Automação
Integração de sistemas, subsistemas e variáveis
Automação controla pontos e processos
postado em: 26/02/2015 12:33 h atualizado em: 26/02/2015 12:39 h
Integração une todos os sistemas existentes na instalação num único supervisório ou único hardware
(crédito: Full Gauge)

Integrar os sistemas de automação pode ser vantajoso uma vez que é possível realizar ações com o AVAC-R, levando em consideração outros sistemas, como, por exemplo, utilizar o controle de acesso para ligar/desligar máquinas de ar condicionado, utilizar o CFTV (Circuito Fechado de TV) para fazer a contagem de veículos aumentando a extração de CO2 de uma garagem, entre outros.

“Porém deve-se ter certeza da compatibilização e possibilidade da integração dos sistemas, e da capacidade da equipe de operação e monitoramento dos dispositivos. Com a automação de sistemas, podemos executar atividades e rotinas de supervisão e gerenciamento, alinhado a tomadas de decisões mais precisas e ágeis, auxiliando certamente na eficiência energética. Ações baseadas em sentimentos e “feeling” do operador podem em muitas ocasiões gerar desperdícios e prejuízos irreversíveis. A automação permite o controle de diversos pontos, processos e edificações de uma forma mais assertiva e clara, que em muitas vezes nos permitem uma reação e correção de algum problema ou necessidade instantaneamente, ao invés do antigo processo manual, na maioria das vezes burocrático, lento e defasado”, informa Igor O. Nakamura, account manager da Honeywell do Brasil.

 

Segundo ele é fundamental que o projetista de automação entenda bem o conceito do projeto mecânico, a ideia desenvolvida, e principalmente os pontos latentes que devem ter mais atenção e gerenciamento no momento de operação de acordo com  as necessidades do cliente e normativas vigentes.

“Ressalto que é impossível solucionar qualquer erro mecânico com a automação, ou vice-versa, por este motivo ambos os profissionais devem estar sincronizados e integrados. A integração geral muitas vezes não é feita ou até mesmo considerada, pois, muitas empresas integradoras utilizam mais de uma marca para os mais diferenciados sistemas e alguns dispositivos. Para permitir esta integração, se faz necessário outros dispositivos “gateways”, ou até mesmo uma mão de obra de desenvolvimento, aumentando consideravelmente o custo de implantação. Porém, atualmente existem soluções unificadas e linguagens/protocolos de comunicação que permitem esta integração de uma forma mais econômica e flexível”, diz Nakamura.

Instrumentos digitais para controle e softwares de gerenciamento a distância proporcionam facilidades na manutenção preventiva

Ele esclarece que a integração de sistemas significa unir todos os sistemas existentes na edificação num único supervisório e, muitas vezes, num único hardware, otimizando dispositivos de campo. Basicamente obter a possibilidade de gerenciamento de todos os processos de uma forma unificada, com uma maior facilidade de interface com o operador e, além disso, sincronizar tomadas de decisões a partir de inputs de outros sistemas já previamente projetados e que proverão maior agilidade e assertividade à operação automática.

“A integração ar condicionado com iluminação, atualmente é uma das mais aceitas e usuais, uma vez que a carga térmica ocasionada pela iluminação é uma das variáveis consideradas num cálculo de capacidade térmica e, portanto, diversos hardwares do mercado já possibilitam a integração nativa destes dois sistemas. Basicamente a integração é simples, liga/desliga, total ou proporcional, de uma sala de reunião e que simultaneamente podemos fazer o mesmo com os equipamentos de ar condicionado, realizando programações horárias. Pode-se, por exemplo, estabelecer uma programação que desligue um sistema de ar-condicionado que esteja insuflando ar em um ambiente de escritório que está com a iluminação desligada. No que tange a combinação de ventilação natural ou estratégias de arrefecimento passivo com os sistemas de ar condicionado, se faz necessário o uso da automação para otimizar a climatização, principalmente quando existe a possibilidade da recirculação do ar interno, ou até mesmo a utilização da insuflação direta do ar exterior, proporcionando redução do consumo de energia. Sensores de pressão, temperatura e CO2, por exemplo, devem monitorar a qualidade do ar interno, externo e de mistura, a fim de que seja possível a utilização de um determinado ar para satisfazer as condições ambientes necessárias. Em conjunto com os sensores, devem trabalhar os atuadores elétricos, abrindo/ fechando os dampers dos dutos, para que se possa utilizar o ar mais econômico nas instalações”, explica Nakamura. 

Para Sergio Guedes, gestor de negócios; Felipe Altafim, coordenador técnico; e Paulo Américo dos Reis, diretor técnico-comercial, todos da VL-Sauter, na maioria das vezes a integração traz vantagens para todos: Contratante, usuários, gestores e instaladores.

