Projeto de um controlador proporcional-integral para o sistema de controle de qualidade do ar de um novo sistema de controle HVAC

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Domingos Fabiano de Santana
Data de Publicação: 2015
Outros Autores: Valença, Pedro Henrique Amorim, Oliveira, Millene Caroline Albino de
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33927
Resumo: Uma sala do Perlstein Hall, da Illinois Institute of Techonology, (Chicago, IL, USA) possui um sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado (em inglês – HVAC) equipado com um sensor de gás carbônico, cujo intuito é regular diretamente a qualidade do ar e assegurar que a sala esteja em condições aceitáveis. Este procedimento, porém, pode colocar uma carga extra no sistema HVAC e aumentar o consumo de energia. Desta forma, o objetivo principal do trabalho foi o desenvolvimento e a aplicação de uma estratégia de controle de temperatura e concentração de CO2 para o sistema em questão, utilizando um controlador Proporcional-Integral (PI). Dados coletados em testes realizados na sala foram utilizados para a estimação dos parâmetros das funções de transferência e dos controladores. Inicialmente, os controladores foram testados separadamente e, em seguida, em conjunto. Pode-se observar que o controlador PI obteve bons resultados, apesar do overshoot e oscilações do sistema já observados pela literatura, conseguindo atingir o set point desejado de temperatura de 70°F e de concentração de CO2 de 150 ppm
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Este procedimento, porém, pode colocar uma carga extra no sistema HVAC e aumentar o consumo de energia. Desta forma, o objetivo principal do trabalho foi o desenvolvimento e a aplicação de uma estratégia de controle de temperatura e concentração de CO2 para o sistema em questão, utilizando um controlador Proporcional-Integral (PI). Dados coletados em testes realizados na sala foram utilizados para a estimação dos parâmetros das funções de transferência e dos controladores. Inicialmente, os controladores foram testados separadamente e, em seguida, em conjunto. Pode-se observar que o controlador PI obteve bons resultados, apesar do overshoot e oscilações do sistema já observados pela literatura, conseguindo atingir o set point desejado de temperatura de 70°F e de concentração de CO2 de 150 ppmA room of Perlstein Hall, Illinois Institute of Technology (Chicago, IL, USA) was equipped with a HVAC system with a carbon dioxide sensor, which aims to directly regulate air quality and ensure that the room has an acceptable condition. This procedure, however, can put an extra load on the HVAC system and increase energy consumption. Thus, the main objective was the development and application of a temperature control strategy and CO2 concentration for the system in question, using a Proportional-Integral (PI) controller. Data collected on tests conducted in the room were used for the estimation of transfer functions and controller. Initially, the controller was tested separately and then together. It can be seen that the PI controller obtained good results, despite of the overshoot and oscillations already observed by the literature, achieving to reach the predetermined temperature set point of 70°F and CO2 concentration set point of 150 ppmRevista GEINTECHVACControleControlador PIProjeto de um controlador proporcional-integral para o sistema de controle de qualidade do ar de um novo sistema de controle HVACinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALProjetoControladorProporcional_Souza_2015.pdfProjetoControladorProporcional_Souza_2015.pdfapplication/pdf626227https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/33927/1/ProjetoControladorProporcional_Souza_2015.pdfcc27dca020284c528d76db459f5cb215MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/33927/2/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD52123456789/339272021-09-16 11:41:42.49oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-09-16T14:41:42Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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