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case-study
building digitalization ENERGIA INTELIGENTE PARA EDIF�CIOS INTELIGENTES 0JWXYNS <FLSJW Gerente de vendas de produtos wireless na Rutronik /�WLJS 'FW^QF Vice-Presidente de vendas na EnOcean (Fonte: Relatório de medição do Instituto ECOLOG, 2009)
A Internet das Coisas (IoT) Ê hoje um recurso permanente de casas, apartamentos, prÊdios de escritórios, aeroportos e hospitais. Os sistemas wireless de iluminação, aquecimento e segurança, alÊm de novos serviços, proporcionam maior comodidade e conforto, serviços de construção mais eficientes e melhores e menores consumos de energia. Geralmente, os sensores são alimentados por baterias, o que, por vårios motivos, não Ê ideal. A recolha de energia Ê uma alternativa atrativa.
4 XZHJXXT ITX XJSXTWJX J HTSYWTQFITWJX XJR â&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹTX FQNRJSYFITX F GFYJWNF Sŕ¤&#x2021;T KTN UZWF XTWYJ UTNX JXYJX TKJWJHJR [ŕ¤&#x2026;WNFX [FSYFLJSX :RF [J_ que nĂŁo dependem de cabos ou tomadas, eles podem ser posicionaITX JR VZFQVZJW QZLFW J RT[NITX IJ RFSJNWF â&#x20AC;ŤÜŤâ&#x20AC;ŹJ]ŕ¤&#x2018;[JQ JSYWJ FX IN[NXŕ¤&#x2DC;JX de um espaço. Mas eles nĂŁo tĂŞm um fornecimento ilimitado de enerLNF 6ZFSIT F GFYJWNF JXYN[JW [F_NF T ZYNQN_FITW UFWYNHZQFW Oŕ¤&#x2026; YJWŕ¤&#x2026; T YNUT HJWYT IJ GFYJWNF TZ UWJHNXFWŕ¤&#x2026; IJ HTRUWFW ZR 5FWF XNXYJRFX RFNTWJX espera-se que os gerentes das instalaçþes planeiem e implementem a aquisição e substituição de baterias. Aqui â&#x20AC;&#x201C; e em aplicaçþes industriais â&#x20AC;&#x201C; a tarefa de monitorizar tantas baterias e substituĂ-las preventi[F TZ WJFYN[FRJSYJ ŕ¤? HJWYFRJSYJ ZR IJXFâ&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹT Outro aspeto a ser considerado ĂŠ o peso para o meio ambiente â&#x20AC;&#x201C; estimativas admitem que 10 triliĂľes de sensores IoT XJR â&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹTX JXYFWŕ¤&#x2021;T JR XJW[Nŕ¤&#x2039;T IJSYWT IJ FQLZSX FSTX ࣲ SJHJXXŕ¤&#x2026;WNT RNQMŕ¤&#x2021;T IJ YTSJQFIFX de lĂtio para o mesmo nĂşmero de baterias â&#x20AC;&#x201C; esta ĂŠ a quantidade exYWFŕ¤&#x2018;IF JR FSTX 2JXRT VZJ T Qŕ¤&#x2018;YNT INXUTSŕ¤&#x2018;[JQ KTXXJ XZâ&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹHNJSYJ ZRF mineração tĂŁo extensa teria um impacto severo no meio ambiente. AtĂŠ ao momento, ainda nĂŁo existe um mĂŠtodo de reciclagem que permita WJHZUJWFW Qŕ¤&#x2018;YNT XZâ&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹHNJSYJ UFWF WJZYNQN_Fŕ¤&#x2039;ŕ¤&#x2021;T JR GFYJWNFX 4 RJXRT XJ aplica a outros metais pesados tĂłxicos nas baterias, entre eles mercĂşWNT HMZRGT Hŕ¤&#x2026;IRNT J Sŕ¤&#x2018;VZJQ Uma alternativa para as baterias sĂŁo as fontes de alimentação por cabo, mas isso implica uma carga de trabalho e despesas substanciais, principalmente em reformas e ampliaçþes. Os sensores e conYWTQFITWJX XJR â&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹTX VZJ WJHTQMJR JSJWLNF INWJYFRJSYJ IT FRGNJSYJ â&#x20AC;&#x201C; atravĂŠs de diferenças de movimento, luz ou temperatura â&#x20AC;&#x201C; sĂŁo simUQJX J Xŕ¤&#x2021;T Yŕ¤&#x2021;T â&#x20AC;ŤÜŤâ&#x20AC;ŹJ]ŕ¤&#x2018;[JNX HTRT TX RT[NITX F GFYJWNF *QJX UJWRNYJR VZJ www.oelectricista.pt o electricista 72
sensores e interruptores trabalhem sem necessidade de manutenção, sem dependĂŞncia de fontes externas de energia e podem ainda ser NSXYFQFITX HTSKTWRJ SJHJXXŕ¤&#x2026;WNT ST JINKŕ¤&#x2018;HNT
