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Competições de Eficiência Energética e Tipos de EVE
João Marcos Kanieski
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Algumas competições estudantis
• Gincanas em escolas e universidades• Carrinhos de Lomba ou rolamento• Desafio Universitar, da UFSM• Minibaja• Aerodesign• Fórmula SAE• Eficiência Energética
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I - Solar Challenge - Austrália
• O Desafio Solar Mundial é uma competição bienal de carros de corrida movidos a energia solar que percorre 3021 km, de Darwin a Adelaide, na Austrália .
• A corrida atrai equipes de todo o mundo, a maioria dos quais são de universidades ou empresas , embora algumas sejam escolas de ensino médio .
• A prova tem uma história de mais 25 anos, desde o evento inaugural acontecido em 1987.
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http://www.worldsolarchallenge.org/
“O Desafio Solar Mundial é uma maneira perfeita para promover a sustentabilidade competindo 3000 quilômetros apenas com a energia solar. Junto a isso, a World Solar Challenge é um grande desafio para a equipe mostrar o quão eficiente é o veículo Nuna7. Além disso, vemos o World Solar Challenge como uma aventura muito agradável; estamos realmente ansiosos por isso! Competir este desafio é uma vitrine agradável para todas as tecnologias inovadoras que estão sendo desenvolvidas e aplicadas em nosso carro solar. Durante este projeto nós também temos de aprender a aplicar todo o nosso conhecimento adquirido na universidade, que é de grande valor para os acadêmicos de engenharia” (Equipe Nuon.)
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Fotos do evento out/2013
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Filosofia de Design
“Nosso objetivo é construir um carro solar vencedor, Nuna7. Para fazer isso, precisamos projetar o carro mais eficiente energeticamente. Nós nos concentramos em redução de perdas aerodinâmicas, mantendo o peso baixo. Junto com excelente desempenho do painel solar e outra grande estratégia, pensamos que somos capazes de construir o carro solar para chegar em primeiro lugar.” (Equipe Nuon)
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Marcas e características
• A massa do piloto deve ser superior a 80 kg.• Em 2007, os concorrentes tiveram que aderir
ao novo limite de velocidade de 130 km/h, em certos trechos das rodovias da Austrália.
• Em 2013, a Equipe Holandesa “Solar Nuon” foi a campeã da modalidade Challenger, com velocidade média de 90,71 km/h.
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II – Shell Eco-marathon
http://www.shell.com/global/environment-society/ecomarathon.html
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Shell Eco marathon Europe 2013‐Final results : Prototype Battery Electric
Class. Equipe País km/kWh Km/lt de gasolina*
1º. SCS PASQUET França 1224,1 10832.60
2º. TUfast Eco Team Alemanha 957,7 8475.11
3º. IDEA CEU Team Espanha 839,3 7427.34
* Considerando-se que um litro de gasolina tenha 31,858 MJ.
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III – Maratona da Eficiência Energética
• http://www.maratonadaeficiencia.com.br/
• Categorias: – elétrico, – gasolina, – Etanol.
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Maratona EE 2013, Categoria Elétrico:
• O primeiro colocado foi a Escola de Engenharia de São Carlos/SP com o veículo Faísca II com o consumo 42,492 KJoules;
• em segundo ficou o Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, com o veículo Ecofet com a marca de 42,651 KJoules;
• e em terceiro a Universidade Presbiteriana Mackenzie com o veículo Bagre I com a marca de 66,455 KJoules.
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Análise preliminar
– Modalidades adequadas aos interesses externos?– Marcas muito distantes das nossas possibilidades?– Inscrições e participações muito caras?– Toda competição é um instrumento didático?!!– Vamos fazer um regulamento e uma competição
particular?!!!• Objetivo:
`vencer nossos colegas concorrentes ‘• Maratona: http://www.letour.fr/us/
“Percorrer uma grande distância num longo período de tempo” ou “devagar se vai ao longe”.
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Objetivo = BIKExTRIKE-caro carro
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História da bicicleta
• Biciclo Michaux–Boneshaker: Em 1865, o francês Pierre Lallement, construiu uma bicicleta de pedal, colocando engrenagens e pedais na roda dianteira.
