DISPOSITIVO RASTREADOR SOLAR CONSTRUÍDO COM ARDUINO
Por: Thais Alessi • 27/11/2018 • Trabalho acadêmico • 2.697 Palavras (11 Páginas) • 324 Visualizações
ENGENHARIA UNIFICADA I
DISPOSITIVO RASTREADOR SOLAR CONSTRUÍDO COM ARDUINO
ARTHUR SANTOS AZZI RA 11049816
CAIO PONTILLO GUIMARÃES RA 11098613
JULIANA CAICHIOLO RA 11000313
NATHALIA TORRES RA 11108212
RODRIGO PERRELLA MATEUS RA 11082813
THAÍS ALESSI RA 11120715
SANTO ANDRÉ – SP
2017
ENGENHARIA UNIFICADA I
DISPOSITIVO RASTREADOR SOLAR CONSTRUÍDO COM ARDUÍNO
[pic 1]
SANTO ANDRÉ - SP
2017
RESUMO
O Dispositivo Rastreador Solar construído com Arduino, como o próprio nome já indica, trata-se de um dispositivo cuja principal função é mover uma placa em direção à luz, de forma que, a placa fique sempre sob a luz. Montamos a estrutura utilizando inteiramente peças do kit LEGO® MINDSTORMS® NXT 1.0. Usamos dois Servo motores pequenos para mover a placa feita de LEGO®, uma placa Arduino para controlar os motores, alguns sensores de luz para localizar a fonte de luz e uma placa de ensaio para montar o circuito. O resultado ocorreu de acordo com o esperado com o dispositivo funcionando corretamente e cumprindo sua função.
SÚMÁRIO
RESUMO 3
INTRODUÇÃO 6
1 OBJETIVOS 7
1.1 Objetivo Geral 7
1.2 Objetivo Específico 7
2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS/ REVISÃO DA LITERATURA 8
2.1 Módulos e Disciplinas Envolvidas 8
3 METODOLOGIA 10
3.1 Planejamento 10
3.2 Preparação 10
3.3 Montagem 11
3.4 Programação 11
3.5 Testes 11
4 DESCRIÇÃO DO SISTEMA 12
4.1 Materiais 12
4.2 Esquemas e Diagramas 12
4.3 Princípios de Funcionamento 13
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 14
5.1 Parâmetro (s) de Desempenho 14
5.2 Resultados e Discussões 14
6 CRONOGRAMA 15
6.1 Cronograma Geral 15
CONCLUSÕES 16
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 17
INTRODUÇÃO
Atualmente, com o avanço tecnológico e a ampliação do acesso à tecnologia, a demanda de energia vem aumentando cada vez mais. Para suprir essa demanda é necessário um método de obtenção de energia que ao mesmo tempo que seja eficiente seja também prático, economicamente viável, de fácil instalação e não poluente.
A captação de energia solar através de placas fotovoltaicas preenche esses requisitos e, portanto, se mostra como o método de obtenção de energia mais promissor. Porém apesar de muito efetiva, a captação de energia solar não é perfeita, e apresenta algumas desvantagens, como, por exemplo, o fato da taxa de obtenção de energia decair dependendo da condição climática e zerar durante à noite.
Para diminuir os efeitos climáticos e aumentar a taxa de absorção foram criadas as placas com sistemas seguidores, que seguem a luz solar à medida que a posição do sol vai variando no decorrer do dia. A eficiência das placas com esses sistemas é comprovadamente maior, como demonstra o gráfico a seguir:
[pic 2]
Gráfico 1 - Absorção de energia das placas com sistemas fixos versus absorção de energia das placas com sistemas seguidores
Entretanto esses sistemas são normalmente um pouco mais caros, e tem uma aplicação e manutenção mais difícil que o normal. Assim sendo decidimos construir um protótipo de um sistema de baixo custo e fácil manutenção, visando resolver os problemas atuais do mercado.
OBJETIVOS
Objetivo Geral
Levando em conta a iminente crise energética e a procura por fontes de energia alternativas e sustentáveis, o projeto visa criar um dispositivo que otimize a captação de energia e eficiência de um painel solar comum. Isso será feito criando-se um rastreador que tenha a base do painel móvel e que se mova sempre procurando a maior taxa de luminosidade.
Objetivo Específico
O objetivo deste projeto é resolver os problemas de manutenção e custo dos sistemas solares seguidores atuais, construindo um protótipo de baixo custo e fácil manutenção, que seja mais eficiente que um sistema fixo.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS/ REVISÃO DA LITERATURA
Módulos e Disciplinas Envolvidas
Materiais e Estruturas:
Para construirmos a estrutura do nosso projeto foi necessário analisar qual seria o melhor material para suportar os motores e os LDRs. Ao mesmo tempo que teria de ser leve e maleável, teria que ser também resistente e bem estruturado de modo que suportasse os motores e conseguisse se manter de pé mesmo com o movimento. Acabamos escolhendo plástico, e utilizando os LEGOs® para montar a estrutura.
Dinâmica:
Foi com os nossos conhecimentos de dinâmica que construímos e programamos a estrutura, que se move em dois eixos diferentes, e é adequadamente integrada aos motores, aos sensores e ao Arduino.
Sinais e sistemas:
Recebemos o sinal dos sensores, através do Arduino, o interpretamos, e programamos um sistema que funcionasse de acordo com o esperado, movendo os motores na direção certa. Para isso usamos conhecimentos que foram adquiridos após várias aulas sobre sinais e sistemas.
Automação:
Programação é uma parte muito importante do nosso projeto visto que se trata de um sistema automático. Nossas noções de automação foram essenciais para desenvolver o projeto, visto que tivemos que coordenar os motores para que atuassem de maneira autônoma ao movimentar a placa em direção à luz.
Energia:
O nosso projeto foi idealizado com base em ensinamentos e informações que nos foram introduzidos durante curso de energia, como é o caso das células fotovoltaicas e sua eficiência.
Módulo | Sinais e Sistemas | Dinâmica | Automação | Energia | Materiais e Estruturas |
Estrutura | |||||
Sensor LDR | |||||
Atuadores | |||||
Programa | |||||
Aplicação |
Tabela 1 - Fundamentos teóricos
...