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EUTRO À TERRA
Nº5 1º semestre de 2010 ano 3 ISSN: 1647‐5496
Revista Técnico-Científica |Nº5| Junho de 2010
http://www.neutroaterra.blogspot.com
“A revista Neutro à Terra voltaA revista Neutro à Terra voltanovamente à vossa presença, comnovos e interessantes artigos naárea da Engenharia Electrotécnicaem que nos propomos intervir.Nesta edição da revista merecemNesta edição da revista merecemparticular destaque os assuntosrelacionados com as instalaçõeseléctricas, a domótica, a utilizaçãoeficiente da energia eléctrica,particularmente no caso da forçaparticularmente no caso da forçamotriz, as telecomunicações e asenergias renováveis.
Doutor Beleza Carvalho
Instalações Máquinas Telecomunicações Segurança Energias Domótica Eficiência
Instituto Superior de Engenharia do Porto – Engenharia Electrotécnica – Área de Máquinas e Instalações Eléctricas
EléctricasPág.7
EléctricasPág. 21 Pág. 35 Pág. 41
RenováveisPág. 45 Pág.51
EnergéticaPág. 63
EDITORIAL
Doutor José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto
RR
A 07| Fases de Realização e Tipos de Projectos de Instalações EléctricasEngº Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da SilvaEngº António Augusto Araújo GomesInstituto Superior de Engenharia do Porto
15| Técnicas de Manutenção em Linhas de Transmissão de Energia
ARTIGOS TÉCNICOS
À T
ER | ç g
Arlindo FranciscoHugo SousaDoutora Teresa Alexandra Ferreira Mourão Pinto NogueiraInstituto Superior de Engenharia do Porto
21| Accionamentos Eficientes de Força Motriz. Nova ClassificaçãoDoutor José António Beleza CarvalhoEngº Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto
EU
TR
O
29| Detecção de Avarias em Motores Assíncronos de InduçãoEngº António Manuel Luzano de Quadros FloresDoutor José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto
35| Fibra Óptica: Novas Auto‐estradas das TelecomunicaçõesEngº Sérgio Filipe Carvalho RamosEngº Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do PortoE 41| Sistemas de Controlo de AcessoEngº António Augusto Araújo GomesInstituto Superior de Engenharia do Porto
45| Dimensionamento de Centrais Fotovoltaícas para a Micro ProduçãoEngº Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto
51| A Criação de Valor no Binómio: “Casa Inteligente / Consumidor”Engº António Manuel Luzano de Quadros FloresInstituto Superior de Engenharia do Porto
63| Optimização Energética em Novos AscensoresEngº José Jacinto FerreiraEngº Miguel Leichsenring FrancoSchmitt ‐ Elevadores, Lda
FICHA TÉCNICA DIRECTOR: Doutor José António Beleza Carvalho
SUB‐DIRECTORES: Engº António Augusto Araújo GomesEngº Roque Filipe Mesquita BrandãoEngº Sérgio Filipe Carvalho Ramos
PROPRIEDADE: Área de Máquinas e Instalações EléctricasDepartamento de Engenharia ElectrotécnicaInstituto Superior de Engenharia do Porto
CONTACTOS: [email protected] ; [email protected]
PUBLICAÇÃO SEMESTRAL: ISSN: 1647‐5496
EDITORIAL
Caros leitores
A revista “Neutro à Terra” volta novamente à vossa presença com novos e interessantes artigos na área da EngenhariaA revista Neutro à Terra volta novamente à vossa presença, com novos e interessantes artigos na área da Engenharia
Electrotécnica em que nos propomos intervir. Nesta edição da revista merecem particular destaque os assuntos relacionados
com as instalações eléctricas, a domótica, a utilização eficiente da energia eléctrica, particularmente no caso da força motriz, as
telecomunicações e as energias renováveis.
A elaboração de um projecto de instalações eléctricas é uma actividade complexa e exigente, não só pela diversidade de áreas
que estão envolvidas, mas também pelo número de intervenientes no mesmo. As Instruções para a Elaboração de Projectos de
Obras, anexas à portaria no 701‐H/2008, de 29 de Julho, ao sistematizarem a sua abordagem introduziram no processo um
mecanismo de regulação que constitui uma mais valia sensível para a actividade de projectista Nesta publicação apresenta semecanismo de regulação que constitui uma mais‐valia sensível para a actividade de projectista. Nesta publicação, apresenta‐se
um artigo que faz uma incursão nos aspectos das Instruções para a Elaboração, e revêem‐se alguns princípios formais da
estruturação do projecto de licenciamento.
Outro assunto de grande interesse apresentado nesta publicação tem a ver com a manutenção das linhas de transporte e
distribuição de energia eléctrica. Indicadores como o tempo e número de intervenções para restabelecer as condições normais
de funcionamento são reveladores da qualidade de serviço prestado por essas empresas que, no caso de incumprimento das
regras estabelecidas no Regulamento da Qualidade de Serviço, podem implicar em elevados prejuízos. No artigo que é
apresentado descreve se a aplicação de duas técnicas modernas na manutenção das linhas eléctricas que além deapresentado descreve‐se a aplicação de duas técnicas modernas na manutenção das linhas eléctricas que, além de
incrementarem a segurança e a fiabilidade do sistema eléctrico, garantem uma melhoria dos dados quantitativos fornecidos às
equipas de manutenção.
Nos últimos anos, muitos fabricantes de motores investiram fortemente na pesquisa e desenvolvimento de novos produtos
com o objectivo de colocarem no mercado motores mais eficientes. A União Europeia, através do organismo EU MEPS
(European Minimum Energy Performance Standard) definiu um novo regime obrigatório para os níveis mínimos de eficiência
dos motores eléctricos que sejam introduzidos no mercado europeu. O novo regime abrange motores de indução trifásica até
375 kW de elo idade simples Entrará em i or em três fases a partir de meados de 2011 Nesta p bli a ão apresenta se m375 kW, de velocidade simples. Entrará em vigor em três fases a partir de meados de 2011. Nesta publicação, apresenta‐se um
artigo que aborda a nova classificação que será adoptada para os equipamentos de força motriz.
Outro importante assunto apresentado nesta publicação tem a ver com a automatização das instalações habitacionais ou
domésticas. Neste sector, cada vez mais, são colocadas exigências em termos de conforto na utilização dos equipamentos
eléctricos e uma utilização cada vez mais eficiente da energia eléctrica, impondo a necessidade de edifícios “inteligentes”. O
artigo que é apresentado refere um estudo desenvolvido com o objectivo entender a criação de valor no binómio casa
inteligente/consumidor, esperando contribuir para um novo equilíbrio procura/oferta de forma que uma casa inteligente fique
í l i l tacessível a mais lares portugueses.
Nesta publicação da revista “Neutro à Terra”, pode‐se ainda encontrar outros artigos relacionados com assuntos
reconhecidamente importantes e actuais, como o dimensionamento de centrais fotovoltaicas para microprodução, um artigo
sobre sistemas de controlo de acessos e um artigo sobre a importância da fibra óptica nas actuais infra‐estruturas de
telecomunicações, quer em edifícios, quer nas urbanizações. Também o artigo sobre optimização energética em ascensores,
iniciado na publicação anterior, tem aqui a sua continuação.
Nesta publicação dá‐se também destaque à terceira edição das Jornadas Electrotécnicas de Máquinas e Instalações Eléctricas,
d di 29 30 d Ab il d 2010 C t d C d ISEP E t t t ti i ã dque decorreram nos dias 29 e 30 de Abril de 2010 no Centro de Congressos do ISEP. Este evento contou com a participação de
diversas empresas ligadas às áreas das máquinas eléctricas, sistemas electromecânicos, energias renováveis, veículos eléctricos,
segurança, domótica, luminotecnia e infra‐estruturas de telecomunicações. Foi organizado pelo Departamento de Engenharia
Electrotécnica do ISEP, com os habituais colaboradores desta revista a terem um papel preponderante.
Estando certo que esta edição da revista “Neutro à Terra” vai novamente satisfazer as expectativas dos nossos leitores,
apresento os meus cordiais cumprimentos.
h d 20 0
3|
Porto, Junho de 2010
José António Beleza Carvalho
EVENTOS
JORNADAS ELECTROTÉCNICAS DE MÁQUINAS E INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
O ISEP tem uma longa e positiva tradição na formação superior da Engenharia, constituindo uma marca de prestígio
consolidada em Portugal e reconhecimento no âmbito internacional Com forte tradição na formação de engenheirosconsolidada em Portugal e reconhecimento no âmbito internacional. Com forte tradição na formação de engenheiros
electrotécnicos, o Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE) contribui para o desenvolvimento da excelência técnica e
científica, através da formação sólida de profissionais que actuam nesta área e na aposta numa forte ligação às indústrias e ao
meio empresarial.
No sentido de promover mais um fórum de contacto e motivado
pelo sucesso obtido nos eventos anteriores, este ano o DEE
repetiu as Jornadas Electrotécnicas de Máquinas e Instalaçõesrepetiu as Jornadas Electrotécnicas de Máquinas e Instalações
Eléctricas, na sua terceira edição. O evento ocorreu nos dias 29 e
30 de Abril de 2010 no Centro de Congressos do ISEP e contou
com a participação de diversas empresas ligadas às áreas das
máquinas eléctricas, sistemas electromecânicos, energias
renováveis, veículos eléctricos, segurança, domótica, luminotecnia
e infra estruturas de telecomunicaçõese infra‐estruturas de telecomunicações.
No primeiro dia do evento foram apresentadas as comunicações
das empresas: Energaia, Adene, Vestas, TÜV Rheinland, Goosun,
Efacec, Sew‐Eurodrive, EMEF, ABB, Schmitt–Elevadores, Anacom,
Amisfera e a Televés. No segundo dia ocorreram as apresentações
das empresas: Only, Schréder, Lutron, Batalhão de Sapadores
Bombeiros Síncrono Longo Plano Spectrolux OHM E AstratecBombeiros, Síncrono, Longo Plano, Spectrolux, OHM‐E, Astratec,
Efacec, Legrand, Schneider Electric, APMI e Casais Energia.
Estiveram presentes personagens com um curriculum relevante
na área da engenharia electrotécnica.
O evento contou com a apresentação do Eng.º Vilela Pinto, que entre outras actividades diferenciadas na sociedade, é autor de
bibliografia relevante e reconhecida na área das instalações eléctricas. Esteve também presente o Professor Doutor Borges
G i i d d U i id d d A i h id l b lh á d i ã d i
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Gouveia, eminente docente da Universidade de Aveiro, reconhecido pelo seu trabalho na área da inovação e das energias
renováveis. Maciel Barbosa (Ordem Engenheiros), António Augusto Sequeira Correia (ANET), Paulo Calau (Agência para a
Energia), Nuno Francisco Costa (EFACEC) e Jorge Miranda (Autoridade Nacional de Comunicações) foram outros dos nossos
oradores convidados.
EVENTOS
Para além das usuais comunicações, a 3ª edição das Jornadas Electrotécnicas proporcionou aos convidados a visita a uma vasta
exposição e demonstração de equipamento, com oportunidade para apresentação das soluções inovadoras, inseridas nos
coffee‐breaks.
Através da apresentação de comunicações orais e a exposição de
equipamentos, o evento proporcionou a troca de conhecimento e
experiência de profissionais da engenharia electrotécnica como
empresários, técnicos, professores, investigadores e alunos. Com o
objectivo de promover a divulgação de temas relacionados com as
Máquinas e Instalações Eléctricas, devidamente enquadrados na
problemática actual das energias renováveis e a utilização racional
de energia, foram discutidos assuntos relacionados com política
energética, sistemas electromecânicos, segurança e domótica,
luminotecnia, veículos eléctricos e infra‐estruturas de
telecomunicações.
Deste modo, os dois dias do evento serviram para ajudar a compreender os últimos avanços tecnológicos, mas serviu
igualmente para relembrar mais‐valias das parcerias académicas‐empresariais para o desenvolvimento de soluções
inovadoras.
Em virtude do interesse desta temática, alvo de um rápido desenvolvimento e de necessidade de constante inovação, o DEE
disponibiliza a informação apresentada no evento em: www.dee.isep.ipp.pt/~see/jornadas2010
Patrocinadores:
5|
Contamos convosco na quarta edição das Jornadas Electrotécnicas.
EVENTOS
O que os profissionais procuram:
mais conhecimento, mais inovação.
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ARTIGO TÉCNICO Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da Silva; António Augusto Araújo GomesInstituto Superior de Engenharia do Porto
FASES DE REALIZAÇÃO E TIPOS DE PROJECTOS DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
1 INTRODUÇÃO
A realização do projecto eléctrico de uma instalação requer,
além do domínio técnico dos assuntos particulares que a
esta digam respeito, sistematização na sua abordagem e
‐ Decreto‐Lei nº 517/80, de 31 de Outubro ‐ Estabelece
normas a observar na elaboração dos projectos das
instalações eléctricas de serviço particular
‐ Decreto Regulamentar nº 31/83, de 18 de Abril ‐ Aprova
o Estatuto do Técnico Responsável por Instalações
programação, necessária tanto no faseamento da sua
concepção como na elaboração processual dos seus
documentos.
Neste sentido a publicação da portaria nº 701‐H/2008, de 29
de Julho, através do seu anexo I ‐ Instruções para a
Elaboração de Projectos de Obras ‐ representa um salto
Eléctricas de Serviço Particular
‐ Portaria nº 344/89, de 13 de Maio ‐ Altera os artigos
19.º e 20.º do Decreto‐Lei n.º 26 852 de 30 de Julho de
1936. Revoga a Portaria n.º 24/80 de 9 de Janeiro
‐ Decreto‐Lei nº 272/92, de 3 de Dezembro ‐ Estabelece
normas relativas às associações inspectoras de
qualitativo significativo no processo de realização do
projecto, visando uma concepção de mais elevada qualidade
do mesmo, ao definir a metodologia a seguir na sua
elaboração, com discriminação das suas fases, seus
conteúdos e objectivos.
Embora a portaria se destine expressamente a projectos de
instalações eléctricas
‐ Decreto‐Lei nº 315/95, de 28 de Novembro ‐ Regula a
instalação e o funcionamento dos recintos de
espectáculos e divertimentos públicos e estabelece o
regime jurídico dos espectáculos de natureza artística
‐ Decreto‐Lei nº 59/99, de 2 Março ‐ Estabelece o regime
obras públicas e uma vez que a caracterização das obras
particulares se rege, de um modo geral, pelas regras das
obras públicas, a transposição dos seus princípios para
aquele tipo de obras representa uma mais‐valia significativa
para o projectista e para a consequente melhoria do projecto
electrotécnico.
do contrato administrativo de empreitada de obras
públicas.
‐ Decreto‐Lei nº 555/99, de 16 de Dezembro (com as
alterações subsequentes)‐ Estabelece o regime jurídico
da urbanização e da edificação
‐ Portaria nº 454/2001, de 5 de Maio ‐ Aprova o novo
Este artigo faz uma ligeira incursão nos aspectos das
Instruções para a Elaboração e revêem‐se alguns princípios
formais da estruturação do projecto de licenciamento.
2 LEGISLAÇÃO APLICÁVEL
contrato‐tipo de concessão de distribuição de energia
eléctrica em baixa tensão
‐ Portaria nº 1110/2001, de 19 de Setembro ‐ Determina
quais os elementos que devem instruir os pedidos de
informação prévia, de licenciamento e de autorização
referentes a todos os tipos de operações urbanísticas
‐ Decreto‐Lei nº 26 852, de 30 de Julho de 1936 – Aprova
o Regulamento de Licenças para Instalações Eléctricas
‐ Portaria nº 401/76, de 6 de Julho ‐ Estabelece as normas
a que deverão obedecer os projectos destinados a
instruírem os pedidos de licença de instalações eléctricas
de serviço público
‐ Decreto‐Lei n.º 5/2004, de 6 de Janeiro ‐ Aprova a
orgânica das direcções regionais da economia
‐ Portaria nº 193/2005, de 17 de Fevereiro ‐ Actualiza a
relação das disposições legais e regulamentares a
observar pelos técnicos responsáveis dos projectos de
obras e a sua execução
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‐ Decreto‐Lei nº 446/76, de 5 de Junho ‐ Dá nova redacção
a alguns artigos do Regulamento de Licenças para
Instalações Eléctricas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º
26852 de 30 de Julho de 1936
‐ Decreto‐Lei nº 229/2006, de 24 de Novembro ‐ Altera o
Decreto Regulamentar n.º 31/83 de 18 de Abril, que
aprova o Estatuto do Técnico Responsável por
Instalações Eléctricas de Serviço Particular, e derroga
ARTIGO TÉCNICO
parcialmente o disposto na alínea e) do n.º 3 do artigo
3.º do Decreto‐Lei n.º 5/2004, de 6 de Janeiro
‐ Dono da Obra – pessoa colectiva ou individual que
promove o projecto ou obra
‐ Decreto‐Lei nº 101/2007, de 2 de Abril ‐ Simplifica o
licenciamento de instalações eléctricas, quer de serviço
público quer de serviço particular, alterando os
Decretos‐Lei n.os 26 852, de 30 de Julho de 1936,
517/80, de 31 de Outubro, e 272/92, de 3 de Dezembro
‐ Lei nº 60/2007, de 4 de Setembro ‐ Procede à sexta
Os donos de obra podem classificar‐se em dois tipos:
donos de obra pública e de obra particular
Os donos de obra pública são as entidades que se
encontram sujeitas ao Regime Jurídico de Obras Públicas,
conforme define o art.º 3.º do Decreto‐Lei n.º 59/99, de
2 de Março. Alguns donos de obra pública encontram‐se
alteração ao Decreto ‐Lei n.º 555/99, de 16 de
Dezembro, que estabelece o regime jurídico da
urbanização e edificação
‐ Decreto‐Lei nº 18/2008, de 29 de Janeiro ‐ Aprova o
Código dos Contratos Públicos, que estabelece a
disciplina aplicável à contratação pública e o regime
sujeitos ao Regime de Licenciamento Urbano (Decreto‐
Lei n.º 555/99 de 16 de Dezembro)
Os donos de obra particular encontram‐se sujeitos, nas
operações de licenciamento de urbanizações e de
edificações, às disposições do Decreto‐Lei n.º 555/99 de
16 de Dezembro
substantivo dos contratos públicos que revistam a
natureza de contrato administrativo
‐ Portaria nº 232/2008, de 11 de Março ‐ Determina quais
os elementos que devem instruir os pedidos de
informação prévia, de licenciamento e de autorização
referentes a todos os tipos de operações urbanísticas, e
‐ Estudo prévio ‐ o documento elaborado pelo Projectista,
depois da aprovação do programa base, visando a opção
pela solução que melhor se ajuste ao programa,
essencialmente no que respeita à concepção geral da
obra
‐ Peças do projecto ‐ os documentos, escritos ou
revoga a Portaria n.º 1110/2001 de 19 de Setembro
‐ Portaria nº 701‐H/2008, de 29 de Julho ‐ Aprova o
conteúdo obrigatório do programa e do projecto de
execução, bem como os procedimentos e normas a
adoptar na elaboração e faseamento de projectos de
obras públicas, designados «Instruções para a elaboração
desenhados que caracterizam as diferentes partes de um
projecto
‐ Programa base ‐ o documento elaborado pelo
Projectista a partir do programa preliminar resultando da
particularização deste, visando a verificação da
viabilidade da obra e do estudo de soluções alternativas,
de projectos de obras», e a classificação de obras por
categorias
3 DEFINIÇÕES
‐ Anteprojecto ou Projecto Base ‐ o documento a elaborar
o qual, depois de aprovado pelo Dono da Obra, serve de
base ao desenvolvimento das fases ulteriores do
projecto
‐ Programa preliminar ‐ o documento fornecido pelo
Dono da Obra ao Projectista para definição dos
objectivos, características orgânicas e funcionais e
pelo Projectista, correspondente ao desenvolvimento do
Estudo prévio aprovado pelo Dono da Obra, destinado a
estabelecer, em definitivo, as bases a que deve obedecer
a continuação do estudo sob a forma de Projecto de
execução.
(Ao Projecto Base também se dá o nome de Projecto de
condicionamentos financeiros da obra, bem como dos
respectivos custos e prazos de execução a observar
‐ Projecto ‐ o conjunto de documentos escritos e
desenhados que definem e caracterizam a concepção
funcional, estética e construtiva de uma obra,
compreendendo, designadamente, o projecto de
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Licenciamento, pois nesta fase o projectista prepara as
peças escritas e as peças desenhadas para entregar o
projecto para aprovação).
arquitectura e projectos de engenharia.
‐ Projecto de execução ‐ o documento elaborado pelo
Projectista, a partir do estudo prévio ou do anteprojecto
aprovado pelo Dono da Obra, destinado a facultar todos
ARTIGO TÉCNICO
e) Dados básicos relativos às exigências de comportamento,
funcionamento, exploração e conservação da obra,
os elementos necessários à definição rigorosa dos trabalhos
a executar
tendo em atenção as disposições regulamentares;
f) Estimativa de custo e respectivo limite dos desvios e,
eventualmente, indicações relativas ao financiamento do
empreendimento;
g) Indicação geral dos prazos para a elaboração do projecto
e para a execução da obra.
Telas finais ‐ o conjunto de desenhos finais do projecto,
integrando as rectificações e alterações introduzidas no
decurso da obra e que traduzem o que foi efectivamente
construído
4 FASES DO PROJECTO
‐ Programa Base
O Programa base é apresentado de forma a proporcionar ao
Dono da Obra a compreensão clara das soluções propostas
pelo Projectista, com base nas indicações expressas no
programa preliminar, incluindo:
A realização do Projecto deve seguir um cronograma
específico, caracterizado pela definição de etapas sucessivas,
em número dependente da importância e complexidade da
obra, de pormenorização crescente e tendente à fixação
definitiva das soluções, culminando na elaboração do
a) Esquema da obra e programação das diversas operações
a realizar, quando aplicável;
b) Definição dos critérios gerais de dimensionamento das
diferentes partes constitutivas da obra;
c) Peças escritas e desenhadas e outros elementos
informativos necessários para o perfeito esclarecimento
Projecto de Licenciamento e no de Execução.
Estas fases podem ser enumeradas do modo seguinte de
acordo com a portaria citada:
‐ Programa Base
‐ Estudo Prévio
do Programa Base, no todo ou em qualquer das suas
partes, incluindo as que porventura se justifiquem para
definir as alternativas de solução propostas pelo
Projectista e avaliar a sua viabilidade, em função das
condições de espaço, técnicas, de custos e de prazos;
d) Estimativa geral do custo da obra, tomando em conta os
‐ Anteprojecto (Projecto Base ou Projecto de
Licenciamento)
‐ Projecto de Execução
Estas seguem‐se cronologicamente às especificações
fornecidas pelo Dono da Obra ao Projectista e traduzidas no
Programa Preliminar.
encargos mais significativos com a sua realização e
análise comparativa dos custos de manutenção e
consumos da obra nas soluções propostas;
e) Informação sobre a necessidade de obtenção de
elementos topográficos, geológicos, geotécnicos,
hidrológicos, climáticos, características da componente
Como características que estas fases devem conter, incluem‐
se as seguintes:
‐ Programa preliminar
O Programa preliminar contém, além de elementos
específicos constantes da legislação e regulamentação
acústica do ambiente, redes de infra‐estruturas ou de
qualquer outra natureza que interessem à elaboração do
projecto, bem como sobre a realização de estudos em
modelos, ensaios, maquetes, trabalhos de investigação e
quaisquer outras actividades ou formalidades que
podem ser exigidas, quer para a elaboração do projecto,
aplicável, os seguintes elementos, podendo alguns destes
ser dispensados consoante a obra a projectar:
a) Objectivos da obra;
b) Características gerais da obra;
c) Dados sobre a localização do empreendimento;
d) Elementos topográficos, cartográficos e geotécnicos,
9|
quer para a execução da obra.levantamento das construções existentes e das redes de
infra‐estruturas locais, coberto vegetal, características
ambientais e outros eventualmente disponíveis, a
escalas convenientes;
ARTIGO TÉCNICO
‐ Estudo Prévio
1‐ O Estudo prévio desenvolve as soluções aprovadas no
técnicas e funcionais dos materiais, elementos de
construção, sistemas e equipamentos;
Programa Base, sendo constituído por peças escritas e
desenhadas e por outros elementos informativos, de
modo a possibilitar ao Dono da Obra a fácil apreciação
das soluções propostas pelo Projectista e o seu confronto
com os elementos constantes naquele.
2‐ Se outras condições não forem fixadas no contrato, o
b) Avaliação das quantidades de trabalho a realizar por
grandes itens e respectivos mapas;
c) Estimativa de custo actualizada;
d) Peças desenhadas a escalas convenientes e outros
elementos gráficos que explicitem a localização da
obra, a planimetria e a altimetria das suas diferentes
Estudo prévio contém, para cada uma das soluções
alternativas apresentadas à aprovação do Dono da Obra,
e sem prejuízo dos elementos constantes da
regulamentação aplicável, os elementos seguintes:
a) Memória descritiva e justificativa, incluindo capítulos
respeitantes a cada um dos objectivos relevantes do
partes componentes e o seu dimensionamento bem
como os esquemas de princípio detalhados para cada
uma das Instalações Técnicas, garantindo a sua
compatibilidade;
e) Identificação de locais técnicos, centrais interiores e
exteriores, bem como mapa de espaços técnicos
estudo prévio;
b) Elementos gráficos elucidativos sob a forma de
plantas, alçados, cortes, perfis, esquemas de
princípio e outros elementos, em escala apropriada;
c) Dimensionamento aproximado e características
principais dos elementos fundamentais da obra;
verticais e horizontais para instalação de
equipamentos terminais e redes.
f) Os elementos de estudo que serviram de base às
opções tomadas, de preferência constituindo anexos
ou volumes individualizados identificados nas
memórias;
d) Estimativa do custo da obra e do seu prazo de
execução.
‐ Anteprojecto ou Projecto base (Projecto para
Licenciamento)
1‐ O Anteprojecto, ou Projecto base, desenvolve a solução
g) Programa geral dos trabalhos.
‐ Projecto de execução
1‐ O Projecto de execução desenvolve o Projecto base
aprovado, sendo constituído por um conjunto
coordenado das informações escritas e desenhadas de
do Estudo prévio aprovado, sendo constituído por peças
escritas e desenhadas e outros elementos de natureza
informativa que permitam a conveniente definição e
dimensionamento da obra, bem como o esclarecimento
do modo da sua execução.
2‐ Se outras condições não forem fixadas no contrato, o
fácil e inequívoca interpretação por parte das entidades
intervenientes na execução da obra, obedecendo ao
disposto na legislação e regulamentação aplicável.
2‐ Se outras condições não forem fixadas no contrato, o
Projecto de execução inclui, além de outros elementos
constantes de regulamentação aplicável, as seguintes
anteprojecto deve conter, para além dos elementos
constantes da regulamentação aplicável os seguintes:
a) Memórias descritivas e justificativas da solução
adoptada, incluindo capítulos especialmente
destinados a cada um dos objectivos especificados
para o anteprojecto, onde figuram designadamente
peças:
a) Memória descritiva e justificativa, incluindo a
disposição e descrição geral da obra, evidenciando
quando aplicável a justificação da implantação da
obra e da sua integração nos condicionamentos
locais existentes ou planeados; descrição genérica da
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descrições da solução orgânica, funcional e estética
da obra, dos sistemas e dos processos de construção
previstos para a sua execução e das características
solução adoptada com vista à satisfação das
disposições legais e regulamentares em vigor;
indicação das características dos materiais, dos
ARTIGO TÉCNICO
6) Instalações eléctricas de serviço particular do tipo C cuja
potência a alimentar pela rede seja superior a 50 kVA;
elementos da construção, dos sistemas,
equipamentos e redes associadas às Instalações
7) Redes particulares de distribuição de energia eléctrica
em baixa tensão e respectivas instalações de iluminação
exterior.
A pormenorização e alcance de cada fase variará de acordo
com as características particulares associadas ao tipo de
Técnicas;
b) Cálculos relativos às diferentes partes da obra
apresentados de modo a definirem, pelo menos, os
elementos referidos na regulamentação aplicável a
cada tipo de obra e a justificarem as soluções
adoptadas;
empreendimento a projectar. Assim, teremos
sucessivamente:
‐ Instalações, Equipamentos e Sistemas em Edifícios
‐ Instalações, Equipamentos e Sistemas de Comunicação
em Edifícios
‐ Instalações, Equipamentos e Sistemas de Aquecimento,
c) Medições e mapas de quantidade de trabalhos,
dando a indicação da natureza e da quantidade dos
trabalhos necessários para a execução da obra;
d) Orçamento baseado nas quantidades e qualidades
de trabalho constantes das medições;
e) Peças desenhadas de acordo com o estabelecido
ventilação e ar condicionado (AVAC)
‐ Instalações, Equipamentos e Sistemas de transporte de
pessoas e cargas
‐ Sistemas de Segurança Integrada
‐ Produção, transformação, transporte e distribuição de
Energia Eléctrica
para cada tipo de obra na regulamentação aplicável,
devendo conter as indicações numéricas
indispensáveis e a representação de todos os
pormenores necessários à perfeita compreensão,
implantação e execução da obra;
f) Condições técnicas, gerais e especiais, do caderno de
‐ Redes de comunicações
Para cada tipo de instalação enunciada se procede à
pormenorização dos objectivos a alcançar em cada uma das
fases do projecto cuja satisfação será levada à consideração
do Dono da Obra para aprovação.
encargos.
