Da série: a matemática é exata, mas não a prova de burrice - parte 2

Na França, novos trens são mais largos do que o tamanho da maioria das plataformas

A descoberta feita pela estatal francesa SNCF de que seus novos trens eram largos demais para a maioria das estações foi embaraçosa.

Mas não é a primeira vez que um pequeno erro de cálculo teve repercussões sérias.

Segundo a SNCF, a culpa pelo fiasco foi da operadora nacional das ferrovias, a RFF.Neste caso, foram gastos US$20,5 bilhões na compra de 2 mil trens.

O ministro do Transporte, Frederic Cuvillier, disse ser absurdo que uma empresa opere as vias e outra os trens, e disse que essa estrutura tinha levado ao problema.

Porém, nem sempre há alguém com quem repartir a culpa.

Aqui estão outros 9 exemplos em que um pequeno erro saiu muito caro - e até mesmo fatal.

Um satélite para monitorar o clima em Marte

Satélite de US$125 milhões desapareceu em 1999 por 'erro de conversão de unidades'

Feita para orbitar Marte como o primeiro satélite meteorológico interplanetário, a sonda desapareceu em 1999 porque a equipe da NASA usou o sistema anglosaxão de unidades (que utiliza medidas como polegadas, milhas e galões) enquanto uma das empresas contratadas usou o sistema decimal (baseado no metro, no quilo e no litro).

O satélite de U$125 milhões se aproximou demais de Marte quando tentava manobrar em direção à órbita do planeta, e acredita-se que ele tenha sido destruído ao entrar em contato com a atmosfera.

Uma investigação determinou que a causa do desaparecimento foi um "erro de conversão das unidades inglesas para as métricas" em uma parte do sistema de computação que operava a sonda a partir da Terra.

O navio Vesa

O navio Vesa afundou em sua viagem inaugural porque era mais espesso a bombordo

Em 1628, uma multidão na Suécia presenciou horrorizada o novo navio de guerra Vesa naufragar em sua viagem inaugural, a menos de dois quilômetros da costa. Na ocasião, 30 tripulantes morreram.

Armado com 64 canhões de bronze, o Veza era considerado o navio mais poderoso do mundo.

Os arqueólogos que o estudaram depois que ele foi içado do fundo do mar em 1961 dizem que ele era assimétrico: mais espesso a bombordo do que a estibordo.

Uma razão para isso pode ser o fato de que os operários usaram sistemas de medidas diferentes. Os arqueólogos encontraram quatro réguas usadas na construção: duas estavam calibradas em pés suecos, que têm 12 polegadas, enquanto as outras usavam pés de Amsterdã, com 11 polegadas.

O planador de Gimli

Em 1983, um voo da companhia Air Canada ficou sem combustível quando voava sobre o povoado de Gimli, na província canadense de Manitoba. O Canadá havia adotado o sistema métrico decimal em 1970, e o avião havia sido o primeiro da empresa a usar as medidas métricas.

O indicador de combustível a bordo do avião não estava funcionando, por isso a tripulação usou um tubo para medir quanto combustível estavam colocando durante o reabastecimento.

O procedimento deu errado quando as medidas de volume foram convertidas em medidas de peso e houve uma confusão entre libras e quilos. O avião acabou decolando com a metade da quantidade de combustível que deveria ter.

Por sorte, o piloto foi capaz de aterrissar na pista de Gimli.

O telescópio Hubble

O Hubble hoje é considerado um êxito, mas suas primeiras imagens saíram borradas

O Hubble é famoso por suas belas imagens do espaço e por ser considerado um grande êxito da Nasa. Mesmo assim, teve um início de operação difícil.

As primeiras imagens enviadas pelo telescópio estavam borradas porque seu espelho principal era muito plano.

Não por muito - só por 2,2 mícrons, uma medida cerca de 50 vezes mais fina que um fio de cabelo - mas o suficiente para colocar em perigo todo o projeto.

