Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Este é o espaço para tirar suas dúvidas relacionado a construção de um aeromodelo,para os vários experts de plantão possam responder. Aqui também estarão os famosos artigos que já enriqueciam o outro fórum.

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GabrielBlancos
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Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 04 Mar 2016 07:14

Bom dia pilotos.

Bom, a ideia é a seguinte: desenvolver um aero que seja totalmente sustentável através da energia solar. Estou no meu 4º ano de Engenharia Elétrica e sempre gostei de estudar as aplicações de energias renováveis, então decide juntar o útil e o agradável. Existe hoje, um projeto já desenvolvido do Solar Impulse, um planadorzão de 4 motores elétricos dando a volta pelo mundo, sendo comandado por um piloto. O avião voa dia e noite sem necessitar de qualquer tipo de combustível poluente. Pensando na ideia, decidir criar um aero embarcado, com tecnologia de telemetria e desenvolver um mini controlador de carga no aero que permita o uso da energia para alimentar o a eletrônica e que mantenha minha bateria(no-break) quando a mesma estiver com carga abaixo da nominal. O projeto está um pouco mais avante, mas gostaria de saber a opinião de vocês, desde os mais leigos até os mais experientes. Levo em consideração o ponto de vista de todos, cada um degustará a ideia de um jeito diferente, e isso me permite enxergar o projeto por todos os lados.
Tenho em consideração a baixa eficiência das células fotovoltaicas, por isso penso em um moto planador com uns 2 metros de envergadura, me fornecerá uma área interessante ao longo de suas asas, e por ser um moto planador, seu consumo não será tão alto assim. A ideia não é montar um moto planador e forrar com células fotovoltaicas e medir tensão e corrente, e ver se o sistema aguentará; pretendo ir mais além do que este simples passo. A eletrônica deverá sofrer alterações para que eu possa aproveitar 100% da minha energia gerada através do sol. O aero aproveitará a energia solar, mesmo que a mesma tenha capacidade de alimentar apenas um servo se quer. Com base nesses fatos, peço a vocês que publiquem suas ideias, pensamentos, dúvidas, críticas e qualquer outra coisa que possa me ajudar nesta temporada. O fórum do e-voo será lembrado com muito carinho no meu trabalho.

Já imaginou ? Voar horas e horas, e não se preocupar com bateria ? Aplicar esta tecnologia em ----- de pesquisa, e fazer com que o mesmo voe por tempo indeterminado enquanto estivermos sob a luz do sol ?


Desde já, obrigado.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor alexcmag » 04 Mar 2016 09:07

2m de envergadura ainda não terá área de asa suficiente, uns 5m provavelmente sim.

Atualmente isto é viável tecnicamente, dê uma olhada no projeto do SoLong UAV que foi o primeiro a voar 48hs com energia solar. Claro que usou térmicas, dê uma olhada na análise feita em http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi. ... 008290.pdf

Os outros projetos foram maiores, mais fora da escala que você pretende.

No caso o SoLong foi há 11 anos, muita coisa evoluiu neste período:
1) Os sistemas de controle remoto ficaram mais confiáveis e com maior alcance;
2) Telemetria passou a ser comum e embutida em muitos sistemas de controle remoto;
3) Pilotos automáticos passaram a ser bastante comuns e atualmente acham-se excelentes placas controladoras 32 bits por menos de 20 dólares compatíveis com código aberto;
4) As células solares evoluiram;
5) Os motores brushless viraram padrão de mercado e atualmente conseguem-se motores muito eficientes a custo relativamente baixo;
6) ESCs brushless também viraram padrão de mercado e com o crescimento dos multirotores a eficiência deles passou a ser testada e comparada, também há várias opões de firmwares disponíveis;
7) A densidade das baterias melhorou um pouco, estranhamente esta parte não melhorou tanto quanto eu esperava. O SoLong usou 120 células LiIon 18650 com densidade de 220 Wh/kg, algumas novas tecnologias oferecem densidades maiores mas ainda não são populares ou acessíveis.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 04 Mar 2016 19:42

Gostei dos comentários alex.