Caso a instalação não careça de projecto, do Estudo Prévio
passar‐se‐á directamente para o Projecto de Execução.
O anexo I do Decreto‐Lei nº 517/80, de 31 de Outubro, na
Exemplificando com a primeira das obras consideradas,
teremos, como elementos especiais das diversas fases, os
seguintes:
‐ Programa Preliminar
redacção actual do Decreto‐Lei nº 101/2007, de 2 de Abril,
lista as instalações eléctricas que carecem de projecto:
1) Instalações eléctricas de serviço particular do tipo A;
2) Instalações eléctricas de serviço particular do tipo B;
3) Instalações eléctricas de serviço particular do tipo C
situadas em recintos públicos ou privados destinados a
a) Identificação de aspectos específicos do edifício ou zonas
do edifício, em termos de energia eléctrica, ambiente,
utilização, segurança e outros e ligações a redes ou
sistemas exteriores.
b) Condicionamentos à localização dos equipamentos e das
instalações necessárias ao seu funcionamento.
espectáculos ou outras diversões, incluindo‐se,
nomeadamente, teatros, cinemas, praças de touros,
casinos, circos, clubes, discotecas, piscinas públicas,
associações recreativas ou desportivas, campos de
desporto, casas de jogo, autódromos e outros recintos
de diversão;
11|
c) Identificação dos níveis de qualidade, disponibilidade,
redundância e autonomia pretendidos.
d) Condicionamentos a nível de manutenção, exploração e
expansão.
4) Instalações eléctricas estabelecidas em locais sujeitos a
risco de explosão;
5) Instalações de parques de campismo e portos de recreio
(marinas);
ARTIGO TÉCNICO
‐ Programa Base
a) Identificação das diferentes instalações e equipamentos
d) Caracterização das instalações e equipamentos
principais.
a considerar e suas configurações gerais justificadas a
partir dos condicionamentos e imposições do Programa
Preliminar.
b) Bases de dimensionamento consideradas para as
diferentes instalações e equipamentos.
c) Discriminação e justificação das necessidades em termos
e) Dimensionamentos dos equipamentos e redes principais
das instalações.
f) Enumeração dos principais artigos que constituem o
mapa de quantidades de trabalho, dividido nos principais
capítulos constituintes das instalações e equipamentos,
de forma a permitir a elaboração da estimativa do custo
de energia eléctrica, segurança e outras.
d) Interligações com outras especialidades e respectivas
condições ou exigências.
‐ Estudo Prévio
a) Representação gráfica geral das instalações e
preliminar da obra.
g) Justificação dos níveis de conforto luminotécnico, de
segurança e outros, bem como de produção e consumo
de energia eléctrica que suportem a solução proposta;
h) Verificação do cumprimento das regulamentações
técnicas aplicáveis.
equipamentos em concordância com o desenvolvimento
das outras especialidades e com a definição das
condições regulamentares de segurança, sob a forma de
plantas e outros elementos, a escala apropriada.
b) Esquemas de princípio necessários à definição
esquemática da concepção dos sistemas e redes que
‐ Projecto de Execução
a) Memória descritiva e justificativa, incluindo a análise
prospectiva de desempenhos, descrevendo e
justificando as soluções projectadas, tendo em atenção o
Anteprojecto aprovado e as disposições legais em vigor.
integram as instalações e equipamentos e da sua
interligação espacial e funcional.
c) Caracterização genérica das instalações e equipamentos
principais.
d) Pré‐dimensionamento dos equipamentos e das redes
principais das instalações.
b) Condições técnicas, gerais e especiais, especificando as
condições de execução ou montagem e as características
técnicas das instalações e equipamentos previstos.
c) Planta geral dos locais servidos pelas instalações e
equipamentos, em escala apropriada, quando não
definida em regulamento aplicável, contendo os
e) Condições de ligação às redes de energia eléctrica
(produção, consumo) e outras, de funcionamento e
utilização das instalações e equipamentos e da sua
eventual expansão.
‐ Anteprojecto (Projecto Base, Projecto de
elementos de referência e de orientação necessários à
fácil localização das instalações e equipamentos.
d) Plantas em escala apropriada, quando não definida em
regulamento aplicável, com o traçado e constituição das
redes e localização dos equipamentos, com a indicação
dos elementos indispensáveis à sua conveniente
Licenciamento)
a) Plantas, em escalas apropriadas, onde se indiquem os
traçados das redes principais das diversas instalações,
com indicação da localização aproximada dos
equipamentos.
b) Cortes, esquemas e diagramas, sempre que isso seja
apreciação.
e) Alçados e cortes dos edifícios ou partes dos edifícios,
sempre que isso seja necessário à boa compreensão do
projecto, a escala apropriada, quando não definida em
regulamento aplicável.
f) Pormenores necessários à definição detalhada e boa
|12
necessário à boa compreensão da solução proposta.
c) Esquemas de princípio das instalações e da sua
interligação espacial e funcional.
execução das instalações e equipamentos projectados, a
escalas apropriadas quando não definidas em
regulamento aplicável.
ARTIGO TÉCNICO
elaboração das peças de alteração do projecto
necessárias à respectiva correcção e à integral e
g) Esquemas de princípio das instalações e da sua
interligação espacial e funcional, quando necessárias à
correcta caracterização dos trabalhos a executar no
âmbito da referida correcção;
b) Apreciação de documentos de ordem técnica
apresentados pelo empreiteiro ou Dono da Obra,
incluindo, quando apropriado, a sua compatibilidade
com o projecto;
sua perfeita compreensão.
h) Dimensionamento das instalações e dos equipamentos,
incluindo os cálculos necessários para o efeito.
i) Medições e mapas de quantidade de trabalhos, divididos
nos diversos capítulos constituintes da obra.
j) Orçamento de projecto da obra.
c) Proceder, concluída a execução da obra, à
elaboração das Telas Finais a ela respeitantes,
verificando a conformidade das mesmas com o
projecto de execução e das eventuais alterações nele
introduzidas, de acordo com as informações
fornecidas pelo Dono da Obra.
Além das fases enunciadas, há uma outra não menos
importante que é a Assistência Técnica, prestada e solicitada
pelo Projectista ao Dono da Obra. Esta é requerida antes e
durante a execução da obra:
1‐ Na fase do procedimento de formação do contrato, e até
5 ELABORAÇÃO DO PROJECTO DE LICENCIAMENTO
O projecto de licenciamento é um documento técnico
destinado a instruir um pedido de licença de
estabelecimento de uma instalação eléctrica, por ex. uma
à adjudicação da obra, a Assistência técnica do
Projectista ao Dono da Obra compreende as actividades
seguintes:
a) Esclarecimento de dúvidas relativas ao projecto
durante a preparação do processo do concurso para
adjudicação da empreitada ou fornecimento;
linha aérea de alta tensão com mais de 1000 m de extensão,
ou a fazer parte, na qualidade de projecto de engenharia de
especialidade, de um projecto de arquitectura de uma obra
que careça de licença municipal de construção, como por ex.
um prédio de habitações e escritórios.
O projecto pode ainda ser de obra que não careça de licença
b) Prestação de informações e esclarecimentos
solicitados por candidatos a concorrentes, sob a
forma escrita e exclusivamente por intermédio do
Dono da Obra, sobre problemas relativos à
interpretação das peças escritas e desenhadas do
projecto;
municipal1 ou de estabelecimento2 . De todos os modos é
um documento apresentado a aprovação.
Daí a sua constituição ser objecto de legislação específica
pois tratando‐se de um documento a ser sujeito a apreciação
técnica e à análise da observância do disposto nos
Regulamentos de Segurança aplicáveis a sua forma necessita
c) Prestação do apoio ao Dono da Obra na apreciação e
comparação das condições da qualidade das soluções
técnicas das propostas de molde a permitir a sua
correcta ponderação por aquele, incluindo a
apreciação de compatibilidade com o projecto de
execução, constante do caderno de encargos, de
ser adequada à transmissão da informação requerida e
organizada de tal maneira que a consulta seja fácil,
elucidativa, tanto quanto possível exaustiva e inequívoca.
A estrutura básica do projecto é composta de uma parte
preliminar e de um corpo, constituído este por uma parte
textual e uma outra de desenhos.
variantes ou alterações que sejam apresentadas;
2‐ Durante a execução da obra, a assistência técnica
compreende:
a) Esclarecimento de dúvidas de interpretação de
informações complementares relativas a
ambiguidades ou omissões do projecto, bem como
13|
1 As obras que não carecem de concessão de licença administrativa, passada pela Câmara Municipal respectiva, são as referidas no DL nº 555,Regime Jurídico da Urbanização e Edificação, art. 6º, com as alterações introduzidas pelo DL n.º 177/2001, de 4/06 e Lei n.º 60/2007, de 04/092 As instalações eléctricas que não carecem de licença de estabelecimento são as referidas nos arts. 9º, 27º e 28º do DL nº 26 852, de 30 deJulho de 1936, com as alterações introduzidas pelos DL nº 446/76, de 05/06 e DL nº 101/2007, de 02/04
ARTIGO TÉCNICO
À parte textual dá‐se o nome de Peças Escritas e ao conjunto
de desenhos, plantas, alçados, cortes, perfis, diagramas,
observância dos regulamentos em vigor e às regras inerentes
à boa técnica de execução dos diversos trabalhos.
outras representações gráficas o de Peças Desenhadas.
‐ Corpo do Projecto
Como partes em que o projecto se divide podemos
considerar as seguintes:
‐ Memória descritiva e justificativa
Especiais ‐ Definição de modo exaustivo e tão completo
quanto possível de todos os componentes da instalação e
dos trabalhos relativos à sua implantação.
‐ Medições e Orçamento
Determinação, com o rigor possível, das quantidades dos
‐ Caderno de encargos
‐ Medições e orçamento
‐ Peças desenhadas
‐ Memória Descritiva e Justificativa
A ó i d iti j tifi ti d j t d t
materiais a empregar e dos trabalhos a realizar e atribuição
dos valores correspondentes à instalação de cada unidade de
material e execução de cada espécie de trabalho.
‐ Peças Desenhadas
Conjunto de esquemas eléctricos e outros desenhos relativos
A memória descritiva e justificativa do projecto deve conter
todos os elementos e esclarecimentos necessários para
darem uma ideia perfeita da natureza, importância, função e
características das instalações e do equipamento.
‐ Caderno de Encargos (CE)
à obra em questão feitos a escalas convenientes e
permitindo a perfeita compreensão dos pormenores,
estabelecimento e localização da instalação.
No entanto, a forma final a dar ao Projecto de Licenciamento
não necessita ter todos estes componentes, pelo menos ao
Condições Jurídicas e administrativas
CE
Gerais
Condições Técnicas
E i i
seu nível mais pormenorizado.
6 CONCLUSÕES
A existência de um projecto, deve conferir, por si só, uma
garantia de qualidade, segurança e funcionalidade das
Especiais
Condições Jurídicas e Administrativas ‐ Condições que a
entidade compradora, o Adjudicante, formaliza à entidade
fornecedora, o Adjudicatário, relativa a aspectos tais como
cauções, garantias, obrigações, prazos, facturação e
instalações, assim como a diminuição dos custos de
execução e exploração das mesmas, uma vez que o técnico
tem de ter a consciência de que o exercício da sua profissão
o obriga não só a cumprir a lei, o preceituado nos
Regulamentos de Segurança, como também, dominar o
estado da arte no âmbito das Instalações Eléctricas.
condições de pagamento, seguros, cessões, incumprimentos
e penalidades.
Condições Técnicas:
Gerais ‐ Referência ao objecto e extensão da empreitada,
contemplando o fornecimento e montagem de todos os
O projecto é uma actividade complexa e exigente pela
diversidade das suas áreas e número de intervenientes no
mesmo.
As Instruções para a Elaboração de Projectos de Obras,
anexas à portaria nº 701‐H/2008, de 29 de Julho, ao
sistematizarem a sua abordagem introduziram no processo
|14
p g
materiais e equipamentos eléctricos, e às condições que
devem reger as tarefas a realizar no que diz respeito à
um mecanismo de regulação que constitui uma mais‐valia
sensível para a actividade de projectista.
ARTIGO TÉCNICO Arlindo Francisco, Hugo Miguel Sousa, Teresa Alexandra F. M. Pinto NogueiraInstituto Superior de Engenharia do Porto
TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO EM LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA
RESUMO
A manutenção das linhas de transporte e distribuição de
energia eléctrica é um serviço fundamental prestado pelas
empresas de transporte e distribuição. A aplicação de
trabalhos de manutenção. Os dados fornecidos por
oscilógrafos dependem de complexas análises que podem
levar horas ou mesmo dias, e geralmente não possuem a
precisão adequada para as equipas de campo.
Assim sendo, para a melhoria da segurança e o aumento da
técnicas eficientes na actividade de manutenção das linhas,
define a qualidade de serviço prestado pelas empresas.
Indicadores como o tempo e número de intervenções para
restabelecer as condições normais de funcionamento, são
reveladores da qualidade de serviço prestado por essas
empresas que, no caso de incumprimento das regras
fiabilidade do sistema eléctrico, é imprescindível o
desenvolvimento de soluções que melhorem os dados
quantitativos fornecidos às equipas de manutenção, tanto
correctiva como preventiva. Este trabalho apresenta e
analisa os benefícios de duas técnicas modernas de
manutenção em linhas de transmissão que vêm ao encontro
estabelecidas no Regulamento da Qualidade de Serviço,
podem implicar em elevados prejuízos.
A disponibilidade de informação apropriada ao pessoal
técnico torna‐se essencial e contribui para uma maior
eficácia dos serviços de manutenção, tanto ao nível da
manutenção correctiva como na manutenção preventiva.
das necessidades expostas.
A primeira técnica descrita, aplicada nos serviços de
manutenção correctiva, é a localização de falhas em linhas
transmissão através do princípio das ondas viajantes.
Trata‐se de uma configuração simples, capaz de localizar
defeitos fase‐terra e identificar as secções afectadas com
Este trabalho descreve a aplicação de duas técnicas
modernas na manutenção das linhas eléctricas que, além de
incrementarem a segurança e a fiabilidade do sistema
eléctrico, garantem uma melhoria dos dados quantitativos
fornecidos às equipas de manutenção .
grande precisão e rapidez, trazendo assim informação
preciosa para os serviços de manutenção correctiva.
A segunda tecnologia apresentada é a detecção de corrosão
nos condutores em linhas de transmissão aéreas, com
aplicação nas actividades de manutenção preventiva. O
sistema pode funcionar com a linha activa e efectua o
1 INTRODUÇÃO
A segurança e fiabilidade do sistema eléctrico estão
fortemente relacionadas com o bom funcionamento das
linhas de transmissão.
Enquanto as centrais de produção, subestações primárias e
diagnóstico das condições de corrosão dos cabos
condutores, incluindo as partes internas, permitindo desta
forma que as equipas de manutenção actuem
preventivamente evitando acidentes e a interrupção do
fornecimento de energia. Esta técnica tem uma aplicação
intensiva em ambientes agressivos como zonas litorais ou
de distribuição possuem controlo e monitorização com
tecnologias avançadas, como sistemas computadorizados e
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), a
protecção principal e as informações para manutenção das
linhas de transmissão são baseadas nos dados fornecidos por
relés ou oscilógrafos.
com incidência de chuva ácida (zonas industriais).
2 LOCALIZADOR DE DEFEITOS POR ONDAS VIAJANTES
2.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
15|
Apesar de estes dispositivos serem extremamente fiáveis e
eficientes no âmbito da protecção, os relés apenas fornecem
informações qualitativas, e dificilmente fornecem
informações quantitativas relevantes para a execução dos
Na ocorrência duma falha numa linha de transmissão radial,
surge um surto de corrente induzindo ondas
electromagnéticas que se propagam nas três fases por toda
extensão da linha.
ARTIGO TÉCNICO
A localização do ponto de defeito consiste em detectar a
diferença de tempo que essas ondas viajantes levam para
e antecipando as acções a tomar (“the aware home”).
chegar aos seus extremos.
Este princípio está representado na figura 1.
a) TIPOS DE CASAS INTELIGENTES
De facto, há problemas com a conceptualização da “casa
b) AS FUNÇÕES DA CASA INTELIGENTE
Actualmente as habitações podem estar equipadas com
sistemas que associam diversas funcionalidades nas áreas de
segurança, conforto, gestão de energia e comunicações.
Funcionalidades principais: detecção de incêndio, intrusão,
inteligente”! Parece haver pouca concordância sobre como
uma casa inteligente deve ser e sobre que tecnologias ela
deve incorporar.
fuga de água ou gás, avisos, comandos e controlo remotos,
“Anything, Anytime, Anywere”.
As capacidades da domótica podem ser um auxiliar precioso
para contornar as dificuldades temporárias ou permanentes,
físicas ou mentais do ser humano. Além disso, estes sistemas
permitem facilitar as tarefas a idosos que assim vêem
minimizados algumas limitações a que estão expostos.
O comprimento da linha L e a velocidade de propagação do
Figura 1 – Principio das ondas viajantes
Figura 2 – Visão geral de um localizador de defeitos por ondas viajantes
surto v fazem parte dos aspectos construtivos da linha, são
valores conhecidos. Medindo a diferença de tempo entre a
chegada das ondas aos pontos A (início da linha) e B (final da
linha) é possível calcular a localização exacta da falha,
através do cálculo do valor de X:
Pela análise da equação (1), concluímos que a precisão da
medida de tempo está directamente relacionada com a
localização exacta da falha. Por isso, os sistemas de
localização de defeitos por ondas viajantes utilizam as
informações de tempo dos satélites do GPS para manter a
(1)
2.2 LOCALIZAÇÃO POR SISTEMA GPS
Um localizador de defeitos por ondas viajantes basicamente
precisão necessária dos seus contadores e sincronizar os
relógios das estações locais.
Assim, cada estação local de um sistema localizador de
defeitos por ondas viajantes recebe dados dos satélites para
a sincronização dos seus contadores, através de uma antena
e receptor GPS. Ao utilizar o GPS é possível manter uma
|16
é composto por um ou mais pares de estações locais,
sensores de campo magnético e antenas GPS (Global
Positioning System) ligados entre si e com a estação
principal, conforme mostra a fig. 2.
contagem de tempo de alta definição com imprecisão menor
que 1μs, permitindo uma localização de defeitos com
incerteza menor que 300 metros, mesmo em linhas com
compensação série.
ARTIGO TÉCNICO
Também na estação local, um processador de sinais recebe
as informações dos sensores de campo magnético instalados
nas fases. Na ocorrência de uma falha, armazena‐se o valor
dos contadores e envia‐se um sinal de informação para a
estação principal.
Nesse momento, a estação principal confirma o sinal de
informação da estação local e armazena os dados do surto,
com os quais o software de análise fará o cálculo da
As bobines Z e Z’ estão interligadas em forma de ponte de
indutâncias como mostra a figura 3, na bobine Z é colocada
uma amostra do cabo original funcionando esta como
distância. Este software de análise também deve ter em
consideração as deformações da onda de surto durante a sua
propagação para melhorar a precisão do cálculo.
Para isso, é comum que se execute um processo de
compensação dessa distorção que é baseado na correcção da
forma de onda do surto recebida das estações locais.
Figura 3 – Princípio de funcionamento do detector de corrosão
referência.
Aos terminais da ponte surge uma tensão de
desbalanceamento cujo a magnitude dessa tensão é
directamente proporcional à secção do cabo condutor
avaliado, já que quanto pior o estado de corrosão do
mesmo, menor será sua condutividade. Consequentemente,
No final do processo, a estação principal indica a distância e
o ponto de referência mais próximo do defeito, bem como a
oscilografia da corrente de sequência zero da falha, através
da qual é possível identificar o tipo de defeito.
3 DETECTOR DE CORROSÃO EM CABOS CONDUTORES
menor será a corrente Foucault e maior será a tensão de
desbalanceamento nos terminais da ponte de indutâncias.
Numa situação em que o cabo se encontre em estado de
corrosão é ainda possível avaliar qual a tensão mecânica que
o condutor pode suportar. Para tal é incorporada uma
câmara com sensor CCD (charged coupled device) que faz o
3.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O funcionamento do detector de corrosão em cabos
condutores é relativamente simples, baseando‐se no
princípio das correntes de Foucault e numa ponte de
registo da imagem para que seja avaliada pelo conjunto dos
dados guardados no sistema.
Através de uma recta ajustada de forma empírica, a qual
depende apenas do material usado (aço ou alumínio),
obtém‐se a percentagem remanescente da secção original
do cabo. Com este dado definido, consegue‐se estimar
indutâncias.
As correntes de Foucault são um fenómeno eléctrico que
ocorre quando um campo magnético variável intercepta um
material condutor fixo ou vice‐versa. O movimento relativo
causa uma corrente de circulação no condutor, que segundo
a Lei de Lenz gera um campo magnético que se opõe ao
também através de forma empírica a tensão mecânica
máxima suportável pelo cabo.
O procedimento de avaliação das condições do condutor é
mostrado na figura 4.
3.2 IMPLEMENTAÇÃO UTILIZANDO UM CARRINHO DE LINHA VIVA
efeito do campo aplicado. Quanto maior for a condutividade
do condutor, mais forte for o campo magnético aplicado ou
mais rápido for o movimento relativo, maior será a corrente
gerada e consequentemente maior o campo que se opõe.
Conforme mostra o esquema da figura 3, ao aplicar um
campo magnético paralelo ao condutor que possui uma
17|
Para executar a inspecção da linha de transmissão, o circuito
mostrado na figura 3 é montando sobre um carrinho de linha
activa, que pode utilizar tanto auto propulsão como ser
velocidade v conhecida, é gerada uma corrente de Foucault
marginal ao condutor, que induz um campo magnético
oposto ao aplicado e que pode ser medido utilizando uma
bobina activa Z’.
ARTIGO TÉCNICO
Além disso, a câmara CCD é posicionada próxima da bobine
activa para registar visualmente as condições do condutor.
Os detalhes do sistema podem ser vistos na figura 5.
O peso do equipamento é de 50 kg e a velocidade
aproximada de 10 m/min, sendo o ângulo máximo de
catenária suportado de 20º.
Na versão com auto‐propulsão, são adicionados 20 kg devido
às baterias que conseguem realizar até 1000 m de inspecção
deslocado por um técnico devidamente treinado para o
serviço em linha activa. As bobines são implementadas
sem recarregar.
Após percorrer a linha, o equipamento emite um relatório
completo e referenciado com as condições do condutor, que
associado às gravações da câmara CCD, identifica as secções
críticas dos condutores. Para cabos ACSR é possível,
inclusive, detectar separadamente a condição dos fios de
Figura 4 – Procedimento para estimar quantitativamente o estado de corrosão de um condutor
através de acopladores indutivos do tipo bipartido que
suportam bitolas entre 160 e 810 mm2.
alumínio e dos fios de aço que compõem o mesmo.
Um exemplo deste relatório pode ser visto na figura 6.
Figura 5 – Detalhes construtivos do sistema detector de corrosão
|18Figura 6 – Informações fornecidas pelo sistema detector de corrosão
ARTIGO TÉCNICO
os enormes transtornos que uma ocorrência deste tipo pode
trazer. Também permite que as equipas de manutenção
4 APLICAÇÕES NO ÂMBITO DA MANUTENÇÃO
tenham tempo hábil para se preparar e mobilizar recursos
para resolver o problema da maneira mais eficiente possível.
Além disso, ao identificar secções específicas da linha com
alto índice de corrosão mas sem perigo de rompimento,
torna‐se possível abordar o problema de forma preditiva,
estudando soluções como substituição dos condutores por
4.1 MANUTENÇÃO CORRECTIVA
As aplicações no âmbito da manutenção correctiva do
localizador de defeitos por ondas viajantes são imediatas.
Com uma configuração simples o sistema é capaz de localizar
curto‐circuitos defeitos fase‐terra e identificar as secções
cabos resistentes à corrosão ou aplicação de produtos anti‐
corrosão em novos cabos do mesmo tipo, de forma a realizar
uma intervenção programada no sistema para a solução do
problema.
5 CONCLUSÕES
afectadas com grande precisão e rapidez. Com uma incerteza
menor que 300 metros, o defeito fica restrito a dois vãos na
maior parte das linhas de transmissão existentes.
Isso significa que a fonte do defeito pode ser localizada com
maior rapidez, muitas vezes numa simples inspecção visual a
partir do solo. Essa informação mais precisa facilita o
A localização de defeitos por ondas viajantes e a detecção de
corrosão são duas técnicas que pretendem disponibilizar
informações quantitativas às equipas de manutenção.
Apesar de os seus princípios já serem conhecidos há muito
tempo, apenas recentemente, através do desenvolvimento
trabalho das equipas de campo, principalmente em áreas
sujeitas a alagamento, regiões montanhosas ou de selva, já
que é possível identificar antes mesmo da saída das equipas
para o campo o melhor local de acesso ao ponto de defeito.
Além de auxiliar na localização dum ponto de defeito que
causou o desligamento da linha, o sistema também pode
de novos materiais e uso de sistemas modernos como o GPS,
foi possível desenvolver equipamentos que gerassem
informações precisas sobre defeitos que ocorrem numa linha
de transmissão.
O resultado é imediato na área de manutenção, já que uma
localização precisa de defeitos traz uma maior eficácia,
identificar fontes de defeitos intermitentes. Como as ondas
viajantes são geradas sempre que há um transitório na linha,
ocorrências de difícil localização como defeitos fase‐terra
causados por falhas em isoladores, presença de vegetação
ou excrementos de pássaros podem ser restritas a uma área
delimitada e estudada detalhadamente em menor tempo,
reduzindo o tempo no deslocamento da equipa e na
identificação do defeito, permitindo a identificação de fontes
intermitentes, um maior tempo para a solução do problema
e a programação na realização dos serviços.
Isso traz benefícios directos tanto para as concessionárias
como para as populações, já que a energia não distribuída
gerando economia de tempo e recursos para as
concessionárias.
4.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA
O detector de corrosão em cabos condutores tem aplicação
engloba duas parcelas: o lucro cessante, que é o prejuízo da
companhia pela energia não facturada e o custo social, o que
a sociedade em geral perde quando há falta de energia.
Apesar de em Portugal não existir um estudo relacionado
com as quebras de energia, em países como o Brasil alguns
estudos apontam que o custo social é da ordem de 35 a 50
voltada para a manutenção preventiva. Ao realizar uma
inspecção aos condutores, é possível obter informações
valiosas sobre o estado de conservação dos cabos.
Através dos dados fornecidos pelo equipamento, como
secção de condutor remanescente e tensão mecânica
suportável, torna‐se relativamente fácil recalcular a carga
19|
vezes o preço médio do kWh facturado, para regiões menos
industrializadas, e de 50 a 100 vezes, para regiões mais
industrializadas.
máxima do sistema. Desta forma, através da restrição
temporária da corrente máxima da linha para valores abaixo
do nominal, evita‐se um possível rompimento do condutor e
ARTIGO TÉCNICO
Por isso, embora os equipamentos tradicionais se
demonstrem eficazes no âmbito da protecção, torna‐se
necessária a aplicação de novas técnicas e equipamentos
para disponibilizar informações quantitativas às equipas de
manutenção, de forma a manter um sistema eléctrico seguro
e confiável.
Bibliografia
[1] Regulamento da Qualidade de Serviço, ERSE – Entidade
Reguladora dos Serviços Energéticos, Março 2006
[2] Motta, S. e Colosimo, E., Impactos da Manutenção e dos
Custos da não Confiabilidade de Equipamentos sobre as
Receitas de Serviços de Transmissão de Energia Eléctrica.