• John Kemp Starley (1854–1901) – inventor e industrialista inglês, fundador da marca ROVER. É considerado o inventor da bicicleta moderna.
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Potência humana
Presos gerando energia em MG
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Sobre as bicicletas• “As fábricas existentes por aí vendem ilusões. Para
vender mais, elas fazem muita propaganda de descarrilhadores lustrados, suspensões pesadas e materiais diferentes, mas com as mesmas características gerais do aço.
• Assuntos realmente importantes não são tratados, como a postura ideal para o trânsito urbano, melhorias aerodinâmicas do conjunto, marchas que mudem bem nas arrancadas e pneus com bom amortecimento, mas sem muitas perdas na rolagem.”
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Sobre as bicicletas 2
... por que não se tem bicicletas com pequenas bolhas, que dariam um grande ganho aerodinâmico? “A história é a seguinte: a UCI – Union Cycliste Internationale, órgão que regulamenta as competições – não permite grandes evoluções tecnológicas. O argumento deles é que o ciclista deve vencer pelo esforço próprio, não por causa da tecnologia. O problema aparece quando as fábricas, que querem vender, simplesmente imitam essas bicicletas de competição com design antigo. Fazem isso para se aproveitarem do marketing das competições e para poupar investimentos tanto em desenvolvimento tecnológico quanto de convencimento do mercado. Poderíamos ter bicicletas muito mais eficientes, o que faria o número de ciclistas aumentar. Mas a cegueira da UCI e das fábricas impede esse avanço.”
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Bicicleta reclinadaEm 1930, o francês François Faure pedalou o Velocar, uma bicicleta reclinada que bateu os recordes da milha e do quilômetro. Este fato criou uma controvérsia dentro da U.C.I. O debate centrava-se nas seguintes questões:
- o Velocar era realmente uma bicicleta; e, - os recordes batidos com ela tinham validade.
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Reclinadas não seriam bicicletas?!
• Estariam os membros da U.C.I. preocupados que as reclinadas substituíssem as convencionais? Será que imaginavam que a decisão tomada congelaria o desenvolvimento dos veículos de propulsão humana por quase 100 anos?
• É por isso que as atuais bicicletas convencionais são tão parecidas com as (antigas bicicletas de Starley e Sutton) de 1885.
• A História nos surpreende. Imagine como seria a tecnologia das bicicletas de hoje em dia se, na década de 1930, a decisão da U.C.I tivesse sido diferente...
• O que podemos fazer neste sentido?
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Energia para locomoçãoLocomoção m/ kcal m/Joule km/kWh km/litro
Bicicleta 160 0.0382 137.60 1217.70Caminhando 32 0.0076 27.52 243.54Automóvel 2 0.0005 1.72 15.22
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Hanebrink Hustler X5: o que é isto?
Bicicleta elétrica com velocidade acima de 120 quilômetros por hora! US$16,940.00
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Veículos Elétricos mais Eficientes?• Geralmente construídos em garagens e universidades, raramente
em laboratórios e oficinas de fábricas. • As empresas não estão interessados em fazer e vender veículos
elétricos mais eficientes?• Não há lucro suficiente para EVE?• As empresas carecem de inovação, esperando engenheiros e
investidores ousados ?
EV1 – “Quem Matou o Carro Elétrico?”
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Velomóvel
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O que é um velomóvel?• É um triciclo (ou bicicleta) com carenagem• Pode ter motor elétrico, auxiliando os pedais
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Velomóvel x Bicicleta
• Bicicleta é muito utilizada em até 5 km• Maior conforto e abrigo das intempéries• Maior velocidade 70 km/h (menor arraste)• Mais eficiente do que uma bicicleta • Maior peso (30 kg) e maior inércia (F=m.a)• Maior espaço (ciclovias e estacionamentos)• Maior preço (materiais e mão-de-obra)• Maior risco de acidente nas rodovias (mais baixo)
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Possibilidades e Estratégias para EVE • Uma gincana de Eficiência Energética,
incluindo• Tração humana, normalmente a pedal, com carenagem• Energia solar, fotovoltaica e/ou térmica• Tração elétrica • Armazenamento de energia em baterias
• Mais simples e eficaz do que um Congresso.• Local seguro, com pista de asfalto?• Patrocinadores e interesses da comunidade?• Resultados esperados?