PT106914A - Monitorização de consumos de energia elétrica, controlo de custos e emissões de gases com efeito de estufa - Google Patents

Abstract

O PRESENTE INVENTO DIZ RESPEITO A UM EQUIPAMENTO DE MONITORIZAÇÃO DE CONSUMOS DE ENERGIA ELÉTRICA E CONTROLO DE CUSTOS. É CONSTITUÍDO POR UMA UNIDADE DE LEITURA E PROCESSAMENTO (1)(2)(3), UNIDADES DE SINALIZAÇÃO (4), UNIDADES DE INFORMAÇÃO (5), E UMA UNIDADE CENTRAL DE ARMAZENAMENTO E TRATAMENTO DE DADOS (7). OS CONSUMOS SÃO ADQUIRIDOS DE FORMA CONSTANTE E COMPARADOS COM CONSUMOS HISTÓRICOS E OBJETIVOS, APRESENTANDO AO UTILIZADOR ATRAVÉS DAS UNIDADES DE SINALIZAÇÃO (4), AS TENDÊNCIAS DE CONSUMO PARA DIFERENTES PERÍODOS DE TEMPO. AS TENDÊNCIAS DE CONSUMO SÃO DISPONIBILIZADAS AO UTILIZADOR NA FORMA DE INFORMAÇÃO LUMINOSA E ACÚSTICA. O SISTEMA É CONFIGURADO ATRAVÉS DAS UNIDADES DE INFORMAÇÃO (5), AS QUAIS TAMBÉM PERMITEM ACEDER A INFORMAÇÃO MAIS DETALHADA. É AINDA POSSÍVEL ACEDER À INFORMAÇÃO ATRAVÉS DE EQUIPAMENTOS TELEMÁTICOS (9) LIGADOS À INTERNET (8).

Description

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Descrição

Monitorização de Consumos de Energia Elétrica, Controlo de Custos e Emissões de Gases com Efeito de Estufa

Domínio da técnica 0 presente invento diz respeito a um equipamento de monitorização, cujo objetivo é informar de uma forma simples, intuitiva e em tempo real, o utilizador, acerca das tendências de consumos de energia elétrica do local onde o equipamento se encontra instalado. 0 equipamento usa um algoritmo próprio para criar uma representação simples das tendências de consumo, representação essa baseada em informação lumineo-acústica.

Estado da técnica A energia elétrica é hoje em dia um recurso fundamental e imprescindível na sustentabilidade do nosso modo de vida. Parece-nos inconcebível a vida sem esta forma de energia, pois dela depende um número infindável de atividades, sistemas, processos, equipamentos, etc. A facilidade com que se pode converter, de uma forma eficiente, noutras formas de energia, e o fácil e eficaz transporte, permitem que a energia elétrica possa chegar a qualquer lado. A energia elétrica é, por natureza uma forma de energia limpa. Contudo ela é produzida na sua grande maioria a partir da queima de produtos fósseis, casos do petróleo, carvão e gás natural, recorrendo a processos de transformação intrinsecamente poluentes.

Grandes investimentos são feitos atualmente para produzir energia elétrica a partir de energias renováveis, caso da energia solar, eólica, das marés, das ondas, etc. Todavia estas formas de produção de energia elétrica significam 2/16 elevadíssimos investimentos, traduzindo-se conjuntamente com o crescente aumento dos custos dos combustíveis fósseis, num contributo inflacionador dos tarifários de energia elétrica. Em resumo, a energia elétrica manterá, por via dos elevados investimentos em energias renováveis e na escassez dos combustíveis fósseis, uma tendência crescente de aumento de custo para os consumidores finais, restando a estes apenas, como forma de reduzi-lo, uma mudança dos seus hábitos de consumo. Se é fácil de dizer, não será tão fácil de levar à prática tal mudança.

Em conjunto com a necessidade ou desejo de reduzir os custos com a energia consumida nas nossas habitações, existe também uma preocupação crescente com os efeitos que esse consumo representa em termos de emissões para a atmosfera, nomeadamente dos gases de efeito de estufa. É aquilo a que os ambientalistas denominam de pegada de carbono, ou seja, a contribuição de cada um de nós para a degradação do ambiente, e como isso marcará a qualidade de vida das gerações futuras. Existe disponível no mercado, uma grande variedade de equipamentos para medir consumos de energia elétrica em ambiente doméstico, empresarial ou industrial. São chamados vulgarmente de contadores de energia elétrica. Tradicionalmente estas medições são realizadas por dispositivos eletromecânicos (contadores Ferraris) e mais recentemente por contadores eletrónicos, denominados de contadores estáticos. Independentemente da tecnologia, estes são os dispositivos que os comercializadores de energia elétrica usam para registar os consumos por parte dos seus clientes.

