TRABALHO DE CONCLUSÃ O DO CURSO TÉ CNICO EM AUTOMAÇ Ã O INDUSTRIAL CARREGADOR SOLAR

Transcrição

1 Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza GOVERNO DO ESTADO DE SÃ O PAULO Etec JORGE STREET TRABALHO DE CONCLUSÃ O DO CURSO TÉ CNICO EM AUTOMAÇ Ã O INDUSTRIAL CARREGADOR SOLAR GABRIEL PASQUALINI PAULUSSI LEONARDO CAVALEIRO AGUIAR RICARDO DE ROSSI ROSSETI JR. RÔ MULO MOREIRA MACHADO Professor Orientador: Salomão Chourei Júnior São Caetano do Sul / SP 2012

2 CARREGADOR SOLAR Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como pré-requisito para obtenção do Diploma de Técnico em Automação Industrial. São Caetano do Sul / SP 2012

3 Queremos dedicar este trabalho as nossas familias que sempre nos apoiaram.

4 AGRADECIMENTOS Agradecemos a escola Etec Jorge Street por nos fornecer a estrutura necessária, aos professores que nos passaram conhecimentos valiosos e aos nossos colegas de sala pelos bons momentos vividos.

5 RESUMO Nos dias de hoje a demanda por energias renováveis só cresce, unimos essa necessidade das energias renováveis (Solar) com algo que a maioria das pessoas usam, o celular. Quase todos já tiveram algum tipo de problema por conta da falta de carga no celular, nosso projeto visa de forma sustentável evitar esse tipo de problema. Palavras-chave: Solar,Mobilidade,Sustentavel

6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Funcionamento de um sistema que utiliza energia fotovoltaica...9 Figura 2 Placa Fotovoltaica por dentro Figura 3 Circuito do projeto Figuras 4 e 5 Produto final...16

7 Sumário Introdução Fundamentação Teórica Energia Fotovoltaica Vantagens Principais Aplicações Estrutura interna de uma placa fotovoltaica Planejamento do Projeto Eletrônica Entradas e Saídas Diagrama em Blocos Pesquisa de Componentes/Tecnologias Previsão de Custos Desenvolvimento do Projeto Resultados Obtidos Funcionamento do projeto Fotos do Produto Final...16 Conclusão Referências... 18

8 Introdução Aqui vamos apresentar o trabalho de conclusão de curso em Automação Industrial, o Carregador Solar. Tema e delimitação. Na area da Automação. Pretende-se projetar um meio de se carregar celulares com energia limpa, unindo praticidade e sustentabilidade. Objetivos geral e específicos Objetivos: Mobilidade, por meio do uso da mochila Praticidade, por meio de um sistema de facil manuseio Sustentabilidade, por meio do uso da energia Solar Justificativa Pretendemos fazer este projeto para mostrar que a energia Solar pode ser utilizada para substituir, em alguns casos, a energia convencional (Termoelétrica, Hidroelétrica e etc...) Metodologia Pretendemos resolver o problema de só podermos carregar nossos celulares em lugares fixos, utilizando-se de uma energia limpa

9 9 1 Fundamentação Teórica Nosso trabalho se baseia na energia Solar (ou fotovoltaica), nesse inicio iremos abordar a pesquisa que fizemos sobre ela. 1.1 Energia Fotovoltaica Um sistema de produção fotovoltaica é uma fonte de energia que, através da utilização de células fotovoltaicas, converte diretamente a energia luminosa em eletricidade Vantagens Não consome combustível Não produz poluição nem contaminação ambiental É silencioso Tem uma vida útil superior a 20 anos É resistente a condições climáticas extremas (granizo, vento, temperatura e umidade) Não tem peças móveis e, portanto, exige pouca manutenção (só a limpeza do painel) Permite aumentar a potência instalada por meio da incorporação de módulos Principais Aplicações Geralmente é utilizado em zonas afastadas da rede de distribuição elétrica, podendo trabalhar de forma independente ou combinada com sistemas de produção elétrica convencional. Suas principais aplicações são: Eletrificação rural: luz, TV, rádio, comunicações, bombeamento de água Eletrificação de cercas Iluminação exterior Sinalização Proteção catódica Náutica Figura 1 Funcionamento de um sistema que utiliza energia fotovoltaica.

10 Estrutura interna de uma placa fotovoltaica Os módulos são compostos de células solares de silício. Elas são semicondutoras de eletricidade porque o silício é um material com características intermédias entre um condutor e um isolante. Figura 2 Placa Fotovoltaica por dentro

11 11 2 Planejamento do Projeto 2.1- Eletrônica Entradas e Saídas Entrada: 5.5 DCV Saida: 5.0 DCV Diagrama em Blocos

12 Pesquisa de Componentes/Tecnologias Placa Fotovoltaica: O que é? : Uma célula solar (também chamada célula fotoelétrica ou célula fotovoltaica) é um dispositivo elétrico de estado sólido capazes de converter a luz diretamente em energia elétrica por intermédio do efeito fotovoltaico. Os conjuntos de células usadas para fazer módulos solares utilizados na captura de energia da luz solar são conhecidos como paineis ou placas solares. A energia gerada por este módulos solares é chamada energia solar fotovoltaica. O termo "célula fotoelétrica" também é usado para componentes eletrônicos capazes de medir a intensidade luminosa, traduzindo-a em uma corrente elétrica proporcional. Incluem-se nesta categoria os fotodiodos, fototransistores, LDRs (resistores dependentes de luz, à base de sulfeto de cádmio), fotocélulas de selênio e outros. Uma aplicação típica destes sensores de luz é em fotômetros, usados para medir a iluminação de uma cena a ser fotografada. Uso no projeto: Gerar a tensão que ira alimentar o circuito. Capacitor Eletrolítico: O que é? : É um tipo de capacitor que possui polaridade, ou seja, não funciona corretamente se for invertido. Se a polaridade for invertida dá-se inicio à destruição da camada de óxido, fazendo o capacitor entrar em curto-circuito. Nos capacitores eletroliticos, uma inversão de polaridade é extremamente perigoso, visto que, a reação interna gera vapores que acabavam por destruir o capacitor através de uma explosão ou, rompimento da carcaça. Os capacitores mais modernos, podem inchar e, por isso, raramente explodem (podendo acontecer somente se a tensão inversa aplicada for elevadíssima). Uso no projeto: Serve como filtro. Resistor O que é? : Resistores são componentes que têm por finalidade oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica, através de seu material. A essa oposição damos o nome de resistência elétrica, que possui como unidade o ohm. Causam uma queda de tensão em alguma parte de um circuito elétrico, porém jamais causam quedas de corrente elétrica. Isso significa que a corrente elétrica que entra em um terminal do resistor será exatamente a mesma que sai pelo outro terminal, porém há uma queda de tensão. Utilizando-se disso, é possível usar os resistores para controlar a corrente elétrica sobre os componentes desejados. Uso no projeto: Protejer o LED que indicara se há ou não energia solar circulando.

13 13 LED O que é? : O diodo emissor de luz também é conhecido pela sigla em inglês LED (Light Emitting Diode). Sua funcionalidade básica é a emissão de luz em locais e instrumentos onde se torna mais conveniente a sua utilização no lugar de uma lâmpada. Especialmente utilizado em produtos de microeletrônica como sinalizador de avisos, também pode ser encontrado em tamanho maior, como em alguns modelos de semáforos. Também é muito utilizado em painéis de led, cortinas de led e pistas de led. Uso no projeto: Indicará se há ou não energia solar circulando no circuito. Bateria O que é? : É um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para converter energia química em energia elétrica. A reação química utilizada será sempre espontânea. Uso no projeto: Guardar a energia não utilizada para uso futuro Previsão de Custos Placa Fotovoltaica R$:50,00 Bateria R$: 20,00 Cabo c/ Adaptações R$: 5,00 Interface R$: 15,00 Total de R$:90,00

14 14 3 Desenvolvimento do Projeto Dia 20/10: Chega a Placa fotovoltaica, usamos um multimetro para testar se a placa está funcionando. Dia 01/11: Após alguns debates chegamos ao circuito ideal a ser utilizado. Dia 02/11: Utilizamos um protoboard para testar o circuito que escolhemos. Dia 09/11: Após diversos testes substituimos o Diodo de Silicio por um de Germanio para uma melhor eficiencia do projeto. Dia 12/11: Com o circuito já definido, passamos o layout para a placa e a corroemos. Dia 13/11: Furamos a placa e soldamos os componentes. Realizamos todos os testes com o produto final, tudo funcionando. Dia 21/11:Projeto finalizado.

15 15 4 Resultados Obtidos 4.1 Funcionamento do projeto Figura 3 Circuito do projeto Os raios solares batem na placa fotovoltaica, a mesma transforma a energia solar em elétrica que passa pelo LED mostrando que está entrado energia, em seguida passa pelo capacitor eletrolítico filtrando o sinal. Um diodo em seguida do capacitor e colocado para retificar a onde, não deixando que a bateria pegue energia do celular. Uma bateria e colocada para que se armazene energia no caso da falta de energia Solar. Um resistor para proteção do celular e por fim a entrada do carregador de celular.

16 Fotos do Produto Final Figuras 4 e 5 Produto final

17 17 Conclusão O projeto se desenvolveu de paulatinamente, com poucos problemas encontrados, sendo o maior deles a escolha do tipo de Diodo. O trabalho nos ajudou a entender como funciona a energia Solar, que pode ser a futura fonte energética do mundo, e também nos ajudou a entender como funciona o trabalho em equipe. Recomendamos o uso de mais Placas Fotovoltaicas para atender uma maior demanda de celulares.

18 18 Referências

19 19