O OPEX? - s3-us-west-2.amazonaws.com§ão... · e visitantes a terem segurança, ... Fundamentos do Sistema . Sistema OPEX de Automação Predial 12 O monitoramento das variáveis

1

Sistema OPEX de Automação Predial

O QUE É OPEX?

É um sistema de controle e monitoramento predial projetado para a operação automática de prédios comerciais que visa uma redução dos custos operacionais de até 30% mediante: • Melhoria da manutenção e operação. • Otimização do custo de mão de obra.

• Redução do consumo de insumos conforme o perfil

da demanda e do consumo real.


2


ARQUITETURA DO SISTEMA

3


PRÉDIO

GATEWAY

OPEX

SISTEMA


4

Sistema OPEX de Automação Predial 5


Com o objetivo de garantir uma operação eficiente e confiável, a arquitetura desenvolvida e utilizada pelo sistema OPEX estabelece como primordiais : • Continuidade de Operação. • Segurança da Operação. • Segurança dos Sistemas Físicos da Edificação. • Velocidade de Exposição das Informações.


Continuidade de Operação

A continuidade da Operação é obtida por meio da troca, processamento e armazenamento das informações em ambiente de cloud computing, de forma a termos um sistema operativo e ininterrupto.


A confiabilidade do sistema diz respeito a propriedade de limitar o acesso a informação tão somente aqueles autorizados pelo proprietário da mesma, provendo assim: • Confidencialidade Assegurar que a informação é acessível somente por aqueles devidamente autorizados

• Integridade da informação Salvaguardar a veracidade e complementariedade da informação bem como seus métodos de processamento

• Disponibilidade Assegurar o acesso a informação e bens associados sempre que necessário aqueles devidamente autorizados A arquitetura do sistema OPEX e seus serviços internos, são respaldados pela Certificação ISO 27001 cuja base é o desenvolvimento e a implementação de um programa de segurança rigoroso, que inclui o desenvolvimento e a implementação de um Sistema de gestão de segurança da informação (ISMS) definindo como gerenciamos continuamente a segurança de modo holístico e compreensivo.

Segurança de Operação


Segurança dos Sistemas Físicos da Edificação

Por meio do contínuo monitoramento das variáveis dos sistemas que compõem a edificação, com o OPEX é possível identificar comportamentos Fora do projetado e intervir de forma direta e indireta afim de normalizar os mesmos, gerando trends, relatórios e notificações por sms e e-mail.


Velocidade de Exposição das Informações

A Exposição dos dados acompanha diretamente a velocidade do processamento dos valores capturados do prédio, sendo assim a arquitetura do sistema OPEX é capaz de fornecer dados atualizados e expostos em tempo real acessível online.


FUNDAMENTOS DO SISTEMA

10


Tal qual o corpo humano, um edifício corporativo possui uma série de sistemas organizados que funcionam harmonicamente para mantê-lo “vivo e saudável”. Esses sistemas ajudam os usuários e visitantes a terem segurança, conforto e bem-estar nas dependências do edifício todos os dias. Cada sistema exerce uma função importante de modo que se um deles parar, prejudica o funcionamento dos demais.

Fundamentos do Sistema


O monitoramento das variáveis dos sistemas que compõem uma edificação tem sido cada vez maior, porém por si só não garante o correto funcionamento do mesmo, uma vez que informação de baixo nível (dado) não possui significado relevante e não conduz a nenhuma compreensão. Representa algo que não tem sentido a princípio. Portanto, não tem valor algum para embasar conclusões, muito menos respaldar decisões. informações de alto nível por outro lado são informações resumidas, geralmente abstratas, obtidas a partir de uma massa de dados ou informações históricas, e que formam a base para qualquer tomada de decisão.

DADOS

INFORMAÇÃO

CONHECIMENTO

AÇÃO



O OPEX é um sistema que visa obter informação de alto nível a partir de informações

detalhadas armazenadas nos sistemas de processamento de transação de forma a

gerar apoio a decisão, sugestão de ações, prever o comportamento do prédio e até

mesmo poder executar a própria tomada de ação.



MÓDULOS DO SISTEMA

14


O módulo de gerenciamento de insumos tem a finalidade de monitorar e controlar os INSUMOS PREDIAIS e seus respectivos CUSTOS PROJETADOS Gerando:

• Perfis de consumo • Demanda elétrica/ hídrica/ térmica • Rateio de custos • Indicadores por metro quadrado • Indicadores por população • Consumos partilhados (área privativa e

condominial)

Gerenciamento de Insumos

15


Consumo e Custo da Energia Elétrica do Empreendimento:

• Consumo Diário

• Consumo Mensal

• Consumo Anual

25.780 kWh

567.000 kWh

6.804.000 kWh

• Custo de Energia Diário

• Custo de Energia Mensal

• Custo de Energia Anual

R$ 14.950,00

R$ 328.860,00

R$ 3.946.320,00

16



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

567.000 540.000 513.000 486.000 459.000 432.000 405,000 378.000 351.000 324.000 297.000 270.000 243.000 216.000 189.000 162.000 135.000 108.000 81.000 54.000 27.000 0 Mês

KWh

567.000 kWh Consumo Real

459.000 kWh Consumo Projetado

Exemplo de comparação entre o consumo real e o consumo projetado pelo OPEX

17



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Mês

328.860 313.920 228.980 284.040 269.100 254.160 239.220 224.280 209.340 194.400 179.460 164.520 149.580 134.640 119.700 104.760 89.820 74.880 59.940 45.000 30.060 0

Reais

R$ 328.860,00 Custo Real

R$ 270.000,00 Custo Projetado

Exemplo de comparação entre o custo real e o custo projetado pelo OPEX

18



400

800 200

600

1000

1200

Demanda (KW)

Horário

Gerenciamento da demanda diária

19



• Umidade Externa

• Temperatura Externa

• Temperatura de Bulbo Úmido

• Temperatura de Alimentação de Água Gelada

• Temperatura de Retorno de Água Gelada

• Temperatura de Alimentação de Água de Condensação

• Temperatura de Retorno de Água de Condensação

• Pressão Sistema Secundário

• Vazão de Água Primário

• Vazão de Água Secundário

• Capacidade Chiller

• Energia Demandada

• Relação TR/KW

100%

19,92°C

18°C

5,4°C

12°C

35°C

29°C

10 bar

72.350 m³/h

400 TR/80%

340 TR

0,8 TR/KW

200 m³/h

20



• Pressurização de Escada

• Defeito Ventiladores

• Nível CO

• Nível CO₂

• Energia Recuperada

• Vazão Ar Externo

• Vazão Ar Exaustão

• Entalpia Interna ar de exaustão

• Entalpia Externa ar de insuflamento

• Eficiência Roda Entálpica

15 Pa

Normal

90 ppm

700 ppm

30 TR/h

400 m³/h

370 m³/h

500 KJ

490 KJ

7%

21



Criação de telas de alarme As telas de alarme poderão ser configuradas como: • De Alta Prioridade ( Alarmes onde será necessário o desligamento total

do sistema supervisionado pois este esta em risco de dano definitivo.) • De Media Prioridade ( Alarmes onde será necessário o desligamento

parcial do sistema supervisionado.) • De Baixa Prioridade ( Alarmes onde será necessário colocar o sistema

supervisionado em estado de alerta)

22



800 PPM

200L/ Alarme

120 °C/ Alarme

50 PPM

8 °C

Normal

80.000 L

2.800KW

Normal

1 bar

Alarme

• Temp. Água. Gelada

• Temp. dos Transformadores

• Nível Min. Óleo Diesel

• Nível Reservatório de Água

• Pressão Sistema Água Potável

• Nível Água de Condensação

• Alarme de CO₂

• Alarme de CO

• Trip das Proteções (Disjuntores)

• Demanda Último Intervalo

• Alarme de incêndio

23



A manutenção preditiva é o acompanhamento periódico de equipamentos ou máquinas, através de dados coletados por meio de monitoração ou inspeções.

Início das falhas

Proativo Preditivo

Pa

râm

etr

os

Tempo

Custo/ Risco

Condição do

Equipamento

Falha

Manutenção Preditiva


Esta manutenção prediz o tempo de vida útil dos componentes das máquinas e equipamentos e as condições necessárias para que este tempo seja aproveitado. Pela manutenção preditiva: • antecipa-se a necessidade de serviços de manutenção do equipamento • elimina-se a chance de desmontagem desnecessária • aumenta-se o tempo de disponibilidade dos equipamentos • reduz-se paradas de emergência • aumenta-se o aproveitamento da vida útil dos equipamentos e a confiabilidade do

desempenho • determina-se previamente interrupções de fabricação.

Manutenção Preditiva


• Otimização de sistemas de HVAC através da utilização de algoritmos de controle instalados na nuvem.

26

Otimização do Sistema de HVAC


• Com a finalidade de aumentar a eficiência do sistema, a partir de um valor de energia demandada, buscamos o melhor COP (coeficiente de desempenho) para os componentes. DEFINIR COP

• A partir deste objetivo e baseado no datasheet do chiller realizou-se a construção de um algoritmo que é a representação matemática de cada componente da cadeia produtiva em função das variáveis sistêmicas.

COP

27

Otimização do Sistema de HVAC


• Utilização de algoritmo de controle otimizando a relação TR/KW em função da energia demandada do sistema, a partir de dados obtidos no datasheet do referido equipamento.

