APS PAINEL DE LED

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UNIVERSIDADE PAULISTA
CURSO DE ENGENHARIA
Atividade Prática Supervisionada (APS)
Painel Solar Construído com Led’s para Carregamento de Celular
NOMES							RA
 						 
 Eder Vieira Batalha 				 B658FF-0
 
Atividade Prática Supervisionada (APS)
Painel Solar Construído com Led’s para Carregamento de Celular
Este trabalho refere-se a um painel solar construído com led’s para carregamento de celular - Atividades Práticas Supervisionadas (APS) do 4º semestre de Engenharia do Modulo Básica da UNIP – Universidade Paulista, Campus Marquês, sob orientação do Professor/Pedro
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.................................................................................................................................6
2. TIPOS DE GERAÇÕES DE ENERGIA, FONTES E A VIABILIDADE DE CADA ENERGIA NO BRASIL........7
2.1 TIPO DE GERAÇÕES DE ENERGIA.............................................................................................7
2.2 FONTES DE ENERGIA...............................................................................................................8
3. ENERGIA SOLAR..............................................................................................................................9
4. ASSOCIAÇÃO DE LED’S EM SÉRIE E PARALELO........................................................................10, 11
5. CAPACITORES...............................................................................................................................12
6. MONTAGEM E ENSAIOS DO PAINEL SOLAR PARA CARREGAR CELULAR................................13, 14
7. MATERIAS UTILIZADOS ................................................................................................................15
8. CONCLUSÃO.................................................................................................................................16
9. BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................................17
1. 
INTRODUÇÃO 
Neste projeto contém informações sobre os diversos tipos de geração de energia e suas formas de obtenção, bem como, fontes renováveis e não renováveis. A principal energia que vamos tratar nesse projeto é a energia solar, provida pelo calor do Sol, essa é uma energia considerável sustentável, renovável e inesgotável. No Brasil, a energia solar ainda não é uma das mais utilizadas por conta de seus custos elevados, mas aos poucos seus aproveitamentos vem crescendo no mercado nacional.
Os led’s (light emitting diode, Tradução: diodo emissor de luz), tem como característica emitir luz, a grande maioria possui dois terminais (Positivo e Negativo), e alguns deles, assim como os utilizados são capazes de capitar energia da luz do Sol e podem ser utilizados como geradores de energias renovável.
2. TIPOS DE GERAÇÕES DE ENERGIA, FONTES E A VIABILIDADE DE CADA ENERGIA NO BRASIL 
2.1 TIPO DE GERAÇÕES DE ENERGIA
A energia movimenta o mundo, é difícil pensar em viver sem energia nos tempos de hoje, basicamente tudo depende de energia, assim como muitas residências depende do abastecimento de energias geradas pelas usinas, as grandes empresas também dependem para a produção, comercialização e distribuição de seus produtos. Os meios de transportes são exemplos dos consumos de energia geradas por combustão de fluidos e são também um dos meios mais estudados para que possam substituir sua (combustão - Não renováveis) por energias renováveis outras, pois as energias geradas por combustão (queima de fluidos) são prejudicais para nosso meio ambiente.
Existem várias formas de se gerar energia elétrica, os principais tipos de geração existentes no mercado são: energia hidrelétrica, energia eólica, energia nuclear, energia solar e energia termelétrica.
Energia hidrelétrica: é em usinas hidrelétricas e tem como fonte de produção a força da agua em movimento. A grande maioria da energia gerada e produzida no Brasil é hidrelétrica, isto ocorre pelo enorme potencial hidroelétrico que o pais tem.
Energia eólica: é produzida usando a força dos ventos para movimentar aero geradores que são conectados a turbinas para geração da energia elétrica.
Energia nuclear: a energia nuclear se produz a partir de uma reação denominada fissão, a fissão é para física nuclear a divisão de um núcleo de um átomo pesado como (uranio, plutônio, etc.) em dois ou vários fragmentos, determinada por um bombardeamento de neutrões, e que liberta uma enorme quantidade de energia.
Energia solar (térmica ou fotovoltaica): a energia térmica e gerada a partir de coletores que ao captar a energia provinda do Sol transfere à água, utilizando geralmente chuveiros elétricos, pois a agua é totalmente aquecida quando recebe a energia térmica. Já a energia fotovoltaica, possui duas possíveis formas de serem coletadas, seja por laminas ou painéis conhecidos por painéis fotovoltaicos.
Energia Termelétrica: conhecida também por calorifica, essa energia é resultado da combustão de matérias de fontes não renováveis, por exemplo, carvão, petróleo, e gás natural.
2.2 FONTES DE ENERGIA 
As fontes de energia podem ser renováveis e não renováveis. As fontes renováveis, como a força da agua, dos ventos ou energia do sol são as fontes mais rentáveis e que menos agridem nosso meio ambiente na geração de energia elétrica.
Fontes de energias renováveis:
Biomassa;
Carvão vegetal;
Eólica;
Hidráulica; 
Meremotriz;
Ondas;
Solar.
Fontes não renováveis:
Carvão mineral;
Gás Natural;
Petróleo; 
Nuclear.
3. ENERGIA SOLAR 
A energia solar é proveniente da luz e do calor do Sol, que é aproveitada e utilizada por meio de diferentes tecnologias, principalmente como aquecimento solar, energia solar fotovoltaica, energia hipotérmica e arquitetura solar. A energia solar é considerada uma fonte de energia renovável e sustentável. 
No mundo, em razão dos elevados custos, a energia solar ainda não é a mais utilizada. Todavia, gradativamente, seu aproveitamento vem crescendo tanto com a instalação de placas em residências, industrias e grandes empreendimentos quanto a construção de usinas solares especificamente voltadas para geração de energia elétrica.
4. LED’S – ASSOCIAÇÃO EM SERIE E PARALELO
Led é um componente eletrônico cujo sua principal característica é a emissão de luz, o led é um tipo de diodo de junção PN que se diferencia dos principais diodos principalmente pelo fato de emitir luz. Os led’s são polarizados e na maioria dos casos ele um led possui dois terminais (um positivo e um negativo), geralmente o terminal maior é dado como anodo e o menor como catodo.
O circuito de ligação deve ter o + para anodo e o – para catodo. O catodo é a ponta mais curta e deve ter um corte no lado da capsula do led. Os leds podem ficar danificados por ligações incorretas ou soldadura.
Dentre os vários formatos de leds, destacaremos somente o utilizado:
Led de alto brilho: sua luz possui um brilho mais intenso que a dos leds difuso e normalmente seu encapsulamento plástico é transparente e sua luz e focada, concentrada, em uma direção e um ângulo.
Associação em serie e paralelo: é recomendado que a ligação de leds seja feita em série uma vez que esta resistência tem como função limitar a corrente do LED para que não fique com um valor que exceda a corrente máxima permitida, assim o led sendo um diodo, tem a tensão característica de sua barreira potencial. Ligar leds em paralelo com apenas uma resistência de carga, não é viável, pois se os leds tiverem uma tensão (Volts) de funcionamento diferente, apenas o led de menor tensão acendera e possivelmente ficará destruído, se os leds forem idênticos podem ligar-se em paralelo, raramente esse tipo de ligação oferecem benefícios, é preferível usar cada led com a sua resistência limitadora ou uma ligação em série com vários leds.
O led e a resistência estão em série, a tensão no led é somatória da tensão sobre a resistência será igual a tensão da fonte (Vfonte)(Vf).Para calcular precisamos saber o valor da tensão sobre a resistência.
Vf = Vfonte = Tensão da fonte em Volts(V);
R = Vres(Ω) / iled (A);
R = Resistencia em ohms (Ω);
Vres = Tensão sobre o resistor em Volts(V);
Iled = corrente sobre o led em amperes (A);
Vled = tensão do led em volts(V).
1ª lei de Ohm:
 
