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sistema de gestĂŁo tĂŠcnica num centro desportivo Richard C. Marciano1, JosĂŠ A. Ricardo2, Pedro F. Marques3, Eliseu A. Ribeiro 4
Resumo ciatura em Engenharia EletrotĂŠcnica, da Escola Superior de Tecnologia e GestĂŁo do Instituto PolitĂŠcnico de Leiria. O projeto foi desenvolvido nas ĂĄreas da Automação Industrial, GestĂŁo de Energia e Utilização Racional de Energia, tendo-se implementado um Sistema de GestĂŁo TĂŠcnica no Centro Desportivo da Juventude Desportiva do Lis em S. RomĂŁo – Leiria. A solução implementada baseou-se nas soluçþes de automação e comunicação da Phoenix ContactÂŽ. Palavras chave — URE (Utilização Racional de Energia), AQS (Ă guas Quentes SanitĂĄrias), RSECE (Regulamento dos Sistemas EnergĂŠticos de Climatização em EdifĂcios), CEETA (Centro de Estudos em Economia da Energia dos Transportes e do Ambiente), SGT (Sistema de GestĂŁo TĂŠcnica). 1
1. INTRODUĂ‡ĂƒO Os sistemas de gestĂŁo tĂŠcnica em centros desportivos sĂŁo uma realidade ainda pouco conhecida em Portugal, estando no entanto presentes no quotidiano de paĂses com economias mais despertas para as questĂľes energĂŠticas/ambientais. As preocupaçþes, a nĂvel mundial, como a Utilização Racional de Energia (URE) demonstram, cada vez mais, que a maioria dos paĂses começa a ter uma atitude proativa em relação Ă crise energĂŠtica que o mundo atual atravessa (a maioria da energia ĂŠ proveniente da queima de combustĂveis fĂłsseis que atualmente encontram-se a preços elevadĂssimos) e com os problemas que tĂŞm atingido o meio ambiente devido ao consumo excessivo de energia (aumento do aquecimento global e escassez de recursos naturais como a ĂĄgua). [1] Um pouco por todo o mundo tem-se investido no setor da GestĂŁo de Energia (GE) e tĂŞm sido tomadas medidas para incentivar as popu ! "#
parâmetros para um sistema corporativo de GE, um bom exemplo. O principal objetivo Ê continuar a reduzir o consumo e os custos de energia que lhe estão associados. [2] $
% & das, desenvolvidas e implementadas com base em dados concretos. Os Sistemas de Gestão TÊcnica (SGT) ajudam as empresas e as organizaçþes a otimizar o uso da energia de uma forma sistemåtica, económica e ecológica desde a compra atÊ ao consumo. É neste sentido ' !
* +0 36 789: ; < = >? dos Sistemas EnergĂŠticos de Climatização em EdifĂcios – RSECE) que ' % & @ B = F
fĂcios de serviços com uma potĂŞncia de climatização igual ou superior
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Richard C. Marciano foi aluno da licenciatura em Engenharia ElectrotĂŠcnica da Escola Superior de Tecnologia e GestĂŁo do Instituto PolitĂŠcnico de Leiria, Portugal (2130902@ my.ipleiria.pt). JosĂŠ A. Ricardo foi aluno da licenciatura em Engenharia ElectrotĂŠcnica da Escola Superior de Tecnologia e GestĂŁo do Instituto PolitĂŠcnico de Leiria, Portugal (2130905@ my.ipleiria.pt). Pedro F. Marques ĂŠ Prof. Adjunto do Departamento de Engenharia EletrotĂŠcnica da Escola Superior de Tecnologia e GestĂŁo do Instituto PolitĂŠcnico de Leiria, Portugal (marques@ ipleiria.pt) Eliseu A. Ribeiro ĂŠ Prof. Adjunto do Departamento de Engenharia EletrotĂŠcnica da Escola Superior de Tecnologia e GestĂŁo do Instituto PolitĂŠcnico de Leiria, Portugal (eliseu.ribeiro@ ipleiria.pt)
www.oelectricista.pt o electricista 54
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' estes sistemas, como no caso da Alemanha. [3] Assim, o presente projeto tem como objetivo o desenvolvimento e implementação de um SGT num Centro Desportivo, permitindo a monitorização dos consumos de energia (eletricidade e Gås Natural (GN)) e ågua, e ainda a produção de à gua Quente Sanitåria (AQS) com base num sistema solar tÊrmico apoiado por uma caldeira a GN. [4] Na realização do projeto foi utilizado um autómato programåvel, assim como sistemas de aquisição dos consumos de energia e ågua. O objetivo B !
