no image available
1 de abr.2024

IA e IoT em prol da automação inteligente, monitoramento remoto e análise preditiva

IA e IoT em prol da automação inteligente, monitoramento remoto e análise preditiva

À medida que a IA – Inteligência Artificial e a IoT – continuam a evoluir, o setor de HVAC-R se beneficia com soluções cada vez mais avançadas e integradas. A automação inteligente, monitoramento remoto e a análise preditiva, por exemplo, têm o potencial de transformar completamente a forma como projetamos, operamos e mantemos sistemas de aquecimento, ventilação, ar condicionado e refrigeração, tornando-os mais eficientes, confiáveis e sustentáveis.

De acordo com Mário Henrique Canale, presidente da Asbrav (Associação Sul Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Aquecimento e Ventilação) a integração da Inteligência Artificial (IA) e Internet das Coisas (IoT), nos sistemas de HVAC-R está revolucionando o setor, abrindo caminho para uma era de eficiência energética sem precedentes e experiências de usuário personalizadas. Esta inovação representa uma mudança significativa na forma como interagimos e gerenciamos esses sistemas essenciais.

“Um dos avanços mais notáveis é a capacidade de realizar manutenção preditiva. Através da análise de dados em tempo real e do aprendizado de máquina, os sistemas podem prever falhas e problemas antes que eles ocorram, reduzindo o tempo de inatividade e os custos de manutenção. Isso não apenas prolonga a vida útil do equipamento, mas também garante que ele opere com eficiência máxima. Outra aplicação inovadora é a otimização automatizada de sistemas. Os algoritmos de IA podem ajustar continuamente as configurações de HVAC-R com base em variáveis como temperatura externa, umidade e padrões de ocupação. Isso resulta em um ambiente mais confortável para os ocupantes e, ao mesmo tempo, reduz o consumo de energia, alinhando-se com as metas de sustentabilidade. Além disso, sistemas inteligentes já são capazes de integrar perfeitamente com outras tecnologias de automação residencial e comercial. Isso permite um controle mais intuitivo e conveniente dos sistemas de climatização, melhorando a experiência geral do usuário”, explica Canale.

Hoje, o setor reconhece o potencial transformador na adoção dessas tecnologias para impulsionar a eficiência, o conforto e a sustentabilidade e espera-se que os sistemas se tornem cada vez mais inteligentes, eficientes e adaptáveis às necessidades dos usuários.

Maicon Giesch, engenheiro de desenvolvimento da Full Gauge Controls, enfatiza a integração da Inteligência Artificial (IA) com os modernos controladores eletrônicos nos sistemas de HVAC-R e a transformação da maneira como esses sistemas são monitorados e gerenciados.

“Sensores e controladores eletrônicos equipados com padrões de comunicação, desempenham um papel crucial na coleta de dados em tempo real. Esses dados são então utilizados pela IA para análise e tomada de decisões inteligentes. Ao analisar grandes volumes de dados coletados por diferentes sensores, a IA é capaz de identificar padrões, correlações e tendências significativas. Essa análise matemática dos dados permite que a IA forneça insights valiosos sobre o desempenho do sistema de HVAC-R e potenciais áreas de melhoria.

Além disso, a IA pode considerar diversas variáveis e estados de controle, levando a uma compreensão mais completa e precisa do sistema de refrigeração. Essa abordagem possibilita uma poderosa ferramenta de análise e monitoramento, permitindo uma gestão mais eficiente e proativa do sistema. A utilização das soluções da Full Gauge Controls proporciona um controle abrangente e uma análise detalhada do sistema de refrigeração. Isso permite a análise eficiente de dados e a implementação de ações autônomas no sistema HVAC-R, resultando em uma operação robusta, eficiente e confiável, comenta Giesch.

A linha de produtos da Full Gauge contempla uma variedade de soluções eletrônicas com conectividade e integração com o software Sitrad. Entre os tipos de controles disponibilizados, são ofertadas soluções para controle de temperatura, umidade, pressão, grandeza elétrica, entre outros.

Áreas aplicáveis e benefícios

O IoT e a IA desempenham papéis essenciais na área de manutenção preditiva e prevenção de falhas, eficiência energética e minimização do impacto ambiental. Por meio da integração de dispositivos IoT, como sensores de temperatura e pressão, em sistemas de refrigeração, é possível coletar dados em tempo real sobre o desempenho do equipamento.

O engenheiro de desenvolvimento da Full Gauge Controls acrescenta que o uso da IA possibilita o aprendizado e a análise em tempo real do comportamento do sistema de refrigeração.