2ª lei de Ohm:
 
- Cálculo da potência elétrica pela lei de Ohm
P – Potência elétrica (W)
E – Energia (J)
Δt – Intervalo de tempo (s)
R – Resistência (Ω)
i – Corrente elétrica (A)
U – Potencial elétrico (V)
5. CAPACITORES 
Capacitores é um componente eletrônico que armazena carga elétrica ao ser ligado a uma fonte de alimentação. O capacitor possui dois terminais, podendo ser polarizados ou não polarizados. Para uma melhor eficiência dos capacitores e também para utilização em casos mais especializados esses dielétricos podem ser de diversos matérias diferentes como por exemplo, cerâmica, teflon, mica, entre outros. Por tanto o dielétrico é um dos indicadores de qual a melhor aplicação para o capacitor.
Capacitância é a capacidade de carga elétrica que o capacitor pode armazenar, quanto maior a capacitância maior a capacidade do capacitor armazenar carga. A capacitância é medida por Farad e sua abreviação é F.
6. MONTAGEM E ENSAIOS DO PAINEL SOLAR PARA CARREGAMENTO DE CELULAR
Desenhar em uma placa fenolite as trilhas em que os componentes eletrônicos fixados, em seguida corroer para que apareçam as trilhas.
Após corrosão, colocar os componentes nas posições para que seja feito a soldagem, assim que os componentes estiverem todos soldados, conectar o celular e com uma lâmpada dicroica direcionada sobre os led’s realize a simulação do desempenho do painel solar. 
Imagens da montagem e ensaios abaixo:
Processo de organização dos componentes na placa.
Placa fenolite com desenho de trilhas
Processo de corrosão da placa fenolite
Trilhas após corrosão da placa
Processo de Soldagem dos componentes
Ensaio 1
Ensaio 2
Ensaio 3
	
7. 
MATERIAIS UTILIZADOS
Para falar sobre esse sistema foi pesquisado em sites, vídeos e atividades práticas antigas, os materiais necessários para construção do protótipo.
1 regulador de tensão 7805
1 capacitor eletrolítico 100uF x 50v
1 capacitor de poliéster 100nF x 100v
1 Conector USB macho ou fêmea
1 led verde 
1 placa fenolite 20x20
1 metros de fio 1mm
1 Resistor de 150 Ohms (marrom, verde, marrom, dourado)
42 leds de alto brilho
Diagrama do Sistema:
8. CONCLUSÃO 
Com esse projeto pude aprofundar meu conhecimento, no que se diz respeito a energia e as formas de geração da mesma. Com pesquisa e aulas que já havia recebido em sala e laboratório, pude aprender as diversas formas de extrair esse recurso, o qual se tornou essencial para o ser humano.
Consegui compreender as necessidades de buscar novos meios de obtermos energias, para assim termos algo infinito como a energia solar, pois com ela podemos obter diversos benefícios citados no trabalho. E que algo simples como um carregador para celular, pode impactar no nosso meio ambiente, e assim termos um mundo melhor e mais duradouro.
9. Bibliografia 
https://blog.bluesol.com.br/fontes-de-energia-renovaveis/
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-led.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm
https://www.youtube.com/results?search_query=painel+solar+caseiro+com+leds
São Paulo – SP 2020