BR102020026026A2

BR102020026026A2 - THERMAL COMFORT MANAGEMENT METHOD AND SYSTEM IN AIR-CONDITIONING ENVIRONMENTS

Info

Publication number: BR102020026026A2
Application number: BR102020026026-0A
Authority: BR
Inventors: Bruno Eduardo Medina; Douglas Sozzi Pacifico
Original assignee: Robert Bosch Limitada
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-06-28
Also published as: WO2022126222A1

Abstract

MÉTODO E SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE CONFORTO TÉRMICO EM AMBIENTES COM AR-CONDICIONADO. A presente invenção refere-se a um método e sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que pode ser aplicado, por exemplo, em aparelhos, sistemas e dispositivos de ar-condicionado industriais, comerciais ou residenciais. O referido método e sistema revela uma solução não invasiva que permite gerenciar o conforto térmico em ambientes que possuam aparelhos de arcondicionado comuns, e intercomunica-los para que mantenham um padrão desejável de temperatura baseados em temperatura e umidade externa ambiente, e que atuem de maneira a se ter uma melhor eficiência energética.THERMAL COMFORT MANAGEMENT METHOD AND SYSTEM IN AIR-CONDITIONING ENVIRONMENTS. The present invention relates to a method and system for managing thermal comfort in air-conditioned environments that can be applied, for example, in industrial, commercial or residential air conditioning appliances, systems and devices. Said method and system reveals a non-invasive solution that allows managing thermal comfort in environments that have common air conditioning devices, and intercommunicating them so that they maintain a desirable temperature standard based on ambient external temperature and humidity, and that act in a to have better energy efficiency.

Description

THERMAL COMFORT MANAGEMENT METHOD AND SYSTEM IN AIR-CONDITIONING ENVIRONMENTS

[001] A presente invenção refere-se a um método e sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que pode ser aplicado, por exemplo, em aparelhos, sistemas e dispositivos de ar-condicionado industriais, comerciais ou residenciais.[001] The present invention relates to a method and system of thermal comfort management in air-conditioned environments that can be applied, for example, in industrial, commercial or residential air conditioning appliances, systems and devices.

[002] O referido método e sistema revela uma solução não invasiva que permite gerenciar o conforto térmico em ambientes que possuam aparelhos de ar-condi-cionado comuns, e intercomunica-los para que mantenham um padrão desejável de temperatura baseados em temperatura e umidade externa ambiente, e que atuem de maneira a se ter uma melhor eficiência energética.[002] The aforementioned method and system reveals a non-invasive solution that allows managing thermal comfort in environments that have common air conditioning devices, and intercommunicating them so that they maintain a desirable temperature standard based on external temperature and humidity. environment, and that act in order to have better energy efficiency.

Fundamentals of the Invention

[003] Em prédios comerciais, instalações industriais e até em mesmo em grandes residências é comum haver um sistema robusto de ar-condicionado. Este sistema geralmente possui diversas saídas (conhecidas popularmente como “bocas”) através das quais o ar refrigerado ou aquecido é disponibilizado ao ambiente a ter a sua temperatura controlada. Em outras construções possíveis, os sistemas de ar condicionados também podem compreender unidades do tipo “split”, que atuam individualmente em determinado ambiente.[003] In commercial buildings, industrial facilities and even in large homes, it is common to have a robust air conditioning system. This system usually has several outlets (popularly known as “mouths”) through which the cooled or heated air is made available to the environment to have its temperature controlled. In other possible constructions, air conditioning systems can also comprise “split” units, which act individually in a given environment.

[004] Nestes sistemas, as saídas ou as unidades de ar-condicionado podem ser passíveis de serem ligadas e desligadas por usuários locais por meio de controle remoto ou local. Além disso, os usuários locais também conseguem ajustar a temperatura manualmente e fazer outros ajustes de acordo com sua a própria vontade.[004] In these systems, the outputs or air conditioning units can be turned on and off by local users through remote or local control. In addition, local users are also able to manually adjust the temperature and make other adjustments at their own discretion.

[005] Porém, embora seja vantajosa a liberdade envolvida neste ajuste manual e local da saída ou da unidade de ar-condicionado, os usuários podem ajustar a temperatura para valores mínimos e bastante abaixo ou acima do valor recomendado pelas normas e regulamentações governamentais - onde no Brasil este valor é cerca de 24°C por exemplo. Assim, em dias frios, os usuários podem ligar e ajustar a temperatura das saídas ou unidades muito acima dos 24°C, ao passo que em dias quentes as temperaturas podem ser configuradas para 19°C, por exemplo.[005] However, while the freedom involved in this manual and local adjustment of the outlet or air conditioning unit is advantageous, users can adjust the temperature to minimum values and well below or above the value recommended by government standards and regulations - where in Brazil this value is around 24°C for example. So, on cold days, users can switch on and adjust the temperature of the outputs or units far above 24°C, while on hot days the temperatures can be set to 19°C, for example.

[006] Outro fator a se levar em consideração são os conflitos que podem ser causados entre os usuários, de modo que uns possam querer temperaturas mais baixas e outros mais altas, causando uma gestão aleatória da temperatura.[006] Another factor to take into account is the conflicts that can be caused between users, so that some may want lower temperatures and others higher, causing a random management of the temperature.