“Naturalmente, a integração de todos os sistemas é sempre vantajosa para o contratante, que tem condições de centralizar as informações o máximo possível. O usuário também é beneficiado com a integração, pois, além de incrementar a eficiência energética do prédio, oferece uma melhor condição de conforto. Entretanto, vale destacar que o sistema de ventilação e iluminação pode se submeter ao sistema de automação de AVAC, pois, todos são de interesse da equipe de manutenção do empreendimento; já os sistemas de segurança eletrônica, reportam-se à Central de Segurança. É importante que se nomeiem os sistemas prediais que devem ser integrados. Os principais são: automação do AVAC, CFTV, Controle de Acesso, SDAI, Cabeamento Estruturado, Sonorização. À exceção da automação do sistema de AVAC, as informações colhidas pelos sistemas das demais disciplinas devem convergir para a Central de Segurança do empreendimento. As informações do sistema de automação de AVAC devem ser visualizadas pela equipe de operação/manutenção”, informam os profissionais da VL-Sauter.

Eles analisam a integração dos sistemas sob o ponto de vista da manutenção.

“A integração entre o sistema de AVAC e o SDAI tem como objetivo fazer com que o AVAC tome as providências necessárias, quando recebe um sinal de alarme do SDAI, como fechar dampers corta-fogo, acionar pressurização de escadas e desligar o sistema da área em questão. Além da integração citada acima, a equipe de manutenção pode receber as informações sobre falhas e defeitos das disciplinas de segurança eletrônica. Esta integração propicia uma resposta mais rápida da equipe de manutenção. Os sinais de falha de equipamento geralmente são exibidos pelos sistemas de segurança eletrônica mas, sem a integração, a equipe de segurança deve abrir um chamado de manutenção corretiva para que o problema seja sanado. Com a integração a equipe de manutenção toma ciência da falha em tempo real, diminuindo assim o tempo de atendimento. Já a integração do sistema de ar condicionado e a iluminação, por exemplo, vai de encontro ao conceito de eficiência energética, pois ambos sistemas só devem ser acionados em função da presença de usuários no ambiente e devem variar sua intensidade à medida em que a presença aumenta. Fica claro, portanto, que esta interação elimina ou minimiza drasticamente o desperdício de energia elétrica. Naturalmente, as falhas do sistema de iluminação também podem ser monitorados pela manutenção. Na combinação de ventilação natural ou estratégias de arrefecimento passivo com os sistemas de ar condicionado, a lógica do sistema de AVAC permite a análise da temperatura externa, e compará-la ao ar de retorno, de forma a determinar até que ponto devemos usar o ar novo ou o ar de retorno do ambiente. Esta manobra além de propiciar mais rapidez na climatização do ambiente, propicia também uma maior eficiência do sistema”, explicam Guedes, Altafim, e Reis.

Sistema de automação bem planejado tem uma participação importantíssima na integração da climatização

Refrigeração e climatização

Para Anderson Machado, da engenharia de aplicação da Full Gauge Controls, um sistema de automação bem planejado tem uma participação importantíssima na integração da climatização com a refrigeração em um supermercado, controlando os sistemas de iluminação, climatização e refrigeração através de instrumentos digitais conectados a softwares de gerenciamento.

“A sustentabilidade aliada a necessidade de eficiência energética na automação está se tornando cada vez mais comum. É algo que temos observado há anos durante sucessivas participações em feiras no exterior, onde as empresas têm encarado o desafio de desenvolver equipamentos mais eficientes. Está claro que o desafio atual não é mais somente o de produzir bens e serviços que satisfaçam as necessidades do mercado, mas que também contribuam para a qualidade de vida, diminuindo o impacto ambiental e o uso de recursos naturais. É imperativo que se reduza o desperdício e que se produza mais com menos energia, além de diminuir os custos de produção e de operação. A responsabilidade ambiental aliada à eficiência energética nos conduz para o uso responsável da tecnologia, ou seja, para o lado da eficiência econômica e ecológica, levando nossos instrumentos digitais a assumirem uma real importância dentro do conceito de construções sustentáveis. Dentro deste conceito, a utilização de instrumentos digitais para controle da qualidade do ar e softwares de gerenciamento a distância, são fundamentais na economia de energia elétrica e na redução dos custos operacionais dos equipamentos, além de proporcionar facilidades na programação e de manutenção preventiva das instalações”, diz Machado.

Ele observa que hoje é cada vez mais comum que a área técnica de um determinado estabelecimento tenha o controle de todo sistema de automação através de um único software, sem o risco de incompatibilidade, o que facilita de certa forma o monitoramento de todo o local.

“Para isso, a empresa responsável em desenvolver a automação precisa ter todo o conhecimento e tecnologia necessária para que o produto seja desenvolvido e fabricado com qualidade e inovação. Disponibilizar para ao público técnico ferramentas de consulta (suporte técnico), para que o responsável possa executar o projeto da melhor maneira possível, chegando então a 100% da eficiência da instalação. Oferecemos treinamentos em escolas técnicas, feiras e revendas por todo o país. Além disso, contamos com ações exclusivas como o Direto ao Ponto e o Master Full Gauge, que visa percorrer cidades do mundo inteiro com treinamentos gratuitos com duração de 4 horas, disseminando conhecimento técnico na prática. Acreditamos que é importante que engenheiros que trabalhem no setor AVAC-R também possuam curso técnico em refrigeração, elétrica e automação”, diz Machado.

