Eficiência energética em ambientes prediais utilizando rede sem fio Zigbee e Controle Fuzzy

Abstract

Inserido em um contexto que visa reduzir o consumo de energia em ambientes prediais sem prejuízo ao conforto térmico, este trabalho apresenta resultados sobre a aplicação de tecnologias de comunicação sem fio na automação predial, contribuindo para a automatização e consequente uso racional da energia elétrica. A automação sem fio visa, neste trabalho, simplificar o retrofitting em prédios já em operação. Foram utilizados aparelhos de ar condicionado do tipo split, medidores de energia e sensores de temperatura formando uma rede de sensores e atuadores sem fio ZigBee. Um computador supervisório integra atuadores e sensores. O controle do processo térmico implementado foi realizado utilizando-se módulos MeshBean compostos entre outros dispositivos por um módulo ZigBit que contém um microcontrolador ATmega128 e o transceiver RF AT86RF230. Compara-se o controle convencional on-off com controle inteligente fuzzy, que implementa um sistema especialista baseado em regras. Verificou-se que ambos os controladores foram capazes de manter o conforto térmico, porém, o controlador fuzzy o conseguiu com menor consumo de energia. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This objective of this work is the wireless intelligent building automation focusing on the rational use of energy without prejudice to the thermal comfort. The wireless approach, in this work, could better target retro-fitting of buildings, a great HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) market share in Brazil. We used split air conditioners, power meters and temperature sensors, forming a ZigBee wireless network of sensors and actuators. A supervisory computer integrates all measurements and command signals. The thermal regulation of a laboratory environment was implemented using MeshBean modules composed by a ZigBit that contains a ATmega128 microcontroller and RF AT86RF230 transceiver. We compared classical on-off and fuzzy control strategies. The fuzzy system, an expert rule based inference machine, could better take care of the different contexts in the building automation. We verified that both controllers were able to maintain the thermal comfort; however, the fuzzy controller attained it with lower energy consumption.