[007] O resultado disso é que as unidades e saídas podem ser ligadas e desligadas várias vezes por dia ou terem as temperaturas ajustadas também inúmeras vezes. Assim, considerando que estas decisões de ligar ou desligar as unidades e/ou ajustar de temperatura são tomadas para cada uma das saídas ou unidades de ar-condicionado espalhadas em um prédio comercial ou instalação industrial por exemplo, podemos ter uma dimensão da ineficiência energética envolvida nestes sistemas. Além disso, o ajuste manual feito sem qualquer critério também eleva os custos de manutenção dos equipamentos do sistema de ar-condicionado, que são frequentemente substituídos ou consertados. Ainda, também podemos mencionar o risco de sanções por não cumprir as normas técnicas que regulam as temperaturas para os ambientes de trabalho.[007] The result of this is that the units and outputs can be turned on and off several times a day or have the temperatures adjusted numerous times as well. Thus, considering that these decisions to turn the units on or off and/or adjust the temperature are taken for each of the outlets or air conditioning units spread across a commercial building or industrial facility, for example, we can have a dimension of the energy inefficiency involved. in these systems. In addition, manual adjustment made without any criteria also raises the maintenance costs of air conditioning system equipment, which is frequently replaced or repaired. Still, we can also mention the risk of sanctions for not complying with the technical standards that regulate temperatures for working environments.

[008] Em um sistema de ar-condicionado usual de um grande prédio comercial ou industrial, existe um sistema de resfriamento central de onde parte o ar frio disponibilizado pelas unidades ou saídas locais. Este sistema central é geralmente controlado por um PLC (“programmable logic controller”). Este controlador PLC define os períodos em que o sistema central será ligado ou desligado e a disponibilidade de energia em cada unidade ou saída de ar-condicionado. Contudo, as variações de controle deste controlador PLC são limitadas, pois este não é capaz de atuar sobre o sistema de resfriamento central de modo a ajustar uma temperatura uniforme para toda a pluralidade de unidades ou saídas de ar-condicionado. Adicionalmente, o controlador PLC também não é capaz de desligar ou ligar automaticamente cada unidade ou saída de ar-condicionado individualmente. Há apenas a mencionada programação do tempo durante o qual o PLC irá permitir a disponibilização de energia às unidades ou saídas de ar-condicionado. Desta forma, se pode facilmente perceber a grande dependência que estes sistemas de ar-condicionado possuem do ajuste local de temperatura feito pelos usuários.[008] In a usual air conditioning system of a large commercial or industrial building, there is a central cooling system where the cold air provided by the units or local outlets comes from. This central system is generally controlled by a PLC (“programmable logic controller”). This PLC controller defines the periods in which the central system will be turned on or off and the availability of energy in each air conditioning unit or output. However, the control variations of this PLC controller are limited, as it is not capable of acting on the central cooling system in order to set a uniform temperature for the entire plurality of air conditioning units or outputs. Additionally, the PLC controller is also not able to automatically turn off or on each individual air conditioner unit or output. There is only the mentioned programming of the time during which the PLC will allow the availability of energy to the air conditioning units or outputs. In this way, one can easily perceive the great dependence that these air conditioning systems have on the local temperature adjustment made by the users.

[009] Em outros edifícios e casas, é comum a utilização de ar-condicionados do tipo “split” que são compostos por duas partes, uma condensadora na parte externa e uma evaporadora na parte interna, onde se encontra também a eletrônica que recebe os comandos de operação, muitas vezes podendo ser comandados somente por um controle remoto. Tais ar condicionados “split” funcionam individualmente, podendo ser comandados de forma aleatória em um sítio que possua mais de um em operação.[009] In other buildings and houses, it is common to use split-type air conditioners that are composed of two parts, a condenser on the outside and an evaporator on the inside, where the electronics that receive the operating commands, often being able to be commanded only by a remote control. Such "split" air conditioners work individually, and can be commanded randomly in a site that has more than one in operation.

[010] Portanto, em vista deste cenário, surge a necessidade de prover meios que possibilitem um controle eficiente do sistema de ar-condicionado, de forma a eliminar estes inconvenientes relatados.[010] Therefore, in view of this scenario, there is a need to provide means that allow an efficient control of the air conditioning system, in order to eliminate these reported inconveniences.

[011] O documento patentário FR3078770 descreve um método de controle de ventilação mecânica que leva em consideração a temperatura e a umidade interna e externa dentro de um edifício onde o mesmo é aplicado. Tal método não oferece opção para controle de temperatura voltada para melhorar conforto térmico e eficiência energética em um sistema que utilize ar-condicionado.[011] The patent document FR3078770 describes a method of mechanical ventilation control that takes into account the internal and external temperature and humidity inside a building where it is applied. Such a method does not offer an option for temperature control aimed at improving thermal comfort and energy efficiency in a system that uses air conditioning.

[012] Outro documento patentário é o CN107477809 que descreve um sistema de gerenciamento de energia em ar-condicionado que através do uso de detecção por imagem se existe pessoas em um determinado sitio, e em função da quantidade ou ausência, ele liga, desliga ou ajusta o ar-condicionado, e também gerencia o consumo elétrico através de um detector de energia elétrica. Tal invenção necessita de um detector com tecnologia avançada para enumerar a quantidade de pessoas em um determinado sítio, o que torna a solução com um custo elevado para gerenciar de forma efetiva a necessidade de ajuste do ar-condicionado, além de possuir um detector dedicado de energia elétrica, o que encarece também a solução.[012] Another patent document is CN107477809 which describes an energy management system in air conditioning that, through the use of image detection if there are people in a certain place, and depending on the amount or absence, it turns on, off or on. adjusts the air conditioning, and also manages electrical consumption through an electrical energy detector. Such an invention requires a detector with advanced technology to enumerate the number of people in a given place, which makes the solution with a high cost to effectively manage the need to adjust the air conditioning, in addition to having a dedicated detector of electricity, which also makes the solution more expensive.

