Controlo inteligente e adaptativo da eficiência de termo-acumuladores elétricos - Amaral, Guilherme Filipe Abreu (2021)
De acordo com a PORDATA, o consumo elétrico doméstico em Portugal representa 25% da energia total consumida. Devido às preocupações ambientais, é importante reduzir este consumo. Como os termo-acumuladores elétricos são dos eletrodomésticos com mais baixa eficiência, nesta dissertação é proposta uma solução que possa ser aplicada a diversos termoacumuladores elétricos com o intuito de melhorar a sua performance. A solução desenvolvida procura definir o perfil diário da resistência elétrica, de modo a que este apresente melhorias em relação ao controlo atual de um termo-acumulador. Para definir o perfil de resistência elétrica de um dia, a análise passa pela divisão das 24 horas em blocos de 10 minutos, sendo cada bloco categorizado como Start, On ou Off. Esta classificação é baseada no histórico de utilizações de água quente juntamente com um conjunto de regras lógicas. Cada bloco desempenha uma função específica no controlo do termoacumulador. O bloco Start procura minimizar a temperatura da água em relação a uma temperatura de referência pré-definida. O bloco Off define quando o termo-acumulador não está em funcionamento. E, por fim, o bloco On é utilizado nos blocos onde há captação de água quente do termo-acumulador ou em blocos que se pretenda manter a temperatura da água. Este bloco tem como objetivo a minimização do consumo elétrico ao mesmo tempo que minimiza a diferença entre a temperatura da água e a temperatura de referência, tratando-se de uma minimização multi-objetivo. Este bloco desempenha a função atribuída mediante a aplicação de um algoritmo híbrido, sendo este constituído por uma junção entre o algoritmo Gradiente Descendente e o Simulated Annealing. Nos blocos definidos, as minimizações são realizadas baseando-se em modelações das curvas de arrefecimento e aquecimento de cada termo acumulador. A metodologia adotada para modelar estas curvas foi estudada através da análise de perfis de temperaturas adquiridos por meio de dois protótipos construídos. A partir da solução desenvolvida alcançou-se o objetivo pretendido, garantindo um maior conforto térmico do utilizador assim como uma boa economia de eletricidade.