Misturador automático de água quente e fria

Abstract

O presente trabalho propõe a implementação de um sistema de controle de temperatura automático para chuveiros residenciais, por meio do ajuste da vazão da água quente provida de aquecimento a gás ou painel solar. Como ponto de partida para a realização do trabalho, foi realizada a adaptação de uma bancada experimental no Laboratório de Mecatrônica e Controle (LAMECC). A modelagem do sistema foi realizada de forma analítica, onde considerou-se apenas o regime estacionário, bem como experimentalmente, através da identificação de parâmetros do sistema real com este operando em malha aberta e sem controle. Para o sistema de controle, foi utilizado um controlador PID, sendo o ajuste dos ganhos realizado através de métodos empíricos (Ziegler-Nichols). A vazão é regulada através de uma válvula de gaveta acionada por meio de um motor de passo, e a temperatura medida por um termistor NTC. Como resultado, obteve-se seguimento de referência com erro próximo de zero, e um tempo de assentamento de aproximadamente 25 segundos.

This work proposes the implementation of automatic temperature control system by hot water flow regulation, in gas or solar heating systems. As a starting point for carrying out the work, the adaptation of a testing bench in Mechatronics and Control Laboratory (LAMECC) was performed. The modeling of the system was performed analytically, which considered only the steady state as well as experimentally, by identifying real system parameters with this operating open loop and without control. For the control system, a PID controller was used, with adjustment of the gains realized by empirical methods (Ziegler-Nichols). A NTC thermistor was used as temperature sensor and a gate valve driven by step motor as a flow regulator. The controller was able to follow reference with null error in 25 seconds.