[013] Com base neste cenário e visando mitigar as limitações técnicas aqui apresentadas, surge a presente invenção.[013] Based on this scenario and aiming to mitigate the technical limitations presented here, the present invention arises.

Objectives of the Invention

[014] Assim, a presente invenção tem por objetivo principal revelar um método e sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que pode ser aplicado, por exemplo, em aparelhos, sistemas e dispositivos de ar-condicionado industriais, comerciais ou residenciais.[014] Thus, the main objective of the present invention is to reveal a method and system of thermal comfort management in air-conditioned environments that can be applied, for example, in industrial, commercial or residential.

[015] Adicionalmente, é objetivo da presente invenção prover um método e sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que, de maneira não invasiva, permite gerenciar o conforto térmico em ambientes que possuam aparelhos de ar-condicionado comuns, e intercomunica-los para que mantenham um padrão desejável de temperatura baseados em temperatura e umidade externa ambiente[015] Additionally, it is the objective of the present invention to provide a method and system for managing thermal comfort in air-conditioned environments that, in a non-invasive way, allows managing thermal comfort in environments that have common air conditioning devices, and communicates them so that they maintain a desirable temperature standard based on the external ambient temperature and humidity

[016] Ainda, a presente invenção tem por objetivo revelar um método e sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que possibilite uma melhor eficiência energética operando dentro de padrões de temperatura desejados.[016] Still, the present invention aims to reveal a method and system for managing thermal comfort in air-conditioned environments that allows for better energy efficiency operating within desired temperature standards.

[017] Ademais, é objetivo da presente invenção apresentar um.[017] Furthermore, it is an objective of the present invention to present a.

Summary of the Invention

[018] Todos os objetivos acima mencionados são alcançados por meio do método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que compreende as etapas de: obter os dados de temperatura externa de pelo menos uma unidade de identificação de temperatura por meio de pelo menos uma unidade de processamento, obter os dados de umidade externa de pelo menos uma unidade de identificação de umidade por meio de pelo menos uma unidade de processamento, processar e correlacionar os dados obtidos e obter um índice de calor, correlacionar com condições de funcionamento obtidas de uma unidade de armazenamento por meio de pelo menos uma unidade de processamento e definir e enviar um valor de ponto de ajuste para pelo menos uma unidade de ar-condicionado por meio de pelos menos uma unidade de comunicação.[018] All the aforementioned objectives are achieved through the thermal comfort management method in air-conditioned environments that comprises the steps of: obtaining the external temperature data from at least one temperature identification unit through at least at least one processing unit, obtain external humidity data from at least one humidity identification unit by means of at least one processing unit, process and correlate the obtained data and obtain a heat index, correlate with obtained operating conditions of a storage unit via at least one processing unit and setting and sending a setpoint value to at least one air conditioning unit via at least one communication unit.

[019] De acordo com as premissas fundamentais da invenção em questão, o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende ainda o fato de que a etapa de correlacionar com condições de funcionamento obtidas de uma unidade de armazenamento por meio de pelo menos uma unidade de processamento consiste em verificar horário de início e fim do horário de funcionamento do sistema de ar condicionado.[019] According to the fundamental premises of the invention in question, the method of managing thermal comfort in air-conditioned environments also comprises the fact that the step of correlating with operating conditions obtained from a storage unit through at least one processing unit consists of checking the start time and end time of the air conditioning system's operating hours.

[020] Adicionalmente, é provido um método que compreende ainda o fato de que existe ainda uma etapa intermediária entre correlacionar com condições de funcionamento obtidas de uma unidade de armazenamento por meio de pelo menos uma unidade de processamento e definir e enviar um valor de ponto de ajuste para pelo menos uma unidade de ar-condicionado por meio de pelos menos uma unidade de comunicação que compreende em verificar se há presença humana através de pelo menos uma unidade de identificação por meio de uma unidade de processamento.[020] Additionally, a method is provided that further comprises the fact that there is still an intermediate step between correlating with operating conditions obtained from a storage unit through at least one processing unit and defining and sending a point value adjustment for at least one air-conditioning unit by means of at least one communication unit which comprises checking for human presence by means of at least one identification unit by means of a processing unit.

[021] Ademais, na presente invenção é proposto um método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que compreende o fato de que o método é executado periodicamente com período definido na unidade de processamento.[021] Furthermore, the present invention proposes a method of managing thermal comfort in air-conditioned environments that comprises the fact that the method is performed periodically with a defined period in the processing unit.

[022] Ainda, de acordo com a presente invenção, o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende o fato de que existe também uma etapa de acionar chaves de contato seco em pelo menos um dispositivo de entradas e saídas por meio de uma unidade de processamento de acordo com as condições de funcionamento e a temperatura ajustada.[022] Also, according to the present invention, the method of managing thermal comfort in air-conditioned environments comprises the fact that there is also a step of activating dry contact switches in at least one input and output device by means of a processing unit according to the operating conditions and the set temperature.