Para além dos contadores atrás referidos, os quais são desenhados para poderem efetuar medidas com grande exatidão, existe disponível no mercado uma panóplia de contadores eletrónicos de energia para os mais diversos tipos de utilização, desde os que podem ser instalados nos quadros 3/16 elétricos, até aos que são instalados em tomadas, para medida de consumos individuais de equipamentos ou conjuntos de equipamentos. De custos bastante acessiveis, estes dispositivos permitem aos utilizadores efetuarem contagens gerais ou individualizadas, podendo potencialmente ajudar à poupança de energia. Contudo, para que estes dispositivos possam realmente ser úteis na redução da fatura energética e na mitigação da nossa pegada de carbono, não poderão ser usados simplesmente como um sistema de contagem, mas fundamentalmente como um sistema de alarme. 0 que distingue um sistema de alarme de um simples sistema de informação ou leitura é o facto de o primeiro ser marcadamente intrusivo, fator essencial para que os processos de gestão de consumos e custos possam ser realizados de forma eficaz. A informação deve chegar ao utilizador em tempo real e de forma intrusiva, não podendo estar dependente da maior ou menor disponibilidade deste, para a consulta de um sistema de informação ou base de dados, como é o caso dos sistemas atuais.

Esta preocupação com o controlo de gastos energéticos tem suscitado a atividade inventiva, existindo diversas patentes revindicando algum tipo de inovação nesta matéria. São exemplos disto mesmo as patentes "US2014214464 (Al) - Methods and Apparatus for Monitoring and Analyzing Utility Consumption" e, "US2013110302 (Al) - Methods, Systems and Apparatus for Power Management". Mas sem dúvida que a que mais se aproximada do conceito e inovação apresentada neste documento, é a patente "AU2013100843 (A4)- Monitoring Energy Use". São semelhantes na ideia de fornecer ao utilizador uma antecipação dos seus gastos no final de um determinado periodo, contudo sem se concentrar em apresentar essa informação em tempo real e de uma forma intuitiva. Também o algoritmo é diferente do proposto no presente invento, por os 4/16 intervalos de decisão serem apenas 3 e rigidamente definidos em termos de valores. A atual conjuntura social e económica que o pais e a Europa atravessam, vem abrir caminho à criação inventiva, promovendo o desenvolvimento de soluções que permitam ajudar as familias e as empresas na tarefa de reduzir as suas despesas. São particularmente relevantes aquelas que representam uma percentagem significativa das despesas familiares, e onde o agregado, por um ajustamento dos seus hábitos pode contribuir positivamente para esse objetivo, desde que a informação lhe possa ser apresentada de uma forma adequada. 0 presente invento vem de forma simples e eficaz, disponibilizar ao utilizador um meio de este poder atuar sobre os seus consumos de energia elétrica e respetivos custos.

Descrição do invento 0 presente invento diz respeito a um sistema de monitorização e gestão de consumos de energia elétrica e respetivos custos. Sucintamente, o presente invento alia o processo de contagem de energia elétrica ao funcionamento de um sistema de alarme. A sua aplicação dirige-se fundamentalmente a ambientes familiares e empresariais, disponibilizando informação em tempo real aos utilizadores, tendo em vista a gestão de consumos, gastos e emissões, sendo que na generalidade das situações a motivação seja em primeira análise a redução dos custos energéticos. Contudo, o presente invento configura-se igualmente como essencial para quem pretenda reduzir os seus consumos apenas por questões ambientais, através duma contabilização da poupança em massa de dióxido de carbono libertado para a atmosfera. 0 presente invento não é um sistema de controlo, ou seja, não atua automaticamente sobre quaisquer dispositivos elétricos. 5/16 0 conceito de base do presente invento é o de um sistema de alarme, que simplesmente informa os utilizadores dos consumos e tendências que os seus hábitos de consumo presentes poderão representar no final de um determinado período de tempo, por exemplo um mês. Em cada instante o utilizador é informado das tendências de consumo de energia elétrica, em diversos períodos temporais pré-definidos, por exemplo, mas não limitado a, dias, semanas, meses, trimestres ou anos. De acordo com os períodos definidos, os objetivos serão essencialmente catalogados de, instantâneos, curto prazo, médio prazo e longo prazo. As tendências são determinadas com base nos consumos correntes, comparativamente a diferentes objetivos pré-definidos. Estes objetivos pré-definidos poderão ter como base, mas não limitados a: • a redução percentual do consumo energético face a um consumo histórico; • a redução percentual dos gastos históricos; • a redução de valores absolutos desejados de consumo; • a redução de valores absolutos desejados de gastos; • a redução percentual ou absoluta de massa de dióxido de carbono libertado para a atmosfera.

