Um termostato que controla de forma preditiva o clima interno e, assim, melhora a eficiência energética e o conforto – os pesquisadores da Empa Felix Bünning e Benjamin Huber tiveram essa ideia enquanto trabalhavam no laboratório de Sistemas de Energia Urbana da Empa. Eles desenvolveram um algoritmo de controle que pode calcular o uso ideal de energia de um edifício com várias horas de antecedência com base em previsões meteorológicas e dados de construção. Os primeiros experimentos no NEST, prédio de pesquisa e inovação da Empa e Eawag, mostraram que essa abordagem pode economizar cerca de 25% da energia.
Em março de 2022, os dois pesquisadores, juntamente com Matthias Sulzer, Pesquisador Sênior da Empa, fundaram uma empresa spin-off, a viboo, para levar a solução ao mercado. Para facilitar a entrada no mercado, no entanto, o algoritmo ainda precisa passar por mais testes de campo.

Projeto piloto em prédio de escritórios da Empa

"Nosso objetivo é integrar nossa solução em edifícios mais antigos sem sistema integrado de gerenciamento de edifícios", explica Benjamin Huber. Por esse motivo, os dois neo-empreendedores decidiram testar ainda mais seu algoritmo em edifícios mais antigos após os experimentos bem-sucedidos no NEST. Para isso, precisavam de um objeto de teste adequado e de uma empresa parceira que tivesse termostatos inteligentes em seu portfólio. A diretoria do Empa forneceu o primeiro:um prédio de escritórios, construído na década de 1960 e reformado em 2009.

A equipe da viboo também encontrou uma empresa parceira adequada. "Com a Danfoss, conseguimos ganhar um fabricante internacional para o projeto cujos termostatos de radiador inteligentes já possuíam uma interface adequada. Os valores de controle calculados pelo algoritmo viboo podem ser transmitidos da nuvem para o hardware por meio dessa interface", explica Huber.

Em uma primeira etapa, a equipe substituiu 150 termostatos analógicos existentes no prédio da Empa por uma solução inteligente da Danfoss, a Danfoss Ally. Em seguida, eles conectaram o hardware à nuvem da Danfoss. Para obter os valores de controle para os termostatos inteligentes, a nuvem Danfoss se comunicou com a nuvem viboo, que executou o algoritmo de autoaprendizagem. A configuração estava assim pronta para testes de campo.

Os novos termostatos controlaram o clima interno do Natal de 2021 até o final de março de 2022. Para poder fazer uma comparação, os modos de operação foram alterados regularmente, ou seja, do controlador viboo para o modo Danfoss Ally padrão e vice-versa. Ao final do teste, a equipe fez uma pesquisa com os usuários para entender como eles percebiam o conforto do quarto e se os usuários aceitavam essas novas soluções em geral.

Ganha-ganha:Menos energia, melhor conforto

Os resultados deste projeto piloto foram muito positivos. No geral, o consumo de energia foi reduzido em cerca de 23% em comparação com o mesmo período de aquecimento do ano anterior – com o mesmo ou até melhor conforto do usuário. Em comparação, a Danfoss Ally sozinha economizou apenas cerca de doze por cento. "Em nossas pesquisas, poucos usuários expressaram ceticismo em relação à nova tecnologia. Isso nos deixa confiantes de que o mercado acabará aceitando nossa solução", diz Felix Bünning.

A empresa parceira também está impressionada com os resultados iniciais. "Vemos um grande potencial na colaboração com a viboo e achamos que soluções como esta são o futuro - não apenas para o controle de um único edifício, mas para sistemas de energia inteiros", afirma Andrea Cannarozzo, Diretora Administrativa da Danfoss AG. De uma perspectiva visionária, o algoritmo viboo poderia, no futuro, otimizar várias integrações de casas inteligentes, como bombas de calor ou sistemas solares, mas também ajudar a operar a rede elétrica ou as redes de aquecimento de forma mais sustentável.

Mais projetos já em andamento

No entanto, de volta para o futuro próximo. To further pave the way for market entry, viboo is conducting additional pilot projects in the upcoming heating period—together with Danfoss, but also other manufacturers such as ABB and Schneider Electric. The aim is to collect additional data and put the solution to the test in other environments.

At the same time, there is already interest from the public sector in integrating the algorithm into existing buildings, for example from the Federal Office for Buildings and Logistics (BBL) and the municipality of Männedorf. The work at Empa is not yet finished for viboo and Danfoss either. In the future, the partners will equip further buildings on the Empa campus with their smart solution. + Explorar mais

Self-learning heat­ing control system saves energy