Apresentação Equipe Fernando Amorim

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO JULHO / 2020 DESAFIO SOLAR BRASIL EQUIPE FERNANDO AMORIM

EQUIPE FERNANDO AMORIM /2/

UFRJ-MACAÉ A EQUIPE Conquistamos o 2º Lugar na categoria Livre no Desafio Solar Brasil 2020, em São Francisco do Sul/SC. Formada por alunos das Engenharias A EFA se destaca pelo uso prático dos Mecânica, Civil e Produção da UFRJ-Macaé e conhecimentos e ferramentas de engenharia IFF-Macaé, projeta e desenvolve embarcações no projeto de grande parte das peças que movidas a energia solar. A Equipe organiza-se compõem a mecânica da embarcação. em três setores, Gestão, Elétrica e Mecânica, A fabricação destes componentes é e conta com a orientação do Professor da feita através de processos de usinagem, Engenharia Mecânica e Engenheiro Naval Me. soldagem, fundição, entre outros, Maurício Nepomuceno. disponíveis nos laboratórios de Fabricação e Ensaios Mecânicos e de Fluidos e Termociências, da UFRJ – Macaé. Além disso, já introduzida no contexto da indústria 4.0, a equipe utiliza processos de manufatura aditiva e sistemas ciber-físicos em seus projetos. /3/

EQUIPE FERNANDO AMORIM A COMPETIÇÃO /4/

UFRJ-MACAÉ O Desafio Solar Brasil (DSB) é um rali de barcos movidos a energia solar, que visa estimular o desenvolvimento de tecnologias para fontes limpas de energias alternativas, bem como divulgar o potencial dessas tecnologias. O DSB foi inspirado na Dutch Solar Challenge, A cada edição do DSB, espera-se que mais principal evento global para embarcações equipes representantes de empresas do solares da época. A competição brasileira setor marítimo, instituições educacionais foi idealizada após uma equipe brasileira, e centros de pesquisa sejam atraídos a coordenada pelo Prof. Fernando Amorim, participar, pois é uma oportunidade de participar da Frisian Solar Challenge, em compartilhar conhecimento e experiências 2008. sobre energia solar. A meta é que a competição agregue instituições e universidades na América Latina e, futuramente, corresponda à uma das etapas de um circuito internacional ampliado. /5/

EQUIPE FERNANDO AMORIM A EMBARCAÇÃO CARCARÁ PV INSTALADA 1040WP (4X 260W) EFICIÊNCIA DE 15,89% BATERIA CÉLULAS DE LIFEPO4 3.2V 12P16S - 1,5KWH ESTRUTURA CASCO EM SANDUÍCHE COM NÚCLEO DE ESPUMA E FACES EM FIBRA DE CARBONO, LAMINADO A VÁCUO PESO DO CASCO 19 KG COMPRIMENTO 6,00M /6/

UFRJ-MACAÉ /7/

EQUIPE FERNANDO AMORIM COMO APOIAR Doação de materiais e/ou serviços produzidos ou comercializados; Exemplo: ferramentas, materiais de insumo, vestuário, transporte, etc. Contribuição financeira; Treinamentos, palestras e orientações; Cessão de espaço ou equipamento para trabalho; Parceria para projetos de pesquisa e desenvolvimento de interesse de ambas as partes. RETORNO Exposição da marca na embarcação, website, camisas, banners e redes sociais; Divulgação em eventos da universidade, feiras, conferências e eventos relacionados ao DSB; Destaque para a empresa em entrevistas cedidas à imprensa; Exposição em palestras da equipe. /8/ PATROCINADORES, PARCEIROS E APOIADORES TRABALHANDO JUNTOS NO DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA

UFRJ-MACAÉ LEI DE INCENTIVO Lei 9.249 artigo 13 §2º - Poderão ser deduzidas as seguintes doações: as efetuadas às instituições de ensino e pesquisa cuja criação tenha sido autorizada por lei federal e que preencham os requisitos dos incisos I e II do art. 213 da Constituição Federal, até o limite de um e meio por cento do lucro operacional, antes de computada a sua dedução e a de que trata o inciso seguinte. Não é novidade que no Brasil os investimentos em ciência e tecnologia ainda caminham lentamente em relação aos países mais desenvolvidos, principalmente nas áreas ligadas a engenharia. Deste modo, buscamos por meio de parcerias o impulso que necessitamos para desenvolver novos projetos e tecnologias, e contribuir para o crescimento do país. Os fundos arrecadados são geridos e fiscalizados pela Fundação Coppetec, uma instituição de direito privado, sem fins lucrativos, destinada a apoiar a realização de projetos de desenvolvimento tecnológico, pesquisa, ensino e de extensão, da COPPE e demais unidades da UFRJ. Seu público é composto por órgãos governamentais, privados, entidades multilaterais e empresas privadas nacionais e estrangeiras. A Coppetec conta com todo o aparato jurídico e contábil para auxiliar as empresas que desejam utilizar a lei de incentivo para contribuir com o nosso projeto, além de garantir que todos os recursos serão utilizados da melhor maneira possível. /9/

EQUIPE FERNANDO AMORIM 2020/2021 PROJETOS EM ESTÁGIO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO / 10 /

UFRJ-MACAÉ ELÉTRICA E MECÂNICA / 11 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM LAMINAÇÃO DE PAINÉIS FOTOVOLTÁICOS DE ALTA EFICIÊNCIA Já iniciamos o projeto da nova versão dos painéis solares do Carcará. A Equipe Fernando Amorim irá inovar e está desenvolvendo seu próprio conjunto de geração de energia solar fotovoltaica, a partir de células de silício monocristalino de alta eficiência. Os componentes serão baseados na tecnologia da SunPower Maxeon que garante eficiências de conversão próximas a 24% e permitirão um salto na capacidade de geração e aumento da performance geral da embarcação. / 12 /

UFRJ-MACAÉ Todo o processo de fabricação tanto da parte estrutural como elétrica dos novos painéis está sendo pesquisada e desenvolvida pela própria equipe. Os painéis ficarão afixados diretamente no casco de fibra de carbono, através de processos de encapsulamento e laminação especiais. / 13 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM BENEFÍCIOS DESTE PROJETO São muitos os benefícios que teremos ao desenvolver nossos próprios painéis, mas nossa maior motivação é o ganho geral de performance da embarcação. As células escolhidas, fabricadas pela SunPower, líderes no mercado por sua alta eficiência alcançando até 24%, aliadas a métodos de fabricação por laminação de compósitos de alta resistência, vão proporcionar uma combinação imbatível de potência e peso reduzido. Pelas regras mais atuais do Desafio Solar Brasil, já em vigor, a área máxima de células instaladas é de 8m². Se compararmos um conjunto de painéis comerciais com o projeto em desenvolvimento pela Equipe Fernando Amorim, pode-se observar um ganho em expressivo na quantidade de energia produzida por peso dos equipamentos. Enquanto equipamentos comerciais geram até 15,8 Wp/kg, nosso projeto consegue alcançar incríveis 45 Wp/kg, um aumento final de 185% e uma redução real de mais de 50kg de massa na embarcação. / 14 /