Uma teoria é que uma pequena mancha de tinta em um aparelho usado para testar o espelho tenha provocado a distorção nas medidas.

Mas o cientistas conseguiram solucionar o problema em 1993.

Big Ben

Segundo sino do Big Ben, em Londres, até hoje está quebrado

O sino do Big Ben no Parlamento de Londres se rompeu em 1857 e foi refundido para ser moldado novamente. Mas o novo sino, suja colocação levou três dias em 1859, também se rompeu rapidamente.

Aí começaram as disputas sobre quem era o culpado, o que deu início até mesmo a um caso de difamação.

Uma teoria diz que seu pêndulo era pesado demais, com cerca de 330 quilos, ao menos para a liga de metal usada para fazê-lo (de sete partes de estanho e 22 de cobre), algo que já havia sido alertado pelos responsável por sua fundição.

O segundo sino não foi substituído (ainda está quebrado), apenas mudou-se sua posição. Por sua vez, o pêndulo foi trocado por um mais leve.

A ponte de Laufenburg

Um dos lados da ponte de Laufenburg teve de ser rebaixado para corrigir erro de cálculo

O que é o nível do mar? Ele varia de um lugar para o outro, e países usam diferentes pontos de referência.

"A Grã-Bretanha mede a altura, por exemplo, em relação ao nível do mar em Cornwall, enquanto a França o faz em relação ao nível do mar em Marsella", explica Philip Woodworth, do Centro Oceonográfico Nacional, em Liverpool, na Inglaterra.

Já a Alemanha mede a altura em relação ao Mar do Norte, enquanto a Suíça, assim como a França, opta pelo Mediterrâneo.

Isso gerou um problema em Laufenburg, um povoado que está na divisa entre a Alemanha e a Suíça.

Conforme as duas metades de uma ponte se aproximavam uma da outra durante a construção em 2003, ficou evidente que em vez de estarem "à mesma altura do nível do mar", um lado estava 54 centímetros acima do outro.

Os construtores sabiam que havia uma diferença de 27 centímetros entre as duas versões do nível do mar, mas por alguma razão essa diferença foi duplicada em vez de ser compensada.

O lado alemão teve que ser rebaixado para que a ponte pudesse ser completada.

A dieta do explorador Scott

Scott e sua equipe consumiram 3 mil calorias a menos por dia do que deveriam

O explorador Robert Falcon cometeu um erro fatal ao calcular a quantidade de comida que seus homens necessitariam durante sua expedição ao Pólo Sul realizada entre 1910 e 1912.

Eles recebiam uma ração de 4,5 mil calorias por dia, o que era insuficiente quando se tem que arrastar trenós, ainda mais a uma grande altitude.

Segundo Mike Stroud, médico especialista em expedições polares e em nutrição, os expedicionários de Scott estavam recebendo 3 mil calorias a menos do que seus corpos necessitavam, e perderam 25 quilos antes de alcançar seu destino e começar o retorno.

Acredita-se que todos morreram de fome na viagem.

A pista de biatlon de Sochi

Pista de biatlon nos Jogos de Inverno de Sochi, na Rússia, era mais curta do que deveria

Na véspera do início das Olimpíadas de Sochi, na Rússia, foi descoberto que a pista de biatlon - que deveria ser um circuito de 2,5 quilômetros - era 40 metros mais curta.

Com isso, os competidores da prova de 7,5 quilômetros percorreriam menos de 7,4 quilômetros ao completar a prova, enquanto os da prova de 12,5 quilômetros percorreriam 12,3 quilômetros.

O erro foi consertado a tempo da primeira prova, três dias depois.

A Ponte do Milênio de Londres

A Ponte do Milênio, em Londres, balançava demais quando foi inaugurada

Para marcar o início do novo milênio, Londres construiu uma ponte para pedestres em junho de 2000 que une o famoso museu Tate Modern, localizado na margem sul do rio Tâmisa, com a margem norte próxima a Catedral de Saint Paul.

