Desenvolvimento de uma Aplicação de Gestão Técnica do Edifício do DEC

Abstract

O elevado número, complexidade e exigência operacional tornam os edifícios responsáveis por aproximadamente 40% do consumo de energia da União Europeia. No sentido de limitar os seus custos de operação e gerir a complexidade apresentada pelos diversos sistemas instalados surgem os Sistemas de Gestão Técnica (SGT). Os SGTs sofreram uma evolução e reconhecimento notório ao longo dos últimos anos. Atualmente apresentam-se como uma ferramenta essencial no que concerne ao controlo e monitorização, em tempo real, dos diversos sistemas constituintes dos edifícios, desempenhando um papel fundamental na Utilização Racional de Energia. Em alguns edifícios da Universidade de Coimbra existem sistemas de supervisão no auxílio ao controlo e gestão de cada edifício. O Departamento de Engenharia Civil é um destes casos, tendo instalado um SGT com a função de controlar o Sistema AVAC. No entanto, a falta de manutenção e atualização ao longo dos anos culminaram na existência de um SGT aquém das suas reais potencialidades. De estudos realizados anteriormente, concluiu-se que a maior lacuna deste se centra no uso de software SCADA desatualizado e pouco funcional. Deste modo o objetivo primordial desta dissertação consiste no desenvolvimento de uma nova aplicação para controlar e monitorizar o sistema AVAC do Departamento de Engenharia Civil. Esta aplicação assenta na implementação de uma solução SCADA através do uso de um programa para o desenvolvimento do software SCADA da Phoenix Contact, o Visu+. A aplicação desenvolvida permite controlar e monitorizar todos os equipamentos, de forma direta ou condicionada por horário, constituintes do Sistema AVAC, assim como a criação de históricos das variáveis controladas. Como ferramenta auxiliar foi ainda desenvolvida uma plataforma de simulação com o propósito de simular e testar diversos cenários por forma a validar e comprovar as funcionalidades desenvolvidas na aplicação final. A nova aplicação, assim como a plataforma de simulação, estão perfeitamente operacionais e funcionais. No entanto, na nova aplicação podem ainda ser agregadas mais funcionalidades.

Buildings are responsible for approximately 40% of final energy consumption of the European Union due to their great number, complexity and operational requirements. In order to limit their operating costs and management complexity, presented by all systems installed, arises the concept of Buildings Management Systems (BMS). The BMS earned a notable evolution and recognition in recent years. Nowadays, they present themselves as an essential tool to control and monitor, in real time, the various constituent systems of buildings, playing a key role in the Rational Use of Energy. In some University of Coimbra’s departments there are supervisory systems to assist in the control and management of each building. The Department of Civil Engineering is one of these cases, having a BMS installed to control the HVAC system. However, lack of maintenance and upgrades over the years resulted in the existence of a faulty BMS. From previous studies, it was concluded that the major shortcoming of the system is the fact that the SCADA software is outdated and barely functional. Therefore, the main objective of this dissertation is the development of a new application to control and monitor the HVAC system of the Department of Civil Engineering. This application relies on the implementation of a SCADA solution, through the use of a development tool of a SCADA software from Phoenix Contact company, the Visu+. This application allows the control and monitoring of all the devices, directly or conditioned by a schedule, as well as the creation of a historic record of the controlled variables. Furthermore, as an auxiliary tool, a simulation platform was developed in order to simulate and test several scenarios, to validate and confirm the functionality designed in the final application. The new application, as well as the simulation platform, are fully operational and functional. However, new functionalities may be aggregated.