O novo sistema emprega uma rede Zigbee, uma tecnologia de rede
disponível
mundialmente que designa um conjunto de especificações para a
comunicação
sem fio entre centenas ou até eventualmente milhares de
pontos.
[Imagem: Jornal da Unicamp]
Engenheiros da Unicamp estão desenvolvendo um sistema de monitoramento
do consumo de energia elétrica que permitirá a detecção dos pontos e
dos equipamentos de maior consumo dentro da unidade residencial ou
comercial.
Rede de sensores
O novo sistema emprega uma rede Zigbee, uma tecnologia de rede
disponível mundialmente que designa um conjunto de especificações para a
comunicação sem fio entre centenas ou até eventualmente milhares de
pontos.
A Zigbee Alliance é formada por um grupo de empresas que
permite o licenciamento de sua tecnologia pelos interessados a fim de
criar novas aplicações.
"Usamos esta comunicação para que os módulos conversem sem fio
através do sistema", conta José Antonio Siqueira Dias, que coordena a
pesquisa juntamente com Elnatan Chagas Ferreira, em uma parceria com a
Eletropaulo.
A intenção é identificar onde estão os maiores consumos efetuados dentro de uma residência ou de uma empresa.
O sistema composto pelos módulos medidores de energia elétrica que avaliam os gastos, bem como a comunicação wireless entre estes módulos já está pronto para início dos testes.
São dez protótipos, instalados nas dependências do Departamento de
Eletrônica e Microeletrônica da Universidade, onde estão sendo feitas
medições que emulam os principais equipamentos eletroeletrônicos em uma
casa. Está sendo estudado o funcionamento das redes e a confiabilidade
dos módulos de medição do consumo de energia.
Ao todo, serão construídos 80 protótipos, que serão levados a campo
para uma bateria de testes de dois meses. A primeira avaliação
consistirá na comparação dos valores calculados pelo novo sistema sem
fios com os obtidos pelo medidor de energia tradicional. A tarefa de
instalação é meticulosa, pois exige a distribuição de sensores em todos
os pontos de energia elétrica da residência.
Medidores de consumo de energia
Segundo Siqueira, deu-se bastante atenção à possibilidade de
instalação dos módulos medidores de energia elétrica sem danificar as
residências e nem modificar a instalação elétrica.
Foram a seguir desenvolvidos três módulos medidores de energia
elétrica. Cada um deles mede o consumo de forma diferente, o que é
necessário por conta das várias maneiras de se distribuir a energia
dentro das casas. Estes três equipamentos poderão ser utilizados
simultaneamente.
O primeiro módulo, que é o de mais fácil aplicação e também o mais
comum, afirma Duarte, é próprio para a tomada. Assim sendo, em todo o
equipamento que puder ser desligado da tomada, insere-se esse módulo
entre ela e o equipamento, "operando como uma extensão". Há uma via de
entrada e outra de saída para serem introduzidas nas tomadas do cômodo.
O segundo módulo mede o consumo de energia elétrica de equipamentos
que emitem luz, sejam eles lâmpadas ou abajures, "já que não há como
tirar uma tomada da lâmpada e conectá-la ao equipamento", explica
Duarte.
Neste caso, um fotossensor verifica há quanto tempo a lâmpada está
ligada e há quanto tempo está desligada. O microcontrolador faz um
cálculo matemático e demonstra o quanto de energia elétrica foi
despendida. Isso é programável, e o computador devolve tais informações.
O terceiro módulo mede o consumo de energia elétrica de equipamentos
que consomem uma grande quantidade de corrente. O chuveiro elétrico é um
exemplo típico: além de gastar mais energia, também possui maior
potência. "Para a medição do chuveiro, adota-se uma garra semelhante a
um alicate amperímetro", expõe Duarte. Igualmente, através de cálculos
matemáticos, o módulo fornece a potência consumida.
Consumo inteligente
O principal objetivo do estudo foi oferecer ao consumidor uma forma
de entender o consumo de energia elétrica de cada eletrodoméstico para
poder decidir onde deve atuar para diminuir o seu consumo de energia.
A obtenção de uma média segura do consumo real leva cerca de dez
dias. "Constatamos que um terço de um mês pode ser um período
interessante para obter esses dados", expõe Duarte, pois uma semana nem
sempre dá a dimensão do consumo habitual, uma vez que as pessoas, no fim
de semana, usufruem da estrutura de suas casas de forma diferenciada
dos demais dias.
Além disso, o consumidor pode comparar o consumo medido pelos módulos
com o esperado para o equipamento. "Relacionando o consumo de cada
equipamento com uma tabela que especifica o consumo médio deles, há
condições de saber se ele exibe algum problema ou se é um modelo muito
antigo que já dá sinais de que se tornou ineficiente", comenta o
coordenador do projeto.
Futuro
Assim como em outras partes do mundo, há uma tendência no sentido de
que as tarifas praticadas pelas concessionárias no Brasil sejam
diferenciadas de acordo com o período do dia em que são usados os
eletrodomésticos nos domicílios.
"Sabendo hoje quais eletrodomésticos gastam mais energia, isso
permitirá ligá-los em horários mais convenientes para economizar," diz o
pesquisador.
Conectada a um sistema desses, estima Siqueira, a máquina de lavar
avisaria o momento de iniciar um novo ciclo de lavagem. Este sistema
poderia atuar enviando uma mensagem via celular para o proprietário da
máquina dizendo que ela estaria pronta para ser ligada.
Sabendo que são 17h30, por exemplo, e que isso poderia encarecer a
tarifa para o consumidor, o sistema perguntaria se a lavagem poderia
esperar até as 19h30.
Em outra situação, exemplifica o professor, a máquina que foi ligada
mais cedo, às 16h30, quando chega às 17h30, ao continuar operando, manda
uma mensagem do tipo: "O ciclo de lavagem que estou executando pode ser
interrompido sem nenhum problema. Quer que eu interrompa o ciclo e
continue depois das 19 horas?".
Toda esta inteligência, garante o pesquisador, tem total possibilidade de ser incorporada aos equipamentos em poucos anos.
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