Então, com mais pesquisas hoje, me deparei com um problema quanto a potência do meu sistema de geração diante das pré configurações em que as células fotovoltaicas estão dispostas no mercado. Isso será resolvido o mais breve.
Minhas dúvidas na eletrônica:
Se existe algum moto planador já conhecido por vocês que pode ser encaixado neste projeto...
Pesquisei sobre motores brushless que trabalham com uma tensão abaixo dos 12V...
É possível fazer o projeto do moto planador com somente dois servos... Aileron, e profundor. Gostaria de algo menor, do tipo micro servos.
Seguindo como base o Solar impulse, o mesmo possui 4 motores elétricos, por questão de eficiência deve ter sido mais viável do que apenas um motor central. Na opinião de vocês, essa viabilidade de dois motores menores ao invés de um, se aplica também nos motoplanadores, uma vez que a questão que deve ser levada em consideração é a eficiência. (Consumo\Empuxo\Potência)...

Obrigado pelo arquvio alex, será de grande auxílio.

Aguardo os comentários.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 04 Mar 2016 19:44

Me perdoem a falta de coesão do texto, estou fora de casa e este computador não está com a tecla "interrogação" funcionando, substituam os (...) pelo ponto de interrogação, ficará mais fácil de entender minhas dúvidas.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor alexcmag » 05 Mar 2016 10:03

Não creio que haja algum motoplanador pronto perfeito pronto para o projeto, qualquer coisa com mais de 1,5m de envergadura terá a asa feita em vários segmentos com uns 2/3 deles trapezoidais, enquanto as células que você encontrará provavelmente serão retangulares ou quadradas.

Usar um ou mais motores depende do projeto, aliás neste momento estou pensando em passar a usar meu EasyGlider para FPV e estou analisando o que fazer com o motor, que pode ser um ou dois.

No meu caso as considerações são:
- Se eu mantiver o motor no nariz vou ter que prender a câmera em uma das asas e ficará mais difícil colocar um gimbal para estabilizar imagem;
- Se eu colocar dois motores nas asas crio arrasto adicional de duas naceles, porém distribuo melhor o peso se quiser usar mais baterias;
- Eu poderia colocar um único motor instalado em um pod acima da fuselagem, porém isto também cria arrasto adicional do pod e do suporte e coloca o motor em uma posição que precisa de muita incidência positiva ou negativa para equilibrar a tendência que teria de abaixar o nariz do avião;
- Eu poderia cortar a cauda, colocar um único motor pusher usar dois tubos de cauda partindo da asa e usar uma cauda em V invertido (tipo AeroSonde UAV), porém isto torna mais demorada a montagem do modelo em campo e não é uma alteração reversível se eu não gostar do resultado.

Aliás, o próprio posicionamento do motor à frente ou atrás é outro alvo de estudo quando eficiência é um ponto chave do projeto, apesar de teoricamente motor atrás ser menos eficiente pela hélice receber o fluxo de ar turbulento após fuselagem e asa, na prática os aviões bimotores em configurações pull/push (exemplo Cessna 377) são mais eficientes em condição monomotor com apenas o motor traseiro funcionando do que apenas com o motor dianteiro.

Se você der uma olhada no SoLong UAV ( http://www.rcgroups.com/forums/showatt. ... id=2892722 ), ele tem a asa quase toda retangular, feita com base no tamanho das placas, exceto as pontas trapezoidais.

Seu projeto terá que ser semelhante, com cada semi-asa quase toda retangular exceto por painéis trapezoidais nas pontas que receberão menos células e talvez terão espaço para os ailerons.

Quanto aos ailerons, eles são mais eficientes quando são apenas nas pontas das asas, neste caso precisa-se de um servo para cada semi-asa. Acioná-los com um servo só é possível, porém a complicação mecânica para isto pesa mais e consome mais energia. Se a idéia for economizar peso e consumo de servos seria mais prático utilizar apenas leme e profundor que são superfícies menores, mas isto torna o planador menos manobrável e pode dificultar o aproveitamento de térmicas já que ao passar pela borda de uma a asa que está mais próxima a ela sobe e direciona para fora.

