Nome do Projeto
Confortímetro KLIMAA - Sistema digital de sensoriamento e captura de dados ambientais prediais .
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
05/04/2021 - 05/07/2024
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
ESTHER DA COSTA LESSA
GABRIEL LEITE BESSA
MARCELO LEMOS ROSSI8
MONICA WILGES
PEDRO HENRIQUE LIMA DE MESQUITA
VITOR COSTA GOSMAO

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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