Projeto e Estudo de Caso da Implementação de um Controle MPC em Sistemas HVAC para Salas Limpas do itt-Chip/Unisinos

Abstract

O presente trabalho apresenta a aplicação de uma solução de controle avançado para sistemas HVAC dedicado ao condicionamento de ar de uma sala limpa do instituto itt- Chip/Unisinos. Sistemas HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioning) são responsáveis por grande parcela dos custos de produção de semicondutores por conta da necessidade do controle de temperatura, umidade e pressão interna dos ambientes controlados. Por conta do grande potencial de contribuição ao mercado de semicondutores, foi desenvolvido um sistema de controle preditivo multivariável em nível de aplicação visando o atendimento das especificações de controle requeridas pelas salas limpas do instituto tecnológico. De modo a obter-se a síntese do controlador preditivo, foi realizada a caracterização dos processos psicrométricos e modelagem paramétrica a partir de ensaios de resposta. Foram desenvolvidos ensaios do comportamento servo e regulatório do controlador preditivo e a avaliação de um indicador de consumo energético (ECI) dos benefícios energéticos quando comparado com o controle PID originalmente instalado. Os resultados revelaram um bom comportamento servo e regulatório do controle MPC e uma redução no indicador de consumo energético que pode variar entre 80 e 90%, a depender da sintonia escolhida para o controle preditivo.