[023] Adicionalmente, na presente invenção, o método compreende ainda o fato de que é executado em um sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que é compreendido por: pelo menos uma unidade de processamento, pelo menos uma identificação de temperatura, pelo menos uma identificação de umidade, pelo menos uma unidade de armazenamento, pelo menos uma unidade de comunicação e pelo menos uma unidade de ar-condicionado.[023] Additionally, in the present invention, the method further comprises the fact that it is performed in a thermal comfort management system in air-conditioned environments that is comprised of: at least one processing unit, at least one identification of temperature, at least one humidity identification, at least one storage unit, at least one communication unit and at least one air conditioning unit.

[024] Também, de acordo com a presente invenção, o sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende: pelo menos uma unidade de processamento, pelo menos uma identificação de temperatura, pelo menos uma identificação de umidade, pelo menos uma unidade de armazenamento, pelo menos uma unidade de comunicação e pelo menos uma unidade de ar-condicionado.[024] Also, according to the present invention, the thermal comfort management system in air-conditioned environments comprises: at least one processing unit, at least one temperature identification, at least one humidity identification, at least a storage unit, at least one communication unit and at least one air conditioning unit.

[025] Na invenção aqui proposta, adicionalmente o sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende ainda o fato de que possui pelo menos uma unidade de identificação.[025] In the invention proposed here, the thermal comfort management system in air-conditioned environments additionally comprises the fact that it has at least one identification unit.

[026] Por fim, a presente invenção inclui um sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que compreende também o fato de possui pelo menos um dispositivo de entradas e saídas.[026] Finally, the present invention includes a thermal comfort management system in air-conditioned environments that also comprises the fact that it has at least one input and output device.

Brief Description of Figures

[027] A concretização preferencial da invenção em questão é detalhadamente descrita com base nas figuras listadas, as quais:[027] The preferred embodiment of the invention in question is described in detail based on the figures listed, which:

[028] A figura 1 ilustra um sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado.[028] Figure 1 illustrates a thermal comfort management system in air-conditioned environments.

[029] A figura 2 ilustra a tabela de índice de calor.[029] Figure 2 illustrates the heat index table.

[030] A figura 3 ilustra um sistema de gerenciamento de conforto térmico utilizado em um local com três salas.[030] Figure 3 illustrates a thermal comfort management system used in a place with three rooms.

Detailed Description of the Invention

[031] De acordo com os objetivos gerais da invenção em questão, o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende o fato de que possui as etapas de: obter os dados de temperatura externa de pelo menos uma unidade de identificação de temperatura 2 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1, obter os dados de umidade externa de pelo menos uma unidade de identificação de umidade 3 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1; processar e correlacionar os dados obtidos e obter um índice de calor; correlacionar com condições de funcionamento obtidas de uma unidade de armazenamento 4 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1 e definir e enviar um valor de ponto de ajuste para pelo menos uma unidade de ar-condicionado 6 por meio de pelos menos uma unidade de comunicação 5. A figura 1 ilustra um sistema com as características necessárias para execução das etapas de, utilizando uma unidade de comunicação 5 com mesmas características para associação entre as diferentes entidades envolvidas.[031] According to the general objectives of the invention in question, the method of managing thermal comfort in air-conditioned environments comprises the fact that it has the steps of: obtaining external temperature data from at least one identification unit temperature control 2 by means of at least one processing unit 1, obtaining external humidity data from at least one humidity identification unit 3 by means of at least one processing unit 1; process and correlate the data obtained and obtain a heat index; correlate with operating conditions obtained from a storage unit 4 via at least one processing unit 1 and set and send a setpoint value to at least one air conditioning unit 6 via at least one processing unit 6 communication 5. Figure 1 illustrates a system with the necessary characteristics to execute the steps of, using a communication unit 5 with the same characteristics for association between the different entities involved.

[032] Ao obter os dados de temperatura externa de pelo menos uma unidade de identificação de temperatura 2 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1, é adquirido os primeiros parâmetros necessários para calcular o índice de calor do ambiente externo ao que terá atuação do ar-condicionado. A unidade de processamento 1, que geralmente é dotada de processadores, memória interna e interface física, associada à unidade de identificação de temperatura 2 fisicamente, ou por meio de um cabeamento utilizando protocolos de comunicação analógica ou digital (como por exemplo comunicação CAN, profibus, etc), ou por meio de protocolos de comunicação sem fio (como por exemplo wi-fi, bluetooth, NFC, LoRA, etc.), adquire os sinais e realiza o processamento do sinal e assim o disponibiliza os cálculos necessários. Desta maneira a unidade de processamento 1 pode realizar esta etapa lo-calmente, remotamente ou até mesmo “na nuvem” quando as informações são disponibilizadas na rede mundial de computadores. A associação da unidade de processamento 1 com a unidade de identificação de temperatura 2 pode ser feita através de uma unidade de comunicação 5 que possui características conforme descritas. A unidade de identificação de temperatura 2 pode ser qualquer sensor, transdutor, ou qualquer dispositivo capaz de aferir temperatura e transformar em sinais elétricos, para que se possa obter a temperatura em graus celsius ou em fahrenheit.[032] By obtaining the external temperature data of at least one temperature identification unit 2 through at least one processing unit 1, the first parameters necessary to calculate the heat index of the external environment to which it will act are acquired of air conditioning. Processing unit 1, which is usually equipped with processors, internal memory and physical interface, associated with the temperature identification unit 2 physically, or by means of cabling using analog or digital communication protocols (such as CAN communication, profibus , etc.), or through wireless communication protocols (such as wi-fi, bluetooth, NFC, LoRA, etc.), acquires the signals and performs the signal processing and thus makes the necessary calculations available. In this way, the processing unit 1 can perform this step locally, remotely or even “in the cloud” when the information is made available on the world wide web. The association of the processing unit 1 with the temperature identification unit 2 can be done through a communication unit 5 which has characteristics as described. The temperature identification unit 2 can be any sensor, transducer, or any device capable of measuring temperature and transforming it into electrical signals, so that the temperature can be obtained in degrees Celsius or Fahrenheit.

