Projeto para desenvolver sensores de poupança de energia em sistemas HVAC para edifícios

Estados Unidos. A Universidade de Purdue liderará um projeto do Departamento de Energia dos EUA. (DOE) para desenvolver sensores projetados para reduzir o custo e o impacto ambiental da operação do sistema de aquecimento, ar condicionado e ventilação de um edifício.

O novo sensor foi projetado para determinar de forma contínua quantas pessoas estão ocupando uma sala ou edifício, medindo mudanças na concentração de dióxido de carbono. Tal avanço permitiria economias de energia, restringindo muito o ar condicionado e o aquecimento para áreas ocupadas.

"Ser capaz de desligar o aquecimento e ar condicionado de forma sensata iria salvar uma parte substancial do consumo de energia dos EUA", disse Jeffrey Rhoads, professor da Faculdade de Engenharia Mecânica da Purdue, que lidera o projeto. "Para fazer isso, você precisa saber quando há um quarto ocupado e quantas pessoas há".

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O projeto, que começa em maio, é financiado por uma concessão de três anos e US $ 1.5 da Agência de Energia de Projetos de Pesquisa Energética da DOE através do seu novo programa nacional de poupança em estruturas com Reconhecimento de Ocupação, ou SENSOR.

Aproximadamente 13 por cento de toda a energia produzida nos Estados Unidos hoje é usada para aquecer, refrigerar e ventilar edifícios, e muito é desperdiçado; é usado quando os edifícios estão desocupados ou não estão ocupados. O ambiente de um prédio é medir continuamente a concentração de dióxido de carbono, que é expirado pelas pessoas, disse Rhoads, o principal investigador do projeto. Ele está trabalhando com George Chiu, professor de engenharia mecânica; Bryan Boudouris, Robert e Sally Weist Professor Associado de Engenharia Química; e James Braun, Professor Herrick de Engenharia e diretor do Centro de Edifícios de Alto Desempenho dos laboratórios Ray W. Herrick de Purdue.

O novo sensor combina duas tecnologias. Primeiro, um sensor desenvolvido em pesquisas dirigidas por Boudouris detectará a presença de dióxido de carbono. Em seguida, outro sensor desenvolvido por Rhoads e Chiu fará medidas precisas para determinar quantas pessoas estão na sala.

"A nossa abordagem é para utilizar estes dois sensores em conjunto para executar a concentração CO2 única precisa (dióxido de carbono) se houver alguém presente na medição ambiente, economizando energia no processo de detecção," disse Rhoads. "O primeiro sensor detecta CO2 e usado como um interruptor para ligar o segundo, e ao fazê-lo salvar todo o poder para executar a segunda continuamente. E esta estratégia nos permite atender algumas métricas-chave sobre o consumo de energia e longevidade. Você precisará operar com muito pouco poder e vai durar vários anos, não queremos um sistema que seja mantido anualmente ou mensalmente ".

O sensor será um pouco maior do que um selo, custará menos do que 6 centavos por metro quadrado de espaço de construção para operar e durará mais de três anos. A tecnologia é um exemplo de um sistema microelectromecânico, ou MEMS, que são dispositivos que contêm pequenos componentes mecânicos de microescala. As placas de vibração se comportam de forma diferente quando na presença de CO2. Eles serão revestidos com um filme que absorve CO2, causando uma mudança na freqüência de vibração. O sensor reiniciará aquecendo os componentes do sensor, eliminando o gás CO2.

"Você pode pensar que é um detector de fumaça, exceto que estamos focados em dióxido de carbono e não apenas detectando, também estamos medindo", disse Rhoads.

A pesquisa será realizada principalmente no Herrick Laboratories. Dois pesquisadores pós-doutorados associados e um estudante de pós-graduação também participarão do projeto.

fonte: Universidade de Purdue.

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