Domingos Avelar Silva

Escola Secundária Serafim Leite

S. João da Madeira - Aveiro

10º ano Profissional - Física e Química; Tecnologias Aplicadas.

Electrónica Serafim

5 + 3

Carro movido a energia solar que utiliza um módulo com oito células fotovoltaicas.A escolha dos materiais foi centrada na procura de materiais leves, dando preferência aos reutilizáveis/reciclados.Uma das nossas preocupações foi o desenho de um protótipo que tenha uma boa aerodinâmica com baixa resistência ao ar.Os materiais mais leves que encontramos e decidimos utilizar são: as rodas em acrílico, o chassis em fibra de vidro, o veio das rodas em tubo de alumínio e a estrutura exterior em k-line.Os materiais reciclados que serão utilizados na construção: o acrílico e a borracha de cobertura das rodas, papel e plástico transparente na construção do cockpit. Vista lateral do protótipo.

No ensaio das células começamos por colocar um amperímetro em série e um voltímetro em paralelo, para medirmos a intensidade de corrente e a tensão no circuito com a célula fotovoltaica e o motor fornecido pela organização do concurso.Concluímos que quando inclinamos a célula relativamente ao feixe de luz, a potência eléctrica (P=U.I) diminui, porque a célula apanha menos luz o que baixa a intensidade da corrente no circuito. Quando a célula está perpendicular ao feixe de luz, a potência eléctrica vai ser máxima porque apanha mais luz e a intensidade de corrente aumenta. Também verificamos que aumentando a distância à fonte de luz (lâmpada) diminuía a potência eléctrica. Como o painel do nosso protótipo vai circular numa pista e variar a sua posição em relação ao Sol, decidimos que a posição que em que ele recebe mais luz solar é na parte superior do carro na posição horizontal.

Ensaio da célula fotovoltaica

Após o desenho do protótipo, escolhemos os materiais para a sua construção que deveriam ser leves, resistentes e, se possível, reciclados. Encontramos para reciclar, as placas de divisórias em acrílico, o papel de uma embalagem de ovos, o plástico transparente de uma embalagem para a cobertura do cockpit e a borracha de uma câmara de ar.Iniciamos a construção do chassis com reforço da estrutura utilizando uma placa de alumínio.Utilizando o programa KiCad desenhamos o circuito com uma fonte de alimentação e bateria de condensadores. Também, planeamos construir um circuito de controlo electrónico da intensidade de corrente fornecida ao motor.

Estrutura base do chassi.

Circuito da fonte de alimentação

Construção das rodas em acrílico, corte e furagem para perder massa e assim terem menos peso.

Ensaio do motor, da placa de circuito impresso e da roda com o veio em alumínio.

Bibliografia:

Guia da energia solar – Concurso Solar Padre HimalayaManual de desenho de circuitos – KiCadManual de Física e Química – Leis de Newton e Força de atritohttp://www.cienciaviva.pt/rede/energia/himalaya2005/home/guia4.pdf

Ensaio do motor e foto célula.

Com este projecto aprendemos a utilizar a energia solar como fonte de energia. Como se devem orientar os painéis fotovoltaicos fixos. Aprendemos conceitos sobre construção de circuitos eléctricos e eléctrónicos e utilizamos um programa informático para desenho dos circuitos impressos.Aplicamos os conhecimentos sobre as leis de Newton ao decidirmos que o carro deve ser construído com materiais leves para que a força aplicada pelo motor provoque uma maior aceleração no carro. Também utilizamos os conhecimentos sobre a força de atrito, escolhemos a borracha que aumenta o atrito entre as rodas e o chão da pista e assim aumenta a força de tracção do carro.Quando o protótipo estiver construído será divulgado na página electrónica da escola e faremos uma sessão de treinos no recinto escolar.