UFRJ-MACAÉ 51% MAIS EFICIENTE QUE O CONJUNTO ATUAL INSTALADO +760WP PRODUZIDOS ENQUANTO DIMINUÍMOS O PESO GERAL DA EMBARCAÇÃO +185% DE PERFORMANCE W/KG GERADOS COMPARADO À PAINÉIS COMERCIAIS COM MESMA ÁREA / 15 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM BANCO DE BATERIAS DE LÍTIO LIFEPO4 DE ALTA DESCARGA Com as mudanças nas regras do DSB para 2021, surge a necessidade de um banco de baterias novo e melhor. O armazenamento total de energia da embarcação salta de 1.5KWh nas últimas competições para 2.08KWh, seguindo a evolução da tecnologia, que permite cada vez armazenar mais energia em baterias mais modernas. Atualmente a Equipe conta com um banco de baterias a base de lítio, de LiFePO4, com 192 células cilíndricas do tipo 26650. Para se modernizar e se adequar às novas regras, o setor Elétrico já iniciou o projeto e dimensionamento de um novo pack principal, com mais capacidade de armazenamento total e maior taxa de descarga contínua, de até 120A e alcançando picos de 200A. A princípio, o novo projeto utilizará 128 células, maiores e mais robustas que as anteriores, do tipo 32650 na configuração 8p16s com tensão nominal de 48v. Isso tudo permitirá um funcionamento mais suave, sem levar os equipamentos ao seu limite. Aliado ao novo motor Saietta 119R, o novo banco de baterias garantirá um desempenho melhor do Carcará com nível de confiabilidade muito mais elevado. / 16 /

UFRJ-MACAÉ Célula cilíndrica 18650 à direita, 32650 ao centro e célula 26650 à esquerda +39% 4X MAIS DESCARGA DE CAPACIDADE C O CMOCOMOPPNAATRCÍ NAKUNAADTOU A L Uso de suportes em ABS DE ARMAZENAMENTO para melhor colocação e MANTENDO PESO posicionamento das baterias. SEMELHANTE O sistema de espaçamento irá permitir melhor desempenho ATÉ 120A térmico em momentos de carga elevada, além de ser DESCARGA CONTÍNUA modular e de fácil montagem. E 200A DESCARGA DE PICO +117% DE WH POR CÉLULA ALCANÇANDO NÚMERO MENOR TOTAL / 17 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM SISTEMA DE TRANSMISSÃO Em estágio avançado de desenvolvimento encontra-se o novo projeto da transmissão de potência do Carcará. Atrelada ao coração da embarcação, o motor, esse novo conjunto mecânico gera muitas expectativas não só em trazer um alto desempenho mas também de proporcionar um fator primordial para o Desafio Solar Brasil, a confiabilidade. Desenvolvido e projetado inteiramente por membros da equipe, o foco deste novo trabalho é atender a demanda de potência proporcionada pelo novo motor, atrelado a maior eficiência possível do conjunto. O novo Saietta 119 proporcionará 5,6Kw a mais de potência comparado ao motor anteriormente usado, além de ser 15% mais eficiente, gerando 20Nm de torque a 2000rpm. Para atender a esses parâmetros foi projetado todo um conjunto de eixos, chavetas, acoplamentos, rolamentos e alojamento de engrenagens, adaptados a antigos componentes ja utilizados, como as engrenagens. / 18 /

UFRJ-MACAÉ A base de cálculos desses componentes garantirá que nenhuma peça falhe mecanicamente, trazendo uma segurança do sistema em geral. Outro componente do novo sistema é o apoio do motor, responsável por fixar o motor ao casco da embarcação. Este que por sua vez ja gerou grande vibração ao conjunto reduzindo o desempenho da rabeta (conjunto mecânico responsável por transmitir a força do motor para o hélice) e diminuindo a potência transferida do motor. O apoio teve o seu design alterado e remodelado para melhor adaptação ao perfil do casco. Além disso, sua fixação foi alterada, tornando o apoio totalmente estático e eliminando um problema até então desafiador para a equipe. / 19 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM PATROCINADORES E APOIADORES / 20 /



EQUIPE FERNANDO AMORIM / 22 /

UFRJ-MACAÉ CONTATO [email protected] (21) 96963-8152 LUCAS ALCÂNTARA OU NOS ENCONTRE ONLINE: EQUIPEFAMORIM.WORDPRESS.COM /EQUIPEFERNANDOAMORIM @EQUIPEFAMORIM / 23 /