CENTRO DE PROTOTIPAGEM E INDÚSTRIA

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1 CENTRO DE PROTOTIPAGEM E INDÚSTRIA DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL BASEADO EM TECNOLOGIA INOVAÇÃO A TODA PROVA. Fundada em 2012 a Tracel desenvolveu e absorveu tecnologias proveniente das suas fundadoras e por meio de parcerias com laboratórios da COPPE/UFRJ. Trabalhamos para importantes centros de pesquisa e empresas nacionais, a Tracel comercializa sistemas de eletrônica de potência e controle para diversas aplicações, como por exemplo: inversores, conversores, sistemas de geração de energia utilizando hidrogênio e/ou etanol, painéis fotovoltaicos e sistema de gerenciamento e controle para ônibus elétricos, híbrido-hidrogênio, híbrido-etanol, embarcações híbrida-hidrogênio e híbrida-etanol. Possui uma equipe técnica altamente especializada, formada por engenheiros e técnicos com vasta experiência industrial, além de sólida formação acadêmica, profissionais mestres e doutores e experiência projetos de inovação desenvolvidos para industriais e universidades.

2 CENTRO DE PROTOTIPAGEM Em janeiro de 2017 a Tracel inaugurou sua unidade fabril para produção em escala das inovações desenvolvidas. Essa unidade possui uma área industrial de 1.200m², pátio para estoque de 2000m 2, em uma área total de 4.700m² no polo industrial de Xerém, Rio de Janeiro. A Tracel está localizada a menos de 1 km dos laboratórios do INMETRO, o que permiti a qualificação e análise de muitos dos equipamentos e sistemas desenvolvidos pela Tracel. PRODUÇÃO INDUSTRIAL A Tracel iniciou sua produção industrial no segundo semestre de 2017, com 4 linhas de equipamentos, dispomos de uma ampla gama de produtos para o uso sustentável e eficiente da energia elétrica, controle e automação industrial. Além da linha de produtos acabados a Tracel fornece soluções sob medida e projetos de engenharia elétrica e de controle e automação para parceiros industriais e comerciais, além de placas de controle e sistemas de aquisição de dados e IHM (interface homem X máquina) para indústria, universidade e centros de pesquisa. A linha de equipamentos CONVERT da TRACEL tem como objetivo converter tensões de corrente contínua, fornecendo energia estabilizada na saída com a qualidade necessária aos diversos tipos de consumidores desde os normais até os mais críticos. São equipamentos com alta eficiência (baixa perda de energia); Projeto robusto e utilização de componentes profissionais (grau automotivo), aumentando o MTBF (Tempo médio entre falhas) e a vida útil; Possui sistemas de comunicação integrados e operação de forma sinérgica com rede de comunicação em CAN (Controle Área Network), o que permite a operação de diversos equipamentos de forma simultânea e coordenada; Algoritmos de controle avançado para otimizar o sistema de energia e eficiência; Alta densidade de potência e corrente; Baixo nível de ruído acústico.

3 O conversor eletrônico de tensão é muito similar a uma fonte chaveada, esse equipamento foi projetado para operar em alta frequência e com núcleos, indutor e transformador, composto de modernos materiais que permitem baixas perdas magnéticas durante o processo de conversão de energia, além da alta eficiência na comutação dos IGBT, permitindo ainda a redução de volume se comparado a sistemas com transformadores de aço-silício de grão orientado e que normalmente operam em baixa frequência. Este transformador realiza as funções de adequação da tensão CC de entrada aos níveis necessários de saída e a função de isolamento galvânico entre a entrada e saída assegurando uma alta imunidade aos níveis de ruído presente na instalação de entrada e proporcionando uma melhor segurança para os operadores do sistema. A tensão de saída do transformador é retificada por diodos rápidos e filtrada por uma célula LC projetada para o ripple (ondulação de CA) desejado. A linha de produtos InverT é formada por inversores de frequência capazes de realizar a conversão de uma tensão contínua para uma tensão alternada de amplitude e frequências variáveis o que proporciona o controle de velocidade e torque de um motor de indução de corrente alternada. A conversão em corrente alternada é realizada por uma ponte trifásica construída com transistores IGBT s de última geração que apresentam baixas perdas por condução e de chaveamento, o que assegura alta eficiência energética e permite reduzir o volume dos dissipadores de calor. O controle de velocidade do motor se dá pela variação da tensão de saída juntamente com a frequência mantém-se assim o torque constante previsto para o motor (controle escalar). A razão V/f (tensão/frequência) aplicada ao motor é mantida constante para as diversas faixas de velocidade, havendo uma compensação para as faixas menores de velocidade devido à necessidade de se levar em conta a resistência do estator nestas frequências inferiores. O inversor opera com chaveamento PWM senoidal através da técnica Space Vector que otimiza a performance da ponte trifásica de IGBTs, reduzimos o número de comutações e consequentemente as perdas geradas pela comutação dos semicondutores de potência. O controle deste equipamento é realizado com um processador digital de sinais (DSP) de última geração que permite aquisição dos sinais elétricos e o algoritmo de controle sejam executados com confiabilidade e em alta velocidade. A entrada do equipamento possui filtros de EMI (Interferência eletromagnética) que asseguram a EMC (Compatibilidade eletromagnética) com o sistema.

4 RETIFICADOR CARREGADOR DE BATERIAS INTELIGENTE 24Vcc 48Vcc 125Vcc 250Vcc 400Vcc 50 a 500A. Principais aplicações: Indústrias, Laboratórios, Hospitais, Edificações, Subestações, Automação, Iluminação de Emergência, Naval (offshore), Telecomunicações, Sistemas Ininterruptos em Corrente Contínua. Os Retificadores Industriais da TRACEL têm como objetivo fornecer energia estabilizada em corrente contínua com a qualidade necessária aos diversos tipos de consumidores desde os normais até os mais críticos. Normalmente operam em conjunto com um banco de baterias com autonomia de acordo com a necessidade do consumidor usuário do sistema. Em situação normal a energia da rede alimenta o consumidor mantendo a bateria em flutuação (tensão necessária para vencer as perdas internas e manter a bateria 100% carregada). Na falta de rede a bateria passa a suprir instantaneamente a energia ao consumidor sem qualquer tipo de interrupção ou comutação. No retorno da rede a bateria é recarregada. Nesta recarga a corrente para a bateria é limitada (para não comprometer os elementos da mesma) subindo a tensão até a tensão final de carga (valor de equalização entre os elementos da bateria). Após este patamar, o equipamento altera a tensão de saída para um valor menor (tensão de flutuação) que manterá as baterias plenamente carregadas durante a presença da rede. Energia Solar Fotovoltaica solart Economia de até 90% de sua conta de luz. A energia solar não polui durante seu uso e o sistema pode durar até 40 anos. A energia solar é uma solução economicamente viável, um investimento de baixo risco, podendo ser recuperado entre 4 e 8 anos dependendo da tarifa de luz e da potência do sistema. A Instalação em pequena escala não obriga a grandes investimentos na rede existente. É também uma excelente solução para lugares remotos ou de difícil acesso. Ao gerar energia solar, os painéis fotovoltaicos não produzem ruído o que torna esse sistema excelente para empresas, comércios e residências. Além disso, percebe-se uma valorização dos imóveis que possuem sistemas de geração de energia fotovoltaica instalados. A Tracel comercializa sistemas de potência de 1 a 8 KWp, a partir de 10 KWp possui linha própria de equipamentos com potências de até 100 KWp que podem ser integrados em usinas de até 5 MWp. Como possui fabricação própria de retificadores, inversores e sistemas de controle, oferece um excelente serviço de pós-venda com manutenção e garantia mais próximas do cliente.