Mas logo percebeu-se que a estrutura de 350 metros de comprimento tremia de forma preocupante quando se caminhava sobre ela.

Um dos problemas de design de uma ponte de pedestre é o efeito da "pisada sincronizada": a medida que a ponte balança, as pessoas ajustam seu passo conforme o ritmo da ponte, aumentando ainda mais sua oscilação.

Neste caso, os designers levaram em conta os passos sincronizados de cima para baixo, mas não o efeito para os lados.

No ano seguinte, começaram a ser instalados amortecedores para reduzir seu balanço, e ela foi reaberta ao publico em 2002.

Fonte: http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2014/05/140530_erros_ciencia_engenharia_rb.shtml

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Da série: a matemática é exata, mas não a prova de burrice - parte 1

1. O prédio que derrete carros
Sabe aquele brincadeira de queimar folha com uma lupa? Então, esse edifício londrino faz isso, mas com coisas um pouco maiores…
Os vidros espelhados côncavos e, com o calor gerado pelo reflexo do sol em suas janelas, atinge os carros estacionados nas ruas próximas. E olha só que delícia o que acontece:

2. A sonda que desapareceu
A sonda Mars Climate Orbiter foi lançada para monitorar o clima em Marte, mas desapareceu em 1999 por um “erro de cálculo”. A equipe da NASA usou o sistema de unidades de medidas (polegadas, milhas, galões, etc) diferentes das unidades usadas pelas empresas contratadas que auxiliavam no monitoramento.

O resultado foi um erro de cálculo suficiente que fez uma sonda de US$ 125 milhões sumir. Provavelmente se desintegrou ao entrar na atmosfera do planeta vermelho.

3. O Hotel e Spa Vdara
Mas um caso de edifício “lupa”. Desta vez o caso é de um hotel em Las Vegas.

Mais uma vez a fachada curvada de vidro do Vdara aumentava a potência dos raios solares diretamente para a área das piscinas, queimando cabelos de hospedes e derretendo plástico.

4. O avião sem combustível

Em 1983, um avião da Air Canada ficou sem combustível enquanto voava sobre a província canadense de Manitoba. Não havia acontecido nada de incomum que justificasse a falta de combustível, a não ser mais um clássico erro de cálculo causado pela confusão com o sistema de medida.

O Canadá havia recentemente adotado o sistema métrico decimal. O indicador de combustível a bordo do avião não estava funcionando e a tripulação foi responsável por fazer o cálculo do reabastecimento. Resultado: o avião, que deveria ter sido abastecido com 22300 kg de combustível, levantou voo com apenas 22300 libras, menos de metade.

Felizmente, o piloto conseguiu aterrissar na pista de Gimli. Apenas 10 pessoas ficaram levemente feridas, mas não houve nenhuma morte.

5. Conjunto de apartamentos Lotus Riverside
Em 2009 esse trio de prédios caiu, como se alguém tivesse empurrado. A estrutura da obra foi comprometida devido a um erro no projeto da garagem. A escavação foi muito mais profunda que o previsto, ocorrendo o encharcamento do solo e comprometendo a estrutura da obra.

Fonte: http://oscarfilho.terra.com.br/2014/08/os-5-maiores-erros-de-calculo-da-ciencia-e-da-engenharia-de-todos-os-tempos/

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Geração de Energia Elétrica pelas Ondas do Mar

Segen Estefen* e colaboradores**

A busca por alternativas energéticas que causem menos impactos ao meio-ambiente passou a fazer parte do planejamento estratégico das nações. O aproveitamento do comprovado potencial energético dos oceanos configura, atualmente, como uma possibilidade promissora para produzir energia limpa. Marés, ondas e correntes marinhas são recursos renováveis, cujo aproveitamento para a geração de eletricidade registra significativos avanços tecnológicos e apresenta vantagens, em termos de acessibilidade, disponibilidade e aceitabilidade, que vêm sendo propagadas pelo Conselho Mundial de Energia (2000) para o desenvolvimento de alternativas energéticas.

