EFA - Newsletter 01

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO ABRIL / 2021 DESAFIO SOLAR BRASIL EQUIPE FERNANDO AMORIM

EQUIPE FERNANDO AMORIM /2/

UFRJ-MACAÉ NEWSLETTER Conquistamos o 2º Lugar na categoria 01 Livre no Desafio Solar Brasil 2020, em São Francisco do Sul/SC. - Trabalho Remoto Após um ótimo desempenho no Desafio Solar Brasil 2020, um novo - Sistema de Transmissão ciclo se inicia e com ele, novos desafios chegaram. - Propulsão Neste novo ciclo, a equipe está - Banco de Baterias de Lítio LiFePO4 desenvolvendo diversos novos de alta descarga projetos que estão focados em atender as novas demandas energéticas - Laminação de Painéis Fotovoltáicos requeridas pelo regulamento da de Alta Eficiência competição e para atender os esforços de resistência que o novo motor - Caixa da Bateria e Eletrônicos proporciona. /3/

EQUIPE FERNANDO AMORIM TRABALHO REMOTO /4/

UFRJ-MACAÉ Após a competição no início de Além disso, com a mudança no 2020, o maior objetivo da equipe regulamento da competição, era implementar os projetos foram iniciados novos projetos necessários para utilizar o novo no setor da elétrica. A ideia é motor. Todos estavam animados melhorar a eficiênica na produção com o resultado da competição e de eletricidade através de novos prontos para pôr em prática todos paineis fotovoltaicos e aumentar a os projetos em estágio avançado. capacidade de armazenamento da Infelizmente, com o avanço da bateria. pandemia, toda a parte prática da equipe teve que entrar em modo de espera para que as medidas de prevenção contra a covid-19 fossem respeitadas. Apesar disso, a Fernando Amorim decidiu não parar e assim, os trabalhos continuaram de forma remota. Durante este período foi possível revisitar diversos projetos que poderíam ser melhorados nos setores de estrutura, direção e transmissão. /5/

EQUIPE FERNANDO AMORIM SISTEMA DE TRANSMISSÃO Após alguns problemas durante a competição, o setor de transmissão decidiu fazer um novo projeto de apoio para o motor e sistema de transmissão do zero. A ideia é construir um apoio mais sólido e que facilite a montagem do sistema como um todo, levando em consideração que o motor Saietta que será instalado para a próxima competição demanda esforços mecânicos maiores por ter uma capacidade de potência mais elevada. /6/

UFRJ-MACAÉ O projeto consiste no acoplamento de três componentes, sendo dois deles móveis. Tais peças estão sendo fundidas e usinadas em alumínio. O terceiro componente é fixo no barco, ele foi laminado em fibra de carbono. A impressão 3D foi utilizada como ferramenta para pré-motagem dos componentes e para a criação dos moldes que serão utilizados na fabricação das partes móveis. Para a laminação da placa de fibra de carbono, a equipe utiizou a técnica de infusão a vácuo. /7/

EQUIPE FERNANDO AMORIM SISTEMA DE TRANSMISSÃO Atualmente o setor de transmissão também está prosseguindo com a fabricação dos últimos itens da transmissão, projetada antes da competição de 2020. Vale lembrar que este projeto também foi calculado para o uso do novo motor, que requer uma estrutura robusta que aguente um torque de pico de 34 Nm e uma frequência de rotação de até 2400 RPM. /8/

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EQUIPE FERNANDO AMORIM PROPULSÃO Visando alcançar um melhor desempenho na próxima competição, dois novos hélices foram modelados para o Carcará. A ideia é que cada um seja utilizado em situações de provas diferentes. O primeiro hélice foi modelado para trabalhar sem cavitação e com parâmetros específicos de atuação na faixa de eficiência ótima do motor novo, chegando a uma velocidade de 12 nós. O segundo, por sua vez, foi modelado para trabalhar com uma velocidade de até 15 nós. Os dois propulsores foram desenvolvidos utilizando o modelo de propulsores da Série de Wageningen, também conhecida como série B. Através de softwares de modelagem específicos para esta aplicação, foi possível gerar modelos em CAD que mais tarde foram impressos em 3D. Desde 2018 a equipe utiliza peças impressas em PLA como propulsores do barco e desde então as técnicas de impressão estão sendo melhoradas para aumentar a resistência mecânica e diminuir a resistência ao escoamento dos hélices. / 10 /