Com o presente invento, a medição dos consumos é realizada em tempo real, assim como o cálculo das tendências face aos valores objetivo para cada período temporal. A informação sobre as tendências de consumos é apresentada aos utilizadores através de sinalizadores lumíneo-acústicos (4) (12) localizados estrategicamente nos locais de consumo, quer seja na habitação, escritório ou oficina. Estes sinalizadores (4) (12) atuarão por forma a que a informação sobre as tendências de consumo sejam facilmente percetíveis pelos utilizadores, permitindo que estes possam de imediato intervir no consumo, através do desligamento de determinadas cargas elétricas. Luzes que piscam e sinais sonoros ajudarão 6/16 à perceção imediata por parte dos utilizadores da informação que o sistema disponibiliza.

Numa instalação poderão existir em simultâneo vários sinalizadores (4) (12). Os sinalizadores (4) (12) poderão ser instalados de uma forma permanente (fixos), serem amovíveis (desligados de um lado e religados em outro), ou móveis (deslocando-se com o utilizador). Esta diversidade de sinalizadores (4) (12) permite aos utilizadores um grande número de soluções, adaptáveis a cada caso particular.

As tendências de consumo, gastos ou emissões serão apresentadas ao utilizador por uma codificação intuitiva de cores (28), de forma a tornar simples a utilização e a aumentar a eficácia do presente invento. A informação a disponibilizar pelos sinalizadores (4) (12) poderá ocorrer a qualquer instante, sempre que exista uma alteração no valor das tendências, por emissão de um breve aviso sonoro (21) e pelo piscar da luz da cor apropriada. 0 número de vezes que a luz se acende e apaga é conf igurável. Mesmo que não existam mudanças nas tendências, o sinalizador (4) (12) periodicamente avisará o utilizador - se como alguma alteração de tendências houvera - por forma a alertar regularmente os utilizadores das tendências.

As sinalizações luminosas (13) (14) (15) (16) e sonoras (21) poderão se individualmente desabilitadas de forma automática ou por ordem do utilizador. Automaticamente poderão ser desabilitadas por periodo horário. Por exemplo, durante a noite, periodo em que a familia está a dormir, não haverá necessidade de ter avisos sonoros (21) e/ou luminosos (13) (14) (15) (16), para além de ser uma forma de não perturbar o sono dos elementos da familia.

Funcionamento do invento 0 presente invento é constituído por uma ULP - Unidade de Leitura e Processamento (1) e por várias US - US (4) (12). As 7/16 ULP/UP (1) (3) realizam os cálculos de energia com base na leitura instantânea da tensão da fonte de energia (10) e da corrente entregue à carga (11) . Este aspeto é determinante para o rigor dos cálculos da potência e da energia. Se o erro de medida e cálculo for muito elevado, poderemos estar a influenciar erradamente o comportamento dos utilizadores. Não existe nenhum limite no número de US (4) (12) a utilizar por cada instalação. A comunicação entre a ULP (1) e as US (4) (12) é realizada por comunicação rádio (6) . A ULP (1)

poderá estar fisicamente dividida numa UL - Unidade de Leitura (2) e numa UP - Unidade de Processamento (3) . As ULP (1) e UP (3) incluirão sempre os módulos de comunicações com as US (4) (12) e com a UI - Unidade de Interface (5) . A comunicação entre a ULP/UP (1) (3) e a UI (5) é realizada por comunicações rádio. É através da UI (5) que a ULP/UP (1) (3) é configurada para cada instalação. As opções de configuração poderão ser alteradas a qualquer momento. A UI (5) correrá uma aplicação informática para facilitar as operações de parametrização e configuração da ULP/UP (1) (3). A ULP/UP (1) (3) tem a entrada ligada à fonte de energia elétrica (10) e a saida ligada as cargas elétricas (11).