28

Carga

(%)

Capacidade

(kW)

Consumo

(kW)

Performance

(COP)

100% 1.765,00 289,30 6,101

90% 1.588,50 229,50 6,922

80% 1.412,00 178,60 7,906

60% 1.059,00 100,60 10,527

50% 882,50 75,10 11,751

30% 529,50 53,60 9,879

10% 176,50 27,00 6,537

Otimização do Sistema de HVAC - Chiller


Energia

consumida (kWh)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

50

80

11

0

14

0

17

0

20

0

23

0

26

0

29

0

32

0

35

0

38

0

41

0

44

0

47

0

50

0

57

0

60

0

63

0

66

0

69

0

72

0

75

0

78

0

81

0

84

0

87

0

90

0

93

0

96

0

99

0

10

60

10

90

11

20

11

50

11

80

12

10

12

40

12

70

13

00

13

30

13

60

13

90

14

20

14

50

14

80

Energia

consumida (kWh)

Energia consumida

OPEX (kWh)

Energia

Demandada

(Tr)

A otimização do sistema possibilita valores de COP mais elevados frente aos obtidos através do controle individual das unidades.



Energia

consumida (kWh)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

50

80

11

0

14

0

17

0

20

0

23

0

26

0

29

0

32

0

35

0

38

0

41

0

44

0

47

0

50

0

57

0

60

0

63

0

66

0

69

0

72

0

75

0

78

0

81

0

84

0

87

0

90

0

93

0

96

0

99

0

10

60

10

90

11

20

11

50

11

80

12

10

12

40

12

70

13

00

13

30

13

60

13

90

14

20

14

50

14

80

Energia

consumida (kWh)

Energia consumida

OPEX (kWh)

Energia

Demandada

(Tr)

A curva azul se dá com controle individual dos Chillers, onde o próximo somente é acionado quando o anterior atingir 100% de seu potencial de energia gerada.



Energia

consumida (kWh)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

50

80

11

0

14

0

17

0

20

0

23

0

26

0

29

0

32

0

35

0

38

0

41

0

44

0

47

0

50

0

57

0

60

0

63

0

66

0

69

0

72

0

75

0

78

0

81

0

84

0

87

0

90

0

93

0

96

0

99

0

10

60

10

90

11

20

11

50

11

80

12

10

12

40

12

70

13

00

13

30

13

60

13

90

14

20

14

50

14

80

Energia

consumida (kWh)

Energia consumida

OPEX (kWh)

Energia

Demandada

(Tr)

A curva laranja se dá intercalando o percentual de energia gerada de cada Chiller afim de obter o melhor COP.



• O gráfico demonstra que a eficiência é menor para temperaturas maiores

• A modelagem feita utilizando dados do fabricante do Chiller

Comparação da Eficiência a Partir de Diferentes Temperaturas de Água de Condensação

32

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

30 °C

24 °C

18 °C

13 °C

Eficiê

ncia

(k

W/ T

on

)

Carga (Pot.

Frigorífica)


O sistema OPEX predial prevê o gerenciamento dos processos de uma edificação, cujo o resultado devido à integração das partes é superior a soma das possibilidades de controle isolado das partes componentes da edificação.

Informações prediais online

HVAC

Iluminação

Controle de Acesso

IOT

Controle de Insumos

Business Intelligence: -Soluções gerenciais

Inteligência artificial: Controle Predial

33

O Sistema OPEX


EXIBIÇÃO DO SISTEMA

34


As informações produzidas são apresentadas como:

• Gráficos customizáveis, sendo possível em um mesmo gráfico, expor diferentes sistemas a escolha do usuário, facilitando análise de dados históricos e presente de determinado sistema/equipamento.

• Dashboard customizável, proporcionando uma fonte de análise de dados gerenciais do prédio e gerando o confronto entre valores reais/propostos pelo Opex.

• Tela de sistema supervisório animada, aonde os valores presentes preencham o campo de seu equipamento correspondente.

Informações prediais

online

HVAC

Iluminação

Controle de Acesso

IOT

Controle de Insumos

Business Intelligence: -Soluções gerenciais

Inteligência artificial: Controle Predial

Sistema OPEX de Automação Predial – Detalhes I

35


OPEX como sistema de alta qualidade oferecerá:

• Flexibilidade sistêmica de configuração das informações para que se possa enviar dados operacionais por SMS ou e-mail.

• Auditoria dos desvios das variáveis que estiverem fora da faixa abrangida pela simulação energética operacional.

• Otimização e controle automático remoto das instalações online, com a consequente redução de custos operacionais.

• Redução do uso de insumos tais como energia elétrica, água e combustível.

Sistema OPEX de Automação Predial – Detalhes II

36

Obrigado!

www.wrs.com.br Telefone: (21) 3259-1995

37

Documents

O OPEX? - s3-us-west-2.amazonaws.com§ão... · e visitantes a terem segurança, ... Fundamentos do Sistema . Sistema OPEX de Automação Predial 12 O monitoramento das variáveis