Não entendi por que menos de 12V, a primeira coisa que se aprende de elétrica ainda no médio é a lei de Ohm, mais potência em baixa tensão significa maior corrente, que gera mais perda por resistência nos condutores. No caso quanto maior a tensão melhor para o projeto, obedecendo o limite do prático, claro, pois os MOSFETs de baixíssima resistência interna geralmente não passam de 55V.

Não se prenda à tensão das células, você terá que colocá-las em série e incluir um circuito que eleve ou abaixe a tensão até a tensão de carga da bateria que vai usar. Se for 3S LiPo, até 12,6V.

Motores brushless podem ser enrolados para trabalhar com qualquer tensão que você queira, porém entram características do projeto na escolha da tensão de trabalho.

Geralmente aeromodelos muito pequenos (até 100g) usam apenas 1 célula de lítio. Em sua escala a corrente é da ordem de menos de 5A e não há perdas, e com 1 célula não se precisa de regulador para alimentar os microcontroladores do receptor, ESC e servos, que geralmente trabalham de 3V a 5,5V e aceitam bem a tensão da bateria.

Subindo pouca coisa a escala, até uns 300g, geralmente usa-se 2 células de lítio. Nesta faixa de peso a potência ainda é baixa e há poucas perdas com esta tensão, e há menos preocupação com reguladores de tensão, que trabalham com folga nesta tensão.

Acima disto, até cerca de 1,5kg é o reino das baterias de 3 células, os fios são mais parrudos mas compatíveis com o peso do aeromodelo, e não passando de 3 células de lítio ainda não se precisa de UBEC separado (aumenta um pouco a complexidade e o peso) ou uso de MOSFETs de alta tensão no ESC (que aumenta o preço).

Com mais que 1,5kg geralmente passa-se a usar baterias 4S, 6S, 8S, 12S, etc. O SoLong trabalhou com 30V (8S).
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 07 Mar 2016 07:32

Bom dia Alex, de ante mão, obrigado por dispor-se de seu tempo para me ajudar.

Quanto a quantidade de motores, creio que está configuração pull/push do Cessna 377 seria interessante estudar afim de adaptar ao projeto. São muitas incógnitas dependes uma das outras, e isso dificulta o ponta pé inicial. Mas, como seu subnick diz... "uma linha por vez", vagarosamente vou detalhando o projeto.
Sobre as asas, o fato de ser trapezoidal aumenta a eficiência do aero ? Pois como vejo no SoLong, ele possui as células nas asas, porém com perca de área devido ao formato das mesmas. Algum problema em ser totalmente retangular ?

Comentei sobre a tensão justamente pelas configurações das células pré dispostas no mercado. Células em série eu somo as tensões (aumento a potência), porém permaneço com o mesmo valor de corrente de uma única célula. Minha intenção seria não mexer nas "configurações" da minha eletrônica, e fazer com que meu sistema solar se adapte a eletrônica. Porém, foi notado que para um projeto como este, muita coisa deverá ser estudada, e pequenos aspectos deverão ser levados em consideração para que se tenha uma ótima eficiência. Creio que um dos fatores a ser alterado seja a tensão de trabalho do motor, fazer com que o mesmo trabalhe com uma tensão um pouco mais alta, quem sabe algo em torno dos 24V, teoricamente já diminuiria a corrente pela metade. São valores explicativos, nada definido ainda, mas me parece viável fazer com que o projeto trabalhe com uma tensão mais elevada. Acho que consigo essa configuração somente com o circuito das placas, sem necessidade de alterar o valor da tensão com algum circuito externo.

