Trabalho sobre sistema de ar cond.

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TRABALHO DE GRADUAÇÃO

PROJETO E AUTOMAÇÃO DE UM SISTEMA
DE AR CONDICIONADO HÍBRIDO

Antônio Cássio Araújo Miranda
Hamilson Leão Pires de Castro Freitas

Brasília, setembro de 2010

UNIVERSIDADE DE BRASILIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

UNIVERSIDADE DE BRASILIA
Faculdade de Tecnologia

TRABALHO DE GRADUAÇÃO

PROJETO E AUTOMAÇÃO DE UM SISTEMA
DE AR CONDICIONADO HÍBRIDO

AntônioCássio Araújo Miranda
Hamilson Leão Pires de Castro Freitas

Relatório submetido como requisito parcial para obtenção
do grau de Engenheiro de Controle e Automação

Banca Examinadora
Prof. Adolfo Bauchipiess, UnB/ ENE (Orientador)
Prof. Marco A. Egito Coelho, UnB/ ENE
Prof. João M. D. Pimenta, UnB/ ENM

ii

Dedicatória(s)
Dedico a todos aqueles que
colaboraram direta ouindiretamente para
a conclusão deste trabalho.

À minha família, eterna fonte de
inspiração.

Cássio Miranda

Hamilson Leão

iii

RESUMO
O presente trabalho visa desenvolver um sistema de controle e automação de forma a
otimizar o consumo de energia e obter conforto térmico através de uma boa operação do
sistema híbrido. Primeiramente, é feito uma revisão teórica sobre os assuntos a seremabordados no trabalho. Faz-se uma breve revisão sobre sistemas de refrigeração, psicrometria,
PMV, redes wireless e sensores. Em seguida, apresenta-se os cálculos e o projeto para o
sistema de ar-condicionado do LARA - Laboratório de Automação e Robótica. Nesse ponto é
realizado uma análise do funcionamento do sistema proposto, bem como a justificativa para
escolha de componentes. Então, sãoapresentados os projetos de Hardware dos módulos a
serem utilizados no sistema, o qual é composto de quatro módulos, sendo três sensores e um
atuador. Depois, foram feitos testes com diferentes estratégias de controle. Para cada uma foi
feito um programa em VBS (Visual Basic Script) que foi utilizado no software Action View, o
qual é um supervisório e um meio de geração de dados para análise doprocesso. Finalmente,
foi realizada uma análise e discussão dos dados obtidos. Os resultados das estratégias de
controle foram analisados, focando, principalmente, no conforto térmico através do cálculo do
PMV.
Palavras Chave: integração, ar-condicionado, híbrido, wireless, microcontrolador.
ABSTRACT
The present work aims to develop a system of control and automation to optimize
energyconsumption and achieve thermal comfort through good operation of the hybrid
system. Firstly, a theoretical review of the issues to be addressed in this paper is shown. A
brief review of refrigeration systems, psychrometric, PMV, wireless networks and sensors is
described. Then the calculations and design for the system of air-conditioned LARA Laboratory for Automation and Robotics are presented. Atthis point an analysis is carried out
of the operation of the proposed system, as well as the reasons for choosing the components.
Then, we present the hardware design of the modules to be used in the system, which
consists of four modules, three sensors and one actuator. Then tests were performed with
different control strategies. For each one was made a program in VBS (Visual Basic Script)that was used in the software Action View, which is a SCADA and a means to generate data
for analysis of the process. Finally, we performed an analysis and discussion of results. The
results of control strategies were analyzed, focusing mainly on thermal comfort through the
calculation of PMV.
Keywords: Integration, air-conditioning, hybrid, wireless, microcontroller
iv

SUMÁRIO
1INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 1
1.1 OBJETIVO ......................................................................................................................... 2
1.2 METODOLOGIA ............................................................................................................... 2
1.3...
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