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Previous issue date: 2015-06-19 / Search for energy efficiency is currently one of the main global challenges. Energy demand is
growing and this is attributed to increased energy consumption in homes. In this scenario of a big
energy demand, public policies related to changes in the tariff structure of the bills have been
applied in an attempt to improve the use of energy resources and prevent collapses in the Brazilian
electric sector. It is becoming evident that the knowledge and the management of residential
energy consumption need to be improved.
Thus, home energy management systems have been proposed for monitoring and control of
electrical infrastructure and appliances in homes. However, most existing solutions are designed
with limited scope such as lighting control with motion detection, climate control based on ambient
temperature and control of turning on and off electrical appliances. To overcome these limitations,
studies have been conducted with the aim of providing features that minimize power consumption
and energy costs based on the quantity of people in the residential and their profiles.
Studies in the literature seek to generate schedules for the implementation of appliances
considering different variables and constraints such as appliance power, runtime, variable rate by
time, balanced usage of appliances out off-peak hours and user criteria of comfort/preference,
featuring a NP-Hard optimization problem.
To solve this problem, we propose in the work a method called Zippy, which assists the
reduction of energy cost through running appliances schedules while meeting a set of predefined
constraints. The proposed method uses Tabu Search metaheuristic to assist in the appliance
execution schedule in a more economically way. Experiments carried out in a database from a
home showed that the method is able to provide good programming acquiring an overall savings of
up to 46% compared with the original cost obtained without the method. / A busca pela eficiência energética representa atualmente um dos principais desafios mundiais. Em
função do cenário crescente de demanda de energia, políticas públicas relacionadas a mudanças na
estrutura tarifária das contas de energia têm sido aplicadas na tentativa de melhorar a utilização
dos recursos energéticos e evitar colapsos no setor de energia elétrica brasileiro. Tal fato torna
cada vez mais evidente a necessidade de conhecer e gerenciar o consumo de energia residencial.
Dessa forma, sistemas de gerenciamento de energia residencial têm sido propostos para o
monitoramento e controle da infraestrutura elétrica e dos eletrodomésticos em residências. No
entanto, a maioria das soluções existentes é projetada com escopo limitado, tais como controle de
iluminação com detecção de movimento, controle do clima com base na temperatura interna do
ambiente, e controle para ligar e desligar aparelhos elétricos. Para superar estas limitações,
estudos têm sido realizados com o objetivo de fornecer funcionalidades que permitam minimizar o
consumo e o custo de energia em função do número e perfil das pessoas na residência. Na
literatura há trabalhos que geram programações para a execução dos aparelhos considerando
diferentes variáveis e restrições como potência de aparelho, tempo de execução, tarifa variável por
horário e balanceamento de uso dos aparelhos para fora do horário de ponta, a combinação desse
grande número de variáveis caracteriza um problema de otimização de complexidade NP-difícil.
Para superar este problema, este trabalho propõe um método, denominado Zippy, que
auxilia na redução do custo de energia por meio de uma programação de horários de execução dos
aparelhos, satisfazendo ao mesmo tempo um conjunto de restrições pré-definidas. O método
proposto utiliza a metaheurística Busca Tabu para auxiliar na geração de programação de execução
de aparelhos em intervalos de tempo mais viáveis economicamente. Experimentos realizados com
uma base de dados de uma residência mostram que o método é capaz de fornecer boas
programações adquirindo uma economia geral de até 46% quando comparado com os custos
originais obtidos sem a aplicação do método.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/5048 |
| Date | 19 June 2015 |
| Creators | Andrade, Francisco Ivan Rodrigues de |
| Contributors | Souto, Eduardo James Pereira |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Informática, UFAM, Brasil, Instituto de Computação |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -312656415484870643, 600, 500, 1052477850274827528 |
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