Minha intenção seria manter a bateria como backup para as más condições climáticas onde ocorre a baixa geração do sistema fotovoltaico, sendo o Rx e os servos alimentados diretamente pelo sistema solar, seria indispensável um sistema de filtro para tratar a energia para que a mesma chegue com qualidade nos equipamentos citados. Já o motor ou motores do aero, creio que estes sim, necessariamente sejam alimentados pela bateria, e o meu controlador de carga realizasse o restante de serviço (carga/descarga). A ideia é, a medida que minha potência de saída do sistema solar diminuir, meu sistema de controle de carga realiza um chaveamento da alimentação dos dispositivos.

Exemplo:
Potência Gerada. Destino
100% de potência ------------ Eletrônica Completa + Folga para que a bateria seja carregada.
80% de potência ------------ Eletrônica Completa (Nesta etapa segundo a teoria; o que é gerado é consumido)
60% de potência ------------ RX + Servos (motor alimentado diretamente pela bateria)
40% de potência ------------- Servos ( Aileron/Profundor)
20% de potência ------------ Aileron, ou Profundor.

Circuito responsável por fazer este procedimento deverá ser bastante confiável, e cauteloso ao chavear a alimentação do RX, para que o mesmo não seja "desligado" e "ligado" novamente. Os capacitores serão de suma importância nesta etapa.
Como disse, é apenas uma ideia, dentro do meu alcance para otimizar o sistema de energia do aero. O que acha desse sistema ?

Alex aguardo seus comentários, e mais uma vez obrigado pela disposição.

Grato desde já.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 07 Mar 2016 07:43

Conversando com alguns entendedores da área solar, os mesmos me sugeriram um sistema superdimensionado, para que eu tenha um nível de confiança que o meu sistema irá gerar a potência necessária para o circuito em qualquer hora do dia, e até mesmo, em dias nublados.

Exemplo:

Um sistema dimensionado com saída "x"Watts, irá gerar somente em ótimas condições, a sua potência nominal, e com a variação de radiação solar, o mesmo altera sua potência de saída. Meu sistema deverá ser dimensionado para que com 80% da potência gerada, a mesma atenda a demanda de 100% do sistema do aero (citado no post anterior), desta forma tenho uma margem segura de que meu sistema será capaz de atender a demanda em qualquer período do dia.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor alexcmag » 08 Mar 2016 08:19

Eu sou adepto do Keep It Simple.

Se você alimentar tudo pelas baterias, e colocar um circuito para carregar as baterias com a energia disponível nas células (tensão constante), quando as células solares estiverem fornecendo energia elas alimentarão diretamente os circuito, porém quando passar por uma sombra as baterias farão isto automaticamente.

Se as baterias tiverem energia capacidade suficiente não é preciso nem limitar a corrente de carga, apenas a tensão. Como a corrente fornecida pelas células não seria maior que a corrente máxima de carga das baterias, não haveria risco de forçá-las com corrente excessiva.

O resto do gerenciamento seria questão de estratégia, quando eventualmente estivesse com tensão plena e as células estivessem fornecendo muita energia, o ideal seria utilizar esta potência excedente para acumular energia potencial gravitacional, ou seja, consumir todo o excedente de potências solar alimentando o(s) motor(es) e ganhar altitude.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 09 Mar 2016 07:44

Concordo com seu raciocínio Alex.

Minha ideia era justamente implementar o circuito que faça o chaveamento automático entre Células Fotovoltaicas e Bateria para alimentar meu circuito. De acordo com as pesquisas, me deparei com duas estratégias.
1 - Utilizar 24 células fotovoltaicas com tensão nominal por volta dos 15V e 9A, sendo estes valores para as melhores condições climáticas, onde no meu circuito, necessito apenas de 12,5V aproximadamente para carregar minha bateria, então tenho uma margem segura de que meu gerador me fornecerá os 12,5V em qualquer hora do dia. Diante deste método, usaria 100% meu circuito sendo alimentado pelas baterias, e o controlador de carga responsável por "carregar e descarregar" minha bateria. As condições de carga seria a tensão constante da "fonte" de 12V-15V com corrente de 7A-9A, talvez seja necessário controlar a corrente para não prejudicar o carregamento da bateria. Este modo me solicitaria uma envergadura de aproximadamente 1,8 metros (considerando 31 de corda, medida necessária para instalação de duas fileiras células fotovoltaicas).

