Engenharia Elétrica

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Desenvolvimento de medidor inteligente consumo de energia elétrica monofásico de baixo custo com faturamento em tempo real.
(2023-12) SOARES FILHO, Paulo; PETRILLO, Bruno Ribeiro; DIAS JUNIOR, Flaviano Santos; COSTA, João Vitor Tolini da
Na atualidade, o crescimento do consumo de energia elétrica é cada vez maior, aliado ao desenvolvimento das Smart Grids ou redes inteligentes de energia. O tema sobre medição de energia elétrica de baixo custo nesse contexto representa a evolução do setor elétrico e dos programas de eficiência energética. Esse artigo descreve e implementa de forma geral as pesquisas realizadas em torno da criação de um protótipo de medidor inteligente de baixo custo com análise de faturamento para área rural, com intuito de acompanhar os custos energéticos das residências. Utilizando sensores não invasivos, componentes eletrônicos e microcontroladores, o objetivo é registrar os dados gerados e utilizá-los para medir o consumo de energia elétrica das unidades consumidoras, enviando os valores às concessionárias de energia para a emissão das faturas.
A tecnologia, inovação e desenvolvimento da automação de robôs seguidores de linha no setor industrial e as suas diversas aplicações.
(2023-12) SANTOS, Rafael Oliveira dos
Este artigo tem como objetivo principal o desenvolvimento de um sistema automático, inovador e eficiente, utilizando robôs seguidores de linha como uma solução viável para diversas áreas, com foco principal em servir como guia e auxiliar na locomoção de crianças com deficiência visual de 3 a 12 anos de idade. O estudo foi conduzido com cinco tópicos de pesquisa para obter os resultados primordiais. O primeiro tópico concentrou-se na robótica, abrangendo aplicações diversas, com o foco no setor industrial e na pesquisa no chão fábrica. O segundo, direcionou-se para a aplicação do sistema como guia visual para crianças deficientes visuais, no setor residencial e os outros tópicos serviram para complementar o conhecimento necessário para a realização desse artigo. A pesquisa, no setor residencial, teve como o objetivo compreender as necessidades principais de locomoção e movimentação das crianças com deficiência visual e foi realizada por meio de entrevista real com uma mãe que possui um filho com esta deficiência. Com isso, foi introduzida uma perspectiva interna e verdadeira, com informações reais, para encontrar as soluções mais adequadas para melhoria do modo e qualidade de vida destas crianças. O estudo geral teve como propósito explorar a tecnologia, inovação, desenvolvimento e aplicação da robótica e automação, visando criar um sistema confiável e acessível de orientação e movimentação, proporcionando uma experiência segura e independente, para um objetivo específico e também para outras áreas. A ideia principal deste artigo é projetar e implementar um sistema capaz de guiar as crianças por meio de impulsos, sinais sensoriais e áudio, fornecendo informações precisas sobre caminhos, direções, rotas seguras e possíveis obstáculos dentro de casa, sendo que, através da união e conexão das duas pesquisas, juntamente com conhecimentos de eletrônica, automação, robótica e programação, foi possível desenvolver e aplicar uma metodologia eficaz, utilizando componentes de ótima qualidade, concluindo e atingindo excelentes resultados. A conclusão do objetivo principal e os resultados do R.G.V (Robô Guia Visual) incluem o desenvolvimento da autonomia das crianças deficientes visuais, obtendo uma orientação precisa, detecção e desvio de obstáculos, segurança, acessibilidade a ambientes diversos e principalmente, a melhoria na qualidade de vida com desenvolvimento motor e cognitivo.
Desenvolvimento de sistema tracker com sensores LDR para placas fotovoltaicas
(2023-12) SILVA, Gustavo Kakehi; MEDINA, Felipe Tenório; SILVA, Gustavo Alves da; OLIVEIRA, Gustavo Martins de; SAMPAIO, Pedro Dantas; OLIVEIRA, Roberto Trindade
O processo de captação da energia proveniente da radiação solar e posteriormente transformada em energia elétrica – popularmente conhecida como energia solar fotovoltaica – é uma das principais fontes de geração de energia renovável, com uma enorme capacidade de expansão para os próximos anos. Entretanto, por normalmente serem instaladas de maneira fixa, as placas fotovoltaicas não captam a energia solar da maneira mais eficiente. Os painéis solares que utilizam o sistema tracker alcançam uma maior eficiência na captação de luz solar direta, resultando em uma maior capacidade de geração. De maneira geral, os painéis com o sistema tracker instalado tem um ganho na geração de energia em torno de 25% para sistemas com rotação em um eixo único. É importante destacar que esse ganho na eficiência varia, pois existem diversos fatores a serem considerados, como a localização geográfica do próprio sistema, por exemplo. Com a movimentação da placa solar sendo orientada pela variação dos sensores de luminosidade, o sistema será mais eficiente e terá um melhor aproveitamento da irradiação solar. Pensando nisso, foi desenvolvido um protótipo com a movimentação com base nos LDR’s, controlados por motores ligados a um Raspberry.