' visualizar todos os consumos de energia atravĂŠs de uma pĂĄgina Web, registar todos os dados numa base de dados, para futuras anĂĄlises do comportamento energĂŠtico do Centro Desportivo. Desta forma serĂĄ Z"
% & 9# \ _ Centro Desportivo Juvelis. Todo este processo serĂĄ apoiado atravĂŠs de açþes de sensibilização do pĂşblico em geral, dos funcionĂĄrios e dos atletas do clube. Para se ter uma noção do potencial de poupança de energia num edifĂcio basta analisar a seguinte estatĂstica: “O setor dos edifĂcios re
Portugal.â€? Ao tratar-se de um edifĂcio desportivo, frequentado por algumas centenas de atletas, temos a nosso favor o facto de o desporto ser uma cultura e um modo de vida que inspira e ensina as pessoas a empenharem-se, que com milhĂľes de espetadores pelo mundo a acompanhar vĂĄrias modalidades e atividades de conduta, e ao con " & ! _ energĂŠtica, obter-se-ĂĄ com certeza resultados positivos. De acordo com isso assume-se que as instalaçþes desportivas sĂŁo um excelente setor para se aplicar esta estratĂŠgia de sensibilização, pois existem delas por todo o mundo em que a maior parte consome uma enorme quantidade de energia. Recorrendo Ă divulgação nessas instalaçþes dos consumos e dos meios para atenuĂĄ-los, encontra-se a oportunidade de educar e inspirar as pessoas sobre comportamentos ener 3 k ' \ atividades com jovens, que sĂŁo um meio ideal para sensibilizar positivamente as geraçþes futuras. [5]
2. SITUAĂ‡ĂƒO INICIAL * ? Y & Clube Desportivo sem piscina ĂŠ de 7 m29 Z _ B & " : {| 9 2.ano. No caso Y * " & B } madamente 9 m2/ocupante, o que nĂŁo difere muito do valor padrĂŁo, e
Z _ B B = #" } <{ | 9 2.ano. Ao analisar estes valores, e considerando apenas o que vem exposto no RSECE, dĂĄ a ideia do que o edifĂcio ĂŠ bastante 3 \# ' ' dem comprometer essa conclusĂŁo – o centro em questĂŁo quase nĂŁo tem equipamentos de aquecimento ou de arrefecimento ao nĂvel da climatização, nĂŁo existindo assim consumos com o conforto tĂŠrmico, levando a que os valores sejam baixos. Um outro pormenor ĂŠ o facto
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especial ExpoRexel com recurso ao software PCWorx da Phoenix ContactÂŽ [10] e encontra-se contida no cĂŠrebro do sistema: o autĂłmato ILC130 ETH. Na Figura 3 sĂŁo apresentados os analisadores de energia da Phoenix ContactÂŽ utilizados no projeto.
Figura 3. $QDOLVDGRUHV GH HQHUJLD FRQYHUVRU ModBus/TCP
Todos os dados adquiridos e comandos disponĂveis estĂŁo acessĂveis numa pĂĄgina web existente no servidor do autĂłmato. O servidor do au do Centro Desportivo para que haja acesso exterior. Todos os dados sĂŁo gravados periodicamente e em tempo real numa base de dados alojada num servidor dentro do edifĂcio, para que mais tarde possam ser tratados (Figura 4).
4. CONCLUSĂƒO Com este SGT, o Centro Desportivo Juvelis pode sensibilizar, de um modo fĂĄcil e credĂvel, os seus utentes e colaboradores para a URE, tornando-se um dos Centros Desportivos pioneiros a instalar um sistema deste tipo. Este sistema irĂĄ permitir uma supervisĂŁo automĂĄtica dos consumos existentes de modo a que se consiga eliminar desperdĂ ! " # $ Foram ainda abordadas algumas medidas de baixo investimento que jĂĄ começaram a ser postas em prĂĄtica. A longo/mĂŠdio prazo poder % & & ' % * ! energĂŠtica atravĂŠs da gestĂŁo tĂŠcnica. + & o inĂcio foi, sem dĂşvida, a comunicação entre o autĂłmato e o controlador do sistema de AQS. O Protocolo de comunicação do controlador (VBusÂŽ) ĂŠ propriedade da marca ResolÂŽ e como tal nĂŁo sĂŁo divulgados detalhes sobre o mesmo, e deste modo nĂŁo existem bibliotecas de programação fornecidas pela Phoenix ContactÂŽ, como existem para o caso da comunicação no protocolo ModBus, mas mesmo assim foi possĂvel implementar, atravĂŠs de texto estruturado, o cĂłdigo que permitiu comunicar com o referido controlador. Os objetivos do projeto foram totalmente alcançados, sendo de salutar que ao se ter utilizado soluçþes de automação e de comunicação Phoenix ContactÂŽ, conseguiu-se que os alunos tornassem funcional, viĂĄvel e Ăştil um projeto desta dimensĂŁo, aplicado numa situação prĂĄtica da vida real como ĂŠ o caso do Centro Desportivo Juvelis. Por Ăşltimo pode-se observar o diagrama de funcionamento do sistema AQS, na 2 6& 78 ' gina Web.
Figura 4. %DVH GH GDGRV WDEHODV DWXDOL]DGDV HP WHPSR UHDO
Este sistema ĂŠ ainda acompanhado por um sistema de alarmes que gera um email para os responsĂĄveis do Centro Desportivo caso algo nĂŁo esteja dentro dos parâmetros admissĂveis como, por exemplo, a potĂŞncia da instalação elĂŠtrica exceder o valor nominal contratado, (Figura 5).
Figura 5. ([HPSOR GH XP DODUPH SRU email www.oelectricista.pt o electricista 54
Figura 6. 3£JLQD Web VHSDUDGRU ̸6LVWHPD $46
REFERĂŠNCIAS 9;< $ 2$ =$ $ & > 7? 8 ! energĂŠtica, PublindĂşstria, 2010; [2] CEEETA, “Centro de Estudos em Economia da Energia dos Transportes e do Ambienteâ€?; [3] APCER. Available: www.apcer.pt/; [4] Roca, “Datasheet CC-140, 141 & 142â€?; [5] Ceeeta-Eco. Available: www.ceeeta-eco.pt/; [6] P. Contact, “User Manualsâ€?; [7] P. Contact, “Datasheetsâ€?; 9X< = & YZ \ ^_ ` ky [9] RESOL. www.resol.de/; [10] P. C. Portugal. www.phoenixcontact.com.