Geração de energia limpa através de materiais piezoelétricos poliméricos e do vento
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS) |
Texto Completo: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/1717 |
Resumo: | Devido aos problemas ambientais vivenciados, atualmente tem-se uma busca por energias limpas e renováveis, por serem melhores opções para minimizar os danos ambientais. A obtenção de energias limpas pode ser feita através do aproveitamento do que é oferecido pelo meio ambiente, como o vento, a chuva, o sol, entre outros fatores que oportunizam a geração de energia, sejam em grande ou pequena escala. A coleta de energia em pequena escala possibilita a conversão da energia mecânica, capturada do meio ambiente, em energia elétrica, através de materiais piezoelétricos, que possuem a capacidade de gerar eletricidade ao serem deformados. Neste trabalho, é apresentada a análise experimental da coleta de energia limpa e renovável em pequena escala através do uso de materiais piezoelétricos poliméricos PVDF- LDT0 de MEAS, cujas vibrações foram geradas pelo fluxo do vento, produzidas por um ventilador de mesa de seis pás, com velocidades aproximadas de 4,9 e 6,2 m/s. Para a realização do experimento foram utilizados diferentes formatos geométricos de folha laminada de PVC, com as seguintes dimensões: 12 x 08 cm (CG1); 10 x 08 cm (CG2); e 10 x 10 cm (CG3), essas foram fixadas na extremidade livre do material piezoelétrico, variando-se sua posição da seguinte forma: ao meio (PGa); inferior (PGb); e superior (PGc). Para a fixação do material piezoelétrico foram utilizadas duas vigas engastadas verticais, uma de material plástico rígido e outra de alumínio, com a intenção de verificar a influência destes materiais na obtenção de energia potencial desse sistema. Os resultados experimentais mostram que o melhor desempenho de geração de energia potencial foi obtido através do uso da folha laminada de PVC com dimensões 12 x 08 cm (CG1), estando fixada na posição ao meio (PGa) do piezoelétrico com suporte da viga engastada de plástico rígido, através das respostas de 8,92 V e 0,00074 W. |
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Felix, Jorge Luis PalaciosWenzel, Bruno MünchenGarcia, Juliano Roberto AlvesSchonarth, Aline de Oliveira2017-12-132018-02-27T18:39:13Z2018-02-222018-02-27T18:39:13Z2017-12-13https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/1717Devido aos problemas ambientais vivenciados, atualmente tem-se uma busca por energias limpas e renováveis, por serem melhores opções para minimizar os danos ambientais. A obtenção de energias limpas pode ser feita através do aproveitamento do que é oferecido pelo meio ambiente, como o vento, a chuva, o sol, entre outros fatores que oportunizam a geração de energia, sejam em grande ou pequena escala. A coleta de energia em pequena escala possibilita a conversão da energia mecânica, capturada do meio ambiente, em energia elétrica, através de materiais piezoelétricos, que possuem a capacidade de gerar eletricidade ao serem deformados. Neste trabalho, é apresentada a análise experimental da coleta de energia limpa e renovável em pequena escala através do uso de materiais piezoelétricos poliméricos PVDF- LDT0 de MEAS, cujas vibrações foram geradas pelo fluxo do vento, produzidas por um ventilador de mesa de seis pás, com velocidades aproximadas de 4,9 e 6,2 m/s. Para a realização do experimento foram utilizados diferentes formatos geométricos de folha laminada de PVC, com as seguintes dimensões: 12 x 08 cm (CG1); 10 x 08 cm (CG2); e 10 x 10 cm (CG3), essas foram fixadas na extremidade livre do material piezoelétrico, variando-se sua posição da seguinte forma: ao meio (PGa); inferior (PGb); e superior (PGc). Para a fixação do material piezoelétrico foram utilizadas duas vigas engastadas verticais, uma de material plástico rígido e outra de alumínio, com a intenção de verificar a influência destes materiais na obtenção de energia potencial desse sistema. Os resultados experimentais mostram que o melhor desempenho de geração de energia potencial foi obtido através do uso da folha laminada de PVC com dimensões 12 x 08 cm (CG1), estando fixada na posição ao meio (PGa) do piezoelétrico com suporte da viga engastada de plástico rígido, através das respostas de 8,92 V e 0,00074 W.Due to the environmental problems currently experienced in the search for clean and renewable energies has been considered as one of the best options to obtain positive results and without environmental damages, taking advantage of what is offered by the ambient environmental, such as wind, rain, sun, among other factors that allow the generation of energy are large or small scale. Small-scale energy harvesting enables the conversion of mechanical energy captured from the environment into electrical energy through piezoelectric materials that have the capacity to generate electricity by being deformed. In this work, the experimental analysis of the small-scale clean and renewable energy harvesting is presented through the use of MEAS PVDF-LDT0 polymeric piezoelectric materials, whose vibrations were generated by the wind flow produced by a six-blade table fan with speeds of approximately 4,9 and 6,2 m/s. For the experiment, different geometric shapes of PVC laminated sheet with the following dimensions were used: 12 x 08 cm (CG1); 10 x 08 cm (CG2) and 10 x 10 cm (CG3), these were fixed to the free end of the piezoelectric material, varying its position defined as: to the medium (PGa); lower (PGb) and higher (PGc). For the fixation of the piezoelectric material, two vertical crimped beams were used, one of rigid plastic material and another one of aluminum, with the intention of verifying the influence of these materials in the obtaining of potential energy of this system. The experimental results show that the performance best of the potential energy generation was obtained by using PVC laminated sheet with dimensions 12 x 08 cm (CG1), being fixed in the position in the middle (PGa) of the piezoelectric with supporting of the cantilever beam of rigid plastic, through the response of 8,92 V and 0,00074 W.Submitted by Rafael Pinheiro de Almeida (rafael.almeida@uffs.edu.br) on 2018-02-22T16:25:19Z No. of bitstreams: 1 SCHONARTH.pdf: 2606548 bytes, checksum: aa6da095d27de0c8f22be97c1e6281ac (MD5)Approved for entry into archive by Diego dos Santos Borba (dborba@uffs.edu.br) on 2018-02-27T18:39:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SCHONARTH.pdf: 2606548 bytes, checksum: aa6da095d27de0c8f22be97c1e6281ac (MD5)Made available in DSpace on 2018-02-27T18:39:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SCHONARTH.pdf: 2606548 bytes, checksum: aa6da095d27de0c8f22be97c1e6281ac (MD5) Previous issue date: 2017-12-13porUniversidade Federal da Fronteira SulUFFSBrasilCampus Cerro LargoMeio ambienteProblemas ambientaisEnergia renovávelColeta de energiaPiezoelétricosDanos ambientaisPreservação do meio ambienteGeração de energia limpa através de materiais piezoelétricos poliméricos e do ventoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS)instname:Universidade Federal Fronteira do Sul (UFFS)instacron:UFFSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://rd.uffs.edu.br:8443/bitstream/prefix/1717/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52ORIGINALSCHONARTH.pdfSCHONARTH.pdfapplication/pdf2606548https://rd.uffs.edu.br:8443/bitstream/prefix/1717/1/SCHONARTH.pdfaa6da095d27de0c8f22be97c1e6281acMD51prefix/17172018-10-29 11:24:55.802oai:rd.uffs.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttps://rd.uffs.edu.br/oai/requestopendoar:39242018-10-29T13:24:55Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS) - Universidade Federal Fronteira do Sul (UFFS)false |
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