Alberto Hernandez Neto acrescenta que esta integração dos sistemas de climatização com a refrigeração, como todas as outras possibilidades de integração, deve ser contemplada junto com o projeto de ambos os sistemas, que pode ocorrer no circuito de fluido de resfriamento, como também as oportunidades de recuperação de calor, advindas desta integração. Além disso, a recuperação de calor pode ser feita entre o sistema de distribuição de ar para climatização e a porção de ar advinda dos corredores dos balcões frigoríficos.

Roberto Montemor complementa que quando se trabalha com sistemas de refrigeração em cascata pode se juntar numa mesma estrutura os compressores de refrigeração e ar, racionalizando o consumo de energia, e a automação entra para comandar as máquinas, otimizando a performance das mesmas  

“Na verdade, a automação sozinha não faz nada, ela deve ser concebida para ajudar a controlar e monitorar sistemas mecânicos, elétricos e eletrônicos de maneira eficiente”, revela Montemor.

Geralmente em supermercados, as gôndolas refrigeradas ficam agrupadas num mesmo setor para diminuir a troca de calor com o ambiente. Isto mantém a temperatura um pouco mais baixa que o restante da área. Por conta disso, o sistema de automação dedicado ao ar condicionado pode diminuir a climatização desta área, modulando VAVs ou as válvulas de água gelada.

“Existem equipamentos fabricados para possibilitar esta integração, climatização com refrigeração, assim, dependendo do set point ambiente frente a quantidade de produtos e localização dos refrigeradores, é possível variar a potência de refrigeração e consequentemente o consumo energético. Outra situação é realizar um zoneamento das regiões mais frias num supermercado, concentrando assim uma maior insuflação de ar condicionado, ao invés de áreas de passagem ou até mesmo caixas de pagamento, por exemplo”, explica Nakamura. 

Maurício Constantino Afonso acrescenta, ainda, que a automação pode, por exemplo, controlar em uma única plataforma, os procedimentos de partida dos motores dos sistemas de climatização e de refrigeração, não permitindo que vários motores iniciem operação simultaneamente, evitando picos, sobrecargas e, também, a necessidade de superdimensionamento dos circuitos elétricos. A inteligência agregada à plataforma de automação permite que sejam criados níveis de prioridade no acionamento destes motores, possibilitando um gerenciamento do consumo de energia que varie de acordo com as necessidades de cada período, podendo adequar-se até a situações específicas como horários de ponta.

A inteligência agregada à plataforma de automação permite que sejam criados níveis de prioridade no acionamento

Condições para o bom funcionamento da automação

 Não raro, o setor se depara com críticas ao funcionamento de sistema de automação e, inclusive, com afirmações como “no papel é bonito, mas na prática não funciona”.

Para Nakamura estas afirmações se dão devido aos altos índices de problemas com as edificações existentes ou novas edificações. Porém, no seu ponto de vista, são três os grandes problemas:

- Falta de comissionamento mecânico das instalações, que muitas empresas tentam corrigir com a automação do sistema. Porém, sabe-se que um erro de projeto mecânico ou na instalação não será possível corrigir com a automação, unicamente minimizar os impactos negativos;

- Compra da automação fora da especificação de projeto, visando custos, que muitas vezes foge totalmente dos cálculos e levantamentos do consultor, prejudicando a operação final da edificação.

- Falta de mão de obra especializada para instalar e comissionar os equipamentos de automação conforme projeto, assim como realizar as devidas manutenções periódicas. Atualmente existem edificações novas com dois e três anos de operação com a automação totalmente comprometida/sucateada.  

Guedes, Altafim e Reis dizem que este ponto é extremamente delicado, pois existem várias razões para um sistema de automação não atingir plenamente os seus objetivos. Os itens sugeridos certamente influenciam nos resultados. Entretanto, eles citam outros fatores, como economia no momento da contratação, projetos de AVAC dimensionados no limite, falha na operação.

Na visão de Gilberto Machado, a integração e o bom funcionamento da automação com outros subsistemas é muito relativa e depende de caso a caso.

“Para integrar sistemas é necessário que os equipamentos previamente instalados sejam compatíveis e que possam utilizar de uma mesma linguagem (protocolo) para poder se comunicar. Cada subsistema tem sua linguagem própria, porém, cada vez mais temos protocolos que permitem a comunicação entre eles. Assim, sempre recomendamos que seja estudada esta possibilidade com antecedência e com o respectivo especialista de cada área. A automação pode executar qualquer rotina de controle, já existem programas prontos para executar qualquer combinação através de controladores dedicados que realizam determinadas rotinas especifícas. Por mais simples que seja o sistema, existe a necessidade da capacitação do operador. O processo deve ter o comprometimento de todos os envolvidos e seguir o mínimo de qualidade do que está sendo especificado desde o início do projeto. O melhor custo quase sempre não oferece o melhor benefício”, conclui Gilberto Machado. 

Ana Paula Basile Pinheiro

Editora da revista ABRAVA+Climatização Refrigeração

 

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