5 Projetos de desenvolvimento de tecnologia e inovação DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE CONTROLE E DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS A Tracel é co-executora do projeto de desenvolvimento de veículos não poluentes, financiado por Furnas e executado em conjunto com o Laboratório de hidrogênio LabH2, da COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro. O projeto baseia na patente no. BR que a Tracel possui em copropriedade com a COPPE/UFRJ. Trata-se de um projeto de desenvolvimento tecnológico com foco na eletrônica de potência, controle e automação para veículos elétricos e híbridos. A Tracel desenvolveu todo o sistema de gerenciamento e controle do veículo elétrico, híbridohidrogênio e híbrido-etanol, o sistema de geração (hidrogênio e etanol), os equipamentos dos sistemas auxiliares, inversores e conversores e o carregador de baterias. Esses equipamentos possuem alta eficiência energética, robustez, protocolos de comunicação, interface homem máquina e sistema de monitoramento online. Sistema de geração Nos ônibus elétricos híbrido-hidrogênio e híbrido-etanol para aumentar a autonomia dos veículos foi desenvolvido um extensor de autonomia. CESE: Conversor de Energia Seguidor de Eficiência CESE-Hidrogênio A Tracel desenvolveu para o ônibus híbrido-hidrogênio o CESE-Hidrogênio, um conversor CC/CC de 40kW, que fornece ao veículo um extensor de autonomia proveniente da energia gerada a bordo através de pilhas a combustível. A Tracel possui projetos sob demanda para instalação de sistemas de geração de energia com uso do hidrogênio e realiza estudos com diferentes instituições para aplicação desse novo vetor energético.

6 CESE-Etanol A Tracel desenvolveu para o ônibus híbrido-etanol o CESE-Etanol, conversor CC/CA de 50kW, similar ao CESE-Hidrogênio. O sistema de eletrônica de potência da Tracel possui eficiência energética de 98,07% para geração de torque e de 99,59% para geração de energia elétrica. Eficiência do inversor CESE-Etanol 98,07% para geração de torque. Eficiência do inversor CESE-Etanol 99,59% para geração de energia. A Tracel desenvolveu um CESE-Etanol com motor de ímã permanente, para reduzir o peso e tamanho total do grupo motor-gerador. SISTEMA DE GERENCIAMENTO E CONTROLE PARA VEÍCULOS A Tracel desenvolveu um conjunto de placas de controle microprocessada para realizar o gerenciamento dos ônibus, aquisição de dados com resolução de 16 bits sincronizados e comunicação entre os equipamentos: inversores, conversores, CESE-Hidrogênio, CESE-Etanol e IHM (Interface Homem Máquina). A equipe Tracel está capacitada para o desenvolvimento e fabricação de equipamentos de eletrônica de potência e programas computacionais em C, C++, assembler, Delph, Java, entre outros. Sua biblioteca de sub-rotinas proprietárias permite o rápido desenvolvimento tanto de programas de controle quanto de interfaces de comunicação.

7 Corte catamarã tríptico Rio de Janeiro A Tracel desenvolve todo o sistema de propulsão, abastecimento e gestão da energia a bordo para uma embarcação elétrica híbrida, com hidrogênio e etanol. Será uma embarcação para 100 passageiros que irá operar na baia de Guanabara. A empresa já desenvolveu a maioria dos sistemas do catamarã e aguarda o início de fabricação, previsto para o segundo semestre de 2017, quando irá iniciar a produção dos equipamentos. Espera-se operar a embarcação em testes no segundo semestre de 2018, com operação constante em AUMENTO DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA POR MEIO DE SISTEMA DE REDE DISTRIBUÍDA EM CORRENTE CONTÍNUA ACOPLADA A FONTES ALTERNATIVAS DE GERAÇÃO ELÉTRICA Sabe-se que cada vez que promovemos uma conversão energética há perda de parte da energia, uma rede local com menor número de conversões entre corrente alternada e contínua e viceversa promove uma importante economia energética, pois muitos dos equipamentos hoje utilizados no dia a dia das empresas e prédios públicos funcionam em corrente contínua. Isso é principalmente relevante quando associado a redes que possuem grande consumo energético em iluminação, data centers e ar-condicionado. O estabelecimento dos equipamentos, potências e padrões de instalação e integração dos dispositivos com tecnologias de informação são um desafio para o uso direto da energia em CC integrando os equipamentos e fontes de geração, conforme descrito em detalhe abaixo.

8 O desafio atual é criar modelos de uso e normas, além de projeto, fabricação e instalação dos diversos componentes do sistema de rede distribuída em corrente contínua (SRDCC), com configuração modular capaz de se adequar a diferentes aplicações. Uma unidade piloto que poderá fornecer energia em CC a esse sistema poderá integrar geradores eólicos, de corrente contínua através de motor de indução trifásico, unidade geradora fotovoltaica, sistema no-break associado a energia solar e eólica, grupo motor-gerador em CC, célula de combustível, inversores e retificadores para o atendimento a diferentes cargas. SISTEMAS DE GERAÇÃO ELÉTRICA ATRAVÉS GERADOR INTELIGENTE ACOPLADO A MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA MOVIDO A BIOGÁS, ASSOCIADO A UM SISTEMA SUPERVISÓRIO E DEMONITORAÇÃO PARA BIODIGESTORES. O projeto tem como objetivo desenvolver uma série de equipamentos para prover a geração de energia elétrica e por meio de um conversor conectar à rede elétrica local. O gerador inteligente equipado com motor de combustão interna movido a BIOGÁS possibilitará a otimização da operação, por meio do controle e monitoramento de diferentes parâmetros de funcionamento do conjunto motor gerador e biodigestor, ou seja, tempo de ignição, taxa de compressão, variação da geração de energia conforme a demanda real percebida e uso de banco de baterias para absorção de picos de demanda, temperatura do biodigestor entre outros parâmetros. Estes serão controlados de forma inteligente de acordo com os resultados simulados por laboratório parceiro da COPPE/UFRJ, com o objetivo de atingir sempre a melhor eficiência energética de acordo com a demanda de carga solicitada.

9 A Tracel desenvolve e executa os ensaios práticos, além disso será projetado e instalado um sistema supervisório e de monitoramento dos elementos de filtragem do biogás, tendo em vista os elementos filtrantes fabricados pela Tracel para outros projetos. SISTEMAS DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA PARA PLASMAS Plasma frio para reator de tratamento de materiais A Tracel fabricou e testou um sistema de eletrônica de potência seguindo um padrão de controle de energia inovador que privilegia espécies ativas de plasma para tratamento superficial de metais. Esse sistema foi testado e está atualmente em operação no cliente. Plasma quente (pirólise a plasma) A Tracel desenvolveu um sistema de eletrônica de potência para abertura e manutenção de plasma quente (3000º.C) para a Petrobrás e COPPE/UFRJ. Esse sistema foi aplicado com sucesso em reator que promoveu a decomposição da molécula de CH4 em hidrogênio puro e carbono, tendo sido possível observar inclusive a formação de negro de fumo e nano tubo de carbono.

10 PROJETO EM SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL EM ELEMENTOS FINITOS Antes da fabricação de protótipos a Tracel utiliza sua equipe de projeto para simulação computacional dos equipamentos. São feitas simulações dos circuitos, programas e desenhos mecânicos. Análise estrutural e dinâmica em aplicativos FEA comerciais, peças e conjuntos modelados internamente ou diretamente em programas CAD. A Tracel possui conhecimento e infraestrutura para fazer desde projetos de estruturas e equipamentos metálicos até fabrica-los segundas normas técnicas e de segurança vigentes (NR-10, NR-12, NR- 13). ECOTECNOLOGIA A TODA PROVA CRIAMOS SOLUÇÕES E DESENVOLVEMOS TECNOLOGIA NA ÁREA DE ENERGIA