Robô limpador de painel solar
(2023-12) MACIEL, Mauricio Alencar; LEOCADIO, Vitor Lima; JOAQUIM, Victor da Silva; SILVA, Wesley Sousa da
O crescimento da geração de energia solar no Brasil e no mundo foi notório nos últimos anos, em 2021 foi possível medir um investimento de mais de 21 bilhões de reais na geração de energia solar, representando um crescimento de 60% em relação ao ano de 2020. Como resultado desse crescimento, surgiram novas pesquisas na área, incluindo a busca por um melhor aproveitamento da eficiência energética nos painéis solares, como, por exemplo, a limpeza dos painéis solares. Com o objetivo de aprimorar a eficiência dos módulos, através da limpeza periódica e semiautomatizada, um protótipo de robô limpador de painéis fotovoltaicos foi desenvolvido. Os resultados esperados com a aplicação do protótipo incluem explorar a capacidade máxima dos painéis fotovoltaicos na coleta e transformação da energia solar em energia elétrica com a facilidade e praticidade na limpeza dos módulos.
Controle da iluminância em ambientes corporativos para melhor eficiência energética e conforto visual.
(2023-12) PINHO, Leandro Fernandes de
Atualmente, o tema sustentabilidade tem promovido inúmeros debates, estudos e avanços tecnológicos nas mais diversas áreas da engenharia. Os desafios se apresentam continuamente e, por consequência, a demanda por soluções. Para a engenharia elétrica o tema oferece ampla área de atuação, já que a sustentabilidade passa quase que obrigatoriamente pelo desenvolvimento de sistemas inteligentes e autônomos que gerenciem o consumo de energia elétrica nos mais variados casos. Além disso, em ambientes corporativos no Brasil, a NBR 8995-1 trata das normas que devem ser observadas e respeitadas no que tange ao projeto luminotécnico e no nível de iluminância mínima para a realização de determinada tarefa. Portanto, a relação entre eficiência energética e conforto visual é uma das variáveis que norteiam um projeto de iluminação, para ambientes corporativos, bem-sucedido. O presente artigo apresenta dados sobre a variação da iluminância em um ambiente e relaciona essa flutuação com o controle da iluminação artificial neste ambiente, objetivando o conforto visual dos seus usuários, baseado em normas técnicas, e o melhor cenário de consumo energético.
Controle da iluminância em ambientes corporativos para melhor desempenho energético
(2023-05-21) Pinho, Leandro Fernandes de
Atualmente, o tema sustentabilidade, no mundo, tem promovido inúmeros debates, estudos e avanços tecnológicos nas mais diversas áreas da engenharia. Os desafios se apresentam continuamente, e, por consequência, a demanda por soluções. Para a engenharia elétrica, o tema oferece ampla área de atuação, já que a sustentabilidade passa, quase que obrigatoriamente, pelo desenvolvimento de sistemas inteligentes, e autônomos, que gerenciem o consumo de energia elétrica nos mais variados casos. Este trabalho abordará, especificamente, soluções para o monitoramento e o controle da iluminação, de forma autônoma, em espaços corporativos, como salas de reuniões e staffs, por exemplo, onde a finalidade é a otimização do uso da energia elétrica e a redução nos valores das tarifas pagas às concessionárias que distribuem essa energia.