[033] A etapa de obter os dados de umidade externa de pelo menos uma unidade de identificação de umidade 3 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1, de maneira similar à etapa anterior, é adquirido os parâmetros de umidade necessários para calcular o índice de calor do ambiente externo ao que terá atuação do ar-condicionado. A unidade de processamento 1 associada à unidade de identificação de umidade 3 fisicamente, ou por meio de um cabeamento utilizando protocolos de comunicação analógica ou digital (como por exemplo comunicação CAN, profibus, etc), ou por meio de protocolos de comunicação sem fio (como por exemplo wi-fi, bluetooth, NFC, LoRA, etc.), adquire os sinais e realiza o processamento do sinal e assim o disponibiliza os cálculos necessários. Desta maneira a unidade de processamento 1 pode realizar esta etapa localmente, remotamente ou até mesmo “na nuvem” quando as informações são disponibilizadas na rede mundial de computadores. A associação da unidade de processamento 1 com a unidade de identificação de umidade 3 pode ser feita através de uma unidade de comunicação 5 que possui características conforme descritas. A unidade de identificação de umidade 3 pode ser qualquer sensor, transdutor, ou qualquer dispositivo capaz de aferir umidade e transformar em sinais elétricos para que se possa obter a umidade relativa do ar em %.[033] The step of obtaining the external humidity data from at least one humidity identification unit 3 through at least one processing unit 1, in a similar way to the previous step, the necessary humidity parameters are acquired to calculate the heat index of the external environment to which the air conditioning will act. The processing unit 1 associated with the humidity identification unit 3 physically, or through a cabling using analog or digital communication protocols (such as CAN communication, profibus, etc.), or through wireless communication protocols ( such as wi-fi, bluetooth, NFC, LoRA, etc.), acquires the signals and performs the signal processing and thus makes the necessary calculations available. In this way, the processing unit 1 can perform this step locally, remotely or even “in the cloud” when the information is made available on the world wide web. The association of the processing unit 1 with the humidity identification unit 3 can be done through a communication unit 5 which has characteristics as described. The humidity identification unit 3 can be any sensor, transducer, or any device capable of measuring humidity and transforming it into electrical signals in order to obtain the relative humidity of the air in %.

[034] Ao processar e correlacionar os dados obtidos e obter um índice de calor, a unidade de processamento 1 realiza com os sinais obtidos o cálculo do índice de calor. O índice de calor visa determinar o efeito da umidade relativa sobre a temperatura aparente do ar, definindo qual a intensidade do calor que uma pessoa sente, variando em função da temperatura e da umidade. Como os humanos têm o suor como mecanismo de perda de calor, que evapora com o calor da pele e assim reduz sua temperatura, a água em forma de vapor pairando pelo ar reduz a taxa de evaporação do suor da pele, e assim faz com que uma pessoa sinta mais calor em um ambiente com umidade relativa elevada do que outra pessoa em um ambiente seco de mesma temperatura. Tal índice foi criado pelo NOAA (“National Oceanic and Atmospheric Administration”) que é uma instituição ligada ao governo estado-unidense que faz parte do Departamento de Comércio dos Estados Unidos. O cálculo do índice de calor está exemplificado na equação a seguir.

[034] When processing and correlating the data obtained and obtaining a heat index, the processing unit 1 performs with the obtained signals the calculation of the heat index. The heat index aims to determine the effect of relative humidity on the apparent temperature of the air, defining the intensity of heat that a person feels, varying as a function of temperature and humidity. As humans have sweat as a heat loss mechanism, which evaporates with the heat of the skin and thus lowers its temperature, water vapor floating through the air reduces the rate of evaporation of sweat from the skin, and thus causes a person feels more heat in an environment with high relative humidity than another person in a dry environment of the same temperature. This index was created by the NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), which is an institution linked to the US government that is part of the US Department of Commerce. The calculation of the heat index is exemplified in the following equation.

[035] Na equação, o T indica a temperatura em graus Celsius e o R a umidade relativa do ar em porcentagem, e os coeficientes a c9 possuem valores fixos pré-determinados. A tabela da figura 3 demonstra os valores encontrados, e é dividida em classificação de cuidado para temperaturas entre 270C e 320C, cuidado extremo para temperaturas entre 320C e 410C, perigo para temperaturas entre 410C e 540C e perigo extremo para temperaturas acima de 540C. A figura 2 mostra a tabela de índice de calor obtida com os dados de temperatura em graus celsius e umidade relativa do ar em porcentagem.[035] In the equation, the T indicates the temperature in degrees Celsius and the R the relative humidity of the air in percentage, and the coefficients to c9 have predetermined fixed values. The table in figure 3 shows the values found, and is divided into classification of caution for temperatures between 270C and 320C, extreme caution for temperatures between 320C and 410C, hazard for temperatures between 410C and 540C and extreme hazard for temperatures above 540C. Figure 2 shows the heat index table obtained with temperature data in degrees celsius and relative humidity in percent.