2 - Utilizar 60 células fotovoltaicas com tensão nominal de 30V - 9A, onde a ideia seria aplicar o chaveador entre bateria/gerador neste modo. Sendo assim, teria um motor com a tensão entre 25V a 30V, onde na teoria reduziria a corrente quase que pela metade. Imagino que nestas configurações o "desperdício" de energia solar seja menor. Uma vez que em determinado momento terei o meu aero sendo alimentado diretamente pela energia solar, com o banco de bateria totalmente carregado. Caso aconteça queda na potência no gerador, o meu chaveador realiza a distribuição da carga entre bateria e gerador, a medida que a potência sofra alterações no mesmo devido as condições para geração. A Potência neste sistema, será utilizada até mesmo quando meu sistema solar puder gerar energia o suficiente para alimentar um servo se quer. A dificuldade no projeto, se encontra na envergadura, e na definição de um motor ou motores para o sistema. Para acoplar 60 células fotovoltaicas, necessito de uma envergadura de 4 metros, contando com pouco mais de 30cm de corda (duas células fotovoltaicas + aileron). Terei disponível uma potência de aproximadamente 270W pelo sistema solar. Procurei por diversos motores que me forneçam um empuxo de até 1,5kg dentro dos 200W. Ao entrar em contato com o Rico da Air Models (ele possuí um moto planador Nimbus com envergadura idêntica ao projeto), o mesmo me disse que um motor de 600kv atenderá o projeto, o Nimbus sem eletrônica pesa em torno de 2kg. No meio da pesquisa, encontrei uma possibilidade de utilizar um ou mais motores de 900kv. Encontrei uma tabela de especificações, me parece que são motores destinados para -----, mas acho que 4 motores trabalhando a 50% com uma tensão de 25V-30V, me forneceria um empuxo de aproximadamente 1,5kg e uma corrente de uns 6A (hélice de 12*4). O motor é o MTF 2216. [imagem]20131024034814598.jpg[/imagem] link: http://team-blacksheep.com/products/prod:900kv_30aesc

Sobre a construção, li vários métodos para planadores. Viabilidade entre balsa, isopor, e fibra. E cheguei a conclusão que para uma envergadura de 4 metros, o mais viável seria construí-lo em fibra.
No mais, creio que aos poucos vou afunilando as ideias. Hoje sei o valor da frase: "Para encontrar a solução, basta ter um problema".
É só estudar, pensar, ler e aprender, uma hora você encontra a saída.

Gostaria que mais membros participassem da discussão. Sei que tem muita gente que poderia colaborar com o projeto.

Grato desde já Alex.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor Douglas Lenz » 09 Mar 2016 11:03

Gabriel

Não vou me deter a detalhes técnicos teóricos tendo em vista que isto é especialidade de engenheiros (hehe) teoria, teoria e teoria... calculo, calculo e calculo e mais um ser humano sem cabelo no mundo.

Vi que tu e o Alex entraram em detalhes de corrente, capacidades, células, etc... Tudo válido e que sem eles tu não conseguirá tocar o projeto, mesmo porque, sou do meio e conheço o mundo acadêmico, mesmo que tu faça algo sensacional e não tiver um projeto teórico que justifique tudo teu trabalho não terá valor.

Pois bem, em resumo, para teu projeto, tu estás preso em duas possibilidades, asas muito grandes ou motor muito potente. Motor potente = maior consumo, maior consumo = a maior quantidade de placas, maior quantidade de placas = maior peso, maior peso = a ter que ter asas maiores ou motor mais potente.

Sei que hoje a tecnologia das placas está avançada, mas tecnologia avançada = alto custo. De onde virá a verba para teu projeto? Qual o valor que pretende gastar nele?

Entenda que falo isso baseado no fato de tu ter pedido uma ajuda á turma, mas o brinquedo pra funcionar vai sair caro.
Abração do meu tamanho!!
Respeitosamente
Douglas Lenz

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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor Fabiobr45 » 09 Mar 2016 13:36

Bacana o tópico.

