SWC - Smart Water Control - Controle Residencial de Aquecimento de Água Ecológico e Inteligente

Participantes:

Ilo Rivero

Resumo do projeto:

O aquecimento solar tem sido um diferencial na diminuição do consumo de energia elétrica, mas tem um grave problema: consumo de água. Uma reportagem da Folha de São Paulo de setembro de 2014 (1) revelou, por sua vez, que a capital paulista e sua reg

Descrição do projeto:

Apresentação

Neste projeto, será desenvolvido um sistema de Controle de Aquecimento de Água Residencial, permitindo economia de água ao ajustar automaticamente a temperatura do chuveiro ou de torneiras aquecidas usando Internet das Coisas e NXP.

O aquecimento solar tem sido um diferencial na diminuição do consumo de energia elétrica, mas tem um grave problema: consumo de água.

Uma reportagem da Folha de São Paulo de setembro de 2014 (1) revelou, por sua vez, que a capital paulista e sua região metropolitana desperdiçam um valor quatro vezes maior ao que é poupado, totalizando 3,6 bilhões de litros de água jogados fora anualmente. Normalmente, quando se utiliza esse tipo de solução, são necessários alguns minutos de água corrente até que seja atingida a temperatura ideal para um banho ou utilização de água aquecida, sendo uma das desvantagens do aquecedor solar (2), além de que em dias de pouca insolação esse tipo de aquecedor tende a não ser eficiente.

Proposta do Projeto

Este projeto propõe um sistema híbrido elétrico-solar, no qual nossa solução permitirá utilizar a água regulando a temperatura adequada ao uso de maneira dinâmica. Com isso, a água pode ser regulada para uma temperatura específica pelo usuário e irá alternar o aquecimento entre elétrico e solar até que a temperatura da água esteja adequada.

Em um primeiro momento, ao abrir o registro de água, a temperatura será baixa (normalmente a temperatura da água dentro do encanamento. O sistema de IoT irá identificar a temperatura desejada pelo usuário e irá acionar o sistema de aquecimento eletrônico do chuveiro ou torneira. Quando a temperatura desejada for atingida, o sistema continuará medindo a temperatura de entrada da água até que o sistema de aquecimento solar consiga entregar a água aquecida. O mesmo sistema pode ser levemente adaptado para o controle de consumo de água de outras torneiras que não exijam controle de temperatura e mesmo poderá ser utilizado para projetos de irrigação eletrônica, com a adição de sensores de umidade de solo. O projeto permite também que todo o controle possa ser feito manualmente. Em caso de falha do sistema de controle eletrônico, o usuário poderá ajustar a temperatura de forma convencional.

O usuário poderá verificar a temperatura da água atual e a temperatura desejada através de tablets, smartphones ou de dispositivos de controle instalados nos banheiros ou cozinhas da residência. O controle pode ser realizado através da Internet através de uma infraestrutura de nuvem, como Azure ou AWS.

Fontes:
1 http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/desperdicio-agua.htm

2 http://www.mundodastribos.com/aquecedor-solar-vantagens-e-desvantagens.html

Histórico do desenvolvimento:

23/08: Foi iniciado o projeto da aplicação Android e foram adquiridos os componentes principais do projeto

24/08: Chegando as peças. Tubos e conexões…

canos, Internet das Coisas, NXP, Chuveiro, SWC

Tubos e conexões

28/08: Hackeando o chuveiro: adicionando um sensor de temperatur. Falta fazer o acabamento 😉

Adicionando sensor de temperatura - Internet das Coisas, NXP, Chuveiro, SWC

Adicionando o sensor de temperatura interno no chuveiro

29/08: Recebemos hoje as placas, vamos trabalhar!

Internet das Coisas, NXP, Chuveiro, SWC, Placas LPCXpresso4337 e OM13082

Chegaram as placas! Vamos trabalhar!


Placas LPCXpresso4337 e OM13082

12/09 Chegou o sensor de temperatura. Primeiro teste com a bomba e o chuveiro funcionando para verificar vazamentos e o funcionamento do sensor.

21/09 Testando o firmware do LPCXpresso4337, programando no mbed. Trabalhando agora no desenvolvimento do shield para poder adicionar os sensores e não perder a funcionalidade do LCD 🙂

samplenxp

Hardware:

Estaremos utilizando neste projeto o OM13070: LPCXpresso4337 e o Shield OM13082 para controle local da solução proposta.

Será utilizado um smartphone Android para o teste de conexão remota ao chuveiro para controle de temperatura e verificação das temperaturas da água e ambiente.

 

 

Software/Firmware:

A plataforma de desenvolvimento será a mbed, interligada à nuvem.

O aplicativo para smartphone está sendo desenvolvido utilizando Java Android e Android Studio