Estimativas recentes indicam que a energia contida nas ondas do mar é de cerca de 10 TW (1 Terawatt = 1000 Gigawatt), equivalente a todo o consumo de eletricidade do planeta. Obviamente há restrições quanto ao uso de grandes áreas dos oceanos, devido às rotas de navegação, regiões turísticas e de lazer, assim como pelos decréscimos associados ao rendimento dos conversores. Contudo, ainda revela-se significativa a quantidade de energia dos oceanos a ser convertida em eletricidade. O percentual de 10% de aproveitamento do potencial energético total das ondas, considerado realístico para as próximas décadas, representaria acréscimo da ordem de 1000 GW na matriz energética mundial.

A geração de eletricidade pelas ondas se configura também como uma nova oportunidade para negócios no setor de energia. O aumento da demanda, impulsionado pelo crescimento da economia mundial e comércio cada vez mais globalizado, está inserido num cenário de preocupações com temas como o aquecimento global e o alto preço do petróleo. Estima-se que a consolidação da tecnologia de aproveitamento da energia das ondas se dê num prazo de 10 a 15 anos. As tecnologias que se mostrarem comercialmente competitivas irão disputar cerca de 5 % do mercado mundial de energia elétrica. Além disso, deve-se considerar que, em médio prazo, com o declínio das reservas petrolíferas, a substituição parcial por energias limpas e renováveis irá priorizar os recursos ambientais locais.

Considerando que a extração da energia eólica já se encontra em fase comercial, enquanto a extração das energias das ondas ainda está em fase de desenvolvimento, com alguns protótipos em operação, as estimativas revelam-se ainda mais positivas. Admitindo o valor de dois milhões de dólares por MW instalado de energia das ondas e um mercado correspondente a 5% da potência instalada em termos mundiais, este setor poderia movimentar recursos da ordem de um trilhão de dólares.

Tecnologia e geração

Várias tecnologias para a extração de energia das ondas já se encontram em testes no mar como, por exemplo, o dispositivo denominado Pelamis, com potência nominal 750 kW, e o projeto Limpet, com potência 500 kW, ambos lançados pelo Reino Unido; o projeto AWS, com 2 MW, da Holanda; o projeto OWC, com 400 kW, de Portugal; e o projeto Wave Dragon, com geração de 20 kW de potência na fase inicial, da Dinamarca. Estados Unidos, Canadá, Austrália, Irlanda e Japão, entre outros, são exemplos de países que também vem desenvolvendo pesquisas nesta área.

No Brasil, está prevista a construção e instalação de um protótipo piloto de 50 kW de potência, a ser expandido com a agregação de módulos para atingir 500 kW. O conceito desenvolvido pela COPPE/UFRJ, a partir de testes experimentais no Tanque Oceânico e no Laboratório de Tecnologia Submarina, é baseado no princípio de armazenamento de água sob alta pressão numa câmara hiperbárica, obtida pelo bombeamento realizado pela ação das ondas nos flutuadores. A câmara, que libera jato d’água, com pressão e vazão controlados, aciona turbina acoplada a gerador produzindo eletricidade. Este equipamento é um dos fatores de inovação que a distingue a tecnologia desenvolvida no Brasil das alternativas até então propostas em termos mundiais. Sua principal vantagem é possibilitar a simulação de elevadas quedas d’água sem que para isso seja necessário ocupar áreas de grande extensão, como exigem as hidrelétricas.

Os testes foram realizados utilizando modelo reduzido do sistema de geração, na escala 1: 6,5 (Figura 1). Nos ensaios feitos com ondas monocromáticas, o modelo demonstrou capacidade de conversão de 35% do potencial energético da onda, percentual equivalente aos melhores desempenhos alcançados até o momento por tecnologias de aproveitamento da mesma fonte. Outra vantagem do sistema é sua característica modular, que possibilita alternativas de formas geométricas para o flutuador. Além do formato retangular, também vem sendo testado no laboratório um flutuador de desenho circular, que permite igual absorção de energia para diferentes direções de propagação das ondas.

