CONTROLE DE ÁGUA E ENERGIA EM UM CHUVEIRO ELÉTRICO

Tipo de documento:Artigo cientifíco

Área de estudo:Engenharias

Documento 1

Para execução do projeto, utiliza-se uma plataforma Arduino UNO, carregada com um código adequado ao objetivo pretendido e um dispositivo móvel Android faz a interface com o sistema. Este aplicativo é controlado por um administrador, que pode registrar novos usuários e cada um possui a sua senha e deve logar para utilizar o chuveiro. Após o início do sistema, a pessoa tem, no máximo, dez minutos para utilizar o chuveiro e, se exceder o tempo limite, o chuveiro é bloqueado. Cada usuário só poderá usar o sistema uma só vez no dia. O consumo de água e energia por sessão é gravado no aplicativo, que pode ser visualizado pelo administrador. De acordo com Ricardo (2005), “[. mais de 90% do território brasileiro recebe chuvas abundantes durante o ano e as condições climáticas e geológicas propiciam a formação de uma extensa e densa rede de rios.

” Ricardo (2005) fala também da distribuição irregular de água no país. Um dos estados menos povoados, a Amazônia, possui 78% da água superficial. Já no Sudeste, o inverso, há apenas 6% do total da água. O Arduino tem também a capacidade de processar e enviar esses dados para um sistema remoto, entre outras aplicações. Todo o material, tais como software, bibliotecas e hardware, é de código aberto (open source), ou seja, pode ser reproduzido e usado por todos sem a necessidade de pagamento de direitos autorais (CIPOLI, 2012). O projeto utiliza o Arduino UNO, uma placa microcontrolada muito popular. Ele pode ser alimentado seguramente por uma fonte externa de 7V à 12V e por alimentação USB, possui dois conectores de alimentação (3,3V e 5V) e três conectores terra.

Também possui seis entradas analógicas e quatorze conectores digitais para entrada e saída. É um dispositivo prático, mas, menos preciso, devido ao isolamento dos cabos (PORTA, 2015). Figura 3 – Sensor de corrente. Fonte: http://www. huinfinito. com. br/sensores/956-sensor-de-corrente-nao-invasivo-sct013- 100a. html Os relés são dispositivos eletromecânicos que permitem controlar as correntes de circuitos externos, abrindo e fechando os contatos através da energização de sua bobina. O Bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio, que possibilita a comunicação e troca de arquivos de modo ágil e seguro entre aparelhos eletrônicos, como por exemplo smartphones, computadores entre outros. Ele funciona por meio de uma frequência de rádio curta, não tendo um alcance muito grande, chegando no máximo a 100 metros.

Porém ela consome pouca energia, o que é muito importante em dispositivos moveis. A automação residencial está cada vez mais presente e facilitando a vida das pessoas. Com a chegada de novas tecnologias e com o uso do sem fio, já é possível levar esta comodidade e conforto para um número muito maior de pessoas [. O conceito de automação residencial está mudado, pois, temos acesso a inúmeras possibilidades práticas e econômicas que utilizam automação, desde a básica até a mais abrangente, em sistemas de integração para diversos ambientes. O resultado é um ambiente agradável, prático, valorizado, mais bonito e seguro, em conformidade com o interesse do usuário (GDS, 2015). PROJETO O projeto foi pensado visando o controle do consumo de água e energia elétrica em um chuveiro.

Dos três pinos restantes do relé, dois serão utilizados: o de comunicação e o de alimentação. O primeiro será conectado no pino digital 7 do Arduino, enquanto o segundo seguirá para a protoboard para, enfim, conectar com o pino de alimentação 5V da placa. A quarta etapa será a utilização e conectorização do sensor Hall. Ele possui três saídas: “Gnd” (terra), “Vcc” (alimentação) e “Comando”. A primeira saída conectará à protoboard e, em seguida, ao pino “Gnd” do Arduino. Utilizou-se somente uma biblioteca adicional, a “Emonlib. h”, para o recebimento dos valores da corrente. Após declarar todas as variáveis e constantes, o corpo principal do programa foi inserido dentro de um loop infinito, utilizando a função “while” (enquanto). Uma função verifica se houve o acionamento do sistema através do bluetooth e o inicia através de uma nova função “while”, acionando o relé para, assim, abrir a solenoide.

Esta função será encerrada somente quando o sistema finalizar. volume = volume + (vazao/60 ) Para controlar o tempo, foi utilizada uma variável “i”, que é alimentada de acordo com a função “delay” (atraso), simulando segundo por segundo. Para definir os parâmetros de encerramento, duas funções “if” foram inseridas. Uma delas verifica se o tempo esgotou através da variável “i”, enquanto a outra verifica se a vazão de água encerrou através da variável “vazão”. Caso uma das funções seja verdadeira, a segunda função “while” será encerrada e o relé fechará, fechando assim a solenóide e finalizando o ciclo do usuário. O aplicativo foi desenvolvido no Android Studio. Um suporte de acrílico foi acoplado na parte de trás da caixa, acompanhando o sensor e a válvula e descendo até o nível mais baixo, garantindo segurança no projeto.

Todos os componentes restantes foram fixados no lado interno deste suporte para maior praticidade. Figura 7 – Maquete. Fonte: elaboração própria. Para criar o fluxo de água, usou-se uma lavadora de alta pressão. Como o sensor de fluxo Hall detecta a circulação de água mais sensível, reajustamos as condições de parada, antes de 0 L/min, para 0,3 L/min. Desta forma, pequenas variações no Hall devido ao volume não contabilizado não afetarão o sistema. Figura 8 – Maquete em funcionamento. Fonte: elaboração própria. Foram necessários alguns reajustes no aplicativo para se tornar funcional. REFERENCIAS ALECRIM, Dantas. Tecnologia Bluetooth: o que é a como funciona? [2008]. Disponível em: <http://www. infowester. com/bluetooth. BRAGA, Newton C. Como Funcionam os Relés. Disponível em: <http://www. metaltex.

com. Conheça o Arduino, projeto de hardware opensource que virou mania mundial. Disponível em: <http://canaltech. com. br/o-que-e/hardware/Conheca-o-Arduino-projeto-de-hardware-opensource-que-virou-mania-mundial/>. Acesso em: 17 nov. scielo. br/scielo. php?script=sci_arttext&pid =S0103-166X2009000400016>. Acesso em: 17 nov. GDS. jefferson. ind. br/produto/valvula-solenoide. html>. Acesso em: 17 nov. Disponível em: <http://www. coffeetronics. com. br/?p=70>. Acesso em: 17 nov. org/esp/agua/pgn/>. Acesso em: 17 nov. SILVA, Marco Aurélio. Funcionamento do Chuveiro Elétrico. Disponível em: <http://www. Acesso em: 17 nov.

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