Dispositivo para correção de realimentação de sinal de áudio
(2022-12-08) Oliveira, Bruno Abrão de; Oliveira, Luigi Passeri de; Silva, Selton Kelvin
Este trabalho é um projeto de um dispositivo eletrônico compacto, capaz de realizar a leitura e correção simultânea de potenciais frequências que possam vir a gerar uma realimentação do sinal (microfonia), em uma apresentação ao vivo. O usuário conectará o microfone na entrada do equipamento via cabo, e o circuito fará o processamento resultando em sua saída, se necessário, uma redução da amplitude do sinal em uma determinada frequência, atenuando a realimentação do sinal de áudio. As fases deste projeto e os aspectos importantes serão apresentados, desde a definição das funções, especificações do hardware e software, assim como a discussão dos resultados obtidos.
Dimensionamento de sistema solar off-grid com monitoramento de energia para área rural
(2022-12) Dias, Bruna Guedeihen Cattani; Oliveira, David da Silva; Pereira, Herbert Alexandre Galdino; Alcantara, Hiago Marques Orneles; Mesquita, Lucas Henrique de
O presente artigo foi realizado a partir de um dimensionamento de sistema solar fotovoltaico Off-Grid, que traz alternativa de eletrificação rural por meio de energia solar, com foco em solucionar problemas do sistema público de distribuição de energia elétrica em áreas rurais. Neste sistema, por meio dos painéis solares fotovoltaicos, é possível fazer a captação da energia do sol e transformá-la em energia elétrica, além de possuir bancos de baterias para garantir a continuidade do abastecimento, traz um sistema de monitoramento de controle da energia gerada, possibilitando um controle de gastos. Ainda, com intuito de trazer mais benefícios a essas áreas, o sistema fotovoltaico traz um sistema de aquecimento de água, que possibilita a longo prazo, economia de gás e de desmatamento, bem como, traz um sistema de monitoramento de temperatura da água.
Sistema de monitoramento de fontes redundantes de alimentação para ambientes de missão crítica
(2022-12-16) Branco, Leonardo Yuzo Izo; Carvalho, Pedro Morato de; Barreto, Matheus Santana; Santos, Mateus Soares dos
Dispositivo capaz de realizar o monitoramento de duas fontes de alimentação redundantes via wireless, registrando e armazenando dados para diagnóstico através de software. O projeto visa atender ambientes industriais e de missão crítica, que operam de forma ininterrupta, garantindo maior disponibilidade e confiabilidade nos sistemas de potência.
Estudo da frenagem regenerativa com base em mecanismos de elevadores
(2022-12-12) Cruz, Luiz Carlos Aguilar; Rufino, Samuel Isaac; Silva, Walter da; Paz, João Marcos Ramalho Nogueira; Silva, Erick Honorato Da
O presente artigo tem como objetivo desenvolver um dispositivo para regeneração de energia elétrica a partir de um motor. Na frenagem, os motores se transformam em geradores e armazenam essa energia em um banco de capacitores. Seguindo novos padrões de economia e sustentabilidade, muitas empresas estão fazendo uso de novas tecnologias voltadas à regeneração de energia, como por exemplo, os modernos elevadores “verdes”. Diante da necessidade da redução do consumo de energia dos equipamentos, diversas pesquisas e desenvolvimentos na área da regeneração de energia têm tomado espaço pelas nas universidades e pesquisas. A metodologia de pesquisa do presente projeto é exploratória e os fins aplicados se compõe de uma revisão do referencial teórico, elaboração do projeto, construção e testes do sistema.
Monitoramento do consumo hídrico e energético utilizando o ESP32S
(2022-12-12) Oliveira, Kaio Brito; Brito, Gustavo Gomes; Guerra, Gustavo Henrique Pereira; Melo, Vinicius Luan Campanha de
Com a constante elevação das tarifas no consumo de água e energia das residências, muitas famílias se veem apreensivas em como irão conseguir administrar seus custos tarifários baseados em seus consumos diários, mensais e anuais e ficam à mercê do conhecimento empírico para essa administração. Pensando nisso, será desenvolvido uma ferramenta, na forma de sistema, para o monitoramento e controle remoto dos sinais recebidos, onde através de um processamento dos sinais, garantem a confiabilidade do projeto a ser apresentado neste artigo. Baseado no conceito de IoT (Internet of Things), será utilizado uma placa de desenvolvimento ESP32S com módulo Wi-Fi (Wireless Fidelity) integrado, um conjunto de dispositivos interconectados como o TC (Transformador de Corrente), software para o processamento lógico dos sinais e outras tecnologias integradas, cuja finalidade é a conexão e a transmissão dos dados obtidos entre os dispositivos, através da internet. O sistema projetado será associado a uma plataforma online que disponibilizará uma interface amigável de visualização dos dados processados, que são extraídos dos instrumentos instalados em pontos estratégicos da residência modelo, sendo que o seu acesso pode ser feito por qualquer dispositivo que possua uma conexão com a internet. Assim, ao término deste artigo espera-se que os resultados obtidos sejam convincentes na garantia da eficácia do sistema proposto e, com isso, possa ser implementado no mercado para o auxílio de inúmeros lares como ferramenta de controle do consumo e dos custos tarifários residenciais de água e energia, visando a economia.