[036] Adicionalmente, a etapa de correlacionar com condições de funcionamento obtidas de uma unidade de armazenamento 4 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1, a unidade de processamento 1 identifica parâmetros pré definidos de funcionamento, como horário de funcionamento atrelado ao horário de trabalho do edifício ou outras condições como resfriamento pré trabalho, horário de reunião, uso de um determinado sítio durante algum período do dia. Ao acessar de uma unidade de armazenamento 4, a unidade de processamento 1 pode estar associada fisicamente à mesma, como uma célula de memória, ou remotamente através de conexão física de cabeamento utilizando protocolos de comunicação analógica ou digital (como por exemplo comunicação CAN, profibus, etc), ou por meio de protocolos de comunicação sem fio (como por exemplo wi-fi, bluetooth, NFC, LoRa, etc.). Desta maneira a unidade de processamento 1 pode realizar esta etapa localmente, remotamente ou até mesmo “na nuvem” quando as informações são disponibilizadas na rede mundial de computadores. A associação da unidade de processamento 1 com a unidade armazenamento 4 pode ser feita através de uma unidade de comunicação 5 que possui características conforme descritas.[036] Additionally, the step of correlating with operating conditions obtained from a storage unit 4 through at least one processing unit 1, the processing unit 1 identifies pre-defined operating parameters, such as operating hours linked to the schedule of the building or other conditions such as pre-work cooling, meeting hours, use of a certain place during some period of the day. When accessing a storage unit 4, the processing unit 1 can be physically associated with it, such as a memory cell, or remotely through a physical cabling connection using analog or digital communication protocols (such as CAN communication, profibus , etc.), or through wireless communication protocols (such as wi-fi, bluetooth, NFC, LoRa, etc.). In this way, the processing unit 1 can perform this step locally, remotely or even “in the cloud” when the information is made available on the world wide web. The association of the processing unit 1 with the storage unit 4 can be done through a communication unit 5 which has characteristics as described.

[037] Ao definir e enviar um valor de ponto de ajuste para pelo menos uma unidade de ar-condicionado 6 por meio de pelos menos uma unidade de comunicação 5, a unidade de processamento 1 correlaciona o índice de calor com as condições de funcionamento e define e envia um valor de ponto de ajuste, podendo estar associada fisicamente à unidade de ar-condicionado 6, diretamente no circuito eletrônico, ou remotamente através de comandos de luz infravermelha (IR ou “infrared”), ou por conexão física de cabeamento utilizando protocolos de comunicação analógica ou digital (como por exemplo comunicação CAN, profibus, etc), ou por meio de protocolos de comunicação sem fio (como por exemplo wi-fi, bluetooth, NFC, LoRA, etc.). A unidade de ar-condicionado 6, ao receber o ponto de ajuste desejado, fica incumbida de manter aquela temperatura, utilizando seus próprios dispositivos de monitoramento de temperatura e programação própria de funcionamento.[037] By setting and sending a setpoint value to at least one air conditioning unit 6 via at least one communication unit 5, processing unit 1 correlates the heat index with the operating conditions and defines and sends a set point value, which can be physically associated with the air conditioning unit 6, directly in the electronic circuit, or remotely through infrared light commands (IR or “infrared”), or by physical cabling connection using analog or digital communication protocols (such as CAN communication, profibus, etc.), or through wireless communication protocols (such as wi-fi, bluetooth, NFC, LoRA, etc.). The air conditioning unit 6, upon receiving the desired set point, is responsible for maintaining that temperature, using its own temperature monitoring devices and its own operating schedule.

[038] Ainda, o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende também o fato de que a etapa de correlacionar com condições de funcionamento obtidas de uma unidade de armazenamento 4 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1 consiste em verificar horário de início e fim do horário de funcionamento do sistema de ar condicionado 6. O horário de funcionamento pode ser atrelado ao horário de trabalho das pessoas do edifício ou outras condições como resfriamento de pré trabalho, horário de reunião, uso de um determinado sítio durante algum período do dia, sítio em que ficam equipamentos sensíveis à temperatura, etc.[038] Still, the thermal comfort management method in air-conditioned environments also comprises the fact that the step of correlating with operating conditions obtained from a storage unit 4 through at least one processing unit 1 consists of to check the start and end time of the air conditioning system's opening hours 6. The opening hours can be linked to the working hours of the people in the building or other conditions such as pre-work cooling, meeting hours, use of a certain place during some period of the day, place where temperature sensitive equipment is located, etc.

[039] Na invenção aqui proposta, o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende também o fato de que existe ainda uma etapa intermediária entre correlacionar com condições de funcionamento obtidas de uma unidade de armazenamento 4 por meio de pelo menos uma unidade de processamento 1 e definir e enviar um valor de ponto de ajuste para pelo menos uma unidade de ar-condicionado 6 por meio de pelos menos uma unidade de comunicação 5 que compreende em verificar se há presença humana através de pelo menos uma unidade de identificação 7 por meio de uma unidade de processamento 4. Através de uma unidade de identificação 7, que pode ser um piro sensor, uma câmara de filmagem, ou qualquer outro dispositivo que identifique presença humana, a unidade de processamento 1 identifica se é necessário o funcionamento do ar-condicio-nado 6 em função das condições verificadas de índice de calor e condições de funcionamento, que dependendo do sítio pode ser optado por desligar por um período pré determinado ou permanecer em funcionamento com uma temperatura padrão de loco vazio.[039] In the invention proposed here, the method of managing thermal comfort in air-conditioned environments also comprises the fact that there is still an intermediate step between correlating with operating conditions obtained from a storage unit 4 through at least a processing unit 1 and defining and sending a set point value to at least one air conditioning unit 6 by means of at least one communication unit 5 which comprises checking for human presence through at least one unit of identification 7 by means of a processing unit 4. Through an identification unit 7, which can be a pyrosensor, a film camera, or any other device that identifies human presence, the processing unit 1 identifies whether the operation of the air-conditioning 6 depending on the verified conditions of heat index and operating conditions, which depending on the site can be chosen o by shutting down for a predetermined period or remaining in operation with a standard empty locus temperature.

