro próximo, mas de uma realidade.
Além de se automatizar as tarefas corriqueiras, é essencial que se tenha uma utilização de energia eficiente, isto é, utilizar mecanismos que aumentem a eficiência do consumo. A energia elétrica, em si, é de alto custo. Desta forma, faz-se necessário o desenvolvimento de novas tecnologias de geração e, em conjunto, novas formas de controle para o usuário final para que ele possa minimizar o seu consumo.
Este trabalho se trata de propor arquiteturas utilizando tecnologias de baixo custo já existentes que possam ser aplicadas ao controle de eficiência energética residencial, permitindo que o usuário final visualize o seu consumo no mês.
2 MATERIAL E MÉTODOS
Para estabelecer qual arquitetura seria proposta, fez-se necessário discutir como essa nova tecnologia seria aplicada nas residências, aonde seria instalado todos os dispositivos coletados até a visualização do usuário de seu respectivo consumo.
O módulo de transmissão deve utilizar protocolos de comunicação simples, com baixas taxas de transmissão e baixo alcance, como o Bluetooth, pois as áreas residências normalmente são muito amplas, proporcionando um consumo mínimo de energia.
O Dispositivo Central possui um módulo de memória responsável, NVRAM, por armazenar os dados enviados pelos Dispositivos Coletores, evitando a perda de dados. Ele possui também um módulo de transmissão, para enviar os dados coletados para uma central de processamento.
Apenas o Dispositivo Central possui um módulo de armazenamento, pois os custos seriam mais elevados se cada Dispositivo Coletor possuísse uma memória. Além disso, os Dispositivos Coletores não possuindo memória e se comunicando exclusivamente com o Dispositivo Central, propicia a construção de equipamentos extremamente simples, o que reduz os custos de implantação e o consumo de energia do equipamento.
O módulo de transmissão do Dispositivo Central utiliza protocolos wireless mais sofisticados, como Bluetooth ou 802.11. A utilização destes protocolos é necessária, pois este módulo será capaz de se comunicar com uma central de processamento como um computador, por exemplo.
Ao todo, serão 4 fases, partindo da coleta de dados até a visualização do usuário de seu respectivo consumo
Para a coleta dos dados – será coletada nos dispositivos coletores - será necessário utilizar um Sensor de Voltagem CA-CC, que converterá a corrente alternada, recebida do equipamento, para corrente contínua, provida pelos hardwares; e os Sensores de Corrente.
Para a transmissão - dos dispositivos coletores para o dispositivo central - dos dados será utilizado um protocolo de transmissão simples, Bluetooth, pois o mesmo tem baixo alcance, baixa taxa de transmissão, baixo custo e minimiza o consumo de energia.
Para o armazenamento desses dados será utilizada uma memória NVRam, pois esta é uma memória não-volátil, ou seja, em uma queda de energia por exemplo, ela não perde seus dados. O dispositivo responsável pelo armazenamento será o Dispositivo Central que também terá o protocolo de transmissão para enviar para o usuário, terminando assim o ciclo.
A visualização do usuário será através de um software que lerá todos os dados e irá mostrar ao usuário, através de uma interface gráfica.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Neste trabalho foi apresentada uma arquitetura para controle de energia em uma residência. Ela utiliza dois equipamentos principais, o Dispositivo Central, com capacidade de armazenamento e comunicação com um computador e os Dispositivos Coletores, mais simples e que se comunicamos com o Dispositivo Central. A arquitetura utiliza equipamentos projetados para ter um baixo custo e baixo consumo, favorecendo sua implantação na maioria das residências.
References
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