“No caso de uma câmara fria, temos um processo que opera como um ciclo contínuo, com acionamentos e padrões de temperatura bem definidos. A IA pode comparar esse comportamento em tempo real e ao detectar desvios, alertar o usuário antecipadamente sobre possíveis problemas. Isso permite uma abordagem preventiva, onde perdas de desempenho no sistema de refrigeração podem ser observadas e corrigidas antes que se agravem. Essa perda de desempenho pode ser atribuída a diversos fatores, como condensador sujo ou obstruído, vazamento de gás, evaporador bloqueado, entre outros. Ao manter o sistema de HVAC-R otimizado, é possível reduzir significativamente o consumo de energia, o que resulta em menores gastos operacionais e uma redução no impacto ambiental associado à operação do sistema”.

Entre os benefícios, Giesch destaca: – Otimização do processo de refrigeração: a integração de controladores e sensores permite monitorar constantemente as condições de temperatura e umidade em várias partes da instalação. Com a IA processando esses dados em tempo real, é possível ajustar automaticamente os sistemas de refrigeração para otimizar o desempenho;

– Redução no consumo de energia: ao analisar padrões de uso e condições ambientais, a IA pode identificar oportunidades de economia de energia. Isso pode incluir ajustes na operação dos equipamentos de refrigeração e a implementação de horários de funcionamento mais eficientes, resultando em uma redução significativa nos custos operacionais relacionados ao consumo de energia;

– Garantia das condições de armazenamento dos produtos perecíveis: com o monitoramento contínuo das condições das instalações frigoríficas, e a IA analisando os dados coletados, os usuários podem garantir que os produtos perecíveis sejam armazenados em condições ideais de temperatura e umidade. Isso ajuda a evitar perdas devido à deterioração precoce e garante a qualidade dos produtos ao longo do tempo. Além disso, a análise de dados pode ajudar a identificar problemas potenciais antes que afetem a qualidade do frio, permitindo uma intervenção rápida e eficaz.

Realidade e desafios

Com os avanços contínuos, o Brasil está caminhando em direção a um paradigma de refrigeração inovador e inteligente que promete um impacto positivo e duradouro para o setor de HVAC-R.

“Temos inúmeros exemplos de clientes que vêm se beneficiando do uso cada vez maior do Sitrad. Na área de supermercados, por exemplo, várias lojas conseguiram zerar a perda perecíveis e conquistar economia de energia elétrica, além de otimizar os custos de operação e manutenção. Em um caso específico, em poucas horas de funcionamento do software, o encarregado da manutenção, por meio de relatórios gráficos, descobriu a origem do problema dos freezers que estava causando a perda dos sorvetes e indicou melhorias imediatas.

Ele conseguiu identificar que a resistência de degelo não tinha capacidade de realizar o processo completamente, necessitando efetuar a troca por uma resistência mais potente. Além disso, as informações revelaram que o tempo entre o carregamento de produtos e a abertura do estabelecimento, impediam que o ambiente atingisse a temperatura desejada no período. A partir dessa informação, o supermercado passou a iniciar mais cedo o processo de carregamento do produto, permitindo que o freezer atingisse a temperatura desejada antes da chegada do cliente ao supermercado”, exemplifica Giesch.

Apesar de seus muitos benefícios, a implementação da IA e IoT em sistemas de HVAC também traz desafios, como a necessidade de investimento inicial e treinamento especializado para gerenciar essas tecnologias avançadas. Outra questão é relacionada à privacidade e segurança dos dados coletados pelos sistemas inteligentes, que são de grande importância.

Giesch aponta a digitalização dos processos como ponto crucial para a implementação bem-sucedida da Inteligência Artificial nos sistemas de refrigeração e ar-condicionado.

“A adoção de controladores e sensores eletrônicos com conectividade permite a coleta de uma quantidade significativa de dados, o que é essencial para a eficácia dos algoritmos de IA na otimização do desempenho e na detecção de anomalias. Ao substituir soluções de controle mecânicas ou analógicas, como pressostatos e termostatos, por soluções digitais com conectividade, as empresas podem obter benefícios substanciais, como maior precisão e repetibilidade nos processos. A capacidade de controlar remotamente esses sistemas por meio de interfaces digitais oferece maior flexibilidade e eficiência operacional. No entanto, a mudança de cultura e a aceitação dessas novas tecnologias podem representar desafios significativos. A resistência à mudança por parte dos funcionários e a necessidade de treinamento adequado para a utilização das novas soluções são aspectos importantes a serem considerados no processo. Portanto, para superar esse desafio, é fundamental investir em programas de capacitação e conscientização, destacando os benefícios da digitalização e da adoção de tecnologias de IA nos sistemas de refrigeração e ar-condicionado. Além disso, é importante garantir que as soluções digitais escolhidas sejam robustas, seguras e compatíveis com os requisitos específicos do setor, a fim de garantir uma transição bem-sucedida para um ambiente mais digitalizado e eficiente”, conclui.

1 de abr.2024
Reportagem publicada na Revista do Frio, nº 406, março de 2024.