Só estou acompanhando, rsss pois não entendo dessa área.

Só uma dica, terminei ontem uma Asa Ft-Versa e usei pouco peso pra voar sem motor em encostas.

Como seu projeto é um motoplanador e provavelmente não irá abusar em manobras e tal, então cuidado com o peso, e tente usar um motor apenas para manter o aeromodelo no ar na falta de vento. Tenho um Phoenix 2000 e voa muito bem quando venta, aí tento usar o mínimo de motor. Acho que seria um planador legal pra você ter uma base....
Att: Fábio Benites
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 09 Mar 2016 15:29

Obrigado aos contribuintes no projeto.

Faço questão que membros de diferentes áreas opinem sobre o mesmo. Isso me fornece uma concepção de vários pontos de vista no projeto.

Douglas, quanto ao projeto, estou preso somente no fator quantidade de célula x modo de funcionamento. Meu objetivo é utilizar as baterias somente como backup. Neste caso, preciso ter um gerador solar, com uma potência de geração cerca de 15% acima da potência requerida pelo moto planador. Neste caso, só esta me restando esta configuração de 60 placas. Com um empuxo de 1,5 kg mais ou menos.
Quanto aos valores, terei que arcar sozinho com o financeiro. Pelo raio de aplicação do projeto, os custo não me assustaram. Com as células, orçamento gira em torno de 650 - 800 reais. A estrutura do moto planador, pretendo fazer em fibra. Estou por fora dos valores de fibra e seus acompanhantes. Estipulei um valor de aproximadamente 1500,00 reais pronto com eletrônica. Este é um valor pra colocar o moto planador para voar. Pretende atribuir demais características no mesmo depois de pronto, (telemetria, piloto automático, GPS, etc...). Segundo o site Rico Air Model, o mesmo comercializa um moto planador NIMBUS 4 metros envergadura http://www.ricoairmodels.com.br/loja/el ... vergadura/ (sem eletrônica) por 2200,00. Devido o projeto me fornecer o embasamento para a construção de uma Tese na minha graduação, o mesmo me incentivará no início de pesquisa científica, artigos, aprofundamento da aplicação da energia solar, e sem contar que me trará a satisfação de ter um moto planador de 4 metros de envergadura totalmente Sustentável e saciar o prazer no hobby.

Hoje em dia as células fotovoltaicas ganham espaço no mercado, o seu emprego está se tornando viável e cada vez mais aplicado em projetos embarcados, e com isso sua produção em larga escala. Sendo assim, esses fatores ajudam na queda do preço, tornando-as mais acessíveis.

Fabio, obrigado por participar, me sinto lisonjeado somente pelo fato de comentarem a respeito do projeto. Independente da área, do comentário, enfim... Quanto ao peso, como dito anteriormente, pretende utilizar a fibra na construção do mesmo. Na parte de cima da asa, pretendo fazer os recortes do tamanho exato das células fotovoltaicas, onde as mesmas com sua rigidez farão o papel da "entelagem" do moto planador, creio que seja melhor do fixá-las sob a parte de fibra. Quanto ao empuxo, sendo o mesmo somente para manter o aero no ar na ausência de vento (funcionamento da maioria dos motor planadores, inclusive o Solar Impulse), para um moto planador de 3kg, um empuxo de aproximadamente 1,5kg é suficiente para tal finalidade ?

Aguardo mais comentários.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor Douglas Lenz » 09 Mar 2016 16:58

Tchê Gabriel

Algumas considerações:

De um planadorista de longa data. O planador que citaste é um planador de alta performance que foi projetado para voar dentro do peso dele (em torno de 2kg) tens que ter cuidado se decidires por pegar algo pronto porque cada grama que tu acrescentares, mais a mudança do perfil (aerofólio) da asa, sim, mudança, acredito que tu irá colocar as células de energia solar nas asas né? Isto irá mudar o perfil da asa e consequentemente a sustentação e estabilidade de voo do planador isto mais o peso extra que irá acrescentar de todo o equipamento pode te trazer um grande problema de voo.

Ainda acho que o melhor projeto saria tu fazer um planadorzão do zero, já contando com as placas como "revestimento" das asas,

Qual a espessura destas placas? Nos passa uma ideia de qual irá usar, tamanho, formato e peso para que possamos entender melhor.

Precisando de palpites e ideias fique a vontade de entrar em contato.
Abração do meu tamanho!!

Respeitosamente

Douglas Lenz

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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 11 Mar 2016 09:36

Bom dia Douglas,

Pois é, a ideia seria construir um planadorzão mesmo, e a "fuselagem" da parte de cima da asa, seriam as próprias células. elas possuem 5mm de espessura, e um peso de aproximadamente 11g cada uma. Ontem mesmo entrei em contato com o coordenador do meu curso de Engenharia Elétrica (ele coordena dois cursos, Eng. Elétrica e Eng. Mecânica), e o mesmo se interessou pela ideia. De imediato entro em contato com o coordenador da Eng. Mecatrônica que estava ao lado de sua sala. Como ideia, o mesmo sugeriu que fosse criado um centro de pesquisa neste ano de 2016 com três alunos dos três curso citados anteriormente. Sendo assim, cada aluno tomaria conta de desenvolver sua parte específica referente ao projeto como um todo. Mecânica = Estrutura, peso, aerodinâmica, materiais, resistência e construção. Mecatrônica = Telemetria, comunicação, supervisão, entre outros. Elétrica = Eficiência energética, circuitos controladores de carga, potência gerada, potência consumida, adequar o projeto para o mesmo se tornar autônomo. Como apoio, sugeriu um especialista de minha cidade que trabalha na Aeroalcool, um empresa de construção de aviões de pequeno porte. Deste modo, o projeto ficaria mais interessante e menos pesado para mim. Teremos 03 "engenheiros" pensando nas melhores hipóteses de tirar o projeto do papel. Me senti mais empolgado por saber que a ideia teve sua proporção ampliada. Caso dê certo nossos estudos em grupo, tenho certeza que ficará mais fácil em executar o projeto, caso contrário, eu mesmo o farei sozinho. Dedicação e empolgação, tem sobrado ultimamente. Meu entusiasmo com aviação me proporciona horas de estudo, e eu tenho certeza que me trará resultados positivos. Em breve postarei mais novidades. É um projeto complexo, devido este fato, é necessário muito estudo antes da construção do mesmo. O assunto até então tem sido extenso e cansativo, mas creio que logo teremos alguns fatores concretos, e em seguida teremos fotos do início da construção.

Mais uma vez, obrigado a todos pela dedicação e colaboração. Continuo aberto para receber críticas e sugestões.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor FESTIVE » 20 Mar 2016 21:05

acompanhando aqui... boa sorte com o projeto!

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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor rnjorge » 21 Mar 2016 10:01

Quais as especificações de cada célula, além de 11g e 5 mm de espessura (incluindo as outras dimensões?)
Ricardo Jorge

GabrielBlancos
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 21 Mar 2016 11:04

As células são de 15,6x15,6 cm, potência de 4,8 W aproximadamente (cada uma).
0,6V
8A
“As invenções são, sobretudo, o resultado de um trabalho teimoso, em que não deve haver lugar para o esmorecimento.”
Santos Dumont

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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor MarceloPessanha » 21 Mar 2016 11:42

Pegando o bonde andando... estávamos conversando sobre painéis solares quando um amigo nos indicou um PowerFilm - conhece?