[040] É valido citar que o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende ainda o fato de que é executado periodicamente com período definido na unidade de processamento 1. Assim o usuário pode priorizar uma taxa de redefinição da temperatura que priorize uma resposta rápida de manutenção de conforto térmico ou que mantenha valores dentro da faixa de conforto térmico por mais tempo priorizando o gasto energético do sistema. Conforme estudos publicados pelo Center for the Built Enviroment (CBE) de Berkley e o Australian Institute of Refrigeration, Air Conditioning and Heating (AIRAH), ao mudar o valor de ponto de ajuste da temperatuda em 10C em um ambiente, o consume de energia associado ao ar-condicionado ou aquecedor pode variar por volta de 10 porcento. Isto ocorre, por exemplo, quando temos uma faixa de valor de resfriamento maior onde para uma temperatura padrão de 240C o valor de ponto de ajuste for definido entre 220C e 260C em função do conforto térmico calculado pelas leituras da parte externa do sítio, temos pouca variação de percepção de conforto térmico pelos indivíduos ali presentes, uma vez que massas de ar dentro do recinto podem se deslocar com velocidade menor, e assim quanto maior a temperatura, maior a economia de energia.[040] It is worth mentioning that the thermal comfort management method in air-conditioned environments also comprises the fact that it is performed periodically with a defined period in the processing unit 1. Thus, the user can prioritize a temperature reset rate that prioritize a quick response to maintain thermal comfort or maintain values within the thermal comfort range for a longer time, prioritizing the energy expenditure of the system. According to studies published by the Center for the Built Environment (CBE) of Berkley and the Australian Institute of Refrigeration, Air Conditioning and Heating (AIRAH), when changing the temperature setpoint value by 10C in an environment, the associated energy consumption to air conditioning or heating can vary by around 10 percent. This occurs, for example, when we have a larger cooling value range where for a standard temperature of 240C the set point value is set between 220C and 260C as a function of the thermal comfort calculated by readings from the outside of the site, we have little variation of thermal comfort perception by the individuals present there, since air masses inside the enclosure can move with lower speed, and thus the higher the temperature, the greater the energy savings.

[041] É valido citar também que o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende também o fato de que existe também uma etapa que compreende acionar chaves de contato seco em pelo menos um dispositivo de entradas e saídas 8 por meio de uma unidade de processamento 1 de acordo com as condições de funcionamento e a temperatura ajustada. Desta maneira o dispositivo de entradas e saídas 8 pode ser um dispositivo de acionamento de contato seco de relés ou qualquer outro dispositivo que possa acionar portas lógicas de aberto e fechado, podendo estar associada fisicamente à unidade de processamento 1 ou remotamente através de conexão física de cabeamento utilizando protocolos de comunicação analógica ou digital (como por exemplo comunicação CAN, profibus, etc), ou por meio de protocolos de comunicação sem fio (como por exemplo wi-fi, bluetooth, NFC, LoRa, etc.), podendo assim realizar este comando localmente, remotamente ou até mesmo “na nuvem” quando as informações são disponibilizadas na rede mundial de compudadores. A associação da unidade de processamento 1 com um dispositivo de entradas e saídas 8 pode ser feita através de uma unidade de comunicação 5 que possui características conforme descritas. Ao se fazer uso deste acionamento, o método define em função das condições de funcionamento e temperatura se ele liga ou não um exaustor podendo, por exemplo, toda vez que o ar-con-dicionado 6 estiver desligado por estar fora do horário de funcionamento ele acionar o exaustor de maneira a circular o ar dentro do recinto.[041] It is also worth mentioning that the method of managing thermal comfort in air-conditioned environments also comprises the fact that there is also a step that comprises activating dry contact switches in at least one input and output device 8 through of a processing unit 1 according to the operating conditions and the set temperature. In this way, the input and output device 8 can be a relay dry contact drive device or any other device that can drive open and closed logic gates, which can be physically associated with the processing unit 1 or remotely through a physical connection of cabling using analog or digital communication protocols (such as CAN communication, profibus, etc.), or through wireless communication protocols (such as wi-fi, bluetooth, NFC, LoRa, etc.), thus being able to perform this command locally, remotely or even “in the cloud” when the information is made available on the worldwide network of computers. The association of the processing unit 1 with an input and output device 8 can be done through a communication unit 5 which has characteristics as described. When using this activation, the method defines, depending on the operating conditions and temperature, whether or not it turns on an exhaust fan, for example, whenever the air conditioner 6 is turned off because it is outside working hours, it activate the hood in order to circulate the air inside the room.

