Tomada Automática Econômica

Resumo

Atualmente, a grande quantidade de aparelhos eletrônicos em residências causa uma baixa qualidade de energia nas redes de alimentação, por consequência de um baixo fator de potência e interferências de tensões harmônicas, além do alto consumo em horário de ponta, que resultou na criação da Tarifa Branca, que visa um aumento de tarifa nesse horário. Aliado a isso, uma pesquisa da Eletrosul, aponta que cerca de 10% do consumo residencial são de aparelhos conectados a tomadas em stand by, gerando desperdícios desnecessários. Para atenuar esses efeitos, teve-se como objetivo projetar uma tomada que possuirá um circuito capaz de incorporar leitura e controle de consumo, leitura de fator de potência e qualidade de energia, e redução do consumo de equipamentos em standy by. Para desenvolver o circuito base foram analisados projetos similares ao objetivo, feitas discussões com o professor orientador e realizada uma pesquisa bibliográfica sobre o funcionamento de leitura de tensão e corrente, um controlador para processar os dados e o funcionamento de circuitos comutadores. Após isso, possibilitou-se selecionar os componentes, calcular seus valores, determinar as configurações de ligação e seu funcionamento, além da realização de algumas simulações no software Orcad. Como resultado, foi obtido um circuito teórico, que envia para um microcontrolador modelo PIC, um sinal de tensão na sua entrada analógica, através de um transformador e amplificadores operacionais, e outro sinal de tensão, através de um sensor de corrente de efeito hall e amplificadores operacionais. Ao recebê-los, o microcontrolador poderá calcular o consumo, o fator de potência, analisar a existência de harmônicas nas formas de onda, além de poder comparar o valor de corrente com a corrente de standy by, que será gravada pressionando um botão na tomada, com o equipamento nesse estado. Se o valor dessa corrente for igual valor da corrente em standy by, o microcontrolador acionará um circuito comutador, composto de um transistor e um relê de bobina de trava, que comutará a carga, desligando-a da alimentação. Quando necessário, um botão em um ponto do local reconectará a carga à alimentação. Portanto, será possível diminuir os gastos em standy by, determinar o consumo, determinar o fator de potência e se há interferências de harmônicas, concluindo-se que, esse circuito é eficiente em diminuir o desperdício de energia elétrica com equipamentos em standy by e em adquirir dados, para que se dispôs, além de servir de fonte de dados para uma expansão do projeto, afim de conseguir melhorar o fator de potência e diminuir as harmônicas na rede, assim como controlar as cargas ligadas em horário de ponta. Outra possibilidade são estudos de um controle com algoritmos de inteligência artificial. Contudo, pelo baixo custo dos componentes, pelos benefícios da redução de gastos e possibilidade melhoria da qualidade de energia com uma expansão, é viável desenvolver na prática esse circuito.