Figura 1: Modelo na escala 1:6,5 em teste no Tanque Oceânico da COPPE/UFRJ.

Cada unidade de bombeamento do modelo testado possui flutuador, braço, estrutura de fixação e bomba. Quatro destas unidades de bombeamento foram fixadas debaixo da plataforma de trabalho do laboratório, através de vigas de madeira e suportes de aço, a uma distância de aproximadamente 500 milímetros do nível da água. A bomba é sustentada pela base de fixação e a estrutura de madeira presa em quadros de aço que são aparafusados na plataforma. Dispositivo acoplado ao braço compõe o sistema de transmissão do movimento do flutuador para a bomba hidráulica. Mangueiras para alta pressão e outros acessórios interligam as quatro unidades de bombeamento à câmara hiperbárica. Uma válvula reguladora de vazão conectada à câmara (Figura 2) é responsável pela saída do jato de água para o acionamento da turbina (Figura 3), cuja pressão equivale a uma queda d’água similar a de grandes hidrelétricas, com 400 m de altura.

Figura 2: Câmara hiperbárica.

Figura 3: Turbina hidráulica em operação.

Implantação da usina piloto no Brasil

A característica do mar local é que dita a capacidade de geração de uma usina de ondas. Os estudos feitos na COPPE analisaram o desempenho do modelo para as condições de mar próximo ao Porto do Pecém, litoral do Estado do Ceará, local previsto para a instalação da primeira usina de ondas do Brasil. Para tal, foram avaliadas as características das ondas, mais tarde simuladas em escala no Tanque Oceânico para testar a capacidade de geração da tecnologia nas condições específicas do local onde estará localizada a usina.

As estatísticas de ondas foram elaboradas a partir das informações e dados registrados por um ondógrafo instalado ao largo da localidade do Pecém, a 60 km ao norte da cidade de Fortaleza, em uma profundidade média de 17 metros. As medições foram conduzidas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias (INPH) para subsidiar a construção do porto offshore do Pecém e seu monitoramento pós-construção. A análise dos dados obtidos durante 22 meses de pesquisa na região (1997 a 1998) indicou predominância de ondas baixas, entre 1m e 2m de altura, apesar de ter sido registrado ondas de até 2,5m (Figura 4). Todas, porém, apresentam uma distribuição bastante homogênea, apontando uma regularidade na altura significativa de onda com média anual de 1,4m (Figura 5).

Figura 4: Ocorrência de altura significativa (Hs).

Figura 5: Altura de Onda Média.

As ondas entre 1m e 2m contribuem decisivamente para o potencial energético do local com, aproximadamente, 90% da potência total, como mostra a Figura 6.

Figura 6: Potência em função da altura significativa (Hs).

Os períodos apresentam-se predominantemente curtos, entre 5 e 9s (Figura 7), com período médio de 7,53s. Os registros também indicam a ocorrência de ondas com períodos longos (12-20s), provenientes do Hemisfério Norte. No período analisado o sítio apresentou valores de potência média mensal variando de 6kW/m a 11kW/m e potência média anual da ordem de 7,7kW/m (Figura 8).

Figura 7: Ocorrência de período médio de ondas (T)

Figura 8: Potência média do recurso energético.

Supondo-se que as características do clima de ondas sejam constantes para toda a faixa dos 573 km do litoral cearense, infere-se um recurso energético da ordem de 4 GW na região. Considerando a potencia média anual da onda de 7,5 kW/m, e um rendimento da usina de 35%, vinte módulos seriam capazes de gerar 500 kW, o suficiente para abastecer com iluminação e força motriz 200 famílias.

As Figuras 9 a 11 mostram uma visão dos diversos componentes da usina de ondas, envolvendo arranjo dos flutuadores, bombas hidráulicas, câmara hiperbárica, conjunto turbina/gerador e o reservatório de água re-circulante.

