A eficiência energética, a conservação de água e a energia limpa ganharam importância na indústria da construção durante as últimas décadas. Muitos proprietários de edifícios estão cientes dos benefícios da iluminação LED e dos motores de alta eficiência, entre outras tecnologias. No entanto, os edifícios podem utilizar os recursos de forma ainda mais eficiente se os sistemas MEP forem controlados por uma plataforma inteligente. Isso cria muitas oportunidades para a Internet das Coisas (IoT).
Tradicionalmente, os sistemas prediais como iluminação, ar condicionado e aquecimento ambiente funcionam com controles manuais. No entanto, as necessidades de um edifício e dos seus ocupantes mudam constantemente e é impraticável ajustar constantemente os controlos manuais. Para atingir o desempenho máximo, os sistemas prediais devem medir as condições operacionais e ajustar-se. Isto só é possível adicionando sensores, que desempenham um papel fundamental em sistemas de edifícios inteligentes.
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Sensores e controles automáticos podem melhorar a economia de um projeto de eficiência energética. Por exemplo, um sistema de ventilação economiza muita energia se todos os manipuladores de ar estiverem equipados com motores de alta eficiência. No entanto, são possíveis poupanças ainda maiores se forem utilizados sensores de presença para ajustar o fluxo de ar.
(Leia mais: Ventilação controlada por demanda).
Selecionando o sensor certo para cada aplicação
Existe uma grande variedade de sensores e seus preços variam significativamente dependendo da aplicação. Ao selecionar sensores, há dois fatores importantes a serem considerados:
- As variáveis que devem ser monitoradas.
- A exatidão e precisão necessárias.
Freqüentemente, você descobrirá que vários sensores medem a mesma variável com métodos diferentes, e é importante selecionar a melhor correspondência para cada aplicação. Alguns sensores também são suscetíveis a condições externas, e isso pode limitar seu uso em determinadas aplicações.
Considere os sensores de ocupação usados para controlar luminárias: eles podem ser ultrassônicos, infravermelhos ou duplos. Os sensores infravermelhos requerem uma linha de visão direta entre eles e os ocupantes, enquanto os sensores ultrassônicos podem detectar ocupantes atrás de obstáculos. No entanto, os sensores ultrassônicos podem funcionar incorretamente quando estão próximos de fontes de ruído ou vibração.
Quando existem muitos métodos de detecção disponíveis para a mesma variável, podem ser esperadas diferenças no custo e na precisão. Idealmente, o sensor deve ter uma precisão adequada para a aplicação pretendida, mas uma precisão excessiva representará um desperdício de dinheiro. Os métodos de detecção mais precisos são normalmente os mais caros.
Combinando Sensores com Sistemas de Realidade Aprimorada
A combinação de sensores e Building Information Modeling (BIM) cria muitas possibilidades. Por exemplo, os modelos BIM podem ser atualizados automaticamente com as informações coletadas pelos sensores. Dessa forma, o pessoal de manutenção pode monitorar com mais facilidade equipamentos e componentes de difícil acesso. Engenheiros e outros técnicos também podem usar capacete para visualizar dados importantes durante uma inspeção no local.
A realidade aumentada é muito útil quando se trabalha com variáveis que são indetectáveis pelos humanos. Por exemplo, você pode usar dados do capacete e do sensor para “ver” diferenças de temperatura, corrente elétrica, fluxos de ar, fluxo de água dentro da tubulação, etc. Esse recurso facilita muito a solução de problemas e as inspeções, ao mesmo tempo que melhora a segurança no local de trabalho. Quando perigos como altas temperaturas se tornam visíveis com realidade aumentada, podem ser evitados mais facilmente.
A próxima geração de sensores
Segundo pesquisadores do MIT, a tecnologia fotovoltaica pode expandir enormemente as aplicações dos sensores. Sensores convencionais utilizam baterias ou fontes de energia externas, mas isso se torna impraticável para um grande número de sensores. No entanto, o problema pode ser resolvido com células fotovoltaicas em miniatura.
A tecnologia fotovoltaica proposta para sensores é muito diferente dos painéis solares convencionais. Em vez de usar células solares pesadas feitas de silício, os sensores podem usar células de perovskita de película fina, que são flexíveis e adequadas para praticamente qualquer superfície. Este conceito pode ser usado para coletar energia de qualquer fonte de luz, não apenas do sol, tanto em aplicações internas quanto externas.
- Células fotovoltaicas em miniatura podem ser combinadas com a tecnologia RFID para tornar os sensores completamente autônomos.
- Enquanto a célula fotovoltaica coleta energia de fontes de luz, a etiqueta RFID permite a transmissão de dados com consumo mínimo de energia.
As células fotovoltaicas imprimíveis são muito menos eficientes que os painéis solares convencionais, mas a sua produção de energia é suficiente para sensores. O peso leve, o baixo custo e a flexibilidade das células de perovskita também as tornam ideais para instrumentação.
Sensores com energia fotovoltaica e etiquetas RFID podem ser implantados em qualquer lugar de um edifício, reunindo informações abundantes. Um Sistema de Gestão Predial (BMS) pode usar esses dados para otimizar o consumo de energia e melhorar a eficiência.
