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Type: TESE DIGITAL
Title: Dispositivo automático micro controlado para ajuste da temperatura e economia de água em chuveiros
Title Alternative: Automatic micro controlled device for temperature adjusting and saving water in showerheads
Author: Landulfo, Fernando, 1966-
Advisor: Kurka, Paulo Roberto Gardel, 1958-
Abstract: Resumo: Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de monitoramento e controle automático de temperatura e vazão para chuveiros. O principal objetivo é reduzir as perdas de água, entre o instante da abertura dos registros de controle e o efetivo inicio do banho, independente do tipo de aquecedor utilizado e da distância do aquecedor ao ponto de consumo, preservando o conforto do usuário. O sistema integra tecnologias bastante conhecidas como: chuveiro elétrico, válvulas hidráulicas de acionamento elétrico, acionamento por pulso de largura modulada (PWM), lógica fuzzy, sensores de temperatura e vazão e microprocessador digital. A inovação consiste na interconexão dessas tecnologias, permitindo o controle da vazão e da temperatura do banho, através de válvulas solenoides do tipo "on/off", bem mais simples e baratas (cerca de 60 dólares americanos por unidade), do que as válvulas de acionamento proporcional (de 500 a 1000 dólares americanos por unidade), usualmente utilizadas no controle de processos industriais. O método escolhido foi a construção de um modelo matemático e de um protótipo funcional, que permitissem simulações e testes em diversas condições de funcionamento. Os resultados obtidos, que foram plotados e comparados com as simulações numéricas, revelando uma boa concordância, mostram que o dispositivo economiza água, pois reduz o tempo de espera para inicio do banho e consequentemente a água desperdiçada esse período em cerca de 80%. Além do mais, embora não fizesse parte do escopo deste trabalho analisar este quesito, o dispositivo apresentou um consumo de energia elétrica, por banho de 8 minutos, cerca de 90% menor do que um chuveiro elétrico convencional. Os resultados deste trabalho são importantes para futuros estudos de desenvolvimento de controle de temperatura e vazão e economia de água e energia elétrica dentro de residências

Abstract: This work proposes the development of a monitoring system and automatic temperature control and flow rate for showers. The main objective is to reduce water losses between the time of the opening of the register control and the effective start of bath, regardless of the user¿s comfort. The system integrates well-known technologies such as electric shower, electric driven hydraulic valve, drive by pulse with modulation (PWM), fuzzy logic, temperature sensors and flow and digital microprocessor. The innovation consists on the interconnection of these technologies, allowing the flow control and temperature by solenoid valves type "on / off", simpler and cheaper (about $ 60 per unit) than the proportional operated valves (from 500 to $ 1,000 per unit), usually used in industrial process control. The method chosen was the construction of a mathematical model and a functional prototype, which allows simulations and tests in various operating conditions. The results obtained were plotted and compared with the numerical simulations, showing good agreement and proving that the device saves water, because it reduces the waiting time for the beginning of the bath and consequently the waste water in this period about 80%. Moreover, although not part of the scope of this dissertation, to analyze this aspect, the device has an electric power consumption, for 8 minutes bath, about 90% less than a conventional electric shower. The results of this study are important for future studies of temperature and flow control and saving water and electric energy in residences
Subject: Aquecedores elétricos de agua
Banhos
Eficiência energética
Água - Consumo
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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