Acho que poderia ser interessante no seu projeto... http://www.flexsolarcells.com/PowerFilm ... onents.php

Abraço e boa sorte

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rnjorge
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor rnjorge » 21 Mar 2016 12:06

Gabriel,

Elas são rígidas ou flexíveis?
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 21 Mar 2016 15:36

São flexíveis, esse é um dos motivos pelo qual optei por deixar os espaços na parte de cima da asa, para que as mesmas façam o papel da parte de cima do BA.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 21 Mar 2016 15:42

Marcelo, muito interessante os filmes, porém a potência é muito baixa. Pra atender as necessidades do projeto, necessitaria de uma quantidade elevada dos filmes. Mas gostei da ideia, é de se pensar em aplicar em pequenos projetos embarcados. Muito obrigado pelo comentário.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor rnjorge » 21 Mar 2016 17:45

E vejamos se eu não estou incorrendo em nenhum erro de raciocínio: com 20 delas em série terá 12v com uma amperagem de 8A disponível, ocupando uma área de aproximadamente 50 dm2 e um peso de 220g correto?
Outra: já tem o sistema de carga/chaveamento projetado?
Mais uma: O que pretende nesta fase do seu projeto? Manter um modelo voando continuamente ou um sistema que mantenha baterias carregadas e te permitam voos acrobáticos?
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 23 Mar 2016 10:28

Correto rnJorge. Porém, a minha intenção não é deixa o sistema exatamente dimensionado. Pois a célula fornecerá estes valores em ótimas condições de radiação solar. A minha intenção, é projetar um sistema superdimensionado, até uns 15V. Pois assim, tenho a certeza que tereis 12V em baixas condições de radiação solar (informações segundo fabricante das células). O sistema de carga/chaveamento está sendo desenvolvido, ele funcionará como um controlador de carga utilizado nas instalações de painéis fotovoltaicos em residência, porém com tamanho e peso proporcionais ao projeto. O sistema gerador deverá atender a potência TOTAL do sistema + sobra para carregamento da bateria. Com as variações de radiação, meu sistema sofrerá avarias em sua potência gerada, com isso o controlador de carga fará o chaveamento das cargas entre Gerador Solar/Baterias. A medida que diminuo a potência gerada, uma carga a menos acoplada no sistema gerador, até o ponto do gerador conseguir alimentar somente um servo. O projeto em si, será destinado para uso de pesquisa de campo, voo lento, estável.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor rnjorge » 23 Mar 2016 10:49

Interessante. Vou acompanhando.
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Re: Energia Solar - TCC - Aeromodelo Embarcado Auto Sustentável.

Mensagempor GabrielBlancos » 24 Mar 2016 11:09

Bom dia pilotos.

Ontem tirei um tempinho pra fazer uma simulação do projeto em 3D. Renderizei rapidamente as imagens para se ter uma noção melhor. A estrutura física sofrerá algumas alterações ainda. Não está 100% definida, mas a princípio, é isso ai!

O modelo deverá contar com 4 motores. O motivo está na eficiência de um motor trabalhar a 50% da sua potência, e o mesmo trabalhar a 100%. A relação empuxo/consumo me apresentou melhores valores em 50% de potência. Levando este fato em consideração, optei pela escolha de 04 motores. Deem uma olhada neste modelo aqui: Mt3510 600kv

http://www.emaxmodel.com/brushless-moto ... t3510.html

Com hélice de Fibra 1555 com 3A, seguindo a tabela tenho um empuxo de 420g - eficiência de 12,6%.
Com 04 motores, terei uma corrente de aproximadamente 12A e um empuxo de aproximadamente 1,680kg.

São apenas os primeiros passos, estou aberto a sugestões.

Segue algumas imagens...
motoplanador 3-min__1458828413_177.193.51.243compact.jpg
motoplanador 3-min__1458828413_177.193.51.243compact.jpg (9 KiB) Exibido 4320 vezes

motoplanador 4-min__1458828507_177.193.51.243compact.jpg
motoplanador 4-min__1458828507_177.193.51.243compact.jpg (9.34 KiB) Exibido 4320 vezes

motoplanador  2-min__1458828468_177.193.51.243compact.jpg
motoplanador 2-min__1458828468_177.193.51.243compact.jpg (12.84 KiB) Exibido 4320 vezes

motoplanador - teste1-min__1458828487_177.193.51.243compact.jpg
motoplanador - teste1-min__1458828487_177.193.51.243compact.jpg (8.46 KiB) Exibido 4320 vezes
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