Os dados armazenados na ULP/UP (1) (3) poderão ser descarregados através da UI (5) para um sistema central de informação (7), via internet (8). A cada instalação é atribuída uma conta nos servidores do sistema central, onde toda a informação sobre os seus consumos, gastos e emissões ficarão registados numa base de dados (BD) . O interface internet permitirá a apresentação dos dados em forma de tabelas ou gráficos, permitindo aos utilizadores uma visualização intuitiva e quantitativa dos seus consumos, gastos ou emissões. Estes dados poderão ser consultados a partir de qualquer dispositivo telemático (9) com ligação à internet (8) . O acesso à informação de cada instalação é realizado por credenciação, através da introdução de um nome 8/16 de utilizador e de uma palavra-passe. Cada conta no sistema central de informação permitirá o acesso de vários utilizadores, permitindo a partilha da informação pelo agregado familiar, evitando-se por razões de segurança, a utilização de um nome de utilizador e de uma palavra-passe únicas.

Algoritmo de cálculo de tendências

Sejam ,x± (t), x2(t),...,xn(t), n quaisquer curvas tais que:

Xi(t)> x2(t) >- > xn(t) >0 Vt G [0, tj.

Seja e(t) o consumo de energia acumulado no intervalo [0,t].

Por natureza, e(t) é uma função monótona não decrescente.

Seja E = f(e) uma função discreta tal que:

E = n e(t) > X]_(t) E = η — 1 X]_(t) > e(t) > x2(t) E = 0 <-> xn(t) > e(t)

Assim, E poderá assumir n+1 valores possíveis. Para cada valor discreto de E, as US (4) (12) sinalizarão o facto apresentando uma cor diferente. A Fig. 2 representa um exemplo elucidativo para um valor de n=4.

Com as devidas modificações, o mesmo algoritmo será aplicado na monitorização de custos e emissões de dióxido de carbono e gases poluentes.

Funcionamento pormenorizado do invento A primeira fase de todo o processo de utilização do presente invento é a definição dos objetivos de consumo, gastos ou emissões de dióxido de carbono. Estes valores poderão ser definidos com base em valores de referência, como por exemplo 9/16 valores históricos, definindo-se percentualmente a redução desejada face a esses valores de referência. Alternativamente, os valores objetivo poderão ser simplesmente fixados em termos absolutos de consumo, gastos ou emissões. 0 segundo passo é a instalação das UL (2), UP (3) ou ULP (1). Os modelos a instalar destas unidades, dependerão do tipo de instalação elétrica do utilizador (monofásica ou trifásica), da potência contratualizada com o comercializador de energia, ou do limite máximo de corrente do circuito a monitorizar. 0 terceiro passo é a definição dos locais de instalação das US (4) (12) fixas, se as houver. Preferencialmente as US deverão estar em locais onde possam ser facilmente visualizadas e escutadas, por forma a que a sua operação possa ser efetivamente intrusiva, tal qual como se deseja que um sistema de alarme funcione.

Instalados todos os dispositivos, os passos seguintes são a parametrização e a configuração da ULP/UP (1) (3). Por parametrização entenda-se a introdução de dados relativos às caraterísticas próprias da instalação e ao histórico de consumos, gastos ou emissões de dióxido de carbono, ou sejam, dados que deverão permanecer imutáveis, embora estes possam ser obviamente alterados. Por configuração entenda-se a escolha dos modos de funcionamento, a introdução de valores objetivo, acerto de data e hora, ou genericamente a caraterização funcional do presente invento. Ambas as ações, parametrização e configuração serão realizadas através de uma aplicação informática em funcionamento na UI (5) . A UI (5) poderá ser um telemóvel, tablet, portátil, handheld, ou um dispositivo especificamente desenvolvido para o efeito. Concluídas que estejam as ações de parametrização e configuração, procede-se ao ensaio da instalação, como forma de garantir o correto funcionamento de todos os dispositivos integrantes do sistema. 0 ensaio será efetuado através de um 10/16 procedimento específico incluído na aplicação informática da UI (5) .

Depois de concluídas todas as ações anteriores, o sistema iniciará o processo de monitorização dos consumos, gastos ou emissões.