Figura 9: Arranjo dos flutuadores da usina de ondas a ser instalada no quebra-mar.

Figura 10: Detalhes dos flutuadores e bombas hidráulicas.

Figura 11: Conjunto câmara hiperbárica, turbina e gerador elétrico.

As pesquisas voltadas para avaliação dos recursos energéticos do mar e o desenvolvimento de dispositivos para a conversão em eletricidade são fundamentais para a expansão da aplicação desta tecnologia. Nesse sentido, a COPPE propôs à Eletrobrás a implantação do Programa Nacional de Energias Renováveis do Mar (PNERM), visando o levantamento dos recursos energéticos do mar territorial brasileiro e o desenvolvimento de conversores para o aproveitamento de ondas, marés e correntes. O potencial estimado da costa brasileira é superior a 100 GW, o que poderá agregar da ordem de 10 GW à matriz energética brasileira.

O projeto de conversão de ondas em eletricidade conduzido pelo Laboratório de Tecnologia Submarina da COPPE/UFRJ contou com o apoio da Eletrobrás, do CNPq e do Governo do Estado do Ceará.

Quadro explicativo do funcionamento da tecnologia brasileira

A Figura 1 mostra num esquema simplificado, o arranjo dos equipamentos que compõem a usina. A letra A representa o flutuador, B o braço horizontal de articulação, C a bomba hidráulica de movimento alternativo, D a plataforma de sustentação e fixação dos equipamentos, E a câmara hiperbárica, F a válvula reguladora de vazão, G a turbina hidráulica, e a letra H, representa o gerador elétrico. Através da ação das ondas, flutuadores (A) fixados em estruturas horizontais articuladas se movimentam atuando como braços de alavanca. Esses braços de alavanca (B), numa certa relação, multiplicam as forças oriundas do flutuador para acionar bombas hidráulicas(C) de movimentos alternados. Estas bombas aspiram e comprimem o fluido durante a movimentação dos flutuadores para abastecer e manter elevada a pressão da câmara hiperbárica (E). A câmara hiperbárica é previamente pressurizada contendo água e gás nitrogênio em volume fixo e permanente, caracterizando um acumulador hidropneumático. A vazão de água, que abastece a câmara hiperbárica, é então liberada na forma de jato, para acionar uma turbina tipo Pelton (G) numa vazão igual ou menor àquela enviada pelas bombas, através de uma válvula controladora de vazão (F). A rotação obtida no eixo da turbina é transmitida a um gerador elétrico(H) para conversão de energia mecânica em eletricidade.

Esquema ilustrativo do arranjo de equipamentos que compõem a usina.

Créditos:* Coordenador do Programa de Engenharia Oceânica da COPPE/UFRJ, onde é professor titular de Estruturas Oceânicas e Tecnologia Submarina.
** Colaboradores: Paulo Roberto da Costa, Marcelo Martins Pinheiro, Eliab Ricarte, André Mendes, Paulo de Tarso Esperança

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Sistema tarifário brasileiro

1. Para que se compreenda o sistema tarifário brasileiro, a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) considera importante o conhecimento dos principais conceitos de energia elétrica: demanda de energia em KW; consumo de energia elétrica ativa em KWh; demanda medida em KW; demandas máxima e média em KW; fator de carga (FC); tensão primária de fornecimento em KV; tensão secundária de fornecimento em VV; consumo de energia elétrica reativa KWh; fator de potência em FP; tarifas monomial e  binomial; ECE e impostos.

 

2. Existem variações de custo tanto no consumo como na demanda de energia elétrica de acordo com a opção tarifária de períodos do dia e do ano. O segredo para reduzir os custos é utilizar a melhor opção tarifária de acordo com o perfil de consumo e demanda da sua empresa.

 

3. Aestrutura tarifária horo-sazonal se caracteriza por diferenciar o valor das tarifas de acordo com períodos do ano e horários do dia.