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EQUIPE FERNANDO AMORIM BANCO DE BATERIAS DE LÍTIO LIFEPO4 DE ALTA DESCARGA Em 2020 a organização do Desafio Solar Brasil fez algumas modificações no regulamento visando aumentar a competitividade das embarcações, levando em consideração que a tecnologia fotovoltaica teve avanços desde a última modificação do regulamento. Uma das mudanças foi o aumento da capacidade nominal de armazenamento das baterias permitido que antes era de 1500 Wh e passou a ser 2075 Wh. Desta forma, visando manter a competitividade, a equipe iniciou um projeto para a dcoenmsatrnudçaãsoddaeemumbanrcoavçoãob.aAntcuoadlmeebnatteeoriapsrodjeetoLieFsetPáOe4mqfuaeseatdeenpdeessqseuiasas de fornecedores e modelagem em CAD. A meta é aplicar este novo projeto já para a próxima competição. / 12 /

UFRJ-MACAÉ Célula cilíndrica 18650 à direita, 32650 ao centro e célula 26650 à esquerda / 13 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM LAMINAÇÃO DE PAINÉIS FOTOVOLTÁICOS DE ALTA EFICIÊNCIA Outra grande mudança no regulamento do DSB foi a nova interpretação de capacidade máxima a respeito dos painéis solares. Antes, ela era medida por capacidade máxima de potência permitida, que era 1040 Wp e os painéis deveriam respeitar portarias do INMETRO a respeito de painéis vendidos comercialmente. Agora, a capacidade máxima de painéis é medida pela área de captação de energia solar definida pelo somatório da superfície exposta de cada célula fotovoltaica, que pode atingir no máximo 8m². / 14 /

UFRJ-MACAÉ Além disso, não é mais necessário que os painéis aplicados na embarcação sejam apenas aqueles que são comercializados pela indústria. Esta mudança abriu possibilidade para que a EFA possa fabricar seus próprios painéis. O novo projeto já foi iniciado e tem o objetivo de melhorar a eficiência energética do Carcará utilizando células com uma das tecnologias mais avançadas do mercado. Estas células podem apresentar uma eficiência de até 23% de transformação de luz solar em energia elétrica. Os painéis atuais apresentam uma eficiência de 16%. A implementação deste projeto diminuirá consideravelmente o peso do barco, diminuindo assim a resistência ao avanço da embarcação. O processo de fabricação dos painéis ainda está sendo estudado pois cada modificação de parâmetro afetará a eficiência final deles. Além disso, modificações na estrutura do casco estão sendo desenhadas para comportar o novo conjunto. / 15 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM CAIXA DA BATERIA E ELETRÔNICOS Devido a todas as modificações feitas no motor, bateria e painéis, a equipe precisou remodelar todos os componentes elétricos e eletrônicos da embarcação para atender as novas demandas. Além disso, o regulamento a respeito da parte estrutural que comporta todos estes componentes mudou, sendo assim um novo projeto de caixa para atender a estas necessidades foi iniciado. O novo design de caixa para os componentes elétricos está dividido em dois compartimentos, um para o banco de baterias e outro para os demais componentes. A maior parte dos itens já foi comprado e agora o projeto está em fase de escolha do material para a estrutura externa de forma que a caixa seja estanque e isolada. / 16 /

UFRJ-MACAÉ CONTATO [email protected] (21) 96963-8152 LUCAS ALCÂNTARA OU NOS ENCONTRE ONLINE: EQUIPEFAMORIM.WORDPRESS.COM /EQUIPEFERNANDOAMORIM @EQUIPEFAMORIM /COMPANY/EQUIPEFAMORIM EQUIPE FERNANDO AMORIM / 17 /

EQUIPE FERNANDO AMORIM PATROCINADORES E APOIADORES / 18 /



EQUIPE FERNANDO AMORIM AGRADECIMENTOS A Equipe Fernando Amorim agraedce todo o suporte fornecido pelos patrocinadores e apoiadores que sempre acreditaram no nosso projeto. Este apoio têm sido essencial, principalmente durante este momento difícil o qual todos estamos passando. Continuaremos superando nossos limites, trabalhando em conjunto para avançar com os projetos e tornar a embarcação cada vez mais eficiente para a próxima competição que se aproxima. EM BREVE Para os dois próximos meses, pretendemos finalizar o apoio do motor, a transmissão e a caixa da bateria com os componentes elétricos para que seja possível ligar o novo motor dentro do barco. Além disso, a ideia é iniciar a compra dos componentes para o banco de baterias e dar continuidade a pesquisa para o projeto dos novos paineis solares. Siga-nos nas redes sociais para não perder nenhuma novidade! Esperamos que gostem do conteúdo! / 20 /