ENERGIA DO MOVIMENTO... A recolha de energia cinĂŠtica envolve a geração de energia usando energia cinĂŠtica (movimento). Por exemplo, controlar um interruptor UTIJ FYN[FW ZR HTS[JWXTW IJ JSJWLNF JQJYWTRJHŕ¤&#x2020;SNHT VZJ LJWF JSJWLNF XZâ&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹHNJSYJ IT HTRFSIT IT NSYJWWZUYTW UFWF QNLFW TZ IJXQNLFW JQJYWTITRŕ¤?XYNHTX TZ Qŕ¤&#x2020;RUFIFX FHNTSFW HTSINŕ¤&#x2039;ŕ¤&#x2DC;JX IJ NQZRNSFŕ¤&#x2039;ŕ¤&#x2021;T TZ HTSYWTQFW persianas. O EnOcean usa este princĂpio para comutadores sem bateria com um mĂłdulo de comutador PTM integrado. O seu interior comGNSF T HTS[JWXTW IJ JSJWLNF JQJYWTRJHŕ¤&#x2020;SNHT *(4 HTR ZR Rŕ¤&#x2013;IZQT IJ Wŕ¤&#x2026;INT Jâ&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹHNJSYJ 8J T NSYJWWZUYTW KTW RT[NIT FUJSFX RR T LJWFITW UWTIZ_ F JSJWLNF SJHJXXŕ¤&#x2026;WNF UFWF HWNFW ZR YJQJLWFRF VZJ UTIJ XJW ZXFIT UFWF JS[NFW ZR XNSFQ IJ HTSYWTQT ZXFSIT ZR UFIWŕ¤&#x2021;T IJ Wŕ¤&#x2026;INT de baixa energia para o recetor. Pressionar e segurar permite que o X\NYHM envie outro telegrama, por exemplo, para diminuir a iluminação ou alterar a cor da luz. Este princĂpio permite a criação de interruptores que nĂŁo precisam de diferir visualmente dos projetos tradicionais â&#x20AC;&#x201C; dispositivos simples de TS TKK controladores de IT\S ZU controlos deslizantes ou botĂľes rotativos para controlar a intensidade da luz e cor, aquecimento, entretenimento domĂŠstico ou sistemas de segurança. Eles estĂŁo semUWJ INXUTSŕ¤&#x2018;[JNX J VZFQVZJW UJXXTF SF HFXF UTIJ ZXŕ¤&#x2026; QTX .XYT YTWSF TX RFNX Kŕ¤&#x2026;HJNX IJ RFSZXJFW IT VZJ ZRF FUQNHFŕ¤&#x2039;ŕ¤&#x2021;T VZJ UWJHNXF IJ XJW aberta e ativada antecipadamente num smartphone ou YFGQJY O mesmo mĂŠtodo ĂŠ adequado para aplicaçþes como sensores de HTSYFHYT IJ OFSJQFX VZJ XNSFQN_FR XJ ZRF OFSJQF JXYŕ¤&#x2026; FGJWYF TZ UFWF XJSXTWJX IJ ŕ¤&#x2026;LZF VZJ ZXFR ZR RFYJWNFQ VZJ XJ J]UFSIJ FT FGXTW[JW
O PADRĂ&#x192;O ENOCEAN WIRELESS O EnOcean Wireless ĂŠ internacionalmente standardizado como ISO/ .*( J UTWYFSYT ŕ¤? Yŕ¤&#x2021;T LQTGFQRJSYJ JRUWJLŕ¤&#x2026;[JQ VZFSYT WiFi ou Bluetooth. Ă&#x2030; especialmente otimizado para soluçþes sem â&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹTX HTR HTSXZRT IJ JSJWLNF JXUJHNFQRJSYJ GFN]T HTR SJHJXXNIFdes energĂŠticas asseguradas pela recolha de energia. O comprimento mĂnimo do telegrama de saĂda leva apenas 1 milissegundo com uma taxa de dados de 125 kbit/s. Dentro de 40 ms, os telegramas Xŕ¤&#x2021;T WJUJYNITX [ŕ¤&#x2026;WNFX [J_JX (TRT JQJX Xŕ¤&#x2021;T JS[NFITX JR NSYJW[FQTX FQJFYŕ¤&#x2013;WNTX FX HTQNXŕ¤&#x2DC;JX JSYWJ TX YJQJLWFRFX â&#x20AC;ŤÜŞâ&#x20AC;ŹSFNX UTIJR XJW J[NYFIFX J [ŕ¤&#x2026;WNTX HTRZYFITWJX J XJSXTWJX UTIJR XJW HTSYWTQFITX XNRZQtaneamente. Cada mĂłdulo EnOcean wireless possui um nĂşmero de identificação de 32 bits que permite uma alta segurança de transmissĂŁo. O alcance wireless ĂŠ de atĂŠ 300 m ao ar livre e cerca de 30 m dentro dos edifĂcios. 4 UFIWŕ¤&#x2021;T SF *ZWTUF ZXF F GFSIF IJ KWJVZŕ¤&#x17D;SHNF IJ 2-_ *XYFX TSIFX IJ Wŕ¤&#x2026;INT UTIJR UJSJYWFW JKJYN[FRJSYJ SFX UFWJIJX J oferecer desempenho robusto de transmissĂŁo. Ao mesmo tempo, a saĂda de alta frequĂŞncia ĂŠ 100 vezes menor do que com as soluçþes tradicionais de cabos.