Anais do XVII SNPTEE ‐ Seminário Nacional de Produção e
Transmissão de Energia Eléctrica
[3] Relatório do Comitê Nacional Brasileiro nº B2 da CIGRÉ –
Conference Internationale dês Grands Réseaux
Electrique a Haute Tension, Belo Horizonte, Outubro
2003
[4] REN – Rede Energética Nacional, disponível em
www.ren.pt
[5] Esmo ‐ 95 Proceedings, The Seventh International
Conference on Transmission and Distribution
Construction and Live Line Maintenance, October 29‐
November 3, International Conference on Transmission
and Distribution Construction and Live Line
Maintenance, 1995, Ohio
[6] Documento técnico elaborado pelo Departamento de
Gestão e Economia da Universidade da Madeira
publicado em:
http://www.uma.pt/sbudria/Blackout_project_Jan09.pdf
|20
Imagem adaptada de: www.siemens.com
ARTIGO TÉCNICO José António Beleza Carvalho, Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto
ACCIONAMENTOS EFICIENTES DE FORÇA‐MOTRIZ. NOVA CLASSIFICAÇÃO
1 INTRODUÇÃO
Os motores eléctricos, particularmente o motor assíncrono
de indução, são o tipo de máquina mais utilizada na indústria
em virtude da sua grande versatilidade, gama de potências,
Os motores foram classificados de acordo com o seu
rendimento:
‐ EFF1 – Motores de alto rendimento;
‐ EFF2 – Motores de rendimento aumentado;
‐ EFF3 – Motores sem qualquer requisito especial.
robustez, duração, reduzida manutenção, baixa poluição,
facilidade de produção e custos de aquisição relativamente
baixos. Como qualquer máquina, o motor eléctrico,
responsável pela conversão de energia eléctrica em
mecânica, apresenta perdas. O rendimento (ou eficiência) é
definido como sendo a razão entre a potência de saída (ao
No seguimento da directiva "Eco‐design Directive
(2005/32/CE) “ publicada em 2005 para Produtos que
consomem energia (EUP), a Comissão Europeia aprovou em
Julho de 2009 um regulamento de aplicação dos requisitos
de concepção ecológica para os motores eléctricos, com
nível do veio de saída do accionamento) e a potência
eléctrica absorvida à entrada.
A produção de energia mecânica, através da utilização de
motores eléctricos, absorve cerca de 60% da energia
eléctrica consumida no sector industrial do nosso País, da
qual apenas metade é energia útil. Este sector é, pois, um
efeitos a partir de meados de 2011, dando aos fabricantes de
cerca de 2 anos para garantir que seus produtos cumprem a
referida directiva. O lote 11 da Directiva EUP (Energy Using
Products) descreve as orientações de design, a
compatibilidade ambiental, o impacte ambiental e o
consumo de energia de máquinas / motores eléctricos
daqueles em que é preciso tentar fazer economias,
prioritariamente. Os sistemas de accionamentos têm que ser
abordados como um todo, já que a existência de um
componente de baixo rendimento influencia drasticamente
o rendimento global.
O êxito neste domínio depende, em primeiro lugar, da
rotativos de alto rendimento. A directiva abrange os motores
de 2, 4 e 6 pólos, na gama de potências de 0,75 a 375 kW.
Neste âmbito, os motores passam a ser classificados por:
‐ IE1 (igual a EFF2) – com utilização proibida;
‐ IE2 (igual a EFF1) – com utilização obrigatória;
‐ IE3 (igual a Premium) – com utilização voluntária;
melhor adequação da potência do motor à da máquina que
ele acciona. Quando o regime de funcionamento é muito
variável para permitir este ajustamento, pode‐se equipar o
motor com um conversor electrónico de variação de
velocidade. Outra possibilidade é a utilização dos motores “
de perdas reduzidas”, de “alto rendimento”, ou “elevada
‐ IE4 (ainda não aplicável a accionamentos assíncronos).
2 CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES DE ELEVADA EFICIÊNCIA
A eficiência dos motores está associada a uma redução das
suas perdas, que é conseguida à custa, quer da utilização de
eficiência”, que permitem economias energéticas
consideráveis.
Nos últimos anos, muitos fabricantes de motores investiram
fortemente na pesquisa e desenvolvimento de novos
produtos com o objectivo de colocarem no mercado
motores mais eficientes. O acordo voluntário obtido em
materiais construtivos de melhor qualidade e com melhores
acabamentos, quer por alteração das suas características
dimensionais. Estas perdas são devidas aos diversos
elementos que estão presentes na conversão
electromecânica de energia e podem ser divididas em quatro
tipos:
21|
1999 entre a CEMEP (Associação Europeia de Fabricantes de
Motores Eléctricos) e a Comissão Europeia sobre o
rendimento de motores de 2 e 4 pólos, na gama de
potências 1,1 a 90 kW, foi revisto em 2004.
‐ Perdas eléctricas;
‐ Perdas magnéticas;
‐ Perdas mecânicas;
‐ Perdas parasitas.
ARTIGO TÉCNICO
As melhorias típicas que são efectuadas a nível construtivo
da máquina podem ser visualizadas na Figura 1 e são
As perdas eléctricas são provocadas pela resistência não nula
dos condutores das bobines que ao serem percorridos pela
resumidas na seguinte tabela:corrente provocam perdas caloríficas. As perdas magnéticas
ocorrem nas lâminas de ferro do estator e do rotor devido à
histerese e às correntes de Foucault. As perdas mecânicas
são provocadas pela rotação das peças móveis, ventilação e
atrito do ar. As perdas parasitas são devidas a fugas e
irregularidades de fluxo e, também, distribuição de corrente
Alteração Efectuada Efeito produzido
Tratamento térmico do rotor
Redução da resistência
Tab. 1 – Resumo das alterações nos motores de elevada eficiência
não uniforme.
Para melhorar a eficiência dos motores eléctricos, os
construtores aumentaram a massa de materiais activos
(cobre e ferro) de forma a diminuir as induções, as
densidades de corrente e, assim, reduzir as perdas no cobre
e no ferro. Utilizam‐se chapas magnéticas de perdas mais
Uso de ferro laminado por camada
Redução das perdas no ferro
Melhoria do circuito magnético
Redução das perdas no ferro
Redução das bobines do circuito indutor
Redução das perdas por efeito de Joule
Melhor qualidade dosreduzidas, entalhes especiais em certos casos e reformulou‐
se a parte mecânica, com especial incidência sobre a
ventilação, para reduzir a potência absorvida por esta e
diminuir o nível de ruído. Daí resulta, para idêntica
dimensão, um aumento de peso da ordem de 15%, e de
preço da ordem de 20 a 25%.
Melhor qualidade dos rolamentos
Redução das perdas mecânicas
Maior quantidade de cobreDiminuição de perdas e do calor gerado
Redução do entre‐ferroDiminuição das perdas parasitas
Rotor mais largo Reactância de fugas menorContudo, a melhoria da eficiência, compreendida entre 2 e
4,5%, e do cosφ, permite amortizar rapidamente este
aumento de preço.
g g
Sistema de ventilação melhorado
Diminuição de ruídos e da temperatura
|22Figura 1 – Alterações nos motores para obter elevada eficiência [WEG]
ARTIGO TÉCNICO
1,1 a 90 kW de potência nominal, 50 ou 60 Hz, com 2 e 4
pólos magnéticos, seriam classificados de acordo com os
Apesar de este tipo de motores possuir uma eficiência
melhorada, quando inseridos num sistema, a eficiência total
valores dos respectivos rendimentos.
As classes de rendimento estabelecidas foram as seguintes:
‐ EFF1: Motores de elevado rendimento;
‐ EFF2: Motores de rendimento melhorado;
‐ EFF3: Motores de rendimento normal.
do mesmo sistema depende de todos os outros
componentes que o compõem. Por este motivo, não se deve
apenas investir na compra de um motor de elevada
eficiência, quando existirem problemas de eficiência nos
outros componentes do sistema.
No acordo CE/CEMEP ficou ainda estabelecido que as
vendas, na União Europeia, de motores EFF3 diminuiriam
para metade até 2003.
Este objectivo foi alcançado e a venda de motores EFF3
terminou pouco tempo depois.
Todos os fabricantes que assinaram este acordo ficaram
3 CLASSIFICAÇÃO DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Na Europa a classificação dos motores de corrente alternada
de baixa tensão, foi estabelecida em 1998 com o acordo
voluntário dos principais fabricantes de motores Europeus.
De uma forma resumida, o acordo estabelecido entre a
autorizados a colocar a etiqueta de eficiência nos motores e
em toda a documentação que os acompanhe, o que tornou
mais fácil a identificação da classe do motor.
Comissão Europeia (CE) e o Comité Europeu de Fabricantes
de Máquinas Eléctricas e de equipamentos e sistemas de
Electrónica de Potência (CEMEP) definia que os motores de
Figura 2 – Classes de eficiência de motores [SEW‐Eurodrive]
23|Figura 3 – Etiquetas de eficiência dos motores
ARTIGO TÉCNICO
Com base no acordo voluntário anteriormente referido, foi
também criada uma base de dados europeia EuroDEEM, que
equipamentos de força‐motriz. Este novo regime abrange os
motores de indução trifásicos, de velocidade simples, até
foi elaborada pelo centro de pesquisa da Comissão Europeia
(CE/JRC), com o objectivo de reunir num só suporte as
informações mais importantes sobre os motores eléctricos
disponíveis no mercado. A tabela 2 apresenta os valores
limite para a eficiência dos motores, estabelecidos no acordo
com a CEMEP com base na norma CEI 60034‐2.
375 kW. Entrará em vigor em três fases a partir de meados
de 2011. Sob este novo regime os fabricantes são obrigados
a apresentar a classe e valores de eficiência do motor na
respectiva chapa de características e na documentação do
produto, que deve indicar claramente o método de teste
usado na determinação da eficiência.
kWEFF3
2 e 4 pólosηn (%)
EFF22 e 4 pólosηn (%)
EFF12 pólosηn (%)
EFF14 pólosηn (%)
1,11,52,2
<76,2<78,5<81,0
≥76,2≥78,5≥81,0
≥82,2≥84,1≥85,6
≥83,8≥85,0≥86,4
Tabela 2 – Definição das diversas classes de eficiência. Standard de 1996
34
<82,6<84,2
≥82,6≥84,2
≥86,7≥87,6
≥87,4≥88,3
5,57,5
<85,7<87,0
≥85,7≥87,0
≥88,6≥89,5
≥89,3≥90,1
1115
<88,4<89,4
≥88,4≥89,4
≥90,5≥91,3
≥91,0≥91,8
18,5 <90,0 ≥90,0 ≥91,8 ≥92,2
2230
<90,5<91,4
≥90,5≥91,4
≥92,2≥92,9
≥92,6≥93,2
3745
<92,0<92,5
≥92,0≥92,5
≥93,3≥93,7
≥93,6≥93,9
5575
<93,0<93 6
≥93,0≥93 6
≥94,0≥94 6
≥94,2≥94 7
4 NOVAS NORMAS PARA CLASSIFICAÇÃO DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
75 <93,6 ≥93,6 ≥94,6 ≥94,7
90 <93,9 ≥93,9 ≥95,0 ≥95,0
A União Europeia, através do organismo EU MEPS (European
Minimum Energy Performance Standard), definiu um novo
regime obrigatório para os níveis mínimos de eficiência dos
motores eléctricos que sejam introduzidos no mercado
europeu. O objectivo visa reduzir o consumo de energia e
outros impactos ambientais negativos de produtos que
|24
consomem energia eléctrica. Ao mesmo tempo, pretende‐se
melhorar a uma escala global o nível de harmonização
regulamentar em assuntos relacionados com a eficiência emFigura 4 – Chapa de características de motor ABB, de acordo com as
novas normas
ARTIGO TÉCNICO
comparáveis se forem medidos utilizando o mesmo método.
A norma CEI/EN 60034‐30:2008 define três classes de
O organismo EU MEPS baseia‐se em duas normas CEI. A
norma CEI/EN 600034‐2‐1, disponível desde Setembro de
eficiência IE (International Eficiency) para motores
assíncronos de indução trifásicos, rotor em gaiola de esquilo,
e velocidade simples:
‐ IE1: Eficiência Standard (EFF2 do antigo sistema Europeu
de classificação)
‐ IE2: Eficiência Elevada (EFF1 do antigo sistema Europeu
2007, introduz novas regras relativas aos métodos de teste
que devem ser usados na determinação das perdas e da
eficiência dos motores eléctricos.
A norma CEI/EN 600034‐30,disponível desde Outubro de
2008, especifica as classes de eficiência que devem ser
adoptadas.
de classificação e idêntica à EPAct nos EUA para motores
de 60Hz)
‐ IE3: Eficiência Premium (idêntica ao "NEMA Premium"
nos E.U.A. para motores de 60Hz)
‐ IE4: futuramente o nível de eficiência superior a IE3
Os níveis de eficiência definidos na norma CEI/EN 60034‐
A norma CEI/EN 600034‐2‐1:2007 define duas formas de
determinar a eficiência dos motores eléctricos, o método
directo e os métodos indirectos. A norma especifica os
seguintes parâmetros para determinar a eficiência pelo
método indirecto:
‐ Temperatura de referência;
30:2008 baseiam‐se em métodos de ensaio especificados na
norma CEI/EN 600034‐2‐1:2007.
Comparando com as anteriores classes de rendimento
Europeias, definidas pelo acordo CEMEP (norma CEI/EN
60034‐2:1996), o leque foi ampliado.
‐ Três opções para determinar as perdas adicionais em
carga: medição, estimativas e cálculo matemático.
Os valores de eficiência resultantes diferem daqueles
obtidos sob o padrão anterior de teste baseados na norma
CEI/EN 60034‐2:1996.
Deve‐se notar que os valores de eficiência só são
25|
Figura 5 – Novas classes de eficiência de motores [SEW‐Eurodrive]
ARTIGO TÉCNICO
A norma CEI/EN 60034‐30 abrange quase todos os motores
(por exemplo: motores standard, motores para ambientes
‐ Motores feitos exclusivamente para funcionarem
imersos em líquidos.
perigosos, motores para embarcações e marinas, motores
usados como freio), nomeadamente:
‐ Motores de velocidade simples, trifásicos, 50 Hz e 60 Hz
‐ Motores de 2, 4 ou 6 pólos
‐ Motores com potência nominal entre 0,75 ‐ 375 kW
‐ Motores de tensão nominal até 1000 V
‐ Motores totalmente integrados em máquinas que não
podem ser testados separadamente da máquina (por
exemplo, bombas, ventiladores ou compressores).
‐ Motores especificamente concebidos para funcionarem
a altitudes superiores a 1000 metros. Onde as
temperaturas do ar possam ultrapassar os 40 °C. Em
‐ Motores do tipo Duty S1 (funcionamento em contínuo)
ou S3 (funcionamento intermitente ou periódico) com
um factor de duração cíclica nominal de 80 porcento ou
superior.
Os motores que estão excluídos das normas CEI/EN 60034‐30
são os seguintes:
temperaturas máximas superiores a 400 °C. Onde a
temperatura ambiente for inferior a ‐15 °C (qualquer
motor) ou inferior a 0 °C (motores refrigerados a ar).
Onde a temperatura da água de arrefecimento na
entrada de um produto é inferior a 5 °C ou superior a 25
°C. Em atmosferas potencialmente explosivas, tal como
‐ Motores feitos exclusivamente para funcionarem como
conversores.
definido na Directiva 94/9/CE.
IE Classes – 4 pole
Figura 6 – Novas classes IE de eficiência de motores eléctricos
|26
ARTIGO TÉCNICO
5 CONSIDERAÇÕES FINAISNa tabela 3 apresenta‐se os valores limite para a eficiência
dos motores com base na norma CEI 60034‐30:2008,e CEI/EN
A produção de energia mecânica, através
da utilização de motores eléctricos,
absorve cerca de 60% da energia eléctrica
consumida no sector industrial do nosso
País, da qual apenas metade é energia
útil. Este sector é, pois, um daqueles em
600034‐2‐1.
Tabela 3– Definição das diversas classes de eficiênciaNormas CEI 60034‐30:2008,e CEI/EN 600034‐2‐1 [ABB]
que é preciso tentar fazer economias,
prioritariamente. Os sistemas de
accionamentos electromecânicos têm que
ser abordados como um todo, já que a
existência de um componente de baixo
rendimento influencia drasticamente o
rendimento global. Os pontos
fundamentais em que se deve intervir são
os seguintes:
‐ Dimensionar correctamente os
equipamentos de força motriz,
fazendo os motores funcionar com
cargas da ordem dos 70 a 80%.
‐ Adaptar a velocidade do motor às
necessidades do processo, utilizando
sempre que necessário dispositivos
electrónicos de variação de
velocidade.
‐ Atender às necessidades de
manutenção dos motores, que são
essencialmente a limpeza da carcaça,
a fim de reduzir a temperatura, e
nalguns casos a lubrificação dos
rolamentos.
‐ Utilizar os novos motores de “alto
rendimento”, que já provaram a sua
competitividade apesar do seu custo
superior, devendo‐se ponderar
sempre que necessário a sua
utilização.
27|
Figura 7 – Variação do rendimento com a potência. [SEW‐Eurodrive]
ARTIGO TÉCNICO
A União Europeia, através do organismo EU MEPS (European
Minimum Energy Performance Standard) definiu um novo
A implementação das novas normas em cada estado
membro de EU será realizada em três fases:
regime obrigatório para os níveis mínimos de eficiência dos
motores eléctricos que sejam introduzidos no mercado
europeu. O novo regime abrange motores de indução
trifásicos até 375 kW, de velocidade simples. Entrará em
vigor em três fases a partir de meados de 2011. Sob este
novo regime os fabricantes são obrigados a apresentar os
‐ Fase 1: até 16 de Julho de 2011. Todos os motores
devem satisfazer o nível de eficiência IE2;
‐ Fase 2: até 1 de Janeiro de 2015. Todos os motores com
uma potência nominal entre 7,5 ‐ 375 kW devem
satisfazer o nível de eficiência IE3 ou o nível IE2 se
equipados com um variador electrónico de velocidade;
valores IE (International Eficiency) classe de eficiência nas
placas do motor e na documentação do produto.
O organismo EU MEPS assenta em duas normas CEI. A norma
CEI/EN 600034‐2‐1, disponível desde Setembro de 2007,
introduz novas regras relativas aos métodos de teste que
devem ser usados na determinação das perdas e da
‐ Fase 3: até 1 de Janeiro de 2017. Todos os motores com
uma potência nominal entre 0,75‐375 kW devem
satisfazer o nível de eficiência IE3 ou o nível IE2 se
equipados com um variador electrónico de velocidade.
Bibliografia
eficiência dos motores eléctricos. A norma CEI/EN 600034‐
30,disponível desde Outubro de 2008, especifica as classes
de eficiência que devem ser adoptadas. De acordo com estas
normas os motores passam a ser classificados por:
‐ IE1 (equivalente a EFF2 na norma CEI/EN 600034‐2:1996)
– com utilização proibida;
[1] BELEZA CARVALHO, J. A., MESQUITA BRANDÃO,
Eficiência Energética em Equipamentos de Força Motriz.
Jornadas Luso‐Brasileiras de Ensino e Tecnologia em
Engenharia. ISEP, Porto, Fevereiro de 2009.
[2] BELEZA CARVALHO, J. A., MESQUITA BRANDÃO, R. F.,
‐ IE2 (equivalente a EFF1 na norma CEI/EN 600034‐2:1996)
– com utilização obrigatória;
‐ IE3 (Premium) – com utilização voluntária;
‐ IE4 (ainda não aplicável a accionamentos assíncronos).
Os motores de eficiência (IE1) não podem ser colocados no
mercado europeu a partir de 16 de Junho de 2011. Até
Efficient Use of Electrical Energy in Industrial
Installations. 4TH European Congress Economics and
Management of Energy in Industry. Porto, Novembro de
2007.
[3] CARLOS GASPAR, Eficiência Energética na Industria‐
ADENE, Cursos de Utilização Racional de Energia, 2004.
aquela data todos os novos motores em avaliação na Europa
terão de cumprir a eficiência IE2.
As regras não se aplicam fora da Europa. Por isso, será
possível que os fabricantes produzam motores com
eficiência IE1 para os mercados que não exijam estes
requisitos mínimos de eficiência.
[4] BELEZA CARVALHO, J. A., MESQUITA BRANDÃO, R. F.
Eficiência Energética em Equipamentos de Força‐Motriz.
Revista Neutro à Terra Nº 3, Abril de 2009.
[5] ABB, Low Voltage Industrial Performance Motors.
Catálogo ABB 2009.
[6] WEG, Catálogo de Motores Eléctricos, disponível em
A conformidade com os padrões de eficiência exigidos é
verificada por ensaios. Cabe a cada estado membro da UE a
vigilância relativa aos procedimentos de verificação e
implementação das normas.
http://www.weg.com.br/
|28
ARTIGO TÉCNICO António Manuel Luzano de Quadros Flores, José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto
DETECÇÃO DE AVARIAS EM MOTORES ASSÍNCRONOS DE INDUÇÃO
RESUMO
O motor assíncrono de indução é, de facto, a máquina
actualmente preferida para a grande maioria dos
accionamentos, graças à sua fiabilidade, robustez e baixo
2 CASO EM QUE A AVARIA PROVOCA PARAGEM DO MOTOR
Quando a avaria leva à paragem do motor o diagnóstico
deve atender às especificidades de acessibilidade e
dimensão numa primeira fase.
custo. Dado que ocupa um lugar preponderante no processo
produtivo têm‐se desenvolvido diversos métodos de detecção
de avarias que permitem diagnosticar qualquer tipo de
defeito e quantificar o seu grau de severidade.
1 INTRODUÇÃO
Não é demais lembrar, que o primeiro passo numa situação
de paragem de um motor, deve iniciar não, pela análise do
motor, como parece lógico, mas pela análise das grandezas
de alimentação do mesmo e do bom estado das protecções
eléctricas, fusíveis e relé térmico.
De seguida devem ser levados a cabo testes eléctricos e
Quando se aborda a temática do diagnóstico de avarias dos
motores de indução não podemos deixar de ter presente
que a forma de tratar o assunto está intimamente ligada à
dimensão da máquina, à sua localização e à função que
desempenha no processo em que está inserida.
mecânicos fundamentais:
‐ Verificação dos valores das resistências dos
enrolamentos que deverão apresentar valores
semelhantes nas três fases; medição da resistência de
isolamento entre enrolamentos e entre os enrolamentos
Assim, como é óbvio, os custos de paragem de um motor de
grande dimensão podem justificar a existência dos meios de
diagnóstico mais sofisticados, no sentido de evitar a
interrupção de serviço.
Por outro lado, motores de menor dimensão podem
também desempenhar um papel tal que a sua interrupção
e a carcaça da máquina.
Os resultados destes testes podem dar indicações úteis
relativamente à existência de curto‐circuitos entre
espiras e entre espiras e a massa. Além disso, testa
também a possibilidade do circuito eléctrico de um
enrolamento estar interrompido.
pode ter custos elevadíssimos de reinicialização do processo,
como por exemplo, no caso de linhas de produção em que o
processo inclui accionamentos que estão relacionados com a
formação e solidifição da alma condutora dos cabos
eléctricos. Se houver uma paragem súbita o metal solidifica
ao longo do processo sendo necessário desmontar todo um
‐ No caso do veio do rotor estar acessível, rodá‐lo para
verificar se existe atrito anormal ou demasiada prisão,
analisando‐se assim, se o rotor atrita no estator, se a
carga oferece demasiado binário resistivo e se os
rolamentos estão gripados.
sistema complexo levando à perda de produção de várias
horas ou dias.
A acessibilidade pode ser o factor determinante na
estratégia de diagnóstico, como é o caso de ventiladores em
condutas, bombas submersíveis ou máquinas em ambientes
perigosos.
Além dos testes acima descritos, não é de desprezar a
verificação da existência de “cheiro a queimado” junto ao
motor que pode indiciar um sobreaquecimento da máquina
com consequente deteriorização dos isolamentos
nomeadamente dos vernizes utilizados.
29|
O método de diagnóstico a implementar depende também
do facto da máquina ter parado por avaria ou continuar em
funcionamento.
ARTIGO TÉCNICO
figura de Lissajou em forma de circunferência dada pelas
componentes do vector de Park simplificadas:
3 CASO EM QUE A AVARIA NÃO PROVOCA PARAGEM DO MOTOR
(3)
(4)
Sendo iM o valor máximo da corrente por fase (A), ω a
A avaria que não obriga à paragem do motor pode
manifestar‐se de diversas formas como aumento de
temperatura, perda de potência, binário ou velocidade
oscilantes, aumento de consumo, ruído, vibração, etc..
Nesse caso, os métodos indirectos de diagnóstico podem ser
úteis na identificação do tipo de avaria podendo mesmo
frequência angular (rad/s) e t a variável tempo (s).
A representação XY das componentes do Vector de Park
permite detectar a existência de espiras em curto‐circuito
nos enrolamentos do estator (Fig. 1).
Este método de diagnóstico “on‐line” baseia‐se no
aparecimento de uma forma elíptica da representação XY
constituir um meio de acompanhamento da sua evolução,
controlando o nível de severidade até ser possível uma
interrupção programada para reparação.
Para esse efeito, têm sido desenvolvidos vários métodos que
recorrem à monitorização de diversas grandezas associadas
ao funcionamento do motor, como por exemplo, a
das componentes do Vector de Park da corrente do motor,
cujo alongamento elíptico é proporcional ao grau de
severidade da avaria e a orientação do eixo maior está
associada à fase avariada [1].
É de referir que a representação das componentes do vector
de Park da corrente de alimentação do motor sem avaria
intensidade de corrente de alimentação, o fluxo magnético,
as vibrações, o ruído, o binário, a velocidade e a
temperatura.
Seguidamente serão apresentados alguns métodos de
diagnóstico mais utilizados na pesquisa de avarias eléctricas
no estator e no rotor, assim como de avarias mecânicas no
(Fig. 1 – esquerda), não é uma circunferência perfeita devido
à existência de harmónicos na rede.
rotor, nos rolamentos e na carga mecânica acoplada.
3.1 DIAGNÓSTICO DE AVARIAS ELÉCTRICAS
3.1.1 AVARIAS NO ESTATOR
A detecção de espiras em curto‐circuito nos enrolamentos
do estator pode ser feita por análise das correntes de
alimentação do motor representadas a duas dimensões a
partir da mudança de referencial do sistema trifásico para o
sistema de coordenadas P Q através da transformada de
Park.Figura 1‐ Vector de Park da corrente de alimentação de um motor:
sem avaria (esquerda) e com curto‐circuito de 18 espiras do estator (direita) [1]
3.1.2 AVARIAS NO ROTOR
3.1.2.1 MÉTODO DAS COMPONENTES ESPECTRAIS DA CORRENTE
A detecção de barras do rotor partidas ou fissuradas pode
As componentes do vector de Park iD e iQ podem ser obtidas
das correntes de alimentação i1, i2 e i3 a partir das seguintes
expressões:
(1)
estator (direita) [1]
|30
ser feita através da inspecção das componentes espectrais
da corrente absorvida pelo motor [2] nas seguintes
frequências:
(5)
(2)
No caso de um sistema de alimentação ideal com cargas
equilibradas, obtêm‐se a representação no plano XY de uma
ARTIGO TÉCNICO
Sendo fSB a frequência (Hz) das bandas laterais resultantes da
avaria no rotor, s o deslizamento (%) e f a frequência da
tensão de alimentação (50 Hz).
Na Figura 2 é fácil identificar o aparecimento de bandas
laterais que surgem nas frequências características
correspondentes à ruptura de espiras (“barras”) do circuito
rotórico.
3.2 DIAGNÓSTICO DE AVARIAS MECÂNICAS
3.2.1 DEFEITO DE ALINHAMENTO
Figura 4 – Detecção de defeito no circuito rotórico através da medição do fluxo magnético: espectro de frequências do campo
magnético de fugas [3]
O defeito de alinhamento do rotor traduz‐se no facto da
folga entre o rotor e o estator (“entreferro”) não ser
constante ao longo de toda a periferia do rotor, originando
variações da relutância do circuito magnético com a rotação
do rotor e consequente formação de harmónicos na força
3.1.2.2 MÉTODO DAS COMPONENTES ESPECTRAIS DO FLUXO DE FUGAS
A aquisição de dados do campo magnético de fugas com
Figura 2 – Espectro de frequências da corrente absorvida pelo motor mostrando claramente a existência de bandas laterais que
indiciam uma avaria nas barras do rotor [2]
magnetomotriz.
Daí resulta o aparecimento de frequências típicas deste
fenómeno no espectro do fluxo de fugas do motor, como
evidencia a Figura 5, que servem de meio de diagnóstico
deste defeito [4].
vista à análise do seu espectro pode ser feita facilmente
colocando sensores de campo magnético no exterior da
máquina como mostra a Figura 3.