[042] A figura 3 exemplifica uma construção com três sitios, cada um com uma unidade de processamento 1 associada a uma unidade de armazenamento 4, obtendo informações de temperatura e umidade de uma unidade de identificação de temperatura 2 e uma unidade de identificação de umidade 3 que estão posicionadas na parte externa da construção, todas comunicando por meio da uma unidade de comunicação 5. A unidade de comunicação 5 também é responsável em mandar o ponto de ajuste para as unidade de ar-condicionado 6. Os três sítios possuem uma unidade de identificação 7 para identificar a presença ou não de pessoas, de modo a auxiliar no gerenciamento de conforto térmico e possibilitar uma melhor gestão energética, associado também a uma unidade de comunicação 5 para transmitir a informação. Um dos sítios possui um dispositivo de entradas e saídas 8 associado também a uma unidade de comunicação 5 para receber comandos de acionamento e desta maneira associar um exaustor quando necessário, uma vez que este recinto é sensível a falta de circulação de ar.[042] Figure 3 exemplifies a construction with three sites, each with a processing unit 1 associated with a storage unit 4, obtaining temperature and humidity information from a temperature identification unit 2 and a humidity identification unit 3 which are positioned on the outside of the building, all communicating through a communication unit 5. Communication unit 5 is also responsible for sending the set point to the air conditioning units 6. The three sites have a unit identification 7 to identify the presence or absence of people, in order to assist in the management of thermal comfort and enable better energy management, also associated with a communication unit 5 to transmit information. One of the sites has an input and output device 8 also associated with a communication unit 5 to receive activation commands and in this way associate an exhaust fan when necessary, since this enclosure is sensitive to lack of air circulation.

[043] Ainda, de acordo com a presente invenção, o método de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende ainda o fato de que é executado em um sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado que é compreendido por: pelo menos uma unidade de processamento 1, pelo menos uma identificação de temperatura 2, pelo menos uma identificação de umidade 3, pelo menos uma unidade de armazenamento 4, pelo menos uma unidade de comunicação 5 e pelo menos uma unidade de ar-condicionado 6.[043] Further, according to the present invention, the method of thermal comfort management in air-conditioned environments further comprises the fact that it is performed in a thermal comfort management system in air-conditioned environments which is understood by: at least one processing unit 1, at least one temperature identifier 2, at least one humidity identifier 3, at least one storage unit 4, at least one communication unit 5 and at least one air conditioning unit 6.

[044] Assim, na presente invenção, o sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende: pelo menos uma unidade de processamento 1, pelo menos uma identificação de temperatura 2, pelo menos uma identificação de umidade 3, pelo menos uma unidade de armazenamento 4, pelo menos uma unidade de comunicação 5 e pelo menos uma unidade de ar-condicionado 6.[044] Thus, in the present invention, the thermal comfort management system in air-conditioned environments comprises: at least one processing unit 1, at least one temperature identification 2, at least one humidity identification 3, at least a storage unit 4, at least one communication unit 5 and at least one air conditioning unit 6.

[045] Adicionalmente, o sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende ainda pelo menos uma unidade de identificação 7.[045] Additionally, the thermal comfort management system in air-conditioned environments also comprises at least one identification unit 7.

[046] É valido citar também que o sistema de gerenciamento de conforto térmico em ambientes com ar-condicionado compreende ainda pelo menos um dispositivo de entradas e saídas 8.[046] It is also worth mentioning that the thermal comfort management system in air-conditioned environments also comprises at least one input and output device 8.

[047] É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular da invenção em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.[047] It is important to note that the description above has the sole purpose of describing in an exemplary way the particular embodiment of the invention in question. Therefore, it becomes clear that modifications, variations and constructive combinations of elements that perform the same function in substantially the same way to achieve the same results, continue within the scope of protection delimited by the appended claims.

Claims

Method of managing thermal comfort in air-conditioned environments CHARACTERIZED by the fact that it comprises the steps of:

i. Obtaining external temperature data from at least one temperature identification unit (2) by means of at least one processing unit (1);
ii. Obtaining external humidity data from at least one humidity identification unit (3) by means of at least one processing unit (1);
iii. Process and correlate the data obtained and obtain a heat index; iv. Correlate with operating conditions obtained from a storage unit (4) by means of at least one processing unit (1);
v. Define and send a setpoint value to at least one air conditioning unit (6) via at least one communication unit (5).

Method of thermal comfort management in air-conditioned environments according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that step iv. consists of checking the start and end time of the air conditioning system (6).

Method of thermal comfort management in air-conditioned environments according to claims 1 and 2, CHARACTERIZED by the fact that there is still an intermediate step between iv. and v. which comprises checking for human presence through at least one identification unit (7) by means of a processing unit (4).

Method of thermal comfort management in air-conditioned environments according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the method is performed periodically with a defined period in the processing unit (1).

Method of thermal comfort management in air-conditioned environments according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that there is also a step vi. which comprises activating dry contact switches in at least one input and output device (8) by means of a processing unit (4) according to the operating conditions and the set temperature.

Method of thermal comfort management in air-conditioned environments according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it is performed in a thermal comfort management system in air-conditioned environments that is comprised of:
at least one processing unit (1);
at least one temperature identification (2);
at least one moisture identification (3);
at least one storage unit (4);
at least one communication unit (5);
at least one air conditioning unit (6).

Thermal comfort management system in air-conditioned environments CHARACTERIZED by the fact that it comprises:
at least one processing unit (1);
at least one temperature identification (2);
at least one moisture identification (3);
at least one storage unit (4); at least one communication unit (5);
at least one air conditioning unit (6).

Thermal comfort management system in air-conditioned environments according to claim 7, CHARACTERIZED by the fact that it also comprises at least one identification unit (7).

Thermal comfort management system in air-conditioned environments according to claim 7, CHARACTERIZED by the fact that it also comprises at least one input and output device (8).