DESENVOLVIMENTO DE UMA CASA SUSTENTÁVEL
ALTOÉ, H. C. (Estudante de IC); COSTA, W. T. (Orientador); Instituto Federal de Educação do
Espírito Santo, Campus Serra, [email protected]
O crescimento econômico acelerado nas últimas décadas acarretou um enorme prejuízo ambiental ao
nosso planeta, o que, consequentemente, inspirou o estudo de formas de amenizar tal prejuízo. Com os
avanços tecnológicos da área de engenharia, a implementação de fontes alternativas de geração de energia
pôde, aos poucos, ser inserida no âmbito residencial. E, por isso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver
um ambiente no qual novas metodologias para tornar mais eficiente o uso de energia possam ser
desenvolvidas e aplicadas, auxiliadas pela automação. O que resultou na ideia da casa sustentável.
Primeiramente, foi realizado o levantamento dos materiais necessários para a utilização no local, bem como
o projeto e dimensionamento do sistema de painel solar e banco de baterias. No entanto, ao longo do projeto,
a falta de material necessário não permitiu o dimensionamento correto e a instalação destes diretamente na
estrutura da casa. A alternativa encontrada para resolver o problema foi instalar os dois painéis solares,
pertencentes ao Grupo de Energias Renováveis para Automação (GERA) do IFES/SERRA, diretamente no
telhado da instituição, de forma que, estes dois alimentam um banco de baterias de 24 V, formado por nove
elementos. Os painéis foram instalados em um ponto exatamente a cima da sala do GERA, tendo uma boa
incidência de luz ao longo do dia. Como as baterias ainda não estão sendo usadas como fontes de energia da
casa sustentável, não foram realizados testes em relação ao tempo máximo no qual as baterias conseguem
alimentar a casa, com todas as suas cargas operando normalmente. Sendo assim, esta seria uma etapa a ser
realizada, posteriormente. No entanto, a utilização de um dispositivo para a visualização em tempo real do
consumo de energia, se mostrou extremamente interessante, pois as pessoas muitas vezes não possuem uma
noção aproximada do quanto estão gastando financeiramente ao manter um determinado equipamento
funcionando, desnecessariamente. E, esta demonstração causa um impacto positivo nelas, mostrando que é
possível diminuir o montante da conta de energia elétrica apenas com mudanças de hábitos. Para tanto,
consideramos, em média, que as cargas de consumo da casa trabalharão conforme o ponto de operação
especificado pelos fabricantes, optando por utilizar chaves de duas posições para simular o comportamento
ON/OFF das cargas. Foram selecionadas seis cargas de consumo básico de uma casa: uma geladeira – 170
W; um ar condicionado – 1122 W; uma televisão – 150 W; um chuveiro elétrico – 5500 W; um microondas
– 850 W; e, 5 lâmpadas fluorescente – 40 W, cada. Com posse das respectivas potências, iniciou-se o estudo
da plataforma Arduino. Este dispositivo trata-se de uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware
livre baseado na ideia de facilitar a comunicação entre hardware e software, de forma que pessoas não
familiarizadas com a área de eletrônica pudessem desenvolver projetos interativos. No nosso caso, utilizamos
funções simples do software do Arduino, além de uma biblioteca do mesmo especifica para se trabalhar com
displays LCDs, para criar um loop que verificasse se as seis chaves, que representam os elementos
consumidores, estão ou não ligadas. Para as que estão ligadas o programa faz um cálculo instantâneo do
valor da energia consumida até o momento por cada chave, utilizando a seguinte fórmula: E = P * t, onde E =
energia consumida, P = potência média do aparelho e t = tempo de operação. Tendo o valor da E em kWh e
considerando uma taxa fixa de 0.30 R$/kWh (segundo tabela da concessionária de energia elétrica do
Espírito Santo), para obter o valor monetário do consumo de energia de cada aparelho, basta multiplicar estes
dois valores. E, finalmente, o programa envia estes dados diretamente para o display LCD, o qual indicará
quais os itens ligados e o seu respectivo consumo de energia, em reais.
Palavras-chave: casa sustentável, fontes renováveis, consumo de energia, Arduino.