O defeito devido a barras do rotor defeituosas também pode
Figura 3 – Detecção de defeito no circuito rotórico através da medição do fluxo magnético: motor com transdutor de fluxo
magnético [3]
31|
ser detectado por identificação de determinadas frequências
no espectro do campo magnético de fugas medido no
exterior da máquina (Figura 4) [3]
Figura 5 – Detecção de defeito de alinhamento do rotor: defeito de alinhamento longitudinal (figura esquerda em cima);
desalinhamento axial (figura direita em cima); espectro de frequências da corrente de alimentação revelando o defeito de alinhamento do rotor, excentricidade estática (“SE”) (figura em
baixo )[4].
ARTIGO TÉCNICO
3.2.2 DEFEITOS NOS ROLAMENTOS conhece a sua composição em funcionamento normal [6].
Sendo os rolamentos a causa referenciada que provoca
maior taxa de avarias no motor de indução, têm‐se
desenvolvido diversas técnicas de detecção deste tipo de
defeito recorrendo a diferentes métodos de análise espectral
da corrente de alimentação e de vibrações mecânicas.
Os defeitos nos rolamentos podem ser detectados a partir da
análise do espectro de frequências da corrente do motor
como evidencia a Figura 6.
Também neste caso surgem novas frequências que
evidenciam a existência de defeito nos rolamentos assim
como o seu nível de severidade [5].Figura 7 – Utilização de acelerómetros para aquisição de dados de
vibração de um ventilador [6]
Figura 8 – Amplitude das componentes espectrais do binário (Nm) para o caso do mesmo ventilador [6]
A monitorização do valor eficaz da corrente de alimentação
do motor de um elevador pode fornecer indicações úteis
relativamente a variações de carga que indiciam a existência
de defeitos nas partes mecânicas accionadas.
O caso apresentado na Figura 9 e 10 ilustra a detecção de um
defeito existente nos dentes da roda dentada de um redutorFigura 6 – Avarias nos rolamentos e sua detecção: defeito no anel interior (figura esquerda em cima); defeito no anel exterior (figura direita em cima); decomposição em frequências da corrente de
3.2.3 DEFEITOS NA CARGA ACCIONADA
A Figura 7 apresenta o caso da aplicação de acelarómetros
do tipo “sem fim” [7].direita em cima); decomposição em frequências da corrente de
alimentação do motor mostrando o espectro no caso de um motor saudável e no caso de existir um defeito nos rolamentos (figura em
baixo) [5].
|32
para aquisição de dados de vibração de um ventilador.
A análise das componentes espectrais de vibração e de
binário (Figura 8 ) pode ser um meio complementar de apoio
ao diagnóstico de um sistema electromecânico do qual se
Figura 9 – Detecção de defeitos nas rodas dentadas do redutor de um elevador: motor de elevador com redutor de velocidade
acoplado (esquerda); roda dentada do redutor (direita) com dente defeituoso [7]
ARTIGO TÉCNICO
Bibliografia
[1] A. J. Marques Cardoso, S. M. A. Cruz, D. S. B. Fonseca,
"Inter‐turn stator winding fault diagnosis in three‐phase
induction motors, by Park's vector approach", IEEE
Transactions on Energy Conversion, vol. 14, pp. 595‐598,
1999.
[2] G G A t C J V hi E R G l "A t
4 CONCLUSÕES
Apesar do motor de indução ser considerado uma máquina
robusta e muito fiável está sujeito a diversos tipos de avarias
[2] G. G. Acosta, C. J. Verucchi, E. R. Gelso, "A current
monitoring system for diagnosing electrical failures in
induction motors", Mechanical Systems and Signal
Processing, vol. 20, pp. 953‐965, 2006.
[3] A. Yazidi, H. Henao, G. A. Capolino, "Broken rotor bars
fault detection in squirrel cage induction machines", IEEE
I t ti l C f El t i M hi d
Figura 10 – Valor eficaz da corrente de alimentação do motor [7]
causadas principalmente pelo envelhecimento, desgaste e
fadiga mecânica dos materiais.
Dado o seu importante papel, muitos trabalhos de
investigação têm sido feitos oferecendo metodologias para
um diagnóstico cada vez mais eficiente.
A aplicação destas técnicas em ambiente fabril tem as suas
International Conference on Electric Machines and
Drives, 2005, pp. 741‐747.
[4] L. Xiaodong, W. Qing, S. Nandi, "Performance analysis of
a three‐phase induction machine with inclined static
eccentricity", IEEE Transactions on Industry Applications,
vol. 43, pp. 531‐541, 2007.
[5] M Bl dt P G j B R i G R t i "M d l flimitações devido a diversos factores, como por exemplo, a
existência de poluição harmónica proveniente de outras
máquinas e a falta de registos históricos das componentes
espectrais.
As ferramentas de diagnóstico apresentadas não são
invasivas e podem ser aplicadas durante o funcionamento
[5] M. Blodt, P. Granjon, B. Raison, G. Rostaing, "Models for
bearing damage detection in induction motors using
stator current monitoring," IEEE International
Symposium on Industrial Electronics, 2004, pp. 383‐388
vol. 1.
[6] E. Wiedenbrug, D. Doan, "Comparison of duct‐mounted
vibration and instantaneous airgap torque signals fornormal, contribuindo para uma manutenção preventiva
eficiente através da monitorização regular do motor.
Além disso, se criteriosamente utilizadas, constituem uma
mais‐valia, melhorando a eficiência da equipa de
manutenção e minimizando os custos de indisponibilidade e
de interrupção.
vibration and instantaneous airgap torque signals for
predictive maintenance of vane axial fans", International
Conference on Measurement and Control, 2004, pp. 209‐
213.
[7] A. Q. Flores, A. J. M. Cardoso, J. B. Carvalho, "The
induction motor as a mechanical fault sensor in elevator
systems " apresentado na conferência “11CHLIE” 11ªAssim, para além da sua função principal de fornecer energia
mecânica à carga, o motor de indução pode desempenhar
um segundo papel, como transdutor eficaz e
permanentemente ligado, ajudando a detectar avarias no
seu interior e também na carga mecânica a ele acoplada.
systems apresentado na conferência 11CHLIE , 11ª.
Conferencia Hispano‐Lusa de Ingeniería Eléctrica,
Saragoça, Espana, 2009.
33|
ARTIGO TÉCNICO
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ARTIGO TÉCNICO Sérgio Filipe Carvalho Ramos , Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto
FIBRA ÓPTICA: NOVAS AUTO‐ESTRADAS DE TELECOMUNICAÇÕES EM URBANIZAÇÕES
RESUMO
“…O Manual ITUR define as condições de elaboração de
projectos e construção da rede de tubagem e redes de cabos
em urbanizações, garantindo a segurança de pessoas e bens
Este novo enquadramento regulamentar que estabelece as
regras para o projecto, instalação, e exploração das
instalações, reveste‐se como um elemento promotor das
novas mudanças verificadas ao nível das técnicas e
tecnologias de telecomunicações.
e a defesa do interesse publico.
As regras técnicas de projecto e instalação das ITUR devem
ser entendidas como objectivos mínimos a cumprir, podendo
os intervenientes prever outras soluções, desde que
devidamente justificadas, tendo sempre em vista soluções
tecnicamente mais evoluídas.”
Com efeito, uma das especificações da 1ª edição do Manual
ITUR – PRIVADA será a da obrigação de instalação de
cablagem de Par de Cobre (PC), Cabo Coaxial (CC) e Fibra
Óptica (FO), proporcionando num futuro próximo a oferta de
serviços de nova geração a velocidades de transmissão e
larguras de banda cada vez maiores.
1 INTRODUÇÃO
A 1ª edição do Manual ITUR (Infra‐estruturas de
Telecomunicações em Urbanizações), na qual o
Departamento de Engenharia Electrotécnica do Instituto
Em particular, a fibra óptica constitui já hoje, um pilar basilar
na revolução das tecnologias de telecomunicações que
entrarão, naturalmente, pelas nossas casas.
O presente artigo visa, sucintamente, expor e reflectir sobre
a importância da fibra óptica nas infra‐estruturas de
telecomunicações em urbanizações.
Superior de Engenharia do Porto teve uma participação
activa como consultor externo, foi extraordinariamente
inovador tanto em conceitos de infra‐estrutura como de
equipamentos e respectivas especificações. A defesa dos
interesses dos consumidores de comunicações electrónicas
que passa por infra‐estruturas de telecomunicações
2 ENQUADRAMENTO LEGISLATIVO
Decorrente do crescimento económico verificado em
meados da década de 80 do século passado, o que
promoveu um aumento galopante ao nível da construção em
modernas, fiáveis e adaptadas aos serviços dos operadores
públicos foi devidamente salvaguardada.
A 1ª Edição do Manual ITUR constitui a concretização de um
desejo há muito esperado pois, até então, havia um vazio
legal no que se refere ao projecto e execução deste tipo de
instalações que eram, essencialmente, baseados no
Portugal, foram fixadas as regras básicas, com o objectivo de
dotar os edifícios de infra‐estruturas de telecomunicações,
designadamente telefone, telex e dados, com acesso através
de redes físicas, mediante a publicação do DL 146/87 –
Instalações Telefónicas de Assinante (ITA). Ao abrigo do
disposto no n.º 1 do artigo 1.º do DL 146/87 o Decreto
conhecimento empírico armazenado ao longo dos anos pelos
projectistas, instaladores e pelo operador que actuava em
regime de monopólio, a Portugal Telecom, detentora da
exploração das infra‐estruturas de telecomunicações em
urbanizações. Esta nova legislação veio, assim, impor regras
claramente definidas para as infra‐estruturas de
Regulamentar n.º 25/87, de 8 de Abril, vem aprovar e
publicar o Regulamento de Instalações Telefónicas de
Assinante (RITA), que estabeleceu as condições técnicas a
que deveriam obedecer os projectos, as instalações e a
conservação das infra‐estruturas de telecomunicações, bem
como os procedimentos legais a seguir para a elaboração de
35|
telecomunicações em loteamentos quer sejam de âmbito
privado ou público.
projectos e solicitação de vistorias às instalações executadas.
O Regulamento RITA esteve em vigor durante 13 anos!
ARTIGO TÉCNICO
O desenvolvimento das actividades económicas, os avanços
tecnológicos, assim como as novas exigências emergentes do
Os diversos operadores têm tido um papel meritório no que
respeita aos grandes investimentos realizados no
estabelecimento de medidas legislativas que determinaram
a liberalização do sector das telecomunicações em Portugal,
impuseram a necessidade de formular novas regras para a
instalação das infra‐estruturas de telecomunicações em
edifícios, bem como para as actividades de certificação das
instalações e avaliação de conformidade de infra‐estruturas,
estabelecimento de infra‐estruturas de forma a dar uma
resposta cabal às necessidades de operacionalidade e de
inovação de serviços aos consumidores empresariais e
domésticos.
Os diversos operadores têm seguido uma estratégia de
propor e fornecer aos seus clientes “pacotes” de serviços de
materiais e equipamentos.
Em Abril de 2000 foi publicado o DL 59/2000, o qual
estabeleceu o regime ITED e respectivas ligações às redes
públicas de telecomunicações, assim como o regime de
actividade de certificação das instalações e avaliação de
conformidade de materiais e equipamentos. Relativamente
telecomunicações. A oferta desses serviços (“Triple Play”),
disponibiliza numa única plataforma:
‐ Telefone (voz);
‐ Internet de banda larga (dados);
‐ “vídeo on demand” e Televisão
Do ponto de vista económico, estes serviços disponibilizados
às infra‐estruturas de telecomunicações em urbanizações
nada foi feito, continuando a elaboração dos projectos com
base na informação, não oficial, de regras de boa prática
fornecidas pela Portugal Telecom.
O rápido desenvolvimento e crescimento do “mundo” das
comunicações electrónicas e o aparecimento de novos
pelos operadores poderão ser vantajosos na medida em que
os clientes, tendencialmente, pagarão menos pelo conjunto
de todos os serviços do que pagariam por eles em separado.
Assim, e para que estes serviços possam chegar ao
consumidor final, é necessário criar e dotar as infra‐
estruturas de telecomunicações que suportem tais serviços.
produtos e serviços, cada vez mais inovadores e com
maiores larguras de banda, impôs a necessidade imperiosa
de preparar e dotar os edifícios com infra‐estruturas capazes
de satisfazer essas novas exigências.
Após 5 anos da edição do Manual ITED, é publicada a 2ª
edição desse mesmo Manual acompanhado, desta feita, da
Dada a crescente tendência dos operadores chegarem aos
diversos clientes em fibra óptica a extensão desta tecnologia
entrará pelas nossas casas de forma a dinamizar e
proporcionar cada vez melhores serviços de
telecomunicações.
1ª edição do Manual ITUR, decorrentes do novo
enquadramento criado pelo DL 123/1009 com as alterações
conferidas na redacção do DL 258/2009.
Foi, assim, dado um passo importante e há muito reclamado,
no estabelecimento de regras claras e precisas para a
elaboração do projecto e execução da nova geração de infra‐
4 ITUR – CARACTERIZAÇÃO
Ao abrigo do definido no Artigo 28º do DL 123/2009 as infra‐
estruturas de Telecomunicações em Urbanizações são,
genericamente, constituídas por:
1. Espaços para a instalação de tubagem, cabos, caixas e
estruturas de telecomunicações.
3 PARA QUÊ NOVAS INFRA‐ESTRUTURAS DE TELECOMUNICAÇÕES?
Vivenciamos uma época de uma autêntica “revolução
tecnológica” ao nível da oferta de novos serviços de
câmaras de visita, armários para repartidores e para
instalação de equipamentos e outros dispositivos;
2. Rede de tubagens ou tubagem para a instalação dos
diversos cabos, equipamentos e outros dispositivos,
incluindo, nomeadamente, armários de
telecomunicações, caixas e câmaras de visita;
|36
telecomunicações, subsequentes da ávida procura por cada
vez maiores larguras de banda.
3. Cablagem, nomeadamente, em par de cobre, em cabo
coaxial e em fibra óptica para ligação às redes públicas
de comunicações;
ARTIGO TÉCNICO
4. Sistemas de cablagem do tipo A;
5. Instalações eléctricas de suporte a equipamentos e
A bainha tem um índice de refracção superior ao do núcleo,
impedindo desta forma a fuga da luz para o exterior por um
sistema de terra;
6. Sistemas de cablagem para uso exclusivo do loteamento,
urbanização ou conjunto de edifícios, nomeadamente
domótica, videoportaria e sistemas de segurança.
Nas ITUR há a distinguir claramente dois tipos de infra‐
estruturas de Telecomunicações em Loteamentos:
mecanismo que pode ser descrito, em primeira
aproximação, como a reflexão total na superfície de
separação. A bainha é revestida com um polímero para
proteger a fibra de eventuais danos.
A utilização da FO apresenta claramente várias vantagens em
comparação com a utilização dos cabos metálicos,
‐ As ITUR Públicas, situadas em áreas públicas, as quais são
obrigatoriamente constituídas por tubagem;
‐ As ITUR Privadas, situadas em conjuntos de edifícios, as
quais são constituídas por tubagem e cablagem.
Nos loteamentos de iniciativa pública (infra‐estrutura de
acesso de comunicações electrónicas a um conjunto de
designadamente:
‐ Grande Capacidade de Transmissão: um sistema de
transmissão por FO pode apresentar uma largura de
banda na ordem das centenas de GHz, o que é
equivalente a mais de 6.000.000 canais telefónicos
convencionais;
edifícios integrando um domínio municipal – Artigo 31º do
DL 123/2009) são basicamente projectados e executados
rede de tubagem e caixas de passagem para a instalação
futura das respectivas cablagens pelos diversos operadores
de telecomunicações, bem como a instalação de caixas de
visita multi‐operadores (CVM), cabendo aos respectivos
‐ Longas Distâncias de Transmissão: permite enviar sinais
(luminosos) a algumas dezenas de quilómetros sem
necessidade de regeneração de sinal. Apresentam, pois,
níveis de atenuação muito baixos, normalmente 10.000
vezes inferior aos cabos de par de cobre;
‐ Imunidade: apresentam imunidade total às
municípios a gestão e conservação dessas infra‐estruturas.
Nos loteamentos de natureza Privada (ITUR que integram
conjuntos de edifícios de acesso restrito – Artigo 32º do DL
123/2009) são detidas em compropriedade por todos os
proprietários cabendo‐lhes a si, ou à respectiva
administração, a sua gestão e conservação. Estas infra‐
interferências electromagnéticas, o que significa que os
dados não serão corrompidos durante a transmissão;
‐ Segurança: as FO não irradiam qualquer sinal para o
ambiente exterior (no seu modo de funcionamento
normal). Apresentam, assim, imunidade a qualquer
tentativa de intrusão. Do ponto de vista da
estruturas além de serem constituídas por redes de tubagem
e caixas de visita são ainda constituídas por um Armário de
Telecomunicações de Urbanização (ATU) que faz a fronteira
entre a entrada dos operadores e a rede ITUR e de cablagem
associada às três tecnologias exigidas: Par de Cobre, Cabo
Coaxial e Fibra Óptica.
Compatibilidade Electromagnética (CEM) não causam
perturbação nos equipamentos electrónicos
circundantes.
‐ Leves e Compactos: os cabos de FO apresentam um
volume e peso mais baixo que os cabos de comunicações
em cobre. A título ilustrativo, um cabo composto por 864
5 MANUAL ITUR – FIBRA ÓPTICA – NOVO PARADIGMA
De uma forma sucinta, uma fibra óptica (FO) é constituída
por um fio muito fino de material transparente,
normalmente de vidro (por vezes de material plástico), que
fibras apresenta um diâmetro aproximado de uma cabo
de 100 pares de cobre.
Não obstante todas estas valências a FO apresenta, ainda
assim, algumas desvantagens, designadamente:
‐ Necessidade de Pessoal Especializado: ao nível da
instalação, operação e manutenção de cablagens de FO
37|
transmite luz a longa distância.
A fibra tem um núcleo central, onde a luz é “guiada”,
revestido de uma, ou mais, bainhas transparentes.
são necessários técnicos especializados, designadamente
no que se refere aos aspectos relacionados com a junção,
terminação e ensaio;
ARTIGO TÉCNICO
‐ Custo Equipamento de Transmissão: o custo associado à
conversão do sinal óptico em eléctrico, e vice‐versa,
O aumento crescente entre os requisitos de aplicações e as
capacidades técnicas (por exemplos dos computadores)
apresenta ainda um custo relativamente elevado quando
comparado com a transmissão do mesmo sinal num par
de cobre. No entanto, e dada a vulgarização da utilização
desta tecnologia, os custos poderão baixar
consideravelmente;
‐ Vulnerabilidade: devido à grande capacidade de
fomentam a utilização de maiores larguras de banda.
Assim, o investimento por parte dos operadores na
instalação de redes de fibra óptica (tipicamente em
configuração FTTH – “Fiber To The Home”), a par com a
devida dotação interior dos edifícios, ao nível da recepção e
transmissão de sinal, conduz a que, ao nível dos serviços de
transmissão que as FO apresentam, existe a tendência
para incluir muita informação numa única fibra. Deste
modo, o risco de acontecer uma catástrofe e a
consequente perda de grandes quantidades de
informação é bastante elevado.
O tipo de fibra óptica a utilizar é, obrigatoriamente,
telecomunicações, sejam disponibilizadas larguras de banda
cada vez mais elevadas o que contribui, seguramente, para o
desenvolvimento da economia, da difusão da informação e,
naturalmente, da formação das pessoas do país pelo fácil
acesso à informação e conhecimento que lhe são
disponibilizados.
Monomodo, em que o diâmetro do núcleo é diminuído cerca
de 5 vezes menos, comparadas com as fibras Multimodo, o
número de modos que poderão ser guiados e conduzidos
pela fibra será de um, daí a sua denominação de
Monomodo.
A largura de banda nesta fibra é fortemente dominada pela
A 1ª Edição das Prescrições e Especificações Técnicas de
Infra‐estruturas de Telecomunicações em Urbanizações
(Privada) obriga a que cada fracção seja servida por duas
fibras.
Com efeito, as fibras ópticas permitidas (tipo Monomodo –
OS1 e OS2) deverão cumprir o emanado na norma EN60793‐
dispersão cromática da mesma.
As fibras do tipo Monomodo estão especialmente
vocacionadas para operarem com débitos binários da ordem
das dezenas a centenas de Gbit/s, com atenuações que
permitem o envio de sinais a largas dezenas de quilómetros
prescindindo regeneração de sinal intermédio.
2‐50:2004.
Todos os cabos de fibra óptica deverão igualmente cumprir
os requisitos da norma EN 60794‐1‐1.
O projecto técnico das instalações ITUR tem como objectivo
primordial definir a arquitectura da rede (tubagens e/ou
cablagem) bem como os seus percursos, definindo e
O aumento da procura por serviços com cada vez maiores
caracterizando o sistema de cablagem (quando aplicável), as
tubagens, equipamentos e os materiais a utilizar, bem como
o seu dimensionamento, com a devida clareza, para não
suscitar dúvidas aos técnicos instaladores.
O Armário de Telecomunicações de Urbanizações (ATU) é o
ponto de interligação das redes públicas de comunicações
Figura 1 – Exemplo de uma fibra óptica Monomodo
larguras de banda invoca a necessidade de infra‐estruturas
adequadas.
A fibra óptica surge como resposta aos sistemas de
comunicação electrónica pois oferece, por fibra, uma largura
de banda na ordem das centenas de GHz, o que equivale a
mais de 6 milhões de canais telefónicos convencionais. Daí
electrónicas, com as redes de cabos da ITUR privada, sendo,
ainda, o ponto interligação com a rede colectiva dos edifícios
no ATE, ou CEMU, no caso de moradias, caso não exista uma
rede privada.
O ATU deve ser um espaço que possa albergar as três
tecnologias de telecomunicações previstas no manual ITUR
|38
as vantagens competitivas que os operadores poderão advir
com a utilização das infra‐estruturas de fibra óptica.
(PC, CC e FO).
ARTIGO TÉCNICO
Para cada uma das tecnologias deverá existir um Repartidor
de Urbanização (RU) individual, constituído por dois
esquemas da rede de tubagem e cablagem, quadros de
dimensionamento, cálculos de níveis de sinal, esquemas
primários por tecnologia, cujo dimensionamento e instalação
é da responsabilidade da entidade que ligar a rede de cabos
das ITUR à rede pública de comunicações electrónicas, e por
um secundário por tecnologia, onde se inicia a rede de cabos
da ITUR.
Repartidor de Urbanização de Fibra Óptica (RU‐FO):
de instalação eléctrica e terras das infra‐estruturas,
análise das especificidades das ligações às infra‐
estruturas de telecomunicações das empresas de
comunicações electrónicas.
A colocação de cablagem PC, CC e FO é inovadora, no caso
das ITUR privada. No caso específico da instalação de
l lé d l é l‐ Primário, cujo dimensionamento e instalação é da
responsabilidade da entidade que ligar a rede de cabos
da ITUR à rede pública de comunicações electrónicas.
Poderá ser constituído, por exemplo, por um painel de
adaptadores do tipo SC/APC;
‐ Secundário, onde se inicia a rede de cabos de fibras
tecnologia em FO, além de requer pessoal técnico altamente
especializado requer, igualmente, a realização de ensaios de
carácter obrigatório, designadamente:
‐ Atenuação (Perdas de Inserção);
‐ Comprimento.
Para a medida destes parâmetros deverão ser efectuados os
i iópticas da ITUR. A rede deve obedecer à topologia em
estrela com recurso, por exemplo, a cabos multi‐fibras.
As fibras são terminadas em conectores SC/APC ligados
em painéis de adaptadores.
Como o ATU pode conter equipamentos activos, há a
necessidade de existirem circuitos de alimentação eléctrica,
ensaios seguintes:
‐ Ensaio de perdas totais;
‐ Ensaios de reflectometria, quando considerado
adequado.
Os ensaios deverão ser efectuados desde o RU‐FO do ATE
inferior de cada edifício.
nomeadamente 2 circuitos de 230 VAC, com 3 tomadas cada,
protegidos por disjuntor diferencial com um valor de
sensibilidade não superior a 300 mA e ligados ao circuito de
terra do ATU.
O barramento geral de terra do ATU deverá ter capacidade
para ligar, pelo menos 10 condutores de terra.
6 CONCLUSOES
A elaboração deste artigo pretende contribuir, embora de
uma forma lisonjeira, para o enriquecimento do
conhecimento das potencialidades da instalação de fibra
ó ti I f t t d T l i õEm concordância com o consagrado no Art. 39 do DL
258/2009 o projecto técnico ITUR deve incluir
obrigatoriamente os seguintes elementos:
1. Informação identificadora do projectista ITUR que
assume a responsabilidade pelo projecto;
2. Identificação da operação de loteamento, obra de
óptica nas Infra‐estruturas de Telecomunicações em
Urbanizações à luz do novo contexto legislativo criado pela
1ª Edição do Manual ITUR, não dispensado, naturalmente,
uma consulta detalhada e rigorosa do documento integral.
[ ] / d d á d úbl
Bibliografia
urbanização, ou conjunto de edifícios a que se destina,
nomeadamente da sua finalidade;
3. Memória descritiva;
4. Medições e mapas de quantidade de trabalhos, dando a
indicação da natureza e quantidade dos trabalhos
necessários para a execução da obra;
[1] Decreto‐Lei n.º123/2009 de 21 de Maio, Diário da República, 1ª
Série‐N.º98‐21 de Maio de 2009.
[2] Decreto‐Lei n.º258/2009 de 25 de Setembro, Diário da
República, 1ª Série‐N.º187‐25 de Setembro de 2009.
[3] Manual ITED, Prescrições e Especificações Técnicas das Infra‐
estruturas de Telecomunicações em Edifícios, 2ª Edição,
Novembro de 2009.
39|
5. Orçamento baseado na espécie e quantidade de
trabalhos constantes das medições;
6. Outros elementos estruturantes do projecto,
nomeadamente fichas técnicas, plantas topográficas,
[4] Manual ITUR, Infra‐estruturas de Telecomunicações em
Loteamentos Urbanizações e Conjuntos de Edifícios, 1ª Edição,
Novembro de 2009.
ARTIGO TÉCNICO António Augusto Araújo GomesInstituto Superior de Engenharia do Porto
SISTEMAS DE CONTROLO DE ACESSO
RESUMO
A segurança, o conforto, a funcionalidade e a fiabilidade dos
sistemas que integram as instalações são aspectos
fundamentais na qualidade de vida das pessoas.
3 PRINCIPAIS VANTAGENS
Os sistemas de controlo de acessos são, cada vez mais, um
elemento facilitador da gestão dos espaços essenciais à
dinâmica funcional das instalações e um meio imprescindível
de controlo da actividade nas organizações.
O presente artigo aborda a temática do controlo de acessos,
no que se refere, essencialmente, aos aspectos técnicos e
Imagem adaptada de: www.boydelectronics.co.uk
As principais vantagens de um sistema de controlo de
acessos são:
‐ Segurança
‐ Fiabilidade
‐ Conforto
‐ Flexibilidade
tecnológicos dos mesmos.
1 INTRODUÇÃO
Os sistemas de controlo de acesso visam a permissão de
acesso, em função de parâmetros pré‐ajustados, tais como,
‐ Integração
4 CONSTITUIÇÃO GERAL DO SISTEMA
A figura 1, mostra a arquitectura geral de um sistema de
controlo de acessos:
locais de acessos, horários de acesso,....
A sua base de funcionamento é a permissão de acesso
apenas a utilizadores autorizados.
O sistema de controlo de acessos pode ser interligado a
sistemas de gestão técnica centralizada, sistemas
automáticos de detecção de intrusão e sistemas de vídeo
vigilância, integrando e complementando o funcionamento
destes sistemas.
2 FUNÇÕES PRINCIPAIS
As funções principais de um sistema de controlo de acessos
Gestão Técnica Centralizada
Trincos Eléctricos
Leitores
Sensores Automáticos
Software de Gestão
são:
‐ Definição de áreas de acesso;
‐ Definição de direitos de acesso por área;
‐ Definição de horários de acesso;
‐ Definição de percursos de acesso;
‐ Seguimento e localização;
Unidade de Controlo Sinalização
Outros Outputs
Botões Manuais
Contactos
Outros Inputs
41|
‐ Registo automático de entradas e saídas;
‐ Alarme em caso de entrada forçada em zonas com
acesso condicionado.
Alimentação da Rede
Alimentação de Socorro
Figura 1 – Constituição geral de sistema de controlo de acessos
ARTIGO TÉCNICO
4.3 CONTACTOS4.1 UNIDADE DE CONTROLO
São os elementos de informação do estado do sistema.
Podem ser de dois tipos:
‐ Magnéticos;
‐ Mecânicos.
4.4 BOTÕES MANUAIS
A Unidade de Controlo é o “cérebro” do sistema. É neste
equipamento que são ligados todos os periféricos (leitores,
sensores, botões, trincos eléctricos,…) e a partir do qual
sairá, ou não, uma ordem de abertura, dependendo das
definições de acessos e da validade dos dados recebidos
pelos elementos periféricos.