 

4. Há dois tipos de consumidor de energia elétrica: consumidores de alta tensão e consumidores de baixa tensão.

 

5. Considerando os parâmetros de tributação e a sistemática horo-sazonal, temos as tarifas Convencional e Horo-sazonal. A tarifa convencional nada mais é que os parâmetros de tributação para cada grupo de consumo (alta e baixa tensão). A tarifa horo-sazonal divide-se em duas: azul e verde. Para os consumidores da tarifa azul, não é possível alterar o consumo, pois há demanda para os horários fora de ponta e de ponta. Já, para os consumidores da tarifa verde, é possível mudar o consumo pois sua demanda é única.

 

6. É importante estar atento ao funcionamento dos aparelhos elétricos (motores, cabines, geradores, etc.) e ao uso desses aparelhos pelos funcionários. Para saber o resultado obtido com a redução de custos, deve-se fazer tabelas observando o consumo anterior e posterior à medida tomada.

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Otimização de Aparelhos Elétricos

1. Em primeiro lugar, é importante saber que, em 1984, o INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia), com o apoio do PROCEL (Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica), instituiu o Programa Brasileiro de Etiquetagem. O Programa tem como objetivo alertar o consumidor, por meio de etiquetas informativas, quanto à eficiência energética de alguns eletrodomésticos.

 

2. Alguns aparelhos apresentam possibilidade de otimizar o consumo de energia elétrica. Por isso, vale a pena estar atento ao bom uso dos aparelhos, considerando suas diversas características, tais como: lâmpadas de uso interno e externo, luminárias, reatores, dispositivos automáticos (liga/ desliga) e controle predial.

 

3. Os dispositivos automáticos citados anteriormente permitem aos usuários automatizarem seus aparelhos elétricos utilizando sensores de presença ou programadores de horários, não desperdiçando, assim, energia elétrica.

 

4. O Controle predial verifica, por meio de um sistema composto por um microcomputador central e um Controlador Lógico Programável (CLP), o funcionamento dos aparelhos elétricos.

 

5. Para otimizar o consumo de energia elétrica deve-se manter o cuidado com os aparelhos para não acumular sujeira, pois isso pode diminuir a eficiência do produto. Também seguir sempre as instruções de instalação de uso e verificar, periodicamente, se as instalações estão em perfeito estado.

 

6. Deve-se tomar cuidado e medidas cautelares não só com os aparelhos elétricos, e sim com a iluminação do ambiente, seja ele profissional ou pessoal. Para que não ocorra o desperdício de energia e que haja uma melhoria nos gastos mensais, dê preferência ao uso de lâmpadas fluorescentes compactas com o Selo Procel Inmetro; instrua todos a desligarem as lâmpadas assim que saírem do local onde estavam; evite pintar os tetos e as paredes com cores escuras, pois exigem lâmpadas de maior potência para iluminação do ambiente; instale interruptores com objetivo de facilitar as operações liga/desliga conforme a necessidade local, verifique também a possibilidade de instalação de “Timer” para um controle da iluminação.

Atenção: Não utilize as lâmpadas fluorescentes ou compactas comandadas por “dimmers”, “timers eletrônicos” ou fotocélulas, pois estes equipamentos reduzem a vida das lâmpadas. Esses dispositivos devem ser utilizados apenas com lâmpadas incandescentes ou especiais.

 

7. Para outros equipamentos, como elevadores e escadas rolantes, medidas devem ser tomadas também para otimizar e prolongar o uso dos aparelhos: crie o costume de utilizá-los apenas em horários de pico, ou mesmo de colocar os elevadores trabalhando alternadamente, ou seja, alguns atendendo andares ímpares e outros andares pares; situe as áreas de atendimento ao público no andar térreo, evitando o uso excessivo de elevadores; verifique a possibilidade de instalar controladores de tráfego, para evitar que uma mesma chamada desloque mais de um elevador; implemente medidas de conscientização dos usuários para evitar uso desnecessário dos elevadores (para descer dois andares ou subir um andar); estude a possibilidade de instalar dispositivos de acionamento automático em escadas rolantes.