Smart contracts e IoT aplicados ao abastecimento de veículos
(2022-12-12) Berioni, Ítalo; Abelha, Filipe; Santos Junior, Sergio Pereira dos; Leles, Augusto Lopes
Smart contract é um protocolo transacional que tem como principal proposta uma maior segurança entre as partes envolvidas em transações, reduzindo a necessidade de confiar em diferentes intermediários. Neste trabalho, avaliou-se a viabilidade desse protocolo em um sistema de acionamento de bombas de combustível. Sem o smart contract, esse sistema requer um ou mais intermediários para a concretização da venda do combustível, devido à necessidade de confiança entre o posto de gasolina e o cliente. Neste caso, alguns dos intermediários incluem o frentista e a operadora de cartão de crédito. Utilizando smart contracts, baseados em Distributed Ledger Technologies (DLT) como Ethereum, IOTA e Polkadot, o número de intermediários – exceto a rede onde o smart contract opera e os códigos de programação associados ao contrato – pode ser reduzido ou zerado, tornando a transação mais segura entre as partes e podendo reduzir o custo do produto ou serviço. Com base no trabalho realizado, percebese a importante oportunidade de redução de custos e riscos, bem como a possibilidade de aumento da confiabilidade na transação ao se eliminar as partes intermediárias.
Sistema de controle de energia elétrica com otimização de corrente DC e RFID
(2022-12-12) Marto, Felipe Oliveira; Fujihara, Bruno Seiji Onouye; Porro, Gabriel Ferraioli; Santos, Henrique Moreira Couto; Perez, Guilherme Mendes
Nos últimos anos, o mercado de automação residencial no Brasil tem crescido exponencialmente, consequentemente é observado um grande aumento em sua demanda e consumo. O objetivo deste estudo foi desenvolver um equipamento que possibilita a redução de custos, mantenha a eficiência e segurança, além de integrá-lo a um sistema domiciliar, com o uso de corrente contínua, providenciando mais comodidade com a capacidade de monitoramento e controle. Sendo assim, foi planejado um sistema de fonte chaveada robusto com PFC (Power Factor Correction) ativo que providencie o fornecimento de energia adequado para todos os equipamentos conectados e configurados para o uso. Foi montado um projeto e executado teste de uma central para o fornecimento de energia em outros equipamentos, mostrando uma redução dos custos de até 80%.
Sistema de backup para configuração automática de switch em data center
(2022-12-06) Souza, Vitor Medeiros Martins de; Santos, Tiago Augusto dos; Silva, Thiago Henrique da; Buonavita, Giovane; Santos, Carlos Henrique Duarte dos
Os data centers estão em constante crescimento, impulsionando demandas de novas tecnologias tais como computação em nuvem e comércio eletrônico, o que forçou a disponibilização destes sistemas 24 horas por dia, 7 dias por semana, sob pena de grandes prejuízos em caso de falha. Em contrapartida, este crescimento tem ocasionado um maior consumo de energia com consequente aumento da dissipação de calor por parte de seus componentes, podendo acarretar elevação da temperatura de operação destes sistemas. Dispositivos como switches, possuem a temperatura como um indicador de performance crucial para o seu bom funcionamento. A fim de evitar a sua indisponibilidade e otimizar a sua operação, o monitoramento de sua temperatura se mostra um fator importante. O presente artigo tem como objetivo diminuir o tempo de resposta à indisponibilidade por meio da automatização do envio da configuração do switch principal para um switch substituto, além de reduzir o SLA (service level agreement) de manutenção para recuperação do switch que apresentou defeito, tendo como ferramenta de visualização o mapa de calor e uma interface gráfica dos mesmos como visualizador da temperatura em tempo real e status de operação.

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