São utilizados normalmente como elementos de saída,
quando não se justifique a utilização de leitores nos dois
lados das portas.
Estes botões quando pressionados, actuam um contacto que
vai gerar o pedido de abertura à central de controlo de
Os sistemas de controlo de acessos dividem‐se em dois
grupos principais:
‐ Sistemas em Rede;
‐ Sistemas Stand Alone.
acessos.
4.5 CARTÕES
São utilizados em alguns dos sistemas anteriormente
referidos. Para esses sistemas, os cartões são as chaves do
4.2 LEITORES
São o meio de interacção do utilizador com o sistema.
Podem ser de diversos tipos:
‐ Teclado;
‐ BandaMagnética;
sistema.‐ Proximidade;
‐ Códigos de barras;
‐ Ópticos;
‐ Biométricos (leitura da íris, impressão digital)
Podem ainda combinar duas ou mais das tecnologias acima
referidas.
|42
Imagem: www.engineeringnews.co.za Imagem adaptada de: www.siemens.com
ARTIGO TÉCNICO
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS4.6 TRINCOS ELÉCTRICOS
Este artigo visou abordar aspectos técnicos, tecnológicos e
conceptuais, dos sistemas de controlo de acessos.
Os sistemas de controlo de acesso são sistemas
tecnologicamente maduros e que cada vez mais são uma
realidade nas instalações, potenciando uma mais eficaz
São as fechaduras do sistema. Permitem, para utilizadores
autorizados, a abertura das portas e o acesso aos espaços.
4.7 ALIMENTAÇÃO DO SISTEMA
A alimentação de energia eléctrica do sistema em condições
gestão dos espaços e dos utentes desses mesmos espaços,
de uma forma segura, simples, fiável e económica.
Em instalações com sistemas de controlo de acessos, a
alteração das condições de acesso de um utilizador, é
realizada de uma forma simples, rápida, cómoda e
normais de funcionamento deverá ser realizada através da
rede de energia eléctrica devendo para o efeito ser prevista
uma alimentação vinda do Quadro Eléctrico da instalação.
O sistema deverá ainda ter uma alimentação própria de
socorro que garanta o seu funcionamento em caso de falha
da alimentação normal da rede.
económica, contrariamente às instalações tradicionais.
4.8 SOFTWARES DE GESTÃO
Destinam‐se, essencialmente, a controlar e gerir a totalidade
do sistema de controlo de acessos a partir de um ou
diversos postos.
Através de interfaces gráficas, o utilizador, gere de uma
forma simples e intuitiva a totalidade do(s) sistema(s).
Para além da gestão e supervisão de funcionamento dos
sistemas que recebe, permitem a geração de relatórios com
os eventos recebidos pelo sistema, tornando‐se numa
ferramenta muito útil para gestores e responsáveis de
empresas e entidades.
4.9 GESTÃO TÉCNICA CENTRALIZADA
A Gestão Centralizada consiste na integração dos diversos
sistemas existentes numa instalação para que o seu
comando, controlo e operação possam ser realizados de uma
forma centralizada num sistema de gestão.
A gestão centralizada normalmente só é utilizada em
instalações grandes e complexas, de forma a facilitar o
comando, controlo e operação dos diversos sistemas.
43|
Imagem adaptada de: www.siemens.com (Jin Mao Tower )
DIVULGAÇÃO
LABORATÓRIO DE SISTEMAS DE ENERGIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELECTROTÉCNICAI S E PINSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DO PORTO
O Laboratório de Sistemas de Energia (LSE) é uma instalação de apoio ao ensino e aos trabalhos de investigação e
desenvolvimento no âmbito do curso de Engenharia Electrotécnica do Departamento de Engenharia Electrotécnica do Instituto
Superior de Engenharia do Porto.
Esta infra‐estrutura é utilizada por uma equipa constituída por docentes, técnicos e alunos da área dos Sistemas Eléctricos de
Energia, que dispõem de equipamento técnico e laboratorial que proporciona a simulação dos diversos efeitos eléctricos e
electrónicos, o que constitui uma contribuição decisiva para a tão necessária preparação prática dos estudantes.
O LSE é constituído por equipamento que incorpora inovação tecnológica e funcionalidades avançadas, incluindo analisadores
de energia, kits de células de combustível e painéis fotovoltaicos, bancadas experimentais, simuladores de defeitos e outros
equipamentos de monitorização de energia em redes eléctricas.
TRABALHOS REALIZADOS NO LABORATÓRIO DE SISTEMAS DE ENERGIA
Medição da resistência de Terra
Simulação da Compensação do Factor de Potência num Sistema de
Energia
Simulação no Simulink de um Sistema Trifásico com Cargas RL e RC
Manobras de Ligação de Alternadores num SEE sem Interrupção de
Serviço
Pilha de combustível
Utilização de Contactores no arranque Estrela‐Triângulo e Inversão do
seu sentido marcha
Simulação computacional da colocação em serviço de uma linha de
transporte que alimenta uma carga indutiva
Doutora Teresa Alexandra NogueiraDirectora Laboratório Sistemas Energia
Observação das componentes harmónicas da onda de corrente
Verificação experimental e computacional do efeito Ferranti
Ensaio de uma linha de transporte: Curto‐circuito simétrico trifásico e
Curto‐circuito assimétrico: bifásico e monofásico
Simulação da geração de energia eléctrica em rede isolada
Simulação em MatLab‐Simulink de Fenómenos Transitórios em
|44|44
Circuitos Eléctricos
ARTIGO TÉCNICO Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto
DIMENSIONAMENTO DE CENTRAIS FOTOVOLTAICAS PARA A MICROPRODUÇÃO
1 INTRODUÇÃO
Desde que foi publicado o Decreto‐Lei nº 363/2007 de 2 de
Novembro, que tem por objecto estabelecer o regime
jurídico aplicável à produção de electricidade por intermédio
Considerando que os painéis fotovoltaicos, por si só, já
possuem rendimentos bastante baixos, a optimização do
rendimento das instalações é um factor que assume uma
importância extrema. Para apoio dos projectistas, existem
diversos softwares de simulação que dão uma ajuda
de unidades de microprodução, este tipo de instalações de
pequena potência tem aumentado muito em Portugal. Dos
diversos tipos de energia renovável previstos no referido
Decreto‐Lei, tem sido a energia solar a que mais tem
motivado os utilizadores a instalarem centrais de
microprodução. A este facto não é com certeza alheia a tarifa
importante sobre a viabilidade técnica e económica dos
projectos. No entanto é necessário também ter
conhecimento sobre dois factores importantes que
influenciam o rendimento dos painéis fotovoltaicos,
nomeadamente a temperatura e os sombreamentos.
Nos módulos cristalinos o efeito da temperatura faz‐se sentir
aplicável à energia produzida através desta fonte de energia,
à qual é aplicável 100% da tarifa de referência.
A tabela 1 apresenta as instalações e as diversas potências
de centrais de microprodução com origem em fontes
renováveis registadas e instaladas desde a saída do Decreto‐
Lei.
com mais intensidade do que nos módulos de silício amorfo.
A temperatura tem um efeito importante sobre a tensão do
módulo, não se fazendo sentir muito sobre a corrente. Ao
haver redução do valor da tensão continuando o valor da
corrente quase inalterado, a potência do módulo diminui.
[ ]Tabela 1 ‐ Instalações de microprodução [Fonte: www.renovaveisnahora.pt]
Dos valores apresentados na tabela anterior, mais de 90%
são referentes a centrais fotovoltaicas, por esse motivo o
elevado número de instalações justifica a importância do
correcto dimensionamento das mesmas.
No número anterior da revista Neutro à Terra foi feita uma
Como se pode ver na figura 1, a tensão baixa muito com o
aumento da temperatura. O factor de variação da tensão
com a temperatura é uma das características que deve ser
indicada na ficha de características dos painéis fotovoltaicos
e que por isso não deve ser descurada.
abordagem aos equipamentos que se devem usar no
dimensionamento de uma central fotovoltaica, neste artigo
será feito um exemplo prático de aplicação da metodologia
de dimensionamento.
2 FACTORES QUE INFLUENCIAM O RENDIMENTO DAS CENTRAIS
.
45|
Quando se pretende dimensionar uma central fotovoltaica é
necessário ter em consideração diversos factores que podem
influenciar o rendimento das instalações. Figura 1 ‐ Efeito da temperatura na curva I‐V
ARTIGO TÉCNICO
O aumento da temperatura pode ser responsável também
pelo aparecimento de falhas e degradação dos módulos,
devido à dilatação dos materiais.
.
Devido à constituição física dos módulos fotovoltaicos, o
Fazendo uma simulação do efeito do sombreamento nas
curvas I‐V e P‐V e determinando o ponto de máxima
potência é possível ter uma ideia do efeito que
Figura 2 ‐ Termografia de um módulo fotovoltaico
Figura 4 ‐Módulo destruído
sombreamento é também um problema importante. Os
módulos fotovoltaicos são constituídos por um certo número
de células em série, normalmente 60 ou 72. Como cada
célula gera um valor de corrente de cerca de 7 A e uma
tensão de 0,5 V, ao serem colocadas em série produzem‐se
módulos com uma corrente igual à corrente de uma célula e
sombreamento tem nos módulos. A figura 5 mostra as
referidas curvas num painel sem sombras e a figura 6 mostra
o desempenho do mesmo painel com cerca de 60% de área
sombreada.
um valor de tensão resultante da soma da tensão de cada
célula. Quando uma célula está sombreada, a fonte de
corrente extingue‐se e comporta‐se como uma resistência
que é atravessada pela corrente produzida pelas outras
células, ficando sujeita a uma tensão inversa e provocando
aquecimento que eleva a temperatura para valores que
nalguns casos destroem a célula.
Figura 3 ‐ Efeito da sombra nas células
Figura 5 ‐ Curva IV e P‐V num módulo sem sombra
Este fenómeno também acontece na interligação entre
painéis, sendo a serie de módulos limitada em corrente pelo
módulo que tem menor valor de corrente e em tensão pelo
menor valor de tensão das “strings” ligadas em paralelo.
Se os terminais do módulo estiverem ligados, a potência
Figura 3 ‐ Efeito da sombra nas células
|46
produzida pelas células sem sombra é dissipada na célula
sombreada criando “hot‐spots” que podem levar à
destruição do módulo.
Figura 6 ‐ Curva IV e P‐V num módulo sem sombreado
ARTIGO TÉCNICO
rede e por isso o sistema fica isolado e sem possibilidade de
ser utilizado.
3 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
Para instalações ligadas à rede, é necessária a instalação de
um inversor de rede que esteja certificado.
No site www.renovaveisnahora.pt está disponível uma lista
com mais de 160 inversores certificados, por isso aconselha‐
se a utilização de um desses equipamentos.
Para este exemplo vai ser usado o inversor da marca SMA,
Para se fazer um correcto dimensionamento de uma central
de microprodução fotovoltaica com ligação à rede eléctrica,
é necessário seguir uma série de etapas, enumeradas de
seguida:
1‐ Análise das condições de terreno e de instalação;
2‐ Escolha do inversor;
modelo SB 3800/V, com uma potência de saída AC de
3680W e um rendimento de 95,6%.
3‐ Escolha dos painéis
Existem inúmeros fabricantes de painéis fotovoltaicos
disponíveis no mercado, o que levou a um considerável
abaixamento do preço dos mesmos. No entanto o preço não
3‐ Escolha dos painéis;
4‐ Determinar o número de módulos e a potência dos
painéis;
5‐ Determinar o número de módulos por fileira;
6‐ Determinar o número mínimo de módulos por fileira;
7‐ Definir o número de fileiras em paralelo;
deve ser o factor principal de escolha dos painéis pois,
factores que têm a ver com a qualidade de fabricação, as
garantias de potência e a certificação dos painéis por
entidades reconhecidas são aspectos mais importantes que
o preço por Wp.
Neste caso serão usados painéis de silício monocristalino de
8‐ Apresentar a configuração do sistema;
A potência da central será de 3,68 kWp.
1‐ Análise das condições de terreno e de instalação
A visita ao local de instalação é um factor preponderante
para uma correcta instalação da central. Uma análise cuidada
220 Wp ou de 230 Wp, fabricados pela empresa Goosun, que
estão certificados segundo as normas europeias e
internacionais IEC/EN 61215 e cumprem os requisitos da
classe de protecção II.
Estes módulos garantem uma potência nominal mínima de
90% a 10 anos e 80% a 25 anos.
do local de instalação permite verificar se poderão existir
sombreamentos aos painéis, permite definir a estrutura de
suporte mais adequada e também a configuração da central,
nomeadamente em termos de número de fileiras de painéis
e a sua orientação. Aquando da simulação do sistema, alguns
dados necessários introduzir no simulador, são obtidos pela
Se os módulos estiverem colocados num local com as
condições ideais é possível obter deles a sua máxima
potência, no entanto como na realidade isso não se verifica e
porque também existem perdas nos equipamentos,
nomeadamente no inversor (4,4%) e nos próprios painéis
que têm uma tolerância de ±3 %, é aconselhável instalar uma
visita ao local, por isso é imprescindível a correcta avaliação
das condições de instalação.
2‐ Escolha do inversor
O inversor é o equipamento que converte a energia contínua
produzida pelos painéis, em energia alternada com
características similares à da rede eléctrica. É um
potência superior a 3680 kW. No entanto é preciso verificar
qual a máxima potência DC suportada pelo inversor.
Consultando as características do inversor escolhido, o valor
indicado é de 4040W.
equipamento que possui, geralmente, um rendimento
elevado e que desempenha um papel fundamental em todo
o sistema.
Se o inversor não funcionar, a energia não é injectada na
47|
Figura 7 ‐ Características do inversor SMA
ARTIGO TÉCNICO
Este é um valor a ter em atenção pois com valores de
potência de entrada superiores, o inversor desligar‐se‐á.
O limite máximo da tensão de circuito aberto do módulo é
atingido quando a temperatura é muito baixa (‐ 10 ºC).
4‐ Determinar o número de módulos e a potência dos
painéis
No ponto 2 indicou‐se que se iriam utilizar painéis com
220Wp ou 230Wp.
Considerando a potência máxima DC do inversor (4040 W) e
fazendo a divisão dessa potência pela potência dos painéis
Nessa situação se o inversor sair de serviço, a tensão de
circuito aberto será demasiado elevada para se poder voltar
a ligar o sistema sem que daí advenham danos para o
inversor. Esta tensão deve ser menor do que a tensão DC
máxima admissível do inversor. Limitando o número de
módulos por fileira consegue‐se obter um valor de tensão de
conclui‐se: circuito aberto calculado pela associação em serie dos
diversos módulos, que não seja demasiado elevada.
A fórmula seguinte permite calcular a tensão de circuito
aberto para uma temperatura de ‐10 oC, a partir da tensão
do circuito aberto do módulo obtida nas condições de
referência STC.
Tabela 2 ‐ Cálculo do número de módulos
Como se pode verificar, o número de módulos de 230Wp é
17 que é um número que não se pode distribuir
equilibradamente pelas fileiras.
(1)
Verificando as especificações técnicas dos módulos
escolhidos para este projecto, verifica‐se que a o coeficiente
térmico dado pelo fabricante (ΔU) é ‐0,33%/oC e que Vca(STC)
Como o inversor não permite ligação de fileiras com número
de painéis diferentes, ou seja com valor de tensão diferentes
nas fileiras, é necessário reduzir para 16 o número de painéis
de 230Wp, dado que 18 painéis de 230Wp levariam a uma
potência DC de entrada superior a 4040W.
vale 35,8 V. Aplicando a equação anterior obtém‐se,
(2)
O número máximo de módulos por fileira (NMm) é então
obtido através da relação entre a tensão máxima admitidaTabela 3 ‐ Comparação entre o número de módulos
pelo inversor (VMi) e a tensão máxima de circuito aberto (‐
10oC), obtendo‐se:
(3)
O resultado obtido informa que deveremos colocar por
p ç
Como é possível concluir a instalação de 18 módulos de
220Wp cada é a melhor solução.
5‐ Determinar o número de módulos por fileira
O número de módulos fotovoltaicos a colocar em cada fileira
é limitado pela tensão DC máxima admissível para a ligação
fileira, no máximo 10 módulos fotovoltaicos em série.
De relembrar que todos os valores necessários ao cálculo são
obtidos através das especificações técnicas dadas pelos
fabricantes dos equipamentos.
6‐ Determinar o número mínimo de módulos por fileira
No verão verificam‐se elevados níveis de radiação e estima‐
|48
de módulos em série e pela tensão máxima à entrada do
inversor.
se que os módulos colocados nos telhados podem estar
sujeitos a temperaturas que poderão atingir os 70 oC.
ARTIGO TÉCNICO
A configuração do sistema será:Nessas condições o sistema fotovoltaico terá uma tensão aos
seus terminais inferior àquela que se verifica nas condições Tabela 4 ‐ Configuração final do sistema
de referência STC. Se a tensão do sistema fotovoltaico descer
para valores abaixo da tensão MPP mínima do inversor (Vmi),
a eficiência global do sistema ficará condicionada, podendo
provocar a saída de serviço do inversor. Para evitar este
problema, deve‐se calcular o número mínimo de módulos
ligados em série numa fileira.
O esquema da configuração do sistema é apresentado na
figura seguinte.
Analisando as características do inversor verifica‐se que Vmi =
200 V e a tensão na máxima potência dos painéis, dada pelo
fabricante dos painéis, é Vmp = 28,1 V.
(4)
Deste modo o número mínimo de módulos (Nmm) por fileira
é calculado pela relação entre Vmi e Vmp(70ºC)
(5)
7‐ Definir o número de fileiras em paralelo
O número de fileiras em paralelo está limitado pelo número
de entradas do inversor. No caso do inversor escolhido o
valor é 3. No entanto é necessário verificar se a corrente
máxima do sistema fotovoltaico ultrapassa o limite máximo
Apesar de estruturalmente existirem 3 fileiras elas estão
ligadas de forma a que apenas existam 2 fileiras em paralelo.
A colocação das 3 fileiras deveu‐se à falta de espaço no local
de instalação para colocar os 9 módulos seguidos.
da corrente de entrada do inversor (20 A).
O número máximo de fileiras (NMf) deverá ser calculado
através da seguinte fórmula.
(6)
Figura 8 ‐ Esquema de ligação
4 CONCLUSÕES
Neste artigo foi apresentado um exemplo de
dimensionamento de uma central de microprodução
fotovoltaica para ligação à rede eléctrica. Falta ainda definir
8‐ Apresentar a configuração do sistema
Após o cálculo de todos os valores anteriormente
apresentados é necessário fazer um resumo e apresentar a
configuração final do sistema.
‐ Número máximo de módulos por fileira: 10
49|
todo o cálculo das cablagens DC e protecções que o sistema
deverá possuir, mas que não fazia parte daquilo que era
pretendido neste artigo. Podendo ser abordado esse tema
numa próxima edição da Revista Neutro à Terra.
‐ Número mínimo de módulos por fileira: 8
‐ Número de fileiras em paralelo: 2
‐ Total de módulos: 18
ARTIGO TÉCNICO António Manuel Luzano de Quadros FloresInstituto Superior de Engenharia do Porto
A CRIAÇÃO DE VALOR NO BINÓMIO: “CASA INTELIGENTE” / CONSUMIDOR
RESUMO
Este trabalho tem como objectivo entender a criação de valor
no binómio casa inteligente/consumidor, esperando assim
contribuir para um novo equilíbrio procura/oferta tendente a
Tentamos permanentemente ajustá‐la à nossa maneira de
estar, de modo a ser cada vez mais confortável, mais segura
e mais agradável.
Tornamo‐la mais inteligente, preparando‐a para assumir
novas funcionalidades: “how far you go with your smart
que uma casa inteligente fique acessível a mais lares
portugueses.
O método utilizado baseou‐se na pesquisa do mercado
português de sistemas de domótica e posteriormente no
estudo das motivações do consumidor recorrendo ao método
quantitativo de análise de inquéritos.
home depends on your lifestyle, budget and tastes” [01].
Esses são os limites actuais: “lifestyle, budget and tastes”! A
tecnologia deixou de ser o limite! Agora o limite está em nós.
Tecnicamente, os sistemas evoluíram e proliferaram. Hoje
em dia, a oferta é diversa e o consumidor, que
anteriormente tinha que aceitar o que o mercado lhe
Do cruzamento do conhecimento dos sistemas
disponibilizados para casas inteligentes e das motivações dos
consumidores poderá resultar uma melhor aproximação à
solução que conduz à satisfação do consumidor.
Neste estudo concluiu‐se que, actualmente, em Portugal,
estão disponíveis sistemas domóticos capazes de satisfazer
disponibilizava, agora tem de fazer opções e seleccionar uma
solução com a qual terá de conviver. A lógica do mercado
inverteu‐se nos últimos anos: anteriormente a oferta era
escassa e por isso produzia‐se para stock, agora a lógica de
mercado passou a ser comandada pela procura.
Estudar os diferentes sistemas de domótica para casas
as necessidades e motivações dos diferentes consumidores.
Assim, os sistemas baseados no protocolo EIB com excelentes
características enquadram‐se no segmento mais exigente e
com maior investimento.
O protocolo X10 oferecendo uma elevada flexibilidade a
baixo custo, disponibilizando pequenos kits de inicialização
inteligentes é pensar num cliente exigente, criativo e que
procura na tecnologia a concretização dos seus sonhos: uma
casa segura, confortável e atractiva. Neste contexto, para
que os clientes de casas inteligentes sintam a satisfação que
as tecnologias lhes podem oferecer, sondamos os seus
interesses e motivações e decidimos cruzá‐los com a oferta
acessíveis e facilitando a sua instalação, dado utilizarem a
rede eléctrica para comunicação e interligação, parece dar
resposta ao segmento de mercado de menor investimento
nesta área.
O segmento intermédio encontra uma resposta diversificada
nas soluções oferecidas baseados em sistemas proprietários
de sistemas domóticos existentes em Portugal.
2 O CONCEITO DE CASA INTELIGENTE
Diversas empresas promovem, em termos de marketing, o
nome de "casa inteligente", quando apenas utilizam alguns
desenhados para responder às exigências mais comuns dos
consumidores.
1 INTRODUÇÃO
A casa, a nossa habitação, é um pouco de nós, pois nela
automatismos isolados, sem qualquer possibilidade de
integração ou expansão.
O resultado provoca a desconfiança e saturação entre os
clientes particulares ou profissionais, ainda à procura de
elementos de referência numa tecnologia que ainda não
conhecem. [08]
51|
passamos grande parte da nossa vida.
Por isso, ela é algo de muito delicado e reflecte um pouco da
nossa personalidade.
Quando se aborda o tema das casas inteligentes tem‐se
normalmente o cuidado de definir previamente esse
conceito.
ARTIGO TÉCNICO
Dado a designação de “casa inteligente” ter um termo
controverso, resultam normalmente definições, no mínimo,
Um ponto de partida poderá ser a sistematização de Gann
(1999) referida por Harper [04] que consiste na distinção
curiosas.
Senão, vejamos:
‐ Franco [03] afirma que “uma casa inteligente deve ser
como um mordomo invisível, capaz de observar, tomar
decisões e actuar sobre o meio envolvente”.
‐ Segundo Roseta [12] “talvez a melhor casa do futuro seja
entre casas que simplesmente contêm aparelhos
inteligentes e aquelas que permitem computação interactiva
dentro e para fora da casa.
Assim mantendo a atenção na funcionalidade disponível
para o utilizador podemos identificar cinco tipos de casa
inteligentes:
aquela que for capaz de transmitir uma lição de
harmonia entre memória e sonho, que a faça resistir à
prova do tempo que passa. Mas há também que abrir as
portas à imaginação criadora e construtora do homem,
capaz de fazer do seu habitat um mundo maravilhoso e
mágico, onde ao alcance de um botão podem estar as
‐ Contains intelligent objects: Contém dispositivos e
electrodomésticos que funcionam de um modo
inteligente.
‐ Contains intelligent, communicating objects: Contém
dispositivos inteligentes que comunicam entre si,
trocando informação e aumentando assim a sua
mais diversas possibilidades de realizar as suas
aspirações”.
‐ Soares [14] considera que “a “Casa do Futuro” deve ser o
espaço por excelência da vida moderna, onde a família
no seu todo, e cada membro do agregado familiar em
particular (crianças, jovens, adultos e idosos), encontra
funcionalidade.
‐ Connected home: A casa tem uma rede interna
interligada com a rede externa, permitindo o controle
interactivo dos sistemas, e o acesso aos serviços e à
informação, quer de dentro, quer do exterior.
‐ Learning home: Os padrões de utilização são gravados e
as diversas instalações especiais úteis e necessárias ao
seu “contacto com o mundo”. A “Casa do Futuro” deve
também estar preparada para permitir o acesso fácil a
todos os cidadãos, incluindo os deficientes”.
‐ No “Logar Digital Conectado los PCs y otros equipos
electrónicos de consumo trabajan de forma conjunta
os dados acumulados são usados para antecipar as
necessidades dos utilizadores. Por exemplo, a casa que
aprende padrões da utilização do aquecimento e da
iluminação (“the adaptative home”).
‐ Alert home: As actividades das pessoas e dos objectos
são constantemente monitoradas alertando e
para ofrecer contenido digital en todos los lugares de la
casa. La gestión de este contenido se realiza de forma
fácil y cómoda, con los distintos dispositivos en red y
desde cualquier lugar de la casa”. [06]
Em termos de conclusão, Oliveira [11] acrescenta que se
perspectiva que “a «Casa do Futuro» vai reinventar a função
antecipando as acções a tomar (“the aware home”).
b) AS FUNÇÕES DA CASA INTELIGENTE
Actualmente as habitações podem estar equipadas com
sistemas que associam diversas funcionalidades nas áreas de
do habitáculo doméstico e as sociabilidades individuais ou
colectivas à sua volta”!
a) TIPOS DE CASAS INTELIGENTES
De facto, há problemas com a conceptualização da “casa
segurança, conforto, gestão de energia e comunicações.
Funcionalidades principais: detecção de incêndio, intrusão,
fuga de água ou gás, avisos, comandos e controlo remotos,
“Anything, Anytime, Anywere”.
As capacidades da domótica podem ser um auxiliar precioso
para contornar as dificuldades temporárias ou permanentes,
|52
inteligente”! Parece haver pouca concordância sobre como
uma casa inteligente deve ser e sobre que tecnologias ela
deve incorporar.
físicas ou mentais do ser humano. Além disso, estes sistemas
permitem facilitar as tarefas a idosos que assim vêem
minimizados algumas limitações a que estão expostos.
ARTIGO TÉCNICO
consumidores, os sistemas analisados neste estudo foram
apenas aqueles que têm tido uma representação mais
3 A OFERTA
notória nas feiras internacionais em Portugal. Analisaremos
os protocolos X10 e EIB e os sistemas proprietários Vivimat,
Domus, Simon, Hometronic e Cardio.
1) Protocolo X10 : “This is something that's been around for
a long time. It’s fought long and hard to earn some of its
a) A OFERTA DE SISTEMAS PARA CASAS INTELIGENTES
“Various industry groups and technology companies have
tried (and mainly failed) to come up with next‐generation
protocols to help automate a home”. (2003) [01]
improvements in reliability, and has a definite place in
your home. A real purist may object to some of the
potential problems with it, but unless money is no object
to you, you can’t beat the affordability and practical
flexibility of X10”. [05] A tecnologia X10 usa a rede
eléctrica como meio de comunicação entre os vários
Existem vários estudos que referem protocolos que
tecnicamente parecem ser interessantes, mas que na prática
não são implementados, não estando assim disponíveis no
mercado. Por exemplo um estudo científico [03] ressalta o
particular interesse das redes tipo CEBus [02] que permitem
o transporte de dados através de redes eléctricas
dispositivos. Este é um aspecto chave desta tecnologia e
é a sua maior vantagem face a outras soluções, pois
permite o seu uso em casas já existentes. Os dispositivos
podem ser ligados directamente nas tomadas e serem
usados para ligar ou desligar equipamentos, lâmpadas
ou regular a sua intensidade luminosa. O grande sucesso
convencionais podendo operar em redes wireless.
Relativamente a esse protocolo Briere refere que nos anos
90, “a bunch of companies grouped together with a standard
called CEBus (or Consumer Electronics Bus), which was
designed to be a replacement of X10 and other in‐home
communications protocols. There was a lot of fanfare, but at
deste sistema reside no seu baixo custo, flexibilidade e
na sua facilidade de instalação. Dado que a patente
deste protocolo já expirou há alguns anos, diversos
fabricantes contribuíram para a existência no mercado
de uma elevada variedade de dispositivos que
contemplam as mais variadas funcionalidades Para evitar
the end of the day, we never saw any products hit the
market that used the CEBus Home Plug & Play standard”!