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A importância do uso Racional da Energia Elétrica

Não se pode imaginar o mundo hoje sem a eletricidade. A energia elétrica é fundamental no nosso dia-a-dia. Seja no trabalho, em casa, ou no lazer, ela está presente em nossa vida 24 horas, proporcionando conforto, bem-estar e segurança.

Mesmo quando estamos dormindo, a geladeira continua funcionando e as ruas continuam iluminadas. Justamente porque a nossa vida depende tanto desse tipo de energia, devemos estar conscientes tanto dos benefícios quanto dos perigos e desperdícios que o uso incorreto pode causar.

Mais de 38 milhões de residências são atendidas por energia elétricaem todo Brasil. Estima-seque cada consumidor desperdiça cerca de 10% da energia fornecida, seja por hábitos adquiridos ou uso ineficiente dos eletrodomésticos.

Mas são as empresas as responsáveis por quase metade do consumo de energia elétrica do país, chegando a 45,5% do consumo global, ou seja, cerca de 146 bilhões de KWh/ano, sendo também responsável pela maior  parcela de desperdício de energia.

Os sistemas motrizes, responsáveis por quase 50% do consumo nas empresas, apresentam o maior potencial de redução de perdas. Constituídos por motores elétricos, acionamentos e acoplamentos, bombas, compressores, correias transportadoras, ventiladores e exaustores, esses sistemas são responsáveis por 22,75% da energia total consumida no país. Por isso a importância de reduzir os desperdícios de energia elétrica nas empresas.

 

A Energia Elétrica e sua Geração de Energia

 

Podemos definir energia elétrica como a energia resultante do movimento de cargas elétricas em um condutor. É companheira inseparável da era moderna. Não é difícil imaginar como nossa vida seria diferente sem ela.

Mas o que a faz tão importante a ponto de se tornar praticamente indispensável à vida atual? São muitos os motivos. Veremos abaixo alguns deles:

a) É facilmente transportável. Pode ser produzida no local mais conveniente e transmitida para consumidores distantes por uma simples rede de condutores (fios).

b) É facilmente transformável em outras formas de energia. Exemplo: calor, luz, movimento.

c) É elemento fundamental para a ocorrência de muitos fenômenos físicos e químicos que formam a base de operação de máquinas, equipamentos, etc dos tempos atuais. Exemplo: eletromagnetismo, efeito termiônico, efeito semicondutor, fotovoltaico, oxidação e redução, etc.

A geração de energia elétrica deve ser entendida como uma transformação de uma outra forma de energia em energia elétrica. Então, é fácil entender que para conseguir a energia elétrica precisamos primeiro de uma fonte de energia qualquer para que esta fonte seja transformada em energia elétrica.

As fontes de energia encontradas na natureza podem ser mecânicas, geradas pelo vento ou por quedas d’água, pressão do vapor pela queima de combustíveis como carvão, petróleo, gases.

Com a fonte de energia obtida fazemos girar uma Turbina acoplada a uma Bobina (Gerador) e por efeito do Eletromagnetismo transformamos a fonte de energia em energia elétrica.

Esta energia elétrica é então distribuída através de linhas de transmissão e transformadores até chegar ao local de uso.

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De Woodstock ao Rock in Rio, a evolução do som nos festivais

Equipamentos modernos estão menores, mais potentes e eficazes. Programa de computador ajuda engenheiros a elaborar sistema de sonorização

Rafael Lemos

Operário em frente ao palco mundo: durante o festival, local disputado pelos fãs das estrelas do Rock in Rio (Ismar Ingber)

“Estamos conseguindo diminuir o peso dos equipamentos e aumentar a potência, direcionando o som exatamente para onde queremos”, diz o engenheiro Walter Ramires

Em agosto de 1969, uma fazenda do interior dos Estados Unidos foi invadