Nome do Projeto
Confortímetro KLIMAA - Sistema digital de sensoriamento e captura de dados ambientais prediais .
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
05/04/2021 - 05/12/2023
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
Sistemas de automação predial normalmente consistem na construção de sistemas de gestão de energia (Building Energy Management System - BEMS), segurança física e controle de acesso, proteção contra incêndio e outros sistemas. O BEMS controla aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) e sistemas de iluminação em edifícios; Mais especificamente, eles controlam os componentes primários de HVAC, como unidades de tratamento de ar , sistemas de refrigeração e elementos de aquecimento. BEMS são componentes essenciais de edifícios modernos, com tarefas com requisitos aparentemente contraditórios - minimizando o consumo de energia enquanto mantém o conforto dos ocupantes. Obras desenvolvidas com este tipo de preocupação naturalmente obtém resultados satisfatórios, porém ainda é uma melhoria limitada, pois os ambientes sempre estão sujeitos a modificações e cada um deles possuem um microclima próprio, ou seja, cada pessoa que utiliza o ambiente tem uma característica própria relacionada ao conforto climático. Com o desenvolvimento de novas tecnologias para coleta e análise de dados de variáveis climáticas, podemos melhorar ainda mais a eficiência energética e a qualidade climática em um ambiente projetado. A análise em tempo real destes dados pode ser utilizada para automatizar equipamentos que alteram estas variáveis de ambiente como, por exemplo, um sistema de calefação ou até a abertura automática de janelas, ajustando o ambiente para alcançar características de conforto próximas do ideal. Há uma grande procura por sistemas de gerenciamento para casas inteligentes, porém há poucos equipamentos que forneçam informações completas sobre o conforto térmico e ocupação do ambiente, o que gera uma lacuna no mercado em relação ao desenvolvimento de equipamentos como o confortímetro KLIMAA. Na UFPel foram desenvolvidos dois protótipos: (Vieira, 2017) apresenta um protótipo baseado em placa Arduino com capacidade de armazenar dados; ( MÜLLER, C.G.,2019) desenvolveu um novo confortímetro de baixo consumo com comunicação wi-fi, coleta de dados on-line, baseado no microcontrolador ESP-32. Ambos projetos demonstraram que é possível o desenvolvimento local da tecnologia necessária para coleta e análise de dados de variáveis climáticas e de conforto. Permitindo melhorar ainda mais a eficiência energética e a qualidade climática em um ambiente projetado. Para tornar viável a produção em massa de equipamentos como este, ele deve possuir um baixo consumo, possuir dimensões reduzidas, ter flexibilidade para sua utilização e um custo de aquisição baixo . Para suprir essa lacuna tecnológica, o presente projeto visa o desenvolvimento do confortímetro KLIMAA. que mantém as características de baixo consumo e acessibilidade on-line combinados com estratégias comerciais de manufatura e aplicações. Essa abordagem permite a UFPel a produção de tecnologia inovadora e inserção dentro da área de IoT (internet das coisas) e BEAM. Bem como geração de conhecimento nas áreas de Engenharia Eletrônica, Engenharia de Automação, Arquitetura. Com a construção do anexo FAURB prédio NZEB que foi contemplado pelo edital de chamada pública lançado pela ELETROBRAS(Procel Edifica – NZEB Brasil), a UFPel se coloca no desenvolvimento de tecnologias de ponta, em áreas chaves como eficiência energética, fontes renováveis e inteligência artificial aplicada. Esse prédio é um exemplo da necessidade de aquisição de dados de conforto e um ótima plataforma de testes.

Objetivo Geral

Desenvolvimento de um confortímetro comercial e funcional capaz de monitorar a temperatura do ar, temperatura de globo, umidade do ar, pressão e velocidade do vento, com capacidade de expansão do tipo de sensor e embarcado com tecnologia IoT (internet das coisas).

Objetivos Específicos:
Investigar detalhadamente microcontroladores com acesso a Internet e sensores disponíveis no mercado que sejam eficientes, pequenos e de baixo custo;
Comparar os dados referentes às medições com outros dispositivos de medição;
Enviar os dados para um servidor Web em que gere um histórico de cada variável meteorológica e que o usuário tenha acesso a estes dados via aplicativo ou web;

Metas:
Desenvolvimento do hardware (móvel e fixo);
Desenvolvimento do software (computador, nuvem e celular);
Estudo integrado do sistema
Apresentação do sistema final.

Justificativa

Para suprir essa lacuna tecnológica e de desenvolvimento, o presente projeto visa o desenvolvimento do confortímetro KLIMAA. que mantém as características de baixo consumo e acessibilidade on-line combinados com estratégias comerciais de manufatura e aplicações. Essa abordagem permite a UFPel a produção de tecnologia inovadora e inserção dentro da área de IoT (internet das coisas) e BEAM. Bem como geração de conhecimento nas áreas de Engenharia Eletrônica, Engenharia de Automação, Arquitetura.
Com a construção do anexo FAURB prédio NZEB que foi contemplado pelo edital de chamada pública lançado pela ELETROBRAS(Procel Edifica – NZEB Brasil), a UFPel se coloca no desenvolvimento de tecnologias de ponta, em áreas chaves como eficiência energética, fontes renováveis e inteligência artificial aplicada. Esse prédio é um exemplo da necessidade de aquisição de dados de conforto e um ótima plataforma de testes.

Metodologia

Levantamento das variáveis de interesse
Seleção dos sensores e microcontroladores a serem usados;
Teste dos sensores em relação à exatidão, precisão e acurácia nominal e a real;
Testes de consumo individuais das partes componentes;
Construção do hardware com capacidade expansiva de sensores e comunicação
Desenvolvimento do software,
Teste integrado do hardware/software em termos de consumo, acurácia e segurança.
Apresentação do produto funcional, com seu projeto especificado de forma detalhada, permitindo a produção comercial do mesmo.

Indicadores, Metas e Resultados

Como resultado final se espera um produto flexível em termos de uso e de ampla aplicação em sistemas de monitoramento interno. Capacitando a UFPel a desenvolver novos dispositivos de Automação e monitoramento residencial.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANDERSON PRIEBE FERRUGEM13
ANTONIO CESAR SILVEIRA BAPTISTA DA SILVA11
ELMER ALEXIS GAMBOA PENALOZA16
MARCELO LEMOS ROSSI8
MONICA WILGES

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CNPq / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoR$ 45.600,00UGR
Gebras / GebrasR$ 10.000,00UGR

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339030 - Material de ConsumoR$ 4.000,00
339018 - Auxílio Financeiro a EstudantesR$ 45.600,00
449052 - Equipamentos e Material PermanenteR$ 4.000,00
339039 - Outros Serviços de Terceiro - Pessoa JurídicaR$ 2.000,00

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