[01] (2003)
Do mesmo modo, a tecnologia DomoBus corresponde a um
desenvolvimento académico, não existindo produtos
comerciais disponíveis. [13] Este protocolo foi desenvolvido
que os sinais actuem os dispositivos das habitações
vizinhas existem filtros que bloqueiam a passagem
destes para fora da sua rede de energia. Quando é
necessário vencer distâncias consideráveis estão
também disponíveis módulos que repetem e amplificam
os sinais. O X‐10 é de momento a tecnologia mais
com o objectivo de servir de ferramenta didáctica e permitir
o desenvolvimento e avaliação de novas funcionalidades
sem restrições dos produtos comerciais [10]. Além disso,
diversos protocolos de comunicação constam de
publicações técnicas e científicas estando implementadas no
mercado americano com sucesso (homologadas pelo
acessível para a realização de uma instalação domótica
não muito complexa.
2) Protocolo EIB: Este protocolo, tal como o X10, baseia‐se
numa arquitectura descentralisada sendo considerado
de elevada fiabilidade. Possibilita a execução de
qualquer projecto graças à enorme diversidade de
American National Standards Institute ‐ ANSI). Porém,
devido a não serem conformes com os standards CE, não
penetram no nosso mercado.
b) A OFERTA EM PORTUGAL
53|
equipamentos que os seus associados disponibilizam.
Pode usar diferentes meios de comunicação: bus de 2
condutores, rede eléctrica ou rádio frequência.
Para que, de facto, este estudo tenha alguma realidade
prática relativamente ao mercado, no qual participamos
como stakeholders, quer como técnicos, quer como
ARTIGO TÉCNICO
Este sistema permite que um único par entrançado seja
usado para alimentar um dispositivo e para comunicar
O telecontrolo via teclado do telefone permite, quer
actuar qualquer dispositivo, quer saber qual é o seu
com ele. Este protocolo conduz normalmente a soluções
de investimento relativamente elevado.
3) Sistema proprietário Vivimat: O sistema domótico
VIVIMAT, é um sistema centralizado que pode ser
ampliado com a introdução de módulos adicionais
interligados por um bus de comunicação. Ajusta‐se às
estado. O sistema pode ser acedido remotamente por
computador via linha telefónica.
6) Sistema proprietário Hometronic: O sistema Hometronic
usa a radio‐frequência para a comunicação entre a
central e os vários sensores e actuadores espalhados
pela casa. As suas acções podem ser activadas
necessidades de todo o tipo de casas de nova
construção. Permite o controlo e manutenção local e
remota através de teclado, computador, painel de
visualização, telefone, WAP e Internet.
4) Sistema proprietário Domus/Inteligente: Este sistema
baseia‐se num ecrã táctil que incorpora o processamento
localmente, automaticamente através da central, por
telefone ou por Internet.
7) Sistema proprietário Cardio. O sistema CARDIO dispõe de
uma sonda no ecrã táctil que permite o controle da
temperatura da habitação e pode ser remotamente
controlado por telefone. Além disso, permite controlar
da informação. A este painel é ligado um cabo bifilar ao
qual estão ligados em anel os “módulos de sensor”. Em
cada divisão da casa é instalado um destes módulos que
incorpora como entradas um receptor de
infravermelhos, um sensor de movimento, um sensor se
luminosidade e um sensor de temperatura e como saídas
qualquer dispositivo X10, injectando sinais na rede
eléctrica através da interface X10.
De modo a evidenciar as potencialidades oferecidas por
todos estes sistemas organizaram‐se na tabela 1 as suas
características, nas seguintes áreas: campo de aplicação do
um emissor de infravermelhos, dois contactos secos para
controlo de iluminação e um outro para controlo de
aquecimento. As persianas são controladas por módulos
centralizados num quadro próprio (com uma ligação bus
ao painel táctil). Pode ser controlado por painel táctil,
SMS e a visualização do estado do sistema pode ser feita
sistema domótico, expansibilidade, capacidade de
interligação com outros sistemas, rapidez de resposta,
facilidade e versatilidade de utilização, interfaces de controlo
e custo global para uma vivenda modelo.
4 A PROCURA
na televisão. As suas limitações são a impossibilidade de
regulação da intensidade luminosa.
5) Sistema proprietário Simon: O sistema SIMON VIS é um
sistema semi‐centralizado radial. Tem uma unidade
central de processamento, “módulo de controlo” que
interliga com os módulos de saída e entrada. Em cada
a) COMPORTAMENTO DO CONSUMIDOR
De acordo com a perspectiva da tomada de decisão, a
adesão a um sistema inteligente para a sua habitação
resulta, primeiramente, da percepção do consumidor de que
piso de uma habitação cada interruptor liga ao módulo
de entrada (situado num quadro parcial) através de um
par de condutores. Do mesmo modo, cada lâmpada é
alimentada a partir do módulo de saídas. Como o
controlo é feito por software qualquer saída pode ser
temporizada. O sistema inclui a possibilidade de cada
existe uma necessidade, em seguida, da transição, por uma
série de etapas, em direcção a um processo racional da
satisfação dessa necessidade. Entre essas etapas estão o
reconhecimento do problema, a busca, a avaliação de
alternativas, a escolha e a avaliação pós‐aquisição. A
perspectiva experimental sobre o comportamento do
|54
botão de pressão poder ter duas funcionalidades
distintas: uma com toque curto e outra com toque longo.
consumidor sugere que, em alguns casos, os consumidores
não fazem as suas compras de acordo com um processo de
tomada de decisão estritamente racional.
ARTIGO TÉCNICO
Assim, as pessoas podem adquirir uma casa inteligente para
expressar a terceiros certas ideias e significados a respeito
Em vez disso, às vezes, as pessoas compram produtos e
serviços apenas para se divertirem, para criarem fantasias ou
de si mesmas [09].
Mais do que nunca a nossa casa revelará os nossos valores, o
nosso conceito de vida e a nossa relação com a família e com
o mundo.
No futuro poderemos afirmar: "Mostra‐me a tua casa, dir‐
te‐ei quem és”. [08]
obterem emoções e sentimentos.
Deste modo, tornar a casa inteligente pode constituir, para o
consumidor, um meio de este sentir prazer ao ter controlo
sobre as variáveis da sua habitação, ou apenas satisfazer a
sua necessidade de reconhecimento e valorização pela
sociedade.
X10 EIB VIVIMAT DOMUS-INT SIMON OMTRONIC CARDIO
- - DINITEL JG SIMON HONEYWELL SECANT
- - E P E G USA
P P P P P P P
S S S S S S S
SISTEMA:
Fabricante:
Apartamentos
LocalizaçãoOrigem
Assistência
Tabela 1 – Características dos sistemas domóticos analisados
S S S S S S S
S S S S S S S
N S N S S N N
N N N S S N N
S S S S S S S
S N N N N S N
N - N N N N N
- N N N N S S
256 12.000 48 IN + 56 OUT ILIMITADO 128IN+128OUT 100 200
N N N ILIMITADO N S 160Lamp+40plugOutras Limitações
InterligaçãoEIB
X10
Expansibilidade
Nr. Max de enderços
Existente
Apartamentos
Vivendas
Edifícios
Indústria
Construção
Aplicação
Nova
S N N DIFÍCIL DIFÍCIL S N
Rapidez 1 seg 0 0 0 0 0 0
ELEVADO MÉDIA EXCELENTE ELEVADA ELEVADA EXCELENTE S
ELEVADO MÉDIA BAIXA ELEVADA MÉDIA EXCELENTE S
ELEVADO ELEVADA ELEVADA ELEVADA MÉDIA EXCELENTE S
S N N N N N N
Voz S S S N N S N
Teclas S N S S S N S
SMS N N S S N N N
WAP S N N S N N N
Expansibilidade futura
Telefone
Versatilidade
Eficácia
Por voz
Tempo de resposta a 1 ordem
Utilização
Facilidade
Recebe imagens S N S N N N N
Local S S S N S N S
Lig. telefone S N S N N N S
Internet S N S S N N S
Macros S S S 7 /ROOM S S 50
Nr. de timers ELEVADO S ILIMITADO 7 /ROOM 128 ILIMITADO ILIMITADO
S ILIMITADO S N S S S
Infravermelhos S S N S S N S
Rádio-freq. S S N N N S N
B tõ S S S N N S N
PC
Módulo programável
Relógio despertad. com timers
Telecomando
Controlo
Botões S S S N N S N
Táctil S S S S N N S
A cores N S S N N N N
Diagomal (mm) 130 120 120 135 N N 120
Resolução MÉDIA ELEVADA MÉDIA MÉDIA N N MÉDIA
N N S S N N N
Regulação S S S N S S S
Cenários S S S S S S S
2.000 7.000 4.000 3.500 7.500 3.000 5.000
5.000 20.000 7.000 70.000 15.000 6.000 15.000
Valor mínimo aprox. €
Valor max. aprox. €
Iluminação
Ecran
WI-FI
55|
5.709 7.112 5.700 4.629 5948
13.700 9.628 6.480
Orçamento globalPreços (€) para vivenda média
com 3 pisos
ARTIGO TÉCNICO
b) METODOLOGIA DA INVESTIGAÇÃO 2.1)Bloco B ‐ Consideramos neste bloco as dimensões
satisfação e insatisfação do cliente.
Pretendendo conhecer a opinião dos consumidores
relativamente às casas inteligentes, optamos por um estudo
quantitativo, (questionário por inquérito), que nos permitiu
obter um número significativo de respostas, que admitimos
constituírem uma base aceitável para extrapolação de
resultados, sendo os seus resultados apenas aproximados.
2.1.1) “Se tem uma casa inteligente, está satisfeito?”
Destaca‐se a satisfação da maioria dos clientes
utilizadores de uma casa inteligente. A insatisfação é
apresenta somente por um utilizador que a atribui à
incompetência do fornecedor inicial como
O critério de selecção da população alvo baseou‐se na
escolha de profissionais de classe média e alta.
Assim o inquérito foi enviado via e‐mail, para endereços
colectivos, estimando‐se que terão chegado a cerca de 4000
pessoas de diversas partes do país.
Foram recebidos 90 inquéritos no período de uma semana.
responsável pelo facto.
2.1.2) “Se tem uma casa inteligente, o que mais o satisfaz”?
Das funções típicas domóticas, são a rega automática
e a detecção de intrusão as mais significativas na
satisfação dos utilizadores inquiridos, seguidas da
Seguidamente apresentam‐se os resultados dos inquéritos,
1) Bloco A: A questão inicial tenta captar qual é o conceito
que o inquirido já tem (ou não) de casa inteligente:
”Que ideia tem de uma casa inteligente”?
detecção de fuga de gás e de incêndio e do facto de
poderem controlar as persianas, iluminação e
alarmes através do computador.
Das funções domóticas apresentadas pelos inquiridos
são elegidas as funções que proporcionam conforto e
comodidade e aquelas que facilitam as rotinas
Da análise das respostas constata‐se que uma casa
inteligente é sobretudo uma casa que apresenta
automatismos, que gere da melhor forma os seus
recursos energéticos e ecológicos, que é programada,
que pode ser comandada à distância, que tem
domésticas.
2.2) “Se tem uma casa inteligente, que funções inteligentes
tem na sua habitação?
A rega automática e a detecção de intrusão são as
funções que existem em maior número nas casas
componentes electrónicos que auxiliam a gestão de
tarefas domésticas e, tudo isto, para melhorar a
qualidade de vida dos seus utilizadores. Registaram‐se
expressões curiosas que retractam uma casa inteligente
em várias perspectivas: “casa prática”, “gere de forma
eficiente” “casa com vida própria”, “tem memória, noção
inteligentes da população que diz possuir este tipo de
habitação. Também elas foram as mais representativas
na satisfação dos utilizadores. Seguem‐se as funções de
controlo de persianas, de iluminação e de alarmes
através do computador, de detecção de incêndio e de
gás. São também estas, as funções eleitas como as que
temporal, há interligação com o utilizador”, “permite
poupar tempo, ganhar segurança e economia de
energia”, “resolve os problemas de quem a habita” e
“melhora a qualidade de vida”, entre outras. Porém,
paralelamente, há expressões reveladoras de dúvidas, de
preocupações e até de desânimo: “sujeita a avarias”,
mais os satisfazem, com excepção da protecção contra
electrocussão que eventualmente não é conhecida por
muita gente. Parece‐nos que temos aqui uma relação
entre a satisfação do cliente e as funções procuradas
para instalar na sua casa.
Das funções apresentadas pelos inquiridos é o
|56
“não sei se é de confiança”, “pouco funcional”, “se tudo
funcionar é óptimo”, “até tudo funcionar, dá mais
trabalho que uma casa normal”.
aquecimento central a função mais comum nas casas
inteligentes.
ARTIGO TÉCNICO
Parece‐nos que há um certo consenso nas respostas dos
nossos inquiridos, ou seja, os que possuem uma casa
2.3) “Se tem uma casa inteligente, quais são as dificuldades
com que se depara no seu dia a dia”?
inteligente dizem que estão satisfeitos e que não
apresentam dificuldades relevantes. Os que conhecem
utilizadores de casas inteligentes confirmam esta
opinião. Os inquiridos retractam‐na, mais uma vez, como
uma casa “fantástica” e que dá “prazer”. As experiências
são “boas e más”, mas “os problemas resolvem‐se”. Eis a
A maioria dos inquiridos afirmam que as dificuldades não
são relevantes. Apresentam de facto algumas
dificuldades, mas eventualmente ultrapassam‐nas com
facilidade. Este resultado parece‐nos significativo na
medida em que a maioria dos utilizadores de casas
inteligentes desta amostra afirma estar satisfeito com a
razão por que se sentem satisfeitos os seus donos.
4) Bloco D: Este bloco é referente à valorização que o
inquirido atribui a uma série de funções domóticas
típicas apresentadas no inquérito.
A marca triangular (Fig.1), relativa a cada função,
sua casa.
Constata‐se, porém, uma preocupação do consumidor
relativamente à fiabilidade do sistema eléctrico. Como já
foi referido anteriormente neste estudo, existem
sistemas que centralizam o processamento numa única
unidade correndo o risco, em caso de avaria ou de erro
representa o valor médio das valorizações que os
respondentes lhe atribuíram numa escala de 0 a 100%.
De modo a conhecer a dispersão das respectivas
valorizações atribuídas, determinou‐se o desvio padrão
de cada função e assinalou‐se no gráfico a
correspondente variação, para mais e para menos,
fatal do software, de deixarem os seus habitantes às
escuras, mas já há sistemas que funcionam em paralelo
com a instalação eléctrica tradicional sem nada
perturbarem o seu funcionamento.
3) Bloco C: Seguidamente pretende‐se detectar qual é a
relativamente ao valor médio. Assim, o traço vertical
assinalado para cada função representa a variação da
valorização atribuída correspondente a dois terços da
amostra.
Segundo o gráfico apresentado, praticamente todas as
funções domóticas apresentam uma valorização média
imagem que as pessoas captam de quem tem uma casa
inteligente..
3.1) “Se conhece alguém que tenha uma casa inteligente,
como é que a descreve”?
Segundo as opiniões recebidas a casa inteligente é
superior a 50%.
É de destacar que as funções de segurança (detecção de
intrusão, detecção de gás, detecção de inundação e
detecção de incêndio) são aquelas que apresentam um
valor médio na ordem dos 80% e com um desvio padrão
apertado, o que quer dizer que cerca de dois terços da
sobretudo confortável e segura. É programada, tem rega
automática e detecção de movimento. Mas também é
importante verificar que os “amigos” dos utilizadores de
uma casa inteligente ficam com a ideia de que ela é, por
um lado “espectacular”, “ boa e útil” e “tem tudo o que
é necessário para se sentirem bem” e reconhecem que
amostra se situam nesta faixa. Recorde‐se que estas
funções foram ditas pelos utilizadores de casas
inteligentes como as que os satisfazem mais e verificou‐
se, por sua vez, que são ainda as mesmas funções as que
se encontram em maior número nas casas inteligentes,
ou seja, parece confirmar‐se que as funções relativas à
ela é “atractiva perante os amigos”; por outro lado, é
“complexa”, “complicada quando não está o dono” e
“fica aquém da propaganda”. Estas duas facetas poderão
ser uma consequência do sucesso do sistema
implementado ou da limitada capacidade do instalador.
57|
segurança, que os respondentes dizem ter instaladas,
são as mesmas que eles valorizam mais, e também as
que mais satisfação lhes dão.
3.2) “Se conhece alguém que tenha uma casa inteligente,
qual é a experiência que os moradores dessa casa têm”?
A experiência dos moradores das casas inteligentes é
francamente positiva.
ARTIGO TÉCNICO
Como o consumidor valoriza as funções domóticas
125
75
100
Valo
rização 0 a
0
25
50
D.In
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D.P
o
D.ex t
D. g
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D.fo
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Telec
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alarmes
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C
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presen
ça
com
and
os
a
Figura 1 – Nível de valorização das funções domóticas por parte do consumidor
5) Bloco E ‐ A questão seguinte pretende que os inquiridos,
após a reflexão anterior, possam manifestar o interesse
em incluir as funções domóticas referidas, na sua
habitação actual.
“Se decidisse tornar a sua casa inteligente, que
29
3234
39
46
42
41
25
21
1211 10
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nr. to
tal de
interessad
os
modificações faria na sua casa actual”?
6) Bloco F: Este bloco diz respeito ao nível de investimento
(em euros) que o consumidor está disposto a aplicar com
vista à satisfação das necessidades que entretanto lhe
foram estimuladas. Transcrição de algumas das observações mais relevantes:
0
5
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000
Investimento disponível (€)
Figura 2 – Percepção de valor de um sistema domótico
Na figura 2 apresenta‐se o número total de interessados
(acumulado) para cada nível de investimento.
7) No fim do inquérito, sobre a designação de observações,
permitiu‐se que as pessoas manifestassem livremente as
suas opiniões e os seus receios sobre este tema tão
“Acho que a designação de “casa inteligente” não passou e
precisa de ser repensada!!!”
“As pessoas estão pouco informadas sobre o que é uma casa
inteligente. Além disso, esta expressão assusta muita gente
|58
polémico das casas inteligentes. pelo automatismo que ela envolve e pelo investimento que
se imagina que ela carece.
ARTIGO TÉCNICO
Para este patamar de “esforço económico”, como se pode
concluir da análise do resumo das fichas técnicas de cada
Penso que há necessidade de desmistificar este assunto para
que as pessoas compreendam que se pode ter algo
sistema analisado, estes teriam várias soluções possíveis:
‐ Sistema Cardio
‐ Simon Vis
‐ Domus
‐ Vivimat
‐ Omtronic
inteligente na casa por pouco por pouco dinheiro e de forma
simplificada, que se usa da mesma maneira como qualquer
aparelho eléctrico.”
“Julgo que ainda estamos na fase de mercado em que reinam
os improvisadores e as soluções dirigidas a quem tem muito
‐ X10.
Estes sistemas, com excepção do X10, são todos sistemas
centralizados e proprietários.
Além disso, qualquer deles oferece possivelmente melhores
características e fiabilidade que o X10.
Portanto, para a faixa de investimento dos 5.000 euros o
dinheiro. A tecnologia está mais que madura, acho eu, logo
há espaço para quem não seja ganancioso e perceba do
tema.”
“Todos os contributos nesta área são de facto importantes,
ainda mais se tivermos em consideração o ritmo de vida que
consumidor tem uma grande oferta de sistemas de
domótica.
A fase seguinte deveria ser uma análise detalhada de cada
característica para determinar qual seria a solução que
melhor “integraria cada sistema domótico com o seu dono”,
resultando daí, concerteza, uma maximização da sua
a maioria da população leva. Parece‐me fundamental
democratizar o acesso a, pelo menos, algumas das
funcionalidades que tornam uma casa numa Casa
Inteligente”
5 O CRUZAMENTO DA OFERTA COM A PROCURA
satisfação pós‐venda.
Dado os interesses e motivações de cada um serem
diferentes, a ponderação de cada especificação é um factor
pessoal e consequentemente a “melhor solução” dependerá
de critérios subjectivos.
Se analisarmos o caso, de um nível de investimento
Há que reconhecer que a maior parte das soluções
domóticas que o mercado apresenta estão algo fora do
alcance da maioria dos portugueses. O mesmo não acontece
nos Estados Unidos ou noutros países da Europa onde o
poder de compra é bem superior ao nosso.
disponível inferior, por exemplo 1500 euros, já teríamos
cerca de 34 consumidores nesse grupo.
Assim, se segmentarmos a procura em três faixas, podem daí
resultar três tipos de soluções que satisfazem a maior parte
dos inquiridos procurados:
a) Sistema de 5.000 euros para 21 respondentes
Os interesses que o consumidor manifestou relativamente às
casas inteligentes foram essencialmente os seguintes:
‐ Na área da segurança: detecção de intrusão no interior
da casa, com detectores de movimento; detecção de
incêndio, de inundação e de fuga de gás.
‐ Na área do conforto: controlar persianas, iluminação e
b) Sistema de 1.500 euros para 13 respondentes
c) Sistema de 500 euros para 7 respondentes
Para satisfazer o grupo representativo dos “13” inquiridos
que disponibilizariam um investimento de 1.500 euros para
terem a sua casa mais inteligente, poderia considerar‐se um
sistema híbrido em que se proporia uma central de intrusão
alarmes através do computador; ligar, desligar e
controlar o aquecimento central; ligar ou desligar o
fogão através do telefone; rega automática dos jardins.
Claro está que a selecção de qualquer solução domótica está
intrinsecamente associada ao nível de investimento
59|
inteligente que acumularia funções de comunicação e
controlo bidireccional, associada a uma aplicação criteriosa
do sistema X10 que permitiria um escalonamento
progressivo à medida do interesse do consumidor.
disponível. Como se pode inferir da análise do gráfico do
”número total de interessados por cada nível de
investimento” vinte e um dos inquiridos estão dispostos a
investir 5.000 euros para tornar a sua casa inteligente”.
ARTIGO TÉCNICO
Assim, os alarmes técnicos seriam geridos pela central de
intrusão e o conforto ficaria a cargo do sistema X10. A rega
ser solucionados pela aplicação de um
repetidor/amplificador, disponibilizado por diversos
automática ficaria, opcionalmente, isolada com um
controlador dedicado, dado estes terem elevada fiabilidade
e serem de baixo custo, evitando‐se assim, o perigo de
inundação provocado pela baixa fiabilidade do sistema X10.
Relativamente ao terceiro grupo que apenas disponibilizava
500€ o mercado também oferece um sistema domótico que
fabricantes de dispositivos X10.
6 CONCLUSÕES
“Se a introdução da concorrência teve o mérito de fazer
passar o consumidor de Utilizador a Cliente, a prática de
pode ser escalonado em várias fases, sendo mesmo possível
aplicá‐lo apenas numa única sala: sistema X10. De modo a
tornar este produto mais acessível, a cadeia de valor que
inclui todos os processos desde a produção, distribuição,
retalho, instalação e cliente, foi reduzido apenas a 2 níveis:
Produtor e consumidor.
criação de valor para o cliente, tem como efeito fazer
passar o consumidor de Cliente a Amigo”. [07]
As casas inteligentes, quando instaladas com sucesso,
proporcionam aos seus utilizadores a satisfação como
clientes e todo o prazer que a tecnologia actual lhes pode
Dado o sistema X10 ser muito fácil de instalar o nível técnico
do “instalador” pode ser abolido, podendo incluir‐se este
sistema no sector “faça você mesmo” e ser a sua instalação
encarada como um trabalho de bricolage.
Assim, para o grupo dos “investidores dos 500 euros”, o
sistema X10 tem kits económicos, que vão desde um sistema
oferecer. Daí lhes advém a verdadeira percepção de valor da
domótica.
Compreender as motivações dos consumidores, no âmbito
da casa inteligente e o processo de consumo, proporciona
uma série de vantagens. Entre elas destacam‐se o auxílio aos
gestores nas suas decisões, o fornecimento de uma base de
compacto de detecção de intrusão telecomandado com
telecomando de rádio frequência compatível com os sinais
X10 e que avisa telefonicamente o dono em caso de intrusão
(a Portugal Telecom comercializa este produto), até kits de
automação, que incluem um módulo X10 para controlar
electrodomésticos, um módulo X0 de casquilho para
conhecimento a partir da qual os pesquisadores de
marketing podem analisar os consumidores e, ainda, o
auxílio ao consumidor na tomada de melhores decisões de
compra.
Acresce ainda que, num mercado tecnológico cada vez mais
exigente, a lógica da relação Fornecedor‐Cliente mudou,
intercalar no circuito eléctrico do candeeiro junto à lâmpada,
um receptor de rádio frequência que injecta o sinal de X10
na rede e um telecomando de rádio frequência que pode
controlar os referidos módulos que recebem o sinal X10 pela
rede eléctrica.
É de referir a grande vantagem desse sistema em ser fácil de
estando a ser substituída por uma relação Amigo‐Amigo
como resultado de uma relação de cooperação “win‐win”.
Relativamente à casa inteligente, corre um certo misticismo
como sendo “muito cara” e só para quem “percebe muito de
computadores”, necessitando quase de um técnico
permanentemente ao seu lado. É necessário clarificar este
incluir posteriormente, mais funcionalidades, pois apenas é
necessário ligar mais módulos às tomadas; estes passam a
estar interligados pela rede eléctrica e a responder de
acordo com o código com o qual foram programados por
simples selecção de uma letra e de um número em dois
selectores, por meio de uma chave de fenda. Quando a
conceito. Actualmente as casas inteligentes são, de facto,
muito caras para clientes exigentes e que estão dispostos a
investir nelas para concretizar os seus desejos mais
sofisticados. No entanto, mostrou‐se que o mercado
também oferece outros sistemas fiáveis, mais económicos,
ou seja, permite que o cliente vá comprando os
|60
instalação atingir uma dimensão maior, quer pelo número de
módulos ligados, quer pelas distâncias que os sinais têm que
vencer, todos os problemas de falha de comunicação podem
equipamentos à sua medida e vá lentamente construindo a
sua casa inteligente por partes.
ARTIGO TÉCNICO
Acresce ainda, que também a tecnologia dos equipamentos
foi amadurecendo ao longo do tempo. Hoje em dia, tal como Bibliografia
se liga a televisão, as aparelhagens de som, ou outras por
telecomando, também, com a mesma facilidade, pega‐se no
mesmo comando e “clica‐se” na tecla de levantar a persiana,
acender a luz ou qualquer outra função que o cliente
imaginou. Parece‐nos, deste modo, que os sistemas das
casas inteligentes estão disponíveis para todas as “bolsas” e
[01] BRIERE, Danny e HURLEY, Pat, “Smart Homes for
Dummies”, Wiley Publishing, Inc., 2003
[02] CEBus – Consumer Electronics Bus (EIA‐600),
http://www.cebus.org.
[03] FRANCO, Ivan, “A Casa do Futuro Interactiva”, Cap.
“S A t d S tid Mú l d Cpreparados para finalmente entrarem na casa do
consumidor comum. Esta ainda não é uma realidade da
esmagadora maioria dos lares portugueses.
Apesar das limitações deste trabalho, pelo facto de se ter
baseado numa amostra relativamente limitada, parece
“Sensores e Actuadores: os Sentidos e Músculos da Casa
Inteligente”, 2003
[04] HARPER, Richard,”Inside the Smart Home”, Springer‐
Verlag London Limited, 2003, PAG. 299, 229
[05] JACKSON, Andy, “Integrating the smart home with its
owner”, Integratorpo, 2003
[06] JUNESTRAND St f “H Di it l C t d ” Elpoder concluir‐se que, actualmente, existem todas as
condições para um perfeito encontro da oferta com a
procura no domínio da domótica, constituindo assim o seu
conhecimento uma nítida vantagem para todos os players:
para os consumidores na medida em que estes poderão
usufrir da tecnologia “à sua medida” e para todos os outros
[06] JUNESTRAND, Stefan, “Hogar Digital Conectado”, El
SIMO TCI, feria internacional de informática, multimedia
y comunicaciones.
[07] MICHEL, H.,”Criação de valor para o cliente”, Monitor,
2003.
[08] MOTA, José Augusto, “Casas inteligentes”, Centro
Atlâ ti Ld 2003também, dado existir, actualmente, um potencial elevado de
oportunidades de negócio.
A constante subida dos preços dos imóveis, e a crescente
dificuldade em vender as casas e os apartamentos novos,
associada à presente crise económica, originaram um
Atlântico Lda, 2003
[09] MOWEN, John C. e MINOR, Michael S.,
“Comportamento do Consumidor”, Pearson Education,
2003
[10] NUNES, Renato, "DomoBus ‐ A New Approach to Home
Automation", 8CLEEE"‐
[11] OLIVEIRA José Manuel Paquete “A Casa do Futuroexcesso de construção que dificilmente o mercado
português absorverá. Estes factores levaram a que os
construtores recorram cada vez mais à Domótica como
factor diferenciador, sendo já vulgar verem‐se “outdoors”
aliciando os consumidores para as “Casas de Sonho
Inteligentes”.
