Sistema de controle baseado em psicrometria aplicado à sistemas HVAC: estudo de caso, sala limpa do Instituto itt Chip / UNISINOS
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9114 |
Resumo: | O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo sistema de controle baseado em psicrometria aplicado a sistemas HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning). A proposta objetiva a redução do consumo de energia do sistema HVAC de uma sala limpa do Instituto Tecnológico em Semicondutores – ITT Chip / UNISINOS. No estudo é realizada uma revisão aos fundamentos e princípios de psicrometria, uma revisão bibliográfica, a auditoria da engenharia de controle e automação do sistema legado, o desenvolvimento e integração de um sistema supervisor, e o desenvolvimento da estrutura de controle do sistema proposto. Este sistema consiste em uma lógica estruturada condicional que determina com base no cálculo de entalpias e cargas térmicas os valores de referência para os controladores PIDs e a condição de ciclo que o sistema deve operar. A sintonia dos parâmetros dos controladores PIDs foi realizada baseada nos modelos do processo. Uma análise do desempenho do sistema de controle proposto frente ao seguimento de referência e rejeição de perturbações sob diferentes cenários assim como uma análise do consumo energético é realizado e comparado com o sistema legado. Os resultados revelam a efetividade do sistema proposto devido a ter um desempenho superior e um consumo de energia menor frente ao sistema legado. |
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No estudo é realizada uma revisão aos fundamentos e princípios de psicrometria, uma revisão bibliográfica, a auditoria da engenharia de controle e automação do sistema legado, o desenvolvimento e integração de um sistema supervisor, e o desenvolvimento da estrutura de controle do sistema proposto. Este sistema consiste em uma lógica estruturada condicional que determina com base no cálculo de entalpias e cargas térmicas os valores de referência para os controladores PIDs e a condição de ciclo que o sistema deve operar. A sintonia dos parâmetros dos controladores PIDs foi realizada baseada nos modelos do processo. Uma análise do desempenho do sistema de controle proposto frente ao seguimento de referência e rejeição de perturbações sob diferentes cenários assim como uma análise do consumo energético é realizado e comparado com o sistema legado. Os resultados revelam a efetividade do sistema proposto devido a ter um desempenho superior e um consumo de energia menor frente ao sistema legado.The present work presents the development of a new control system based on psychrometrics applied to HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) systems. The purpose aims to reduce the energy consumption of the HVAC system of a cleanroom of the Technological Institute in Semiconductors - ITT Chip / UNISINOS. The study reviews the fundamentals and principles of psychometrics, a literature review, the audit of control engineering and automation of the legacy system, the development, and integration of a supervisory system, and the development of the proposed control structure of the system. This system consists of a structured control logic that determines based on the calculation of enthalpies and thermal loads the reference values for the PID controllers and the cycle condition that the system must operate. The tuning of the PID controller parameters was performed based on the process models. An analysis of the proposed control system performance against reference tracking and disturbance rejection under different scenarios as well as an analysis of energy consumption is performed and compared with the legacy system. The results reveal the effectiveness of the proposed system due to its superior performance and lower power consumption compared to the legacy system.NenhumaPereira, Tiago Anacletohttp://lattes.cnpq.br/4373106214035171http://lattes.cnpq.br/7899183834952426Porciúncula, Cleiton Bittencourt dahttp://lattes.cnpq.br/8115294330143644Goytia Mejia, Rodrigo IvanUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUnisinosBrasilEscola PolitécnicaSistema de controle baseado em psicrometria aplicado à sistemas HVAC: estudo de caso, sala limpa do Instituto itt Chip / UNISINOSACCNPQ::Engenharias::Engenharia ElétricaHVACControle PIDPsicrometriaSala limpainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9114info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSORIGINALTiago_Anacleto Pereira P.pdfTiago_Anacleto Pereira P.pdfapplication/pdf6504436http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/9114/1/Tiago_Anacleto+Pereira+P.pdf32190c7284c7805c25e4048e730a0494MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/9114/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52UNISINOS/91142020-05-08 15:28:16.243oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestopendoar:2020-05-08T18:28:16Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false |
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