Monitoramento de Consumo Energético

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SISTEMA DE MONITORAMENTO DO CONSUMO 
ENERGÉTICO RESIDENCIAL
Universidade do Estado de Minas Gerais – UEMG
Engenharia da Computação
Discente: Miquéias Garcia Tiburcio
Orientador: Prof. Rildo Afonso de Almeida
OBJETIVO GERAL
Prover o monitoramento individualizado do consumo
energético dos equipamentos domésticos facilitando ao
usuário o acesso a essas informações.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Desenvolver o hardware para medição da corrente elétrica
utilizada pelos equipamentos hora monitorados;
• Desenvolver o sistema para o cálculo do consumo energético
desse equipamento;
• Criar um Web Server para disponibilizar os dados de
consumo ao usuário em uma rede local.
JUSTIFICATIVA
Nos dias em que vivemos existe uma grande preocupação em
relação ao consumo de energia elétrica, este vem
aumentando a cada dia devido às grandes evoluções
tecnológicas estarem cada vez mais acessíveis e demandarem
desse ativo.
Com esse sistema será possível quantificar o consumo
energético de cada equipamento podendo assim o usuário
saber o impacto que cada equipamento reflete em seu
consumo mensal de energia elétrica.
JUSTIFICATIVA
A melhor economia é consumir com eficiência.
Figura 1
METODOLOGIA
• Pesquisa de natureza qualitativa;
• Método de pesquisa: Bibliográfica e experimental.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Figura 2 - ENCE para refrigeradores, frigobares e similares
Eficiência Energética
Fonte: Anexo III da portaria INMETRO Nº 577/2015.
Figura 3 - Microcontroladores para prototipagem
Microcontroladores
Fonte: Fernandok.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Gráfico 1 - Evolução da demanda de energia
Eficiência Energética
Fonte: EPE.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Figura 4 - NodeMCU Esp8266
NodeMCU
Fonte: WJ Componentes Eletrônicos.
Figura 5 - IoT - Internet das coisas
IoT – Internet das coisas
Fonte: Napratica.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Figura 6 - Exemplo de fluxo de corrente elétrica 
em um circuito simples
Corrente elétrica 
Fonte: Brasil Escola – UOL.
Figura 7 - Sensor De Corrente Acs712
Sensor de corrente ACS712
Fonte: Mercadolivre.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Figura 8 - Tensão elétrica
Tensão elétrica 
Fonte: Embrasul.
Figura 9 - Consumo de energia cresce 1,5% no Brasil em 2022
Consumo energético
Fonte: CanalEnergia.
Trabalhos relacionados
• Barbosa, Carolina Maria de Almeida (2017), Sistema para
Monitoramento e Controle Remoto do Consumo de Energia no
Centro de Informática, Universidade Federal de Pernambuco.
• Misson, Henrique Amaral (2016), Monitoramento e Controle
Energético Residencial via Smartphone, Universidade Federal de
Ouro Preto .
• Oliveira, Mário Henrique da Fonseca (2014), Avaliação do Consumo
de Energia Elétrica do Setor Residencial Brasileiro: Propostas e
Ações Governamentais para o Aumento de sua Eficiência,
Universidade de São Paulo.
Trabalhos relacionados
• A maioria dos sistemas de monitoramento de consumo residencial são
aparelhos pequenos;
• Monitoramento de aparelho único ou circuito único, sem memória de
armazenamento ou configurações específicas;
• Sem informações úteis em tempo real diretas ao usuário.
Figura 10 - Monitor de consumo energético de equipamento
Fonte: Mercadolivre.
Figura 11 - Monitor de consumo energético de circuito
Fonte: Mercadolivre.
Trabalhos relacionados – Conclusão 
• Os sistemas atuais, supra citados, possuem aplicações bastante
específicas ou mesmo exigindo um bom conhecimento técnico do
usuário para o seu uso, mostrando não atenderem a demanda que o
projeto aqui desenvolvido atende no monitoramento de
equipamentos de maneira individualizada e sem a necessidade de
muitas configurações por parte do usuário final.
DESENVOLVIMENTO
Configuração da plataforma Arduino IDE
Figura 12 - Tela inicial da plataforma Arduino IDE
Fonte: Autoria própria (2023).
Configuração da plataforma Arduino IDE
Figura 13 - Acessando o menu Preferências do Arduino IDE
Fonte: Autoria própria (2023).
Configuração da plataforma Arduino IDE
Figura 14 - Menu preferências do Ardunio IDE
Fonte: Autoria própria (2023).
Configuração da plataforma Arduino IDE
Figura 15 - Menu Gerenciador de Placas
Fonte: Autoria própria (2023).
Configuração da plataforma Arduino IDE
Figura 16 - Janela do Gerenciador de Placas
Fonte: Autoria própria (2023).
Configuração da plataforma Arduino IDE
Figura 17 - Menu de seleção da placa (microcontrolador)
Fonte: Autoria própria (2023).
Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
Figura 18 - Código de calibração do sensor de corrente
Fonte: Autoria própria (2023).
Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
Figura 19 - Medida de corrente elétrica
Fonte: Autoria própria (2023).
Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
Figura 20 - Execução da calibração
Fonte: Autoria própria (2023).
Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
Figura 21 - Comparativo do valor do amperímetro com o sensor de corrente
Fonte: Autoria própria (2023).
Definição da tensão da carga
Figura 22 - Medida da Tensão Elétrica
Fonte: Autoria própria (2023).
Cálculo do consumo energético
Cálculo do consumo energético
Figura 23 - Corrente consumida pela lâmpada
Fonte: Autoria própria (2023).
Cálculo do consumo energético
Cálculo do consumo energético
Figura 24 - Medida do consumo da lâmpada
Fonte: Autoria própria (2023).
Cálculo do consumo energético
Figura 25 - Código fonte da medida de consumo
Fonte: Autoria própria (2023).
Criação do Web Server Local
Figura 26 - Código fonte do Web Server
Fonte: Autoria própria (2023).
Criação do Web Server Local
Figura 27 - Código fonte do Web Server
Fonte: Autoria própria (2023).
Criação do Web Server Local
Figura 28 - Resposta do Web Server no Serial Monitor
Fonte: Autoria própria (2023).
Criação do Web Server Local
Figura 29 - Tela do Navegador de internet com os dados do Web Server
Fonte: Autoria própria (2023).
Criação do Web Server Local
Figura 30 - Tela do navegador do smartphone com os dados do Web Server
Fonte: Autoria própria (2023).
CONCLUSÃO
TRABALHOS FUTUROS
• Desenvolvimento de um sistema automático de deteção de tensão;
• Monitoramento on-line do consumo por meio de um aplicativo
dedicado a esse sistema;
• Criação de um microcontrolador dedicado a esse sistema já contendo
os sensores necessários para todas as funcionalidades propostas.
COMPROVAÇÃO DE FUNCIONAMENTO
OBRIGADO!
AGRADECIMENTOS
	Slide 1: SISTEMA DE MONITORAMENTO DO CONSUMO ENERGÉTICO RESIDENCIAL
	Slide 2: OBJETIVO GERAL
	Slide 3: OBJETIVOS ESPECÍFICOS
	Slide 4: JUSTIFICATIVA
	Slide 5: JUSTIFICATIVA
	Slide 6: METODOLOGIA
	Slide 7: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	Slide 8: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	Slide 9: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	Slide 10: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	Slide 11: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	Slide 12: Trabalhos relacionados
	Slide 13: Trabalhos relacionados
	Slide 14: Trabalhos relacionados – Conclusão 
	Slide 15: DESENVOLVIMENTO
	Slide 16: Configuração da plataforma Arduino IDE
	Slide 17: Configuração da plataforma Arduino IDE
	Slide 18: Configuração da plataforma Arduino IDE
	Slide 19: Configuração da plataforma Arduino IDE
	Slide 20: Configuração da plataforma Arduino IDE
	Slide 21: Configuração da plataforma Arduino IDE
	Slide 22: Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
	Slide 23: Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
	Slide 24: Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
	Slide 25: Leitura e calibragem da Corrente Elétrica
	Slide 26: Definição da tensão da carga
	Slide 27: Cálculo do consumo energético
	Slide 28: Cálculo do consumo energético
	Slide 29: Cálculo do consumo energético
	Slide 30: Cálculo do consumo energético
	Slide 31: Cálculo do consumo energético
	Slide 32: Criação do Web Server Local
	Slide 33: Criação do Web Server Local
	Slide 34: Criação do Web Server Local
	Slide 35: Criação do Web Server Local
	Slide 36: Criação do Web Server Local
	Slide 37: CONCLUSÃO
	Slide 38: TRABALHOS FUTUROS
	Slide 39: COMPROVAÇÃO DE FUNCIONAMENTO
	Slide 40: OBRIGADO!
	Slide 41: AGRADECIMENTOS