Projeto de um sistema automático de controle de luz artificial com base na iluminação natural para a redução do consumo de energia

• Autor(a) principal: Silva, Maurício Gonçalves da
• Data de Publicação: 2014
• Outros Autores: Taschetto, Rodrigo Lacerda
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8175
• topic: Engenharia de Controle e Automação; Iluminação de interiores - Automação; Microcontroladores; Sensoriamento remoto; Energia - Conservação; Interior lighting - Automation; Microcontrollers; Remote sensing; Energy conservation

Atualmente, muitos estudos na área de iluminação estão voltados para as questões relacionadas à eficiência energética, redução do consumo de energia e saúde ocupacional, através de um maior conforto visual para os usuários. O avanço da microeletrônica e o surgimento da tecnologia LED permitiram que fossem desenvolvidos novos projetos relacionados à automatização dos sistemas de iluminação de ambientes, além de proporcionar um maior controle de recursos e gerenciamento de gastos desnecessários. Baseado nestas premissas, este projeto objetivou desenvolver um sistema que controlasse automaticamente a iluminação artificial de um laboratório de sistemas térmicos, localizado na Pontifícia Universidade Católica do Paraná, buscando manter os níveis necessários de iluminamento e conforto visual para os usuários, através do controle da intensidade luminosa de cada uma das luminárias da sala, aproveitando a iluminação natural, com o intuito de reduzir o consumo de energia. No desenvolvimento do projeto foram utilizados módulos específicos de microcontroladores, cujo conceito baseia-se na modulação por largura de pulso (PWM), tendo como finalidade controlar a tensão média aplicada às lâmpadas de LED. Sensores de luminosidade instalados em cada uma das luminárias fazem as medições do nível de iluminamento, que servem como base para o ajuste automático. Para evitar que as lâmpadas fiquem acesas desnecessariamente na ausência de pessoas na sala, sensores de presença desligam a iluminação após um tempo pré-determinado. Para que usuários e administradores tenham acesso a comandos, configurações e informações do sistema, o projeto previu uma interface humano-máquina (IHM) que se comunica com os módulos instalados em cada uma das luminárias através da comunicação por rádio frequência, utilizando o meio de transmissão sem fio. Sabendo que eventualmente o laboratório é utilizado para ministrar cursos e palestras, utilizando projetores, foi previsto na IHM uma função que controla o percentual de iluminamento de cada uma das luminárias, previamente programado, fazendo com que as lâmpadas que estão mais próximas da tela fiquem com menor luminosidade e, à medida que se afasta da tela o nível de iluminamento aumenta gradativamente. Como o objetivo principal do projeto é a redução do consumo de energia, foram previstos estudos comparativos dos níveis de iluminamento do laboratório, antes e depois da implantação do sistema, que mostraram uma redução de aproximadamente 22,28% no consumo de energia, sem diminuir as condições ergométricas de trabalho.