PRODUÇÃO ACADÊMICA Repositório Acadêmico da Graduação (RAG) TCC Engenharia de Controle e Automação - Mecatrônica
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Avaliação da eficiência energética de um sistema IoT de controle adaptativo para ar-condicionado baseado em conforto térmico
Autor(es): Souza, Maíla Aguiar
Primeiro Orientador: Simões, Fabio Manoel Sá
metadata.dc.contributor.referee1: Medeiros, Antonio Marcos de Melo
metadata.dc.contributor.referee2: Bezerra, Carlos Alberto Vasconcelos
Resumo: Este trabalho apresenta a evolução e validação experimental de um sistema IoT para controle adaptativo de ar-condicionado, fundamentado no modelo de conforto térmico de Fanger (ISO 7730). O protótipo integra sensores BME280 (temperatura do ar e umidade relativa), AMG8833 (matriz infravermelha) para estimar a temperatura radiante média, conforme a ISO 7726), buscando superar limitações metodológicas observadas em trabalhos anteriores, como a ausência de medição física da radiação térmica e a baixa precisão de sensores higrotérmicos. Foram conduzidos 20 ensaios em campo (10 sem o protótipo, operação manual a setpoint variável e 10 com o protótipo adaptativo) em uma sala de escritório padrão. A eficiência energética obtida foi ΔE = 54,33% (E_A = 46,29 kWh; E_B = 21,14 kWh), com diferença estatisticamente significativa (p < 0,002). Os resultados validam a hipótese de que controle preditivo baseado em modelo termofisiológico oferece simultaneamente economia energética e conforto, sendo coerentes em ordem de grandeza com a literatura nacional comparável. Palavras-chave—conforto térmico, ISO 7730, PMV, PPD, eficiência energética, ESP32, controle adaptativo, IoT, ar- condicionado.
Abstract: This work presents the evolution and experimental validation of an IoT-based adaptive air- conditioning control system grounded in Fanger's thermal comfort model (ISO 7730). The prototype integrates BME280 sensors (air temperature and relative humidity) and an AMG8833 sensor (infrared thermal) to estimate the mean radiant temperature, in accordance with ISO 7726, aiming to overcome methodological limitations observed in previous studies, such as the lack of physical thermal radiation measurements and the limited accuracy of thermo-hygrometric sensors. A total of 20 field experiments were conducted (10 without the prototype, manual operation with variable setpoints, and 10 using the adaptive control system) in a standard office room. The achieved energy efficiency was ΔE = 54.33% (E_A = 46.29 kWh; E_B = 21.14 kWh), with a statistically significant difference (p < 0.002). The results validate the hypothesis that predictive control based on a thermo-physiological model can simultaneously provide energy savings and thermal comfort, while remaining consistent in order of magnitude with comparable studies reported in the Brazilian literature. Index Terms—Thermal comfort, ISO 7730, PMV, PPD, energy efficiency, ESP32, adaptive control, Internet of Things (IoT), air conditioning.
Palavras-chave: conforto térmico
ISO 7730
PMV
PDD
controle adaptativo
Ar condicionado
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::CONTROLE DE PROCESSOS ELETRONICOS, RETROALIMENTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Sigla da Instituição: PUC Goiás
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.pucgoias.edu.br/jspui/handle/123456789/10951
Data do documento: 16-Jun-2026
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