Optimização energética usando Inteligência Artificial (IA) no sistema HVAC

15 January 2022 por Raymond Shum
Optimização energética usando Inteligência Artificial (IA) no sistema HVAC

O equipamento HVAC funciona sob o controlo de sistemas de automação ou de um sistema de gestão de edifícios. Estes sistemas de automação têm uma operação fixa e só podem reagir ao ambiente externo e interno de acordo com a lógica programada. Os períodos de pico de procura são frequentemente os mais caros para utilizar energia e ocorrem durante as horas mais quentes do dia, quando o HVAC é o que mais necessita. O novo software de Inteligência Artificial (IA) totalmente autónomo foi concebido para proporcionar poupanças significativas e reduzir drasticamente as emissões de carbono, permitindo um edifício auto-operante. Com aplicações de IA, a optimização de variáveis como o fluxo de ar é melhor alcançada. Conservar o ar

A qualidade do ar, tanto para a humidade como para a temperatura, com um consumo de energia muito mais baixo, é também alcançável. O objectivo de criar uma simulação HVAC e eventualmente aplicar IA é reduzir a quantidade de energia utilizada e poupar tempo, automatizando tarefas frustrantes e repetitivas. O objectivo é poupar tempo e evitar tempos de paragem.


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Sistemas de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC) que representam um consumo substancial de energia até 40% do consumo total de energia em edifícios, independentemente do tipo de edifício como edifício comercial, residencial ou industrial. Os sistemas ineficientes e mal concebidos são dispendiosos de gerir, frequentemente ineficazes para manter os níveis de conforto e os principais produtores de gases com efeito de estufa. O equipamento AVAC funciona sob o controlo de sistemas de automação ou de um sistema de gestão de edifícios (BMS). Estão em vigor para salvaguardar a produção de calor/frio e assegurar a sua distribuição adequada, a fim de manter a temperatura na gama desejada. Estes sistemas de automatização têm uma operação fixa e só podem reagir ao ambiente externo e interno de acordo com a lógica programada.

 

Os períodos de pico de procura são frequentemente os mais caros para utilizar energia e ocorrem durante as horas mais quentes do dia, quando o HVAC é o que mais necessita. Alguns serviços públicos também utilizam o pico mais alto de consumo de energia de um edifício para estabelecer tarifas e aplicar taxas de procura dispendiosas. A capacidade de optimizar a quantidade de energia utilizada, a quantidade gasta em energia e a energia utilizada durante as horas de pico de procura terão um grande impacto nos custos operacionais.

 

Os técnicos de AVAC têm dificuldade em controlar os sistemas AVAC porque as condições de construção estão frequentemente a mudar. Os seguintes aspectos são o que os técnicos de AVAC estão a enfrentar:

- As necessidades de ventilação, aquecimento e arrefecimento de quaisquer edifícios estão constantemente a mudar.

- As pessoas que entram e saem dos edifícios a maior parte do tempo têm um efeito directo nas necessidades de controlo de temperatura e ventilação.

- As necessidades de AVAC são afectadas pelas actividades normalmente realizadas no interior, tais como cozinhas comerciais que necessitam de mais refrigeração e ventilação do que quaisquer escritórios do mesmo tamanho.

- Espera-se que a temperatura exterior mude consistentemente. Assim, afecta o arrefecimento e o aquecimento necessários.

 

Duas estratégias para optimizar o funcionamento dos sistemas HVAC. 1) Melhorar a eficiência dos refrigeradores que ocupavam 60% do consumo global de energia do sistema HVAC para garantir que o calor/frio seja produzido no momento certo. 2) As Unidades de Tratamento de Ar (UTA) que ocupavam 40% do consumo global de energia do sistema HVAC, uma vez que pode ser uma fonte de poupança de energia adicional para assegurar que o calor/frio é entregue na quantidade certa e no momento certo.

 

Por conseguinte, um sistema de controlo inteligente é capaz de processar os dados recolhidos em tempo real e ajustar os sistemas HVAC em conformidade.

 

Para ser um sistema eficiente de gestão de energia do edifício, excepto a partir da lógica programada que segue um conjunto de regras a um determinado horário de funcionamento baseado na hora do dia, o controlo reactivo que adapta o funcionamento do equipamento em resposta a uma mudança do tempo, ainda precisa de desenvolver um controlo preditivo que utiliza a aprendizagem da máquina para estudar os padrões de consumo de energia e ajusta o funcionamento em antecipação às condições de mudança.

 

O software de Inteligência Artificial (IA) totalmente autónomo da nova tecnologia é concebido para proporcionar poupanças significativas e reduzir drasticamente as emissões de carbono, permitindo um edifício auto-operante. O objectivo de criar uma simulação HVAC e eventualmente aplicar IA é reduzir a quantidade de energia utilizada e o custo da energia e dos picos de procura. A Inteligência Artificial (IA) provou ter aplicações benéficas na indústria HVAC, uma vez que pode melhorar ainda mais a qualidade ambiental interior e a eficiência energética. Com as aplicações de IA, a optimização de variáveis como o fluxo de ar é melhor alcançada. Conservar a qualidade do ar tanto para a humidade como para a temperatura com um consumo de energia muito mais baixo é também alcançável.

 

O software de controlo HVAC de inteligência artificial (IA) automatizado & preditivo recolhe dados das máquinas, sensores de temperatura e contadores eléctricos. Os dados são analisados em tempo real em combinação com informações externas, tais como a previsão do tempo para antecipar as necessidades térmicas. O software de controlo HVAC de inteligência artificial (IA) automatizado & preditivo envia os comandos apropriados para o equipamento HVAC. Pode desligar automaticamente o ar condicionado no escritório mesmo antes da temperatura ambiente estar demasiado fria e pode poupar dinheiro enquanto melhora o conforto. Em segundo lugar, permite aos gestores das instalações efectuar manutenção preventiva, evitar tempos de paragem e poupar tempo, automatizando tarefas frustrantes e repetitivas.