[11] OLIVEIRA, José Manuel Paquete, “A Casa do Futuro
Interactiva”, Cap. "Estar em Casa, Estar no Mundo", 2003
[12] ROSETA, Helena, “A Casa do Futuro Interactiva”, Cap.
"CASA DO FUTURO", 2003
[13] SANTOS, José Armando, “Meios para melhorar a
qualidade de vida e a autonomia de pessoas com
necessidades especiais” Tese de Mestrado daEspero com este trabalho ter contribuído para desmistificar
o conceito de casa inteligente e faço votos que a sua leitura
sirva de estímulo para que mais alguns lares portugueses
beneficiem da magia e das maravilhas que a tecnologia
actual nos oferece.
necessidades especiais , Tese de Mestrado da
Universidade Técnica de Lisboa – Instituto superior
Técnico, 2004
[14] SOARES, Francisco Sousa, “A Casa do Futuro
Interactiva”, Cap. "CASA DO FUTURO", 2003
61|
ARTIGO TÉCNICO José Jacinto Ferreira, Miguel Leichsenring FrancoSchmitt ‐ Elevadores
OPTIMIZAÇÃO ENERGÉTICA EM NOVOS ASCENSORES
1 ENQUADRAMENTO
De acordo com um estudo da S.A.F.E – “Agência Suíça para a
Utilização Eficiente da Energia”, realizado em 2005, os
ascensores podem representar uma parte significativa do
Para o estudo de optimização energética na fase de
desenvolvimento de novos ascensores desenvolveu‐se um
modelo de simulação que permitiu analisar diversos cenários
e apresentar soluções a ter em conta na fase de definição de
um novo ascensor.
consumo de energia num edifício (o consumo energético de
um ascensor poder representar em média 5% do consumo
total de energia de um edifício de escritórios). Na Suíça
estima‐se que o somatório do consumo de energia dos cerca
de 150.000 ascensores instalados represente cerca de 0,5%
do total de 280 GWh de consumo energético do país.
2.1 FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE ACCIONAMENTO
ELECTROMECÂNICO E A SUA MODELIZAÇÃO
Segundo Palma (2008) as partes móveis dos accionamentos
envolvem quase sempre fenómenos complexos, quer pela
A redução do consumo de energia nos edifícios poderá ser
obtida através da melhoria das características construtivas,
reduzindo dessa forma as necessidades energéticas, através
de medidas de gestão da procura, no sentido de reduzir os
consumos na utilização e através do recurso a equipamentos
energeticamente mais eficientes.
multiplicidade dos seus detalhes, quer pela sua própria
natureza, muitas vezes, não linear.
Contudo, como o objectivo da modelação é a utilização em
sistemas de controlo onde intervêm diversos outros
subsistemas, com destaque para os eléctricos, os
electrónicos e os mecânicos, procuram‐se modelos
No preâmbulo da Directiva 2005/32/CE de 06 de Julho de
2005 – “EuP – Energy Using Products” (Requisitos de
concepção ecológica dos produtos que consomem energia)1
refere‐se que “a melhoria da eficiência energética – de que
uma das opções disponíveis consiste na utilização final mais
eficiente da electricidade – é considerada um contributo
matemáticos tão simples quanto possível para cada um
deles.
Para muitos dos sistemas electromecânicos que se pretende
modelizar pode‐se considerar simplificadamente a seguinte
equação de comportamento dinâmico, baseada na lei
fundamental da dinâmica para um sistema rotativo:
importante para a realização dos objectivos de redução das
emissões de gases com efeito de estufa na Comunidade.”
Daí que seja importante estudar também a optimização
energética em novos ascensores.
2 DESENVOLVIMENTO DO MODELO EMMATLAB‐SIMULINK
(1)
Onde Tm representa o binário motor (expresso em Nm), Tr o
binário resistente (expresso em Nm), J o momento de inércia
do sistema (expresso em kgm2) e a aceleração angular
dt
dwJTT rm
dt
dw
De acordo com a Directiva 2005/32/CE de 06 de Julho acima
referida, “deverá actuar‐se na fase de concepção do
produto, já que é aí que a poluição originada no seu ciclo de
vida é determinada e que a maior parte dos custos surgem”.
(rad.s‐2).
O momento de inércia será calculado a partir de:
[2]
(2)
.d d d
T F v J m a v J m r rdt dt dt
2J m r
63|
1 Esta directiva cria um quadro de definição dos requisitos comunitários de concepção ecológica dos produtos consumidores de energia com oobjectivo de garantir a livre circulação destes produtos nos mercado interno. Prevê ainda a definição de requisitos a observar pelos produtosconsumidores de energia abrangidos por medidas de execução, com vista à sua colocação no mercado e/ou colocação em serviço. Contribuipara o desenvolvimento sustentável, na medida em que aumenta a eficiência energética e o nível de protecção do ambiente, e permite aomesmo tempo aumentar a segurança do fornecimento de energia
ARTIGO TÉCNICO
Ainda segundo Palma (2008), um sistema de accionamento
electromecânico de velocidade variável, que permite o
Onde m representa a massa suportada pela roda de tracção
e r o raio da roda de tracção da máquina.
ajuste de velocidade, de posição ou de binário, dentro de
certas gamas de variação, é constituído por diversos
componentes:
1. Fonte de energia eléctrica;
2. Conversor estático de potência;
3. Máquina eléctrica, incluindo a transmissão;
A potência mecânica do sistema será obtida a partir de:
(3)
Sendo a velocidade linear v, dada por:
vF
TTvFP
4. Sistema mecânico movido, ou carga;
5. Órgãos electrónicos de controlo e de comando do
conversor.
2.2 O MODELO DO ASCENSOR EMMATLAB‐SIMULINK
(4)
Como sob o ponto de vista electrotécnico todo o sistema de
accionamento electromecânico está subordinado ao motor
eléctrico ter‐se‐á de reduzir as diferentes grandezas
mecânicas envolvidas ao eixo motor. Nessa redução utiliza‐
rv
Na concepção do modelo simulink separou‐se cada um dos
componentes do sistema, eléctrico e mecânico (elevador),
para uma maior facilidade de parametrização e
interpretação de resultados, conforme as figuras 2 e 3.
Foram ainda concentrados todos os outputs das grandezas
mecânicas consideradas, num mesmo bloco (caixa redutora),
se o Princípio da Conservação da Energia.
A energia cinética é dada por:
(5)
Então para o todo o sistema será válida a seguinte relação:
2
2
1 JEc
que simula o acoplamento mecânico com o motor eléctrico.
As grandezas eléctricas de monitorização são retiradas do
próprio bloco variador/motor (AC2).
Desta forma, o modelo foi dividido em três blocos principais
– Bloco Mecânico, Bloco Eléctrico e Blocos de medições de
grandezas eléctricas e mecânicas ‐, que por sua vez se
(6)
As equações [1] a [6] foram então transpostas para o modelo
emMatlab‐Simulink.
Apresenta‐se na figura 1 o modelo de base do ascensor
222
211
222
21121 2
1
2
1 JJJJEcEc
subdividem em outros blocos secundários, conforme a
seguir se descreve.
eléctrico com roda de aderência e máquina com redutor.
|64
Figura 1 – Modelo de base do ascensor eléctrico com roda de aderência e máquina com redutor
ARTIGO TÉCNICO
Figura 2 – Diagrama geral de blocos do ascensor com variação de velocidade PWM
65|
Figura 3 – Diagrama geral de blocos do ascensor – Arranque directo
ARTIGO TÉCNICO
Figura 4 – Diagrama geral de blocos do ascensor – Modelo mecânico
Na janela de parametrização da cabine do ascensor são
introduzidas as massas do conjunto cabine/contrapeso. O
bloco simulink faz a soma das massas da carga e da cabine e
finalmente subtrai a massa do contrapeso2. Se o resultado
for positivo o sistema vai criar um binário resistente positivo
na subida da cabine e negativo na descida da mesma,
2.2.1 BLOCO MECÂNICO (ASCENSOR)
O bloco mecânico foi dividido em três sub‐blocos,
correspondentes a cada um dos componentes mecânicos do
sistema:
1. A cabine do ascensor;
conforme tabela 1. Considerou‐se ainda o rendimento da
cabine, que representa as perdas por atrito das roçadeiras da
cabina nas guias, eventuais oscilações dos cabos, etc.
2. A roda de tracção;
3. A caixa redutora.
2.2.1.1 CABINE DO ASCENSOR
A cabina do ascensor pode ser modelizada a partir do
seguinte conjunto de sub‐blocos:
|66
2É prática na indústria de ascensores que o contrapeso seja dimensionado para contrabalançar a massa da cabina + 50% da carga nominal dacabina. Assim, para uma cabina com uma carga útil de 630 kg e um peso próprio de 850 kg, o contrapeso terá de ter uma massa de 1165 kg.Procurar‐se‐á através de uma análise de cenários verificar se esta é a solução óptima em termos de consumo energético.
Figura 5 – Diagrama de blocos Simulink da cabine Figura 6 – Janela de parametrização da cabine/contrapeso
ARTIGO TÉCNICO
Tabela 1 – Sentido do binário resistente em função do movimento da cabine e das massas
Binário Resistente
Movimento da Cabine
Massas (kg)
(Carga+Cabine) > Contrapeso (Carga+Cabine) < Contrapeso
Subida positivo negativo
Como já foi dito anteriormente, outro dos inputs é a massa
resultante do sistema cabine/contrapeso, responsável por
parte do momento de inércia do sistema que influenciará o
binário transitório (arranques/paragens) e pelo binário
O output deste bloco será a massa resultante do sistema
cabine/contrapeso responsável pela força vertical do sistema
(peso), que poderá ser positiva ou negativa e será um dos
inputs do bloco da roda de tracção.
Descida negativo positivo
permanente, quando a cabina atinge a velocidade nominal.
No bloco simulink da roda de tracção será calculado o binário
resistente permanente referido ao seu eixo, bem como o
momento de inércia resultante da carga total do sistema
cabine/contrapeso, sendo este referido também ao mesmo
eixo. Estas duas grandezas associadas ao rendimento da roda
2.2.1.2 RODA DE TRACÇÃO
A roda de tracção da máquina elevadora pode ser
modelizada a partir do conjunto de sub‐blocos indicados na
figura 7.
de tracção e ao seu raio, integrarão um bus de dados de
output, que será um dos inputs do bloco da caixa redutora.
Na janela de parametrização, são introduzidos os dados
relativos à roda de tracção, nomeadamente o momento de
inércia, o rendimento e o raio da roda de tracção.
67|
Figura 7 ‐ Diagrama de blocos Simulink da roda de tracção
ARTIGO TÉCNICO
2.2.1.3 CAIXA REDUTORA
A caixa redutora da máquina elevadora pode ser modelizada
a partir do conjunto de sub‐blocos, indicados na figura 9,
para a situação de variação de velocidade e arranque
directo.
Na modelização do arranque directo, o motor roda sempre
no mesmo sentido de tal forma que para distinguir a subida
da descida da cabine, foi necessário implementar algumas
modificações para que o bloco identificasse ambas as
situações, conforme indicado na figura 10.Figura 8 – Janela de parametrização da roda de tracção
Figura 9 ‐ Diagrama de blocos Simulink da caixa redutora com variador de velocidade
|68
Figura 6 – Janela de parametrização da cabine/contrapeso
Figura 10 ‐ Diagrama de blocos Simulink da caixa redutora para o arranque directo
ARTIGO TÉCNICO
quer à descida. Pretende‐se simular uma viagem completa
da cabina3.
O input de dados do bloco simulink da caixa redutora divide‐
se pelo bus de dados proveniente da roda de tracção, pelos
O Tempo de arranque/paragem foi definido com o sendo de
um segundo.
parâmetros introduzidos pelo utilizador, tais como o
momento de inércia, rendimento e a relação da caixa
redutora e finalmente pela velocidade de rotação (rad/s) no
veio do motor (rotação efectiva do motor) e pelo Setpoint de
velocidade. A velocidade de rotação vai permitir o cálculo do
binário transitório, bem como a potência solicitada e a
velocidade linear da cabine.
De referir ainda que o Setpoint de velocidade neste bloco
tem uma actuação indirecta, permitindo unicamente definir
o sentido do binário resistente. Os outputs deste bloco são o
binário resistente, referido ao veio do motor, que será o
input mecânico do motor de indução, que por sua vez vai Figura 12 – Setpoint de velocidade do motor com variação de velocidade
2.2.2 BLOCO ELÉCTRICO
Este bloco é constituído por dois sub‐blocos:
2.2.2.1 FONTE DE ALIMENTAÇÃO
gerar a velocidade de rotação que serve de input ao mesmo
bloco. São ainda outputs, a potência solicitada pelo sistema e
a velocidade linear da cabine, sendo estas duas grandezas só
para monitorização, não tendo por isso qualquer
interferência com o sistema.
velocidade
Este bloco estabelece as condições da rede eléctrica (400V
AC 50Hz), conforme os parâmetros introduzidos na janela de
parametrização.
2.2.1.4 SETPOINT DE VELOCIDADE DO MOTOR
Através desta função define‐se a curva de aceleração,
desaceleração e velocidade nominal da carga, quer à subida
Figura 11 – Janela de parametrização da caixa redutora
Figura 13 – Janela de parametrização da fonte de alimentação (input de dados pelo utilizador)
69|
( p p )
3 Viagem com a cabina em vazio, em sentido descendente e ascendente, vencendo todo o curso, isto é, a cabina deve ser movimentada entre ospisos extremos do edifício.
ARTIGO TÉCNICO
Optou‐se por adoptar o binário resistente como input
mecânico. Como num elevador a velocidade é imposta, o
2.2.2.2 BLOCO SIMULINK AC2
que vai variar no sistema é o binário resistente que depende
da carga total e poderá variar em cada viagem do elevador.
O bloco AC2 vai gerar a velocidade de rotação que serve de
input ao bloco da caixa redutora, que é velocidade real do
sistema. A velocidade real depende de todas as grandezas
mecânicas e eléctricas do sistema, bem como do Setpoint de
O bloco AC2 incorpora dois equipamentos, o variador de
frequência e o motor de indução e ainda inputs e outputs,
que servem para controlar e monitorizar o sistema.
Relativamente aos inputs de controle, faz‐se referência ao
Setpoint de velocidade que foi já indicado na figura 12, que
vai servir de base à aceleração/desaceleração do sistema,
velocidade. Existem ainda vários outputs de controlo ou
meramente indicativos e para monitorização do sistema.
Na janela de parametrização do motor assíncrono, são
introduzidos todos os dados que caracterizam a máquina,
eléctricos e mecânicos. Foram considerados os parâmetros
recolhidos do ascensor real estudado.
bem como à sua velocidade permanente e ainda o binário
resistente, gerado pelo sistema mecânico (output da caixa
redutora).
O bloco AC2 permite ainda escolher o input mecânico, que
poderia ser a velocidade de rotação ou binário resistente.
|70
Figura 14 – Janela de parametrização do motor de indução trifásico
ARTIGO TÉCNICO
Na janela de parametrização do conversor e
barramento DC, indicada na figura 15, faz‐se especial
referência à capacidade do barramento que é a
responsável pelo filtro dos harmónicos e consequente
estabilização de correntes, e à frequência de
comutação do chopper.
Quanto mais elevada for esta frequência de
comutação, mais precisa será a onda gerada pelo
conversor e consequente maior será a estabilidade
mecânica do sistema.
No bloco de parametrização do controlador, indicado
na figura 16, será definida a forma como irá actuar o
variador no motor, ou seja, a rapidez de resposta a
alterações de velocidade provocadas pelo binário
resistente e Setpoint de velocidade. De referir o
controlador PI, a tensão no barramento DC, a
aceleração e a desaceleração do motor, os limites de
output de frequência e a relação tensão/frequência.Figura 16 – Janela de parametrização do controlador do sistema
variador/motor
2.2.3 BLOCOS DE MEDIÇÕES DE GRANDEZAS ELÉCTRICAS E
MECÂNICAS
Para efectuar medições aplicaram‐se blocos do tipo
scope (visualização de outputs) na caixa redutora,
com os seguintes agrupamentos de variáveis:
SCOPE 1
‐ Velocidade linear da cabine (m/s)
SCOPE 2
‐ Binário resistente / binário electromagnético
(N.m)
‐ Binário transitório (arranque/paragem do
sistema) (N.m)
‐ Potência do sistema mecânico (W)
SCOPE 3
‐ Corrente no estátor (A)
‐ Velocidade parametrizada/real (rpm)
71|
‐ Binário electromagnético (N.m)
SCOPE 4
‐ Corrente RMS absorvida pelo conjunto
variador/motor/sistema mecânico (A)
Figura 15 – Janela de parametrização do conversor e barramento DC
ARTIGO TÉCNICO
ii. Para ascensores com máquina sem redutor e
suspensão central, o rendimento da caixa do
3 VALIDAÇÃO DO SIMULADOR
ascensor será de aproximadamente 85% e o
rendimento da máquina (apenas motor) será de
aproximadamente 100%, pelo que o rendimento
global do sistema será de aproximadamente 85%;
Conclusão: O ascensor com suspensão central (e com
máquina gearless só consome 60% da energia (quociente
O ascensor que serviu de base para a modelização em
Simulink e para as respectivas medições, é o ascensor
número 3 de uma bateria dupla de ascensores produzidos e
instalados em 2007 no Alfena Trade Center, em Alfena –
Ermesinde.
O ascensor seleccionado é um ascensor eléctrico com roda
entre 0,5/0,85) do ascensor com suspensão lateral;
b. Recurso a roçadeiras ou rodas que gerem menos atrito
nas guias;
c. Recurso a cabinas executadas em materiais mais leves,
isto é, cabinas menos pesadas, que implicarão
contrapesos com menor massa;
de aderência, com casa de máquinas em cima na vertical,
sobre a caixa. A escolha deste tipo de ascensor resulta da lei
actualmente em vigor (DL 163/2006 de 08.08), que
determina que os ascensores a instalar tenham de ser
dimensionados para uma carga de pelo menos 630 kg / 8
pessoas, por forma a garantir o acesso a pessoas com
d. Recurso a um número reduzido de rodas de desvio. Cada
uma destas deverá ter uma baixa inércia;
2. Optimização do peso do contrapeso. De acordo com
dados da indústria, o grau de ocupação normal médio da
cabina representa apenas 20% da carga nominal.
mobilidade reduzida (resulta da imposição das dimensões da
cabina que deverá ter no mínimo uma largura de 1,1 m e
uma profundidade de 1,4 m).
Os dados medidos e os simulados vão de encontro às
mesmas conclusões, com a excepção do modo de frenagem
do motor, dado que nas medições não se verifica a
Contudo, os contrapesos estão dimensionados para uma
ocupação média da cabina de 50% da carga nominal.
Uma optimização para cargas mais pequenas, levaria a
um melhor balanceamento, e logo a uma poupança da
energia necessária;
reinjecção de energia na rede (uma vez que o variador de
frequência utilizado na realidade não o permite).
4 HIPÓTESES DE OPTIMIZAÇÃO
4.1 NO DESENVOLVIMENTO DE NOVOS ASCENSORES:
3. Recurso a máquinas gearless (sem redutor) ou então a
máquinas de indução com elevado rendimento;
4. Aplicação do motor linear. Contudo, o estado da arte
ainda não corresponde actualmente aos graus de
exigência em termos de segurança e perfomance
1. Aplicação de soluções construtivas mecânicas que
permitam reduzir o consumo de energia:
a. Cabinas suspensas ao centro da cabina, pois reduzem o
atrito gerado sobre as guias. De acordo com um artigo
publicado por Küntscher em 2006, intitulado “Sistemas
pretendidos;
5. Aplicação de um sistema de reinjecção de energia. Para
além da redução do consumo energético directo, este
sistema reduz a emissão de calor para a casa de
máquinas (elimina‐se a energia calorífica libertada na
de Ascensores que poupam energia” em que se
comparam diferentes soluções de tracção, será possível
fazer a seguinte avaliação energética de ascensores:
i. Para ascensores com máquina com redutor e
suspensão lateral, o rendimento da caixa do ascensor
será de aproximadamente 70% e o rendimento da
|72
resistência regenerativa) reduzindo os custos com a
instalação de um sistema de climatização da casa de
máquinas;
máquina (motor + redutor) também será de
aproximadamente 70%, pelo que o rendimento
global do sistema será de aproximadamente 50%;
ARTIGO TÉCNICO
4.2 DIMENSIONAMENTO E PROJECTO DE EDIFÍCIOS6. Utilização de cabos de suspensão com diâmetros
inferiores, bem como formas de gornes nas rodas de
Também será possível intervir na fase de projecto de novos
edifícios, apresentando informações sobre os consumos
energéticos de ascensores aos projectistas.
Actualmente a escolha do tipo (essencialmente o sistema de
tracção, a carga nominal e a velocidade) e da quantidade de
ascensores para um dado edifício é feita por recurso a
tracção que possibilitem a sua aplicação. Esta solução
permite a aplicação de diâmetros de rodas de tensão
menores, que requerem momentos menores (mas
motores com um número de rotações mais elevado);
7. Instalação de ascensores com uma carga nominal
modernos programas de cálculo de tráfego, que se baseiam
em critérios de qualidade de serviço que se pretende
garantir.
De acordo, por exemplo, com a Norma Portuguesa NP4267 –
“Critérios de escolha de ascensores a instalar em edifícios
não destinados a habitação”, deverão ser utilizados os
inferior, naturalmente tendo em atenção as imposições
legais: a NP EN 81‐70:2003 indica que um ascensor de
450 kg é adequado para o transporte de pessoas em
cadeiras de rodas. Contudo o Decreto‐Lei 163/2006
obriga à instalação de ascensores com um mínimo de
630 kg;
seguintes parâmetros (que serão calculados através de
modelos matemáticos igualmente definidos na mesma
norma) para a aferição dos critérios de qualidade de serviço:
‐ A duração máxima do percurso teórico (TD), ou seja o
tempo de percurso teórico entre pisos extremos.
8. Recurso a velocidades nominais inferiores: v=0,4 a 0,63
m/s. Muitas das vezes, principalmente em edifícios de
habitação com um número de pisos reduzido, os
ascensores têm velocidades de 1,0 m/s, o que implica a
instalação de máquinas mais potentes, quando uma
‐ O Intervalo máximo no piso principal (I), ou seja, o
tempo médio entre as partidas sucessivas da mesma
cabina do piso principal;
‐ A capacidade de transporte (C5), que representa a
percentagem da população do edifício acima do piso
principal que pode ser transportada em 5 minutos pela
velocidade inferior seria mais do que suficiente;
9. Verificação contínua da qualidade da montagem,
nomeadamente a colocação das guias – evitar
desaprumos e prisões nas guias, bem como a
parametrização do variador de frequência e optimização
bateria de ascensores;
o projectista dimensiona, então os ascensores em função
dos valores obtidos pelo cálculo, por comparação com
critérios tabelados (por exemplo a TD deverá ser de 20
segundos, no máximo, para que a qualidade do serviço possa
das curvas de andamento;
10. Instalação de sistemas centralizados de gestão de tráfego
informatizados que realizem uma avaliação automática
do padrão de tráfego. Este sistema de gestão de tráfego
disponibilizará então o(s) ascensor(es) necessário(s),
ser considerada excelente), sem ter em conta a eficiência
energética dos mesmos.
Perante a instalação cada vez maior de ascensores, mesmo
em edifícios com baixo número de pisos (para facilitar a
mobilidade de pessoas com mobilidade reduzida), dever‐se‐
á ter um cuidado especial no seu planeamento (projecto),
optimizando o número de manobras a realizar pelos
ascensores e distribuindo os passageiros a transportar
pelos diferentes ascensores existentes no edifício.
11. Incorporar o Estado da Arte de Componentes analisados
no artigo anterior sobre optimização energética de
73|
para se obter uma boa solução, quer do ponto de vista
técnico, legal4 e económico, quer do ponto de vista
energético.
ascensores
ARTIGO TÉCNICO
contrapeso assume um peso de 78% de 1165 kg, que é a
solução inicialmente estudada).
A partir do simulador apresentado também no artigo
anterior, deverá ser possível obter informação sobre os
Os 910 kg correspondem à situação em que não há consumo
de energia à subida na manobra com a cabina vazia5.
Para cenários com e sem reinjecção de energia, a eficiência
torna‐se efectiva para massas do contrapeso superiores a
73% e inferiores a 100% da massa do contrapeso de
referência.
consumos energéticos das diferentes soluções estudadas e
incorporá‐las nos estudos de tráfego a realizar. Igualmente
deverão ser elaboradas tabelas com informação sobre o
desempenho energético das diferentes soluções oferecidas,
que deverão ser disponibilizadas aos projectistas.
A melhor solução ocorre quando o contrapeso pesa 910 kg.
Contudo, esta solução implicará a aplicação de uma máquina
mais potente do que a que seria necessária na solução base
(1165 kg).
Se fosse possível reaproveitar toda a energia nas manobras
que o permitem, o contrapeso poderia assumir qualquer
5 RESULTADOS
1. Impacto de diferentes massas do contrapeso sobre o
consumo energético
Para a verificação do impacto de diferentes massas do
massa acima dos 50% (ou seja 582,5 kg). Para este cenário a
solução óptima passaria por um contrapeso com uma massa
de 1165 kg, porque implicaria uma máquina de menor
potência.
Se fosse possível reaproveitar toda a energia nas manobras
que o permitem, o contrapeso poderia assumir qualquer
contrapeso sobre o consumo energético estudaram‐se 3
cenários:
a. cenário ideal ‐ 100% da energia é reinjectada;
b. cenário real ‐ 30% da energia é reinjectada;
c. cenário real ‐ não existe reinjecção.
Tomou‐se como base o ascensor de 630 kg a que
massa acima dos 50% (ou seja 582,5 kg).
Para este cenário a solução óptima passaria por um
contrapeso com uma massa de 1165 kg, porque implicaria
uma máquina de menor potência.
corresponde uma cabina com 850 kg de peso e um
contrapeso com 1165 kg. Utilizou‐se a manobra de
referência indicada na norma VDI 4707.
A solução óptima da massa do contrapeso ocorre, para todos
os cenários considerados, aos 910 kg (ou seja quando o
Tabela 2 Resultados: Impacto de diferentes massas do contrapeso sobre o consumo energético
Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida
0,0 kg 0% 34,16 Wh -28,41 Wh 23,10 Wh -18,10 Wh 12,17 Wh -7,58 Wh 4,55 Wh 0,00 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 1,35 Wh 3,11 Wh 0,00 Wh 4,45 Wh -7,02 Wh 11,59 Wh -9,31 Wh 13,94 Wh157,5 kg 25% 40,20 Wh -33,81 Wh 29,06 Wh -23,71 Wh 18,06 Wh -13,29 Wh 10,30 Wh -5,76 Wh 8,07 Wh -0,57 Wh 7,19 Wh -2,70 Wh 5,84 Wh -1,37 Wh -1,26 Wh 5,73 Wh -3,57 Wh 8,07 Wh315,0 kg 50% 46,28 Wh -34,64 Wh 35,06 Wh -29,24 Wh 24,00 Wh -18,95 Wh 16,19 Wh -11,49 Wh 13,94 Wh -9,31 Wh 13,05 Wh -8,45 Wh 11,70 Wh -7,13 Wh 4,56 Wh -0,10 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh472,5 kg 75% 52,40 Wh -39,29 Wh 41,11 Wh -34,58 Wh 29,96 Wh -24,55 Wh 22,10 Wh -17,16 Wh 19,85 Wh -15,00 Wh 18,96 Wh -14,15 Wh 17,59 Wh -12,84 Wh 10,41 Wh -5,87 Wh 8,07 Wh -3,57 Wh630,0 kg 100% 58,57 Wh -50,72 Wh 47,20 Wh -34,28 Wh 35,97 Wh -30,07 Wh 28,07 Wh -22,78 Wh 25,79 Wh -20,65 Wh 24,89 Wh -19,80 Wh 23,52 Wh -18,50 Wh 16,30 Wh -11,59 Wh 13,94 Wh -9,31 Wh
39,008 Wh -31,741 Wh 27,885 Wh -22,545 Wh 16,899 Wh -12,129 Wh 9,195 Wh -4,593 Wh 6,914 Wh -1,487 Wh 6,031 Wh -1,514 Wh 4,681 Wh -0,181 Wh -2,389 Wh 6,917 Wh -4,695 Wh 9,257 Wh
Id l 100%
1102kg 1165 kg
Média ponderada VDI 4707
Contrapeso 78% (b) Contrapeso 95% Contrapeso 100% (c)
0kg 291,25kg 582,5kg 790kg 850kg 873,75kg 910kg
Carga Energia da Manobra de Referência em Função da Massa do Contrapeso
Massa %
Contrapeso 0% Contrapeso 25% Contrapeso 50% Contrapeso 68% (a)Contrapeso=Cabine
73%Contrapeso 75%
Tabela 2 ‐ Resultados: Impacto de diferentes massas do contrapeso sobre o consumo energético
4 Existem normas que definem determinados requisitos mínimos que têm de ser cumpridos pelos ascensores, por exemplo em termos decapacidade de carga. Assim, desde Fevereiro de 2007, todos os novos ascensores devem obedecer à nova legislação (DL163/2006), que regulaas acessibilidades a pessoas com mobilidade reduzida Esta norma obriga à instalação de ascensores com uma cabina mínima de
Ideal - 100% Reinjecção
100,00%
6,917 Wh 9,257 Wh
421,39% 301,23% 182,56% 99,33% 74,69% 65,15% 50,57% 74,72%
Sem Reinjecção 39,008 Wh 27,885 Wh 16,899 Wh 9,195 Wh 6,914 Wh 6,031 Wh 4,681 Wh
7,848 Wh
375,69% 269,12% 168,96% 99,59% 82,42% 71,06% 58,95% 79,00% 100,00%
100,00%
30% Reinjecção 29,486 Wh 21,122 Wh 13,260 Wh 7,817 Wh 6,468 Wh 5,577 Wh 4,627 Wh 6,201 Wh
4,528 Wh 4,562 Wh
159,31% 117,06% 104,57% 100,87% 118,98% 99,02% 98,65% 99,27%
7,267 Wh 5,340 Wh 4,770 Wh 4,601 Wh 5,428 Wh 4,517 Wh 4,500 Wh
|74
as acessibilidades a pessoas com mobilidade reduzida. Esta norma obriga à instalação de ascensores com uma cabina mínima de1.100mmx1.400mm (largura x profundidade), a que corresponde uma carga nominal mínima de 8 pessoas‐630 kg. Para unidades de saúde,como hospitais existem outras normas portuguesas que sugerem a instalação de ascensores monta‐camas para uma carga nominal de 21pessoas ‐ 1.600 kg.5 Como se verá adiante, esta solução não poderá ser adoptada, por não cumprir os requisitos de aderência impostos pela norma NP EN 81‐1:2000.
