FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA CURSO DE ELETRÔNICA E MECÂNICA Wind Charger Felipe Cezimbra Rubo Guilherme Vier Lucas Dagostin Roveda Muriel Müller Becker
Introdução Nosso projeto consiste na construção de um gerador eólico que tem o trabalho de carregar uma pilha recarregável. É um trabalho feito pelos cursos de Mecânica e Eletrônica e visa integrar os dois cursos e trazer o projeto de pesquisa para os primeiros anos. Fazendo com que os alunos já se habituem a pesquisa.
Justificativa No Brasil a matriz energética principal esta baseada em hidrelétricas. A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia. A partir desta justificativa, propúnhamos fazer um projeto para inspirar o Brasil a se render totalmente a esta energia renovável que vem do vento.
Problema É possível montar um aerogerador que nos dê a eficiência necessária para uma geração de energia capaz de carregar uma ou mais baterias? Hipótese É possível se o aerogerador tiver as proporções necessárias para captar a energia cinética do vento de modo que possa transmití-la em forma de eletricidade numa escala de produção suficiente para o carregador de baterias.
Objetivos Objetivo geral Construir uma forma de captação de energia eólica para gerar energia elétrica de forma limpa e eficiente e provar a sua eficiência para alimentar um carregador de baterias. Objetivo especifico Aerogerador: Construir dois aerogeradores, o tradicional e o de eixo vertical. A mecânica propôs o projeto com a ideia de horizontal e a eletrônica propôs a idéia de eixo vertical. Ambos tem seus argumentos e ambos defendem suas idéias. Carregador de baterias: Montar o carregador mais eficiente possível que nos proporciona segurança e velocidade no tempo de carga.
Fundamentação teórica Movimento circular Catavento Polias Correias Rolamentos Hélices Gerador de energia (dínamo) Carregadores de bateria Ponte retificadora Filtro Regulador de tensção Transformações de energia Engrenagens
Metodologia Nosso grupo tinha um conflito de idéias sobre a construção do gerador eólico.
Mecânica Construímos um cata-vento do tipo tradicional. Este catavento foi escolhido pela mecânica. Figura 1: essa ilustração mostra perfeitamente o catavento de eixo horizontal.
O projeto foi construído da seguinte forma: Foram feitas duas hélices de cano PVC, com 1,20 metros de comprimento. Estas mesmas estão feitas da seguinte maneira: Legenda: *As linhas pretas continuas participam do corte. *As linhas verdes são auxiliares e não participam do corte. *As linhas amarelas é o cano em geral e não participam do corte. *O ponto vermelho é o furo do prego. Figura 2: corte no cano PVC.
Feito esse corte, acrescentamos mais dois filamentos de cano PVC. Foi posto uma tomada externa e arruelas na frente das hélices. Veja: Foto 3: hélices do aerogerador de eixo horizontal.
Foi posto no furo das pás um prego. A polia de ferro de 8,30cm de diâmetro, esta fixada em um losango de que esta parafusada direto com as pás. Foto 4: polia.
A madeira que esta o conjunto das pás tem 40 cm de comprimento, 20 cm de largura e 4 cm de espessura. O dínamo esta fixado na madeira. Correia dentada. Prego esta preso a um rolamento no interior da madeira. Foto 5: catavento.
Foi posto um ferro móvel que atravessa toda a madeira, tem 79,5 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro. Entre a madeira e o cano que leva à base, foi posto um ferro redondo. Foto 6: ferro móvel. Figura 7: ferro introduzido na madeira.
Foram postos dentro do cano de PVC de 10 cm de diâmetro e 1,5 metros de comprimento, 3 madeiras redondas de 10 cm de diâmetro que foram colocadas em lugares específicos. Leme foi fixado na madeira onde esta as pás. Foto 8: madeira introduzidas no cano.
A base é uma madeira plana de 1,10 m de comprimento 40 cm de largura. Nela esta parafusada uma madeira redonda e grossa de 10 cm de diâmetro. Foto 9: base.
Figura 10: catavento
Teste Tivemos dificuldades para fazer o teste pois o protótipo não é adequado a situação que foi exposta. É necessário mais vento do que o proporcionado pelo carregador. Principais mudanças: Hélices Antes: Depois: Figura 11: hélices antigas. Figura 12: hélices atuais.
Polia, dínamo, correia e prego. Antes: Depois: Foto 14:aerogerador modificado. Figuras 13: aerogerador original.
Catavento. Antes: Depois: Figura 15: catavento inicial. Figura 16: catavento modificado.
Preços: Especificações: Preço: Materiais: *1 cano de PVC de 10 cm de diâmetro e 2 m de comprimento, *1 cano de PVC de 10 cm de diâmetro e 1, 5 m de comprimento *Prego de 15 cm de comprimento, *7 ruelas de diferentes tamanhos, *4 madeiras redondas de 10 cm de diâmetro, *1 madeira leve de 40 cm de comprimento, 20 cm de largura e 4 cm de espessura, *1 madeira plana pesada de 1,10 m de comprimento, 40 cm de largura e 2 cm de espessura, *1 ferro de 79,5 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro, *1 polia de madeira de 20 cm de comprimento, * 1 compensado de madeira leve e fina de 49,5 cm de comprimento e 48,2 cm de largura, *23 parafusos de diferentes tamanhos, *18 pregos de tamanhos diversos, *2 chapas de ferro finas de aproximadamente 20 cm de comprimento, *1 carregador de baterias. R$ 43,00 Materiais da bateria R$ 3,00 Dínamo R$ 30,00 Passagens R$ 10,00 Mão-de-obra R$ 10,00 Total R$ 96,00
Com o intuito de fazer o circuito funcionar, fizemos um segundo catavento. Figura 17: segundo catavento.
A terceira tentativa de protótipo foi o aerogerador de eixo vertical. Figura 18: catavento de eixo vertical.
Fotos do aerogerador de eixo vertical:
Metodologia do circuito Figura 19: esquema do circuito.
Figura 20: esquema do circuito.
Figuras 21: esquema do circuito.
Figura 22: esquema do circuito.
Conclusão Chegamos a conclusão de que é possível construir uma forma de capitação da energia do vento para gerar energia elétrica. Mas o nosso protótipo não teve a eficiência necessária para o trabalho que foi proposto. Quanto ao nosso protótipo, concluímos que deve ser mudado o motor e o modelo das hélices. Quanto ao projeto em geral, atingimos nosso objetivo. Pois a idéia do projeto é nos habituarmos à pesquisa e com essa habilidade, poder criar soluções para os problemas técnicos.