projecto energias renováveis

Ana Sofia Santos

Cláudia Manteigas

Graciosa Branca

Rita Bontempo

Sandra Alexandre

Soraia Numarmade

ESCOLA SUPERIOR DE EDUCAÇÃO JEAN-PIAGET DE ALMADA

Licenciatura em Educação Básica

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Ateliêr e Didáctica das Ciências e Educação Ambiental

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Energias Renováveis

CARACTERIZAÇÃO

Designação do trabalho: Energias Renováveis

Data: 2011-04-28

Autoras: Ana Sofia Santos;

Cláudia Manteigas;

Graciosa Branca;

Rita Bontempo;

Sandra Alexandre;

Soraia Numarmade.


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1. INTRODUÇÃO

Esta proposta enquadra-se no projecto “Olá Ciência” do Instituto Jean-Piaget e

pretende trabalhar as Energias Renováveis.

Os temas a abordar são:

Energias Renováveis – Energia eólica;

Energias Renováveis – Energia solar.

Estas duas componentes poderão ser abordadas individualmente ou em conjunto

sendo o objectivo principal criar oportunidades de aprendizagem de qualidade através da

abordagem e sensibilização das crianças para a importância da utilização destas duas

fontes energéticas “verdes” no respeito pelo ambiente. Apesar de se destinar ao trabalho

com crianças nas temáticas relacionadas com ecologia e sustentabilidade do meio, pode

ser apresentado a públicos de todas as idades e assim despertar ou aumentar a

consciência ecológica cada vez mais necessária.

O trabalho deverá ser abordado primeiro numa vertente de sensibilização da utilização

das energias, fazendo analogia entre o uso de combustíveis fósseis e energias

renováveis, nomeadamente no impacto de umas e outras no ambiente. Após a palestra às

crianças que poderá, ou não, ser auxiliada por meios audiovisuais, serão apresentadas

duas experiências que se constituem no presente documento em Subprojectos.

2. ENERGIA EÓLICA

A Energia eólica (vento) é capaz de mover as pás de uma ventoinha produzindo

energia cinética. Esta energia cinética é, por acção dos enrolamentos e campos

magnéticos que lhe estão associados, transformada em energia eléctrica. Este é o

conceito base subjacente ao aproveitamento da energia eólica. Da mesma forma,

sabemos que os motores das ventoinhas, quando alimentados por energia eléctrica,

produzem energia cinética e que pelo movimento das pás é produzido vento.

Vamos então testar e provar que um equipamento como a ventoinha de um

computador (que funciona por efeito da sua alimentação através de energia eléctrica) é

capaz de gerar, quando sujeita ao vento, energia eléctrica, passando de consumidor de

energia a gerador de energia.


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2.1. MATERIAIS

Este subprojecto utiliza recursos que estão ao alcance de todos, podendo inclusive ser

abordada a vertente de reutilização de recursos. Os materiais necessários para a

preparação do projecto são os que constam na tabela. Poderão/deverão, sempre que

possível, reutilizar materiais.

Recurso Qt. Ampliativo Comentários

Ventoinha de computador 1 Ventoinha de ventilação do interior de

um computador velho.

Deverá ser factor de escolha o

menor atrito possível.

Led (Light Emiting Diod) 1

O LED é uma fonte luminosa de baixo

consumo que pode ser adquirido em

qualquer loja de electrónica.

No presente projecto foi

utilizado um LED bicolor de

dois terminais.

Ferro de soldar 1 Equipamento necessário para soldar três

pontos.

Não é necessária qualquer

característica especial.

Tabela 1 – Material necessário para o trabalho sobre Energia eólica.

2.2. PREPARAÇÃO

Atendendo a que as ventoinhas utilizadas nos computadores são reguladas por tensão

para variar a velocidade de rotação, será necessário eliminar esse circuito regulador

evitando que o mesmo consuma parte da energia produzida. Para a preparação deste

subprojecto deverão ser seguidos os seguintes passos:

Retirar o selo posterior da ventoinha conforme ilustração;


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Retirar anilha;

Retirar a ventoinha do suporte;

Retirar os enrolamentos da base. Neste passo deverá ser dada força para

cada lado de modo a descolar o circuito impresso do plástico que o suporta;


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Dessoldar os condutores da placa de circuito impresso;

Voltar a soldar os condutores, agora no ponto de ligação de cada bobine à

placa de circuito impresso;

Recolocar a placa na base. Premir o suficiente para a recolocar devendo ter

especial cuidado na posição dos condutores;

Montar a ventoinha na base;

Colocar o led na ficha, entre dois dos condutores.

O teste da montagem pode ser efectuado com a ajuda da mão, sopro ou fonte de vento

(ex. um secador) forçando a movimentação das pás da ventoinha. Com a rotação da

ventoinha, serão excitados os enrolamentos que produzirão energia eléctrica que por sua

vez será transformada em luz, visível pelo acender do led.

Como a ventoinha produz corrente alterna, utilizando um led normal, seria visíveis

cintilações no brilho do mesmo. Na corrente experimentação, foi utilizado um led bicolor


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de dois terminais que acende verde quando polarizado directamente e vermelho quando

polarizado inversamente. Será portanto visível luz verde e vermelha, alternadamente.

3. ENERGIA SOLAR.

A Energia solar, considerada ainda como inviável pelos elevados custos associados à

aquisição dos painéis e tecnologia necessária para sua produção, é uma fonte energética

verde, uma vez que não produz qualquer resíduo, respeita integralmente o ambiente e

está ao alcance de todos, todos os dias. Este subprojecto, embora menos elaborado na

sua concepção, reveste-se de grande importância, visando chamar a atenção da

importância desta energia no garante duma coexistência terrestre sustentável que permita

a continuidade da espécie humana.

Com a evolução tecnológica dos dois últimos séculos foi possível a construção de

células fotovoltáicas com capacidade de transformar a energia solar directamente em

energia eléctrica. Este despertar da ciência permitiu explorar a produção de energia

eléctrica a partir do sol.


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3.1. MATERIAIS

Os materiais necessários para a preparação do projecto são os que constam na

tabela. Poderão/deverão, sempre que possível, reutilizar materiais.

Energia Solar:


Painel solar de 2Voltes

200 miliamperes 1

Painel para transformar a energia solar

em energia eléctrica.

Requisitos mínimos 2Voltes

200 miliamperes.







dois terminais.

Manga termoretrátil 1 Para isolar os terminais após soldadura 2,5 milímetros

Ferro de soldar 1 Equipamento necessário para soldar a

ficha de suporte do LED.



Tabela 2 – Material necessário para o trabalho sobre Energia Solar.

3.2. PREPARAÇÃO

Para a preparação deste subprojecto deverão ser seguidos os seguintes passos:

Cortar os terminais de uma qualquer ficha de dois terminais;

Descarnar os terminais tanto na terminação da placa solar como da ficha;

Inserir dois troços de manga nos fios multifilares;

Soldar os fios (vermelho com vermelho [+], preto com preto[-].

Colocar o led na ficha, entre dois dos condutores.


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Para experimentar esta montagem basta colocar o led entre os dois terminais da placa

solar e expô-la à luz solar ou a uma fonte luminosa forte.

4. RECURSOS HUMANOS

Atendendo à simplicidade das acções tanto de montagem como de apresentação, será

apenas necessária uma pessoa, mantendo como única ressalva que terá que dominar

minimamente a técnica da soldadura (não requer grande perícia para o trabalho que é

requerido). Poderá no entanto ser utilizada uma segunda pessoa em apoio,

nomeadamente na tarefa de fazer rodar as pás da ventoinha que poderá ser efectuada

através do sopro, ou com o auxílio de uma fonte de vento (ex: um secador de cabelo).

5. RECURSOS MATERIAIS

Os recursos materiais necessários para a elaboração dos trabalhos constantes nesta

proposta foram apresentados, por questões práticas, nas abordagens feitas a cada uma

das experiências.

Apresenta-se de seguida uma tabela de todos os materiais utilizados:

Energias Eólicas:


Ventoinha de computador 1

Ventoinha de ventilação do interior de

um computador velho.

Deverá ser factor de escolha o

menor atrito possível.







dois terminais.

Ferro de soldar 1 Equipamento necessário para soldar três

pontos.




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Pinça 1 Necessária para retirar a anilha da

ventoinha. Deverá ser de pontas finas.

Energia Solar:


Painel solar de 2Voltes

200 miliamperes 1

Painel para transformar a energia solar

em energia eléctrica.

Requisitos mínimos 2Voltes

200 miliamperes.







dois terminais.

Manga termo-retráctil 1 Para isolar os terminais após soldadura 2,5 milímetros

Ferro de soldar 1 Equipamento necessário para soldar a

ficha de suporte do LED.



Para a apresentação do trabalho será necessária uma secretária, uma fonte de vento

(caso não exista poderão ser rodadas as pás da ventoinha com o sopro ou manualmente)

e uma fonte luminosa (caso não exista luz natural suficiente para excitar as células

fotovoltáicas).

6. ORÇAMENTO

O orçamento para a elaboração dos trabalhos constantes na presente proposta pode

variar em função da possibilidade, ou não, de aproveitamento de material usado.

Assim, numa abordagem de custos máximos teremos os seguintes custos:

Recurso Qt. Custo1 Custo2

Ventoinha de computador 1 5€ 0€

Led (Light Emiting Diod) 2 0,8€ 0,8€

Ferro de soldar 1 15€ 0€3

Pinça 1 2€ 0€

Painel solar de 2Voltes 200 miliamperes 1 9,9€ 9,9€

Manga termo-retráctil 1 0,5€ 0,5€

TOTAL 34€ 12,2€

1 Considerando a aquisição de todo o material que inclui dois LEDs. 2 Considerando a aquisição de apenas o material que não é possível utilizar na condição de usado

(reciclado). 3 Normalmente em casa ou uma pessoa amiga tem este tipo de ferramenta que poderá ser pedida a título

de empréstimo.

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