ARTIGO TÉCNICO
Energia da manobra de referência em função da massa do contrapeso
19,000 Wh
24,000 Wh
29,000 Wh
34,000 Wh
39,000 Wh
44,000 Wh
erg
ia d
a M
anobra
de R
efe
rência
4,000 Wh
9,000 Wh
14,000 Wh
0kg
291,2
5kg
582,5
kg
790kg
850kg
873,7
5kg
910kg
1102kg
1165 k
g
Massa do Contrapeso
Ene
Ideal - 100% Reinjecção 30% Reinjecção Sem Reinjecção
2. Impacto da optimização do peso das cabinas sobre o
consumo energético:
Tomou‐se por base um ascensor idêntico ao utilizado para
Figura 17 – Impacto de diferentes massas do contrapeso sobre o consumo energético
Local da casa das máquinas: Em cima na vertical, sobre a caixaCarga nominal: 630 Kg / 8 PessoasCurso: 20 79 m
validar o modelo em Matlab‐Simulink, com as características
ao lado indicadas.
Verificou‐se que não é suficiente analisar apenas o impacto
que implicará a redução da massa da cabina, de per se.
Ter‐se‐á de ter em conta também as recomendações em
termos de aderência na roda de tracção da máquina,
Curso: 20,79 mVelocidade nominal: 1,0 m/s VVVFTipo de Suspensão: 1:1Diâmetro dos cabos 8 mmDiâmetro da roda de tracção: 400 mmAbraçamento: 165 ºTipo de gorne: em UÂngulo do gorne: 25 ºÂngulo do gorne subtalhado: 90,88 ºRelação diâmetro cabo vs diâmetro roda de tracção: 50Diâmetro da roda de desvio: 320 mm
indicadas pela norma NP EN 81‐1:2000 – Anexo M6.
Com base nestas duas premissas foram obtidos os resultados
indicados na tabela 3.
Contrapeso Peso Mínimo Peso do Quantidade Diferença face% da carga nominal Cabina Contrapeso Cabos à solução base
da cabina (kg) (kg) (kg)
Tabela 3: Resultados: Impacto da optimização do peso das cabinas sobre o consumo energético
( g) ( g) ( g)100 1750 2380 7 201590 1550 2117 6 155280 1400 1904 6 118970 1250 1691 6 82660 1050 1428 5 36350 900 1215 5 040 800 1052 4 -26330 1050 1239 5 17420 1300 1426 6 611
75|
10 1500 1563 6 9480 1750 1750 7 1385
6 O Anexo M desta norma, descreve a metodologia a seguir para calcular a aderência dos cabos na roda de tracção, tendo em conta o curso, ocarregamento da cabina, a desaceleração motivada por uma paragem de emergência, o tipo de gorne, o ângulo do gorne, o coeficiente deatrito, o diâmetro da roda de tracção, o diâmetro da roda de desvio, o ângulo do gorne subtalhado, etc.
ARTIGO TÉCNICO
Peso Mínimo da Cabina
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
nim
o d
a ca
bin
a (k
g)
0
200
400
600
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Contrapeso (% da carga nominal)
Pes
o m
ín
Ou seja com a optimização do peso da cabina, conseguir‐se‐á
não só uma redução do consumo energético, mas também
uma redução no custo dos materiais a aplicar.
Pode‐se concluir, que o ponto que permitirá optimizar o
peso da cabina e o consumo energético do ascensor ocorre,
quando a cabina pesar 800 kg e o contrapeso 1052 kg.
Ou seja dever‐se‐á adoptar uma solução em que o
Figura 18 – Peso mínimo da cabina
3. Suspensão lateral vs suspensão central
Pretendeu‐se avaliar o impacto que o tipo de suspensão da
cabina tem sobre o consumo energético.
Viu‐se no ponto 4.1, que num estudo publicado por
contrapeso compense o peso da cabina + 40% da carga
nominal da mesma, e não a solução utilizada presentemente
nos ascensores produzidos maioritariamente pela indústria,
que prevê um contrapeso que compensa o peso da cabina +
50% da carga nominal da mesma (pesando a cabina 900 kg e
o contrapeso 1215 kg).
Küntscher (2006), o rendimento da caixa do ascensor será de
aproximadamente 70%, quando a cabina é suspensa
lateralmente e de aproximadamente 85%, quando a cabina é
suspensa centralmente.
Recorrendo ao simulador desenvolvido verificou‐se que a
Para um ascensor com um contrapeso que compense o peso
da cabina + 40% da carga nominal da cabina, o consumo
energético será de 6,917 Wh para uma manobra de
referência, em vez de 9,257 Wh, na solução adoptada
actualmente. Ou seja, conseguir‐se‐á uma redução de
aproximadamente 26 % no consumo de energia.
solução da suspensão central, por permitir uma redução do
atrito nas guias, implicou uma poupança de 16% em termos
energéticos em relação à solução da suspensão lateral da
cabina, para o ascensor de 630 kg estudado, pelo que se
recomenda a sua adopção.
Com esta solução seria igualmente possível poupar 263 kg de
aço, em todo o sistema (cabina e contrapeso). Acresce ainda
o facto de acordo com a norma EN81:2000 – Anexo M, ser
possível para esta solução aplicar 4 cabos de 8mm2 em vez
dos 5 cabos de 8 mm2 que são normalmente aplicados.
|76
ARTIGO TÉCNICO
Tabela 4 ‐ Resultados: suspensão lateral vs suspensão central
Energia da Manobra de Referência em Função da
Subida Descida Subida Descida
0,0 kg 0% -11,76 Wh 16,47 Wh -9,31 Wh 13,94 Wh157 5 kg 25% -4 80 Wh 9 33 Wh -3 57 Wh 8 07 Wh
Suspensão lateral Suspensão Central
CargaEnergia da Manobra de Referência em Função da
Suspensão da Cabine
Massa %70% 85%
157,5 kg 25% 4,80 Wh 9,33 Wh -3,57 Wh 8,07 Wh315,0 kg 50% 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh472,5 kg 75% 9,33 Wh -4,80 Wh 8,07 Wh -3,57 Wh630,0 kg 100% 16,47 Wh -11,76 Wh 13,94 Wh -9,31 Wh
-6,166 Wh 10,775 Wh -4,695 Wh 9,257 Wh
Ideal - 100% Reinjecção
30% R i j ã 8 925 Wh 7 848 Wh
Média ponderada com base na
VDI 4707
4,610 Wh 4,562 Wh101,05% 100,00%
0 000 Wh 10 775 Wh 0 000 Wh 9 257 Wh
100,00%Sem Reinjecção
30% Reinjecção 8,925 Wh
9,257 Wh116,40%
10,775 Wh
7,848 Wh113,72% 100,00%
Energia da Manobra de Referência em Função da Suspensão da Cabine
9,000 Wh
10,000 Wh
11,000 Wh
12,000 Wh
Refe
rência
Tabela 3: Resultados: Impacto da optimização do peso das cabinas sobre o consumo energético4,000 Wh
5,000 Wh
6,000 Wh
7,000 Wh
8,000 Wh
,
Suspensão Suspensão
Energ
ia d
a M
anobra
de
lateral Central
Tipo de Suspensão
Ideal - 100% Reinjecção 30% Reinjecção Sem Reinjecção
Figura 19 – Suspensão lateral vs suspensão central
77|
ARTIGO TÉCNICO
comparação a uma velocidade nominal de v = 1,0 m/s,
conseguir‐se‐á uma redução de 46% no consumo energético
4. Impacto da redução da velocidade linear do ascensor no
consumo energético:
se a velocidade for reduzida para v= 0,4 m/s, ceteris paribus.
Na tabela 4 é possível verificar a poupança que se conseguirá
obter mediante a redução da velocidade.
Se fosse possível a reinjecção de toda a energia gerada
durante a manobra de referência, não se verificariam
variações no consumo energético, com a variação da
Mantendo todas as características técnicas do ascensor, com
excepção da velocidade (o que implicou uma mudança na
relação da caixa redutora, mantendo o mesmo diâmetro da
roda de tracção), verifica‐se que quanto menor for a
velocidade nominal do ascensor (ou seja, a velocidade linear
velocidade linear da cabina.da cabina), menor é o consumo energético. Assim, e por
Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida Subida Descida
1m/s
Carga Energia da Manobra de Referência em Função da Velocidade Linear da Cabine
Massa %
Velocidade Linear da Cabine
0,4m/s 0,5m/s 0,63m/s 0,8m/s
Tabela 5 ‐ Resultados: Impacto da redução da velocidade linear no consumo energético
0,0 kg 0% -2,30 Wh 6,78 Wh -3,41 Wh 7,90 Wh -4,87 Wh 9,39 Wh -6,82 Wh 11,38 Wh -9,31 Wh 13,94 Wh157,5 kg 25% -0,04 Wh 4,50 Wh -0,60 Wh 5,06 Wh -1,33 Wh 5,80 Wh -2,31 Wh 6,79 Wh -3,57 Wh 8,07 Wh315,0 kg 50% 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh 2,23 Wh472,5 kg 75% 4,50 Wh -0,04 Wh 5,06 Wh -0,60 Wh 5,80 Wh -1,33 Wh 6,79 Wh -2,31 Wh 8,07 Wh -3,57 Wh630,0 kg 100% 6,78 Wh -2,30 Wh 7,90 Wh -3,41 Wh 9,39 Wh -4,87 Wh 11,38 Wh -6,82 Wh 13,94 Wh -9,31 Wh
-0,487 Wh 4,958 Wh -1,154 Wh 5,634 Wh -2,030 Wh 6,523 Wh -3,200 Wh 7,720 Wh -4,695 Wh 9,257 Wh
Ideal - 100% Reinjecção
100,00%
4,471 Wh 4,480 Wh 4,493 Wh
Média ponderada com base na
VDI 4707
4,562 Wh
98,01% 98,20% 98,50% 99,08%
4,520 Wh
0 000 Wh 4 958 Wh 0 000 Wh 5 634 Wh 0 000 Wh 6 523 Wh 0 000 Wh 7 720 Wh 0 000 Wh 9 257 Wh75,36% 86,13%
9,257 Wh
53,56% 60,86% 70,47% 83,39%
7,720 Wh
100,00%
Sem Reinjecção 4,958 Wh 5,634 Wh 6,523 Wh
100,00%
30% Reinjecção 4,812 Wh 5,287 Wh 5,914 Wh 6,760 Wh 7,848 Wh
61,31% 67,37%
Energia da Manobra de Referência em Função da Velocidade Linear da Cabine
5 500 Wh6,000 Wh6,500 Wh
7,000 Wh7,500 Wh8,000 Wh8,500 Wh
9,000 Wh9,500 Wh
da M
anobra
de R
efe
rência
4,000 Wh4,500 Wh
5,000 Wh5,500 Wh
0,4
m/s
0,5
m/s
0,6
3m
/s
0,8
m/s
1m
/s
Velocidade da Cabine
Energ
ia d
Ideal - 100% Reinjecção 30% Reinjecção Sem Reinjecção
|78
Figura 20 – Impacto da redução da velocidade do ascensor sobre o consumo energético
Em edifícios residenciais com curso reduzido, recomenda‐se, por isso, a instalação de ascensores com velocidade reduzida.
ARTIGO TÉCNICO
5. Recomenda‐se que o consumo energético dos
ascensores seja considerado também no âmbito do
6 CONCLUSÕES
Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização
dos Edifícios (RSECE) – Decreto‐Lei 79/2006 de 04 de
Abril. Dessa forma existiria desde logo uma maior
atenção na fase de projecto por parte dos projectistas
relativamente à aplicação de ascensores eficientes
energeticamente, para que pudessem ver aprovado o
1. A concepção de ascensores eficientes em termos de
energia contribuirá para um menor impacto ambiental;
2. Para se atingir o objectivo universal de utilização racional
de energia (eléctrica) num edifício, não se deverá
analisar apenas a eficiência energética, mas também o
balanço energético. Assim, no caso dos ascensores,
seu projecto.
[1] ALMEIDA, Aníbal, PATRÃO, Carlos, FONSECA, Paula,
MOURA, Pedro – Manual de boas práticas de eficiência
dever‐se‐á ter em conta, para além do período de
operação, também o fabrico e a manutenção dos
mesmos, o fornecimento de matérias‐primas, bem como
a sua reciclagem: a análise do ciclo de vida do produto.
3. Verificou‐se que a temática da eficiência energética é
ainda pouco explorada pela indústria de ascensores, seja
Bibliografia
energética. Lisboa, ISR – Departamento de Engenharia
Electrotécnica e de Computadores Universidade de
Coimbra e BCSD Portugal – Conselho Empresarial para o
Desenvolvimento Sustentável, 2005.
[2] BARNEY, Gina – Elevator Traffic Handbook – Theory and
Practice. Nova Iorque, Spon Press, 2003. ISBN 0‐415‐
através da incorporação nos ascensores das novas
tecnologias já disponíveis em outras aplicações, seja
através da divulgação de informação relevante em
termos do desempenho energético dos equipamentos
comercializados. Existem ainda muito poucos estudos
realizados neste âmbito na Europa, com uma notável
27476‐I.
[3] BOLLA, Mario – Verbesserung der Energieeffizienz von
Aufzügen und Förderanlagen durch Entwicklung eines
Neuartigen Frequenzumformers – Jahresbericht 2007.
Seftigen, Bundesamt für Energie, Suiça, 2007.
[4] CASTANHEIRA, Luís; BORGES GOUVEIA, Joaquim –
excepção da Suiça que tem vindo a patrocinar, através
de uma organização estatal (a SAFE ‐ Swiss Agency for
Efficient Energy Use), vários estudos sobre a eficiência
energética de ascensores;
4. Verificam‐se diversas barreiras à adopção de ascensores
eficientes em termos energéticos:
Energia, Ambiente e Desenvolvimento Sustentável.
Porto, Spi – Sociedade Portuguesa de Inovação, 2004.
ISBN 972‐8589‐45‐X.
[5] CÓIAS, Vítor; FERNANDES, Susana – Reabilitação
Energética dos Edifícios: Porquê? Oz – Diagnóstico
Levantamento e Controlo de Qualidade em Estruturas e
a) O Comprador e o utilizador do ascensor não têm
interesses coincidentes: Na grande maioria das
situações, o ascensor não é fornecido directamente
ao cliente final, mas a uma empreiteiro geral que o
incorpora no edifício. Este orienta‐se
fundamentalmente pelo preço de aquisição do
Fundações, Lda, 2006.
[6] KÜNTSCHER, Dietmar – Energiesparende Aufzugsysteme
– Lift‐Report nº2 – Ano 32, 2006.
[7] FITZGERALD, A.; KINGSLEY, Charles; UMANS, Stephen –
Electric Machinery. Nova Iorque, McGraw Hill, 2003.
ISBN 0‐07‐123010‐6.
É
ascensor e não pelos custos de energia eléctrica e de
operação que este venha a provocar no futuro, que
será sempre suportado pelo utilizador
b) Em edifícios existentes, ocorre uma grande
resistência à incorporação de novos componentes
que possam por em causa a operação e a
79|
[8] FRANCHI, C. – Acionamentos Eléctricos. Editora Érica,
Ltda, 2007. ISBN 978‐85‐365‐0149‐9.
disponibilidade dos ascensores existentes. Em novos
edifícios é mais fácil incorporar as novas tecnologias.
Pelo que se recomenda uma sensibilização do cliente
final bem como de projectistas.
ARTIGO TÉCNICO
Directivas, Leis e NormasBibliografia (Cont.)
[1] DIRECTIVA 1995/16/CE do Parlamento Europeu e do
Conselho de 29 de Junho de 1995 – Directiva Ascensores.
Jornal Oficial das Comunidades Europeias.
[2] DIRECTIVA 2002/91/CE do Parlamento Europeu e do
Conselho de 16 de Dezembro de 2002 – EPB – Energy
[9] GAMBOA, José – Ascensores e Elevadores. Lisboa, Rei
dos Livros, 2005. ISBN 972‐51‐1007‐2.
[10]JANOVSKY, Lumomír – Elevator Mechanical Design. 3ª
Edição. Mobile USA, Elevator World, Inc., 1999. ISBN 1‐
886‐536‐26‐0.
Performance of Buildings – Desempenho Energético de
Edifícios. Jornal Oficial das Comunidades Europeias.
[3] DIRECTIVA 2005/32/CE do Parlamento Europeu e do
Conselho de 06 de Julho de 2005 – EuP – Energy Using
Products – Requisitos de Concepção Ecológica dos
Produtos que Consomem Energia. Jornal Oficial das
[11]MATIAS, José – Máquinas Eléctricas. 5ª Edição. Lisboa,
Didáctica Editora, 2005. ISBN 972‐650‐124‐5.
[12]MEIRELES, Vitor – Circuitos Eléctricos. 3ª Edição revista.
Lisboa, Lidel – Edições Técnicas, Lda, 2005. ISBN 972‐757‐
386‐X.
[13]NIPKOW, Jürg, SCHALCHER, Max – Energy consumption
Comunidades Europeias.
[4] DECRETO‐LEI nº 513/70 de 24 de Setembro.
[5] DECRETO‐LEI nº 295/98 de 22 de Setembro
[6] DECRETO‐LEI nº 78/2006 de 04 de Abril.
[7] DECRETO‐LEI nº 79/2006 de 04 de Abril.
[8] DECRETO‐LEI nº 80/2006 de 04 de Abril.
and efficiency potentials of lifts – Zurique. ‐ SAFE – Swiss
Agency for Efficient Energy Use, 2005.
[14]NIPKOW, Jürg – Elektrizitätsverbrauch und Einspar‐
Potenziale bei Aufzügen – Bundesamt für Energie, 2005.
[15]PALMA, João – Accionamentos Electromecânicos de
Velocidade Variável. 2ª Edição. Lisboa, Fundação
[9] DECRETO‐LEI nº 176/2008 de 26 de Agosto.
[10]NORMA PORTUGUESA NP 2058:1993 de Abril de 1993.
Instituto Português da Qualidade.
[11]NORMA PORTUGUESA NP 4267:1994 de Maio de 1994.
Instituto Português da Qualidade.
[12]NORMA PORTUGUESA NP 3661:1989 de Agosto 1989.
Calouste Gulbenkian – Serviço de Educação e Bolsas,
2008. ISBN 978‐972‐31‐0839‐2.
[16]PAIVA, J. Sucena – Redes de Energia Eléctrica – Uma
Análise Sistémica. Lisboa, IST Press, 2005. ISBN 972‐8469‐
34‐9.
[17]RODRIGUES, José; MATIAS, José – Máquinas Eléctricas –
Instituto Português da Qualidade.
[13]NORMA PORTUGUESA NP EN 81‐1:2000 – Regras de
Segurança para o Fabrico e Instalação de Elevadores –
Parte 1: Ascensores Eléctricos. Fevereiro de 2001.
Instituto Português da Qualidade.
[14]NORMA PORTUGUESA NP EN 81‐2:2000 – Regras de
Transformadores. Lisboa, Didáctica Editora, 2005. ISBN
972‐650‐183‐0.
Segurança para o Fabrico e Instalação de Elevadores –
Parte 2: Ascensores Hidráulicos. Fevereiro de 2001.
Instituto Português da Qualidade.
[15]NORMA SUIÇA SIA 380/4:2006 – Electricity in Buildings
(2006), Swiss Society of Engineers and Architects (SIA).
[16]NORMA ALEMÃ VDI 4707:2009 – Ascensores – Eficiência
|80
Energética (2009), Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
CURIOSIDADECURIOSIDADE
81|
COLABORARAM NESTA EDIÇÃO:
António Augusto Araújo Gomes ([email protected])
Mestre (pré‐bolonha) em Engenharia Electrotécnica e Computadores, pela Faculdade deEngenharia da Universidade do Porto.Doutorando na Área Científica de Sistemas Eléctricos de Energia (UTAD).Docente do Instituto Superior de Engenharia do Porto desde 1999.Coordenador de Obras na CERBERUS ‐ Engenharia de Segurança, entre 1997 e 1999.Prestação, para diversas empresas, de serviços de projecto de instalações eléctricas,telecomunicações e segurança, formação, assessoria e consultadoria técnica.Investigador do GECAD (Grupo de Investigação em Engenharia do Conhecimento e Apoio àInvestigador do GECAD (Grupo de Investigação em Engenharia do Conhecimento e Apoio àDecisão), do ISEP, desde 1999.
António Manuel Luzano de Quadros Flores ([email protected])
Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Área Científica de ProduçãoTransporte e Distribuição de Energia pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;"M.B.A." em Gestão na Escola de Gestão do Porto da Universidade do Porto.Aluno de doutoramento na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Docente do Instituto Superior de Engenharia do Porto desde 19993Desenvolveu actividade profissional na SOLIDAL no controlo de qualidade e manutenção naDesenvolveu actividade profissional na SOLIDAL no controlo de qualidade e manutenção, naEFACEC na área comercial de exportação de máquinas eléctricas, na British United Shoe Machineryna área de manutenção, na ALCATEL‐Austrália na área de manutenção, na ELECTROEXPRESS, emSidney, na área de manutenção e instalações eléctricas.Bolseiro da F.C.T., Fundação para a Ciência e Tecnologia desde 2008.
Arlindo Ferreira Francisco ([email protected])
Finalista do curso de Engenharia Electrotécnica, área Científica de Sistemas Eléctricos de Energia,no Instituto Superior Engenharia do Porto.C l b d G h P l (Fáb i d C S i á i Alb iColaborador na empresa Grohe‐Portugal (Fábrica de Componentes Sanitários em Albergaria‐a‐Velha) desde 1998, desempenhando funções na área da Manutenção e Projectos Especiais.Larga experiência na área de Automação e Controlo.Recentemente a desenvolver projecto sobre Gestão de Energia.
Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da Silva ([email protected])
Licenciado em Engenharia Electrotécnica, em 1979, pela Faculdade de Engenharia da Universidadedo Porto, opção de Produção, Transporte e Distribuição de Energia.Diploma de Estudos Avançados em Informática e Electrónica Industrial pela Universidade doMinho. Mestre em Ciências na área da Electrónica Industrial.Professor Adjunto Equiparado do ISEP, leccionando na área da Teoria da Electricidade e InstalaçõesEléctricas.
HugoMiguel Ferreira de Sousa ([email protected])
Finalista do curso de Engenharia Electrotécnica, Sistemas Eléctricos de Energia, no institutosuperior de Engenharia do Porto.A desempenhar funções como Técnico de Manutenção Industrial, na empresa Socitrel – SociedadeIndustrial de Trefilaria S.A., desde 1997.,
José António Beleza Carvalho ([email protected])
Nasceu no Porto em 1959. Obteve o grau de B.Sc em engenharia electrotécnica no InstitutoSuperior de Engenharia do Porto, em 1986, e o grau de M.Sc e Ph.D. em engenharia electrotécnicana especialidade de sistemas de energia na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, em1993 e 1999, respectivamente.
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Actualmente, é Professor Coordenador no Departamento de Engenharia Electrotécnica doInstituto Superior de Engenharia do Porto, desempenhando as funções de Director doDepartamento.
COLABORARAM NESTA EDIÇÃO:
José Jacinto Gonçalves Ferreira ([email protected])Engenheiro Electrotécnico na Área de Sistemas Eléctricos de Energia, pelo Instituto Superior deEngenharia do Porto.Chefe de Serviço Após‐Venda na Schmitt ‐ Elevadores, Lda
Miguel Leichsenring Franco (m.franco@schmitt‐elevadores.com)Miguel Leichsenring Franco, licenciado em Engenharia Electrotécnica – Sistemas Eléctricos deEnergia, pelo Instituto Superior de Engenharia do Porto.Master in Business Administration (MBA) com especialização em Marketing pela UniversidadeCatólica Portuguesa – Lisboa.Licenciado em Administração e Gestão de Empresas pela Universidade Católica Portuguesa –Porto.Administrador da Schmitt‐Elevadores LdaAdministrador da Schmitt‐Elevadores, Lda.
Roque Filipe Mesquita Brandão ([email protected])
Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Área Científica de Sistemas Eléctricosde Energia, pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.Aluno de doutoramento em Engenharia Electrotécnica e de Computadores na Faculdade deEngenharia da Universidade do Porto.Investigador do INESC Porto, Laboratório Associado. Bolseiro da FCT.Desde 2001 é do ente no Departamento de En enharia Ele troté ni a do Instit to S perior deDesde 2001 é docente no Departamento de Engenharia Electrotécnica do Instituto Superior deEngenharia do Porto.Consultor técnico de alguns organismos públicos na área da electrotecnia.
Sérgio Filipe Carvalho Ramos ([email protected])
Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Área Científica de Sistemas Eléctricosde Energia, pelo Instituto Superior Técnico de Lisboa.Aluno de doutoramento em Engenharia Electrotécnica e de Computadores no Instituto SuperiorTécnico de Lisboa.Docente do Departamento de Engenharia Electrotécnica do curso de Sistemas Eléctricos deEnergia do Instituto Superior de Engenharia do Porto desde 2001.Prestação, para diversas empresas, de serviços de projecto de instalações eléctricas,telecomunicações e segurança, formação, assessoria e consultadoria técnica.Investigador do GECAD (Grupo de Investigação em Engenharia do Conhecimento e Apoio àDecisão), do ISEP, desde 2002.
Teresa Alexandra Ferreira Mourão Pinto Nogueira ([email protected])
Licenciatura e mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, área científica deSistemas de Energia, pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.Doutoramento em Engenharia Electrotécnica e Computadores, pela Universidade de Trás‐os‐Montes e Alto Douro.Docente do Departamento de Engenharia Electrotécnica, curso de Sistemas Eléctricos de Energiado ISEP – Instituto Superior de Engenharia do Porto. Investigadora no GECAD – Grupo deInvestigação em Engenharia do Conhecimento e Apoio à Decisão, desde 2003.O percurso profissional inclui o dimensionamento e projecto de transformadores de distribuição –EFACEC, empresa fabril de máquinas eléctricas.Subdirectora no Departamento de Engenharia Electrotécnica no ISEP.
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![1S 6 Balanceamento [Modo de Compatibilidade]](https://img.document.onl/doc/110x75/615b82e28f71ad3eb7726b29/1s-6-balanceamento-modo-de-compatibilidade.jpg)
![Aula 12 - POTENCIOMETRIA -1S-2012 [Modo de Compatibilidade]](https://img.document.onl/doc/110x75/615a823f41a75730b36f0405/aula-12-potenciometria-1s-2012-modo-de-compatibilidade.jpg)
