IMPRIMIR VOLTAR B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA RASTREAMENTO SOLAR DE BAIXO CUSTO FASE 1: OPERACIONALIZAÇÃO DO PROTÓTIPO Brenno Brummel de Figueiredo 1   (autor)   brennobf@des.cefetmg.br Paulo Cézar Santos Ventura 2   (orientador)   pcventura@deii.cefetmg.br 1. Graduando do Depto. Acadêmico de Engenharia Elétrica (DAEE), CEFET-MG 2. Prof. Dr. do Depto. Acadêmico de Disciplinas Básicas (DADB), CEFET-MG INTRODUÇÃO: Nas últimas décadas têm crescido as pesquisas por formas de energia mais eficientes e menos poluentes. Uma das mais pesquisadas é a Energia Solar. Painéis solares convencionais permanecem estáticos em relação à Terra, perdendo, assim, potência luminosa no amanhecer e no anoitecer, além das perdas causadas pela variação da posição solar de acordo com as estações do ano. No caso de painéis fotovoltaicos esta potência poderia estar sendo aproveitada para fazer funcionar uma motobomba, um aparelho de televisão ou uma lâmpada, por mais tempo. Em sistemas onde o objetivo é o aquecimento de um fluido, como em termelétricas solares, a energia perdida elevaria mais a temperatura deste. Em ambos os sistemas haveria um aumento da autonomia (estudos feitos pela UFPE mostram que se obtém um ganho de 24% utilizando um rastreador solar a gás). Satélites e sondas espaciais utilizam rastreadores solares. Entretanto estes possuem um elevado custo de produção e de projeto porque trabalham com gases especiais que dilatam e contraem de acordo com o ângulo de incidência do sol. Alguns sistemas de energia solar terrestres utilizam este mesmo dispositivo. A construção de um rastreador eletrônico é mais viável, pois, com o avanço da tecnologia, o custo de componentes eletrônicos tem baixado consideravelmente, fazendo com que o custo de produção deste rastreador fique várias vezes menor que o do rastreador a gás. METODOLOGIA: Projetamos e construímos um protótipo de rastreador solar eletrônico com um baixo custo de produção e desenvolvimento, e que possui um baixo consumo de energia elétrica. O custo deste protótipo é comparado com o custo do rastreador a gás. Após a calibração do sistema realizamos testes de consumo e de posicionamento em relação ao sol (funcionamento do protótipo). Em uma segunda fase do projeto será feito um estudo a fim de determinar o ganho que se tem com o rastreador solar eletrônico e compará-lo com o do rastreador a gás. Espera-se que o seu rendimento seja bem próximo, ou maior. A construção deste objeto faz parte de uma série de projetos desenvolvidos no Laboratório Aberto de Ciência, Tecnologia, Educação e Arte (LACTEA) do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG), onde um trabalho de investigação sobre pedagogia de projetos vem servindo de base à proposição de novos processos de ensino-aprendizagem, voltados para o desenvolvimento científico, tecnológico e humanístico integral de estudantes de Engenharia, bem como para o incentivo às inovações de materiais, equipamentos e tecnologias. RESULTADOS: Construiu-se um protótipo alimentado por duas baterias de 12V com um sistema de economia de energia que, em aproximadamente 5 seg. corrige a posição do conjunto-suporte em intervalos de 10 min. Além disso desliga o sistema durante a noite e o reposiciona voltado para o leste esperando o nascer do sol. Considerando 12 h. de sol por dia o sistema de correção de posição opera durante 6 min. Dois motores são responsáveis pela orientação do conjunto-suporte para placas solares. Os sensores utilizados são 5 LDR’s (sensores cuja resistência elétrica varia inversamente em relação à intensidade luminosa incidente sobre eles), sendo 2 para posicionamento leste-oeste, 2 para posicionamento norte-sul e 1 para detectar se é dia ou noite, dispostos de maneira estudada e testada durante três semanas. Possui também 4 chaves fim-de-curso responsáveis por informar ao circuito eletrônico os pontos máximo e mínimo de cada movimento, para que não se corra o risco de partir os fios e/ou mangueiras. Pretende-se, em trabalhos futuros, transformar este circuito eletrônico, atualmente todo analógico, em digital, utilizando microcontroladores. Esta migração de tecnologias fará com que se reduza ainda mais o consumo energético e transformará a calibração que hoje é feita através de 5 trimpots em automática (recurso que será implementado através de software), além do aumento da precisão e da confiabilidade do sistema. CONCLUSÕES: Observou-se um correto funcionamento do sistema, com um baixo consumo de energia elétrica: cerca de 4,8Watt/hora (0,4Ampère/hora). O custo total do protótipo foi de aproximadamente R$250,00, comprando os materiais no varejo, o que representa cerca de 80% de economia em relação ao valor do dispositivo convencional a gás (R$450,00). Considerando que, para produção em maior quantidade o preço dos componentes eletrônicos e dispositivos eletromecânicos cai drasticamente, conclui-se que é viável a produção de rastreadores solares eletrônicos ao invés de rastreadores a gás. Instituição de fomento: LACTEA/CEFET-MG - Laboratório Aberto de Ciência, Tecnologia, Educação e Arte Palavras-chave:  energia solar; rastreador solar de baixo custo; ganho energético. Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004