Num modelo de monitorização mais básico, a informação aos utilizadores é realizada por US (4) (12) constituídas por luzes coloridas, representado cada cor uma tendência. Daqui em diante, o termo "tendência" designará abreviadamente "tendência de consumos, gastos e emissões". Sejam a título de exemplo Ci, C2 e C3 as cores que indicam as tendências de consumos, gastos ou emissões, em que Ci significa que a tendência é de situarmo-nos no final de um determinado período de tempo, acima de um valor de energia máximo configurado (Emax) , C2 significa que a tendência é de ficarmos entre um valor máximo configurado e um valor mínimo configurado (Emin) , e C3 significa que a tendência é de ficarmos abaixo do valor mínimo configurado. Em modelos de sinalização mais complexos, poderão ser utilizados diferentes números de cores, Ci, C2, até Cn, em que n representa o número total de cores utilizadas pelas US (4) (12) . A cada cor estará igualmente associado um intervalo de valores de energia. Em outros modos de funcionamento, poderão ser ativadas simultaneamente duas ou mais cores, por exemplo Ci e C2, correspondendo a valores tendenciais intermédios entre Ci e C2 · Poderão ainda ser usados vários padrões de intermitência, onde, por exemplo, um piscar rápido poderá dar a indicação que o intervalo da tendência atual estará prestes a ser ultrapassado.

Em funcionamento normal, a informação disponibilizada aos utilizadores pelas US (4) (12) permitirá que estes possam agir em conformidade. Se a indicação de tendência é de que estamos acima de Emin (mero exemplo), então os utilizadores poderão então tomar opções economizadoras de energia. Se por 11/16 exemplo a indicação de tendência é que nos encontramos abaixo de Emin, então estaremos tranquilos de que estamos no caminho certo, e que se mantivermos o mesmo comportamento em termos de consumos, então muito provavelmente alcançaremos no final do respetivo período os objetivos pré-definidos.

Todas as tendências são definidas para um determinado intervalo de tempo, dia, mês, ano, ou outro qualquer intervalo de tempo escolhido pelo utilizador. Poderá ser preferível para um consumidor de energia adequar esse período ao período contratualizado de faturação. Se por exemplo a cobrança de energia de um determinado utilizador é bimensal, será mais adequado recorrer a um período temporal de dois meses. Esta funcionalidade permite aos utilizadores gerir os seus consumos de uma forma mais flexível. A título de exemplo, suponhamos que num determinado dia o consumo familiar se traduziu num valor superior a Emax para esse mesmo período (dia). Esse fato poderá não comprometer por exemplo o objetivo mensal ou bimensal de consumo, gasto ou emissões, mas constituirá desde logo um alerta para a necessidade de se mudarem os hábitos de consumo, sob o risco de no final do período mensal ou bimensal o objetivo não ser atingido. 0 mesmo exemplo se poderá aplicar a um determinado mês, em que o consumo ficou acima do objetivo. Também neste caso, esse fato poderá não comprometer, por exemplo o objetivo anual, mas constituirá igualmente um alerta para a necessidade de mudar hábitos de consumo.

As US (4) (12) poderão apresentar simultaneamente ou alternadamente, tendências para diferentes períodos temporais. Poderá por exemplo existir uma divisão temporal que discrimine as tendências em função dos valores objetivo, por exemplo, instantâneo (período de uma hora), curto-prazo (período de um dia), médio-prazo (período de um mês) e longo-prazo (período de um ano) . Contudo, por parametrização e 12/16 configuração poderão ser definidos outros quaisquer períodos para as divisões temporais.

Sempre que o desejar, o utilizador poderá importar da ULP/UP (1) (3) para a UI (5) os dados aí armazenados. A aplicação informática a funcionar na UI (5) permitirá consultar nessa mesma unidade os dados de um modo intuitivo, na forma de tabelas e/ou gráficos. Estes dados agora armazenados na UI (5) poderão posteriormente serem descarregados para o sistema central de informação, através de uma ligação internet. Na área reservada a cada instalação, é possível a apresentação dos dados na forma de tabelas e/ou gráficos, à semelhança do que acontece na UI (5).

Modo de realização A conceção dos módulos constituintes do presente invento poderá ser realizada com recurso a componentes disponíveis e facilmente adquiríveis no mercado. As opções postas à disposição dos projetistas para a implementação do presente invento são imensas. Apenas a título de exemplo, e como forma de demonstrar a exequibilidade do invento, apresentamos em seguida uma das muitas opções de implementação: UL (2) - Transformadores de corrente, resistências série, transformadores de tensão. UP (3) - Microcontrolador com recursos adequados aos cálculos de potência e energia. 1/0 analógicos e digitais. Módulos integrados de comunicações, Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, etc. ULP (1) - 0 mesmo que nas duas anteriores. US (4) (12) - Iluminadores de tecnologia LED. UI (5) - Smartphone. A aplicação informática que corre na ULP/UP (1) (3) poderá ser desenhada utilizando ferramentas de desenvolvimento apropriadas, tipicamente disponibilizadas pelos fabricantes 13/16 dos microcontroladores. A aplicação informática que implementará as funcionalidades da UI (5) poderá ser implementada com ferramentas de programação existentes no mercado. 0 sistema central de informação (7) e respetivos módulos, poderão ser desenvolvidos com recurso a equipamentos informáticos e ferramentas de desenvolvimento disponíveis no mercado. Poderá ser utilizada uma linguagem de programação adequada às funcionalidades do portal.

Descrição dos desenhos

Figura 1

Representa um diagrama básico dos elementos que constituem o presente invento, unidades ou módulos de leitura, processamento, informação, configuração, comunicações e sistemas e aplicações informáticas. A tabela seguinte identifica individualmente cada um dos elementos constituintes do presente invento.

Sinal de Referência Significado 1 Unidade comum de leitura e processamento dos sinais de tensão e corrente. 2 Subunidade de leitura da(s) tensão(ões) e da(s) corrente (s). Composta por componentes e circuitos apropriados à aquisição de tensões e correntes elétricas. 3 Subunidade de processamento, onde são realizados os cálculos de potência, energia e tendências de consumo. É esta unidade que regista os valores de parametrização e configuração de todo o sistema. Esta subunidade dispõe ainda de um módulo de comunicações para diálogo com as restantes unidades do sistema. 4 Unidades de Sinalização. Elemento do sistema que disponibiliza informação na forma de luz e som, alertando os utilizadores das tendências de consumo de energia elétrica. 14/16 5 Unidade de informação, usada para parametrizar, configurar, e visualizar informação de detalhe não proporcionada pelas Unidades de Sinalização. Funciona igualmente como um "gateway" para ligação ao sistema central de informação. 6 Sistema de comunicações sem fios interno do sistema. 7 Sistema central de informação, onde os dados dos clientes são armazenados. Disponibiliza ferramentas de análise de consumos entre outras funcionalidades. 8 Redes de comunicações que suportam a internet. 9 Equipamento telemático, como por exemplo, computadores pessoais, tablets e smartphones 10 Fonte de energia elétrica, gerador ou rede de abastecimento. 11 Carga elétrica, representando todos os dispositivos ligados ao circuito a monitorizar.

Figura 2

Esta figura representa o possível aspeto de uma Unidade de Sinalização (12). Neste exemplo, existem 4 períodos temporais, identificados por cima de cada indicador luminoso (13) (14) (15) (16) com 4 símbolos distintivos (17) (18) (19) (20). Neste caso concreto temos da esquerda para a direita a tendência instantânea, diária, mensal e anual. Outros períodos poderão ser configurados, de acordo com necessidades específicas, como seja por exemplo uma faturação bimensal. Consideremos que os 4 indicadores luminosos apresentavam em determinado instante as seguintes cores:

Tendência Instantânea (13): Verde Tendência Diária (14): Amarelo Tendência Mensal (15): Vermelho Tendência Anual (16): Amarelo

As cores estão representadas na figura por diferentes padrões de preenchimento. Consideremos que a codificação é realizada 15/16 apenas por 3 cores, verde, amarelo e vermelho, ou seja, apenas 2 funções x(t) foram configuradas. Consideremos que a função xi(t) é uma curva que representa o consumo histórico do ano anterior. Consideremos que a função X2(t) representa o consumo desejado. Para cada periodo temporal existem funções xi(t) e x2(t) .

Então, a hipotética situação anterior dir-nos-ia que, nesse instante o consumo está abaixo do minimo desejado (verde), que a tendência diária está acima do desejado mas abaixo do histórico (amarelo), que a tendência mensal está acima do valor histórico (vermelho), e finalmente a tendência anual se situa algures entre o desejado e o histórico (amarelo). Assim de uma forma muito simples, se dá informação ao utilizador das suas tendências em termos de consumos de energia elétrica.

As US (12) dispõem de um transdutor sonoro (21), para avisar acusticamente de qualquer alteração nas tendências de consumo.

Figura 3

Esta figura representa graficamente o algoritmo matemático que suporta o funcionamento do presente invento. As funções xi(t) a X3 (t) (21) (22) (23) (24), definem os limites de transição entre niveis. Tal como a figura pretende representar, estas funções poderão ser quaisquer, desde que a todo o tempo, xi(t)>x2(t)>X3(t)>X3(t) . A função e(t) (25) representa o consumo de energia acumulado ao longo do tempo. 0 valor ti (26) poderá por exemplo corresponder a 30 dias. Sempre que a função e (t) (25) cruzar uma das funções x(t), isso implicará uma mudança de estado, representado na figura pela mudança de nivel da função E (27) . A função E (27) poderá assumir tantos valores (ou estados) quanto o números de funções x(t), mais um. A cada mudança de nivel da função E, dar-se-á uma mudança de cor nas US (4) (12) . Isso mesmo é 16/16 representado na barra inferior (28) desta figura. As cores estão representadas por diferentes padrões de preenchimento. Existirão tantos conjuntos de funções como os anteriores, quanto o número de periodos temporais a analisar.

Data: 7 de agosto de 2014

Claims (2)

1/2 Reivindicações Ia Sistema de monitorização de consumos de energia elétrica, controlo de custos e emissões de gases com efeito de estufa, caraterizado por disponibilizar ao utilizador em tempo real, as tendências do consumo de energia elétrica para vários periodos temporais. 2a Sistema de monitorização de consumos de energia elétrica, controlo de custos e emissões de gases com efeito de estufa, de acordo com a reivindicação anterior, caraterizado por ser constituído por uma unidade de leitura e processamento (1), unidades de sinalização (4) e unidade de informação (5). 3a Sistema de monitorização de consumos de energia elétrica, controlo de custos e emissões de gases com efeito de estufa, de acordo com as reivindicações anteriores, caraterizado por determinar as tendências de consumo com base num algoritmo matemático dedicado. 4a Sistema de acordo com a reivindicação 2, caraterizado por as unidades de sinalização (4) serem do tipo lumíneo-acústicas (13) (14) (15) (16) (21). 5a Sistema de acordo com a reivindicação 2, caraterizado por as unidades de sinalização (4) poderem ser do tipo fixo, amovível ou portátil. 6a Sistema de acordo com a reivindicação 4, caraterizado por a codificação de cores das unidades de sinalização (12) poder ser configurável dentro da gama de cores do espetro visível (13) (14) (15) (16). 7a Sistema de acordo com a reivindicação 4, caraterizado por poder emitir avisos sonoros (21) como forma de alertar o utilizador de uma qualquer mudança na informação. 8a Sistema de acordo com a reivindicação 6, caraterizado por a luz emitida pelas unidades de sinalização (12) poder ser permanente ou intermitente.

2/2 9a Sistema de acordo com a reivindicação 4, caraterizado por a informação lumineo-acústica poder ser habilitada e desabilitada por configuração horária. 10a Sistema de acordo com a reivindicação 2, caraterizado por a troca de informação entre as diferentes unidades ser realizada através de tecnologia de comunicações sem fios (6) . 11a Sistema de monitorização de consumos de energia elétrica, controlo de custos e emissões de gases com efeito de estufa, de acordo com as reivindicações anteriores, caraterizado por o registo de consumos armazenado na unidade de leitura e processamento (1) poder ser enviada através da unidade de informação (5), via internet (8) , para um sistema central de informação (7). 12a Sistema de acordo com a reivindicação 4, caraterizado por o número de niveis de decisão, ou cores poder variar entre 2 e infinito. 13a Sistema de acordo com a reivindicação 1, caraterizado por o número de períodos temporais suportados poder variar entre 1 e infinito. 14a Sistema de acordo com a reivindicação 1, caraterizado por efetuar os cálculos da potência e da energia elétrica com base na medida instantânea da corrente e da tensão. 15a Sistema de acordo com a reivindicação 2, caraterizado por a unidade de informação poder ser um smartphone com uma aplicação informática dedicada. 16a Sistema de acordo com a reivindicação 6, caraterizado por as unidades de sinalização (4) utilizarem díodos emissores de luz para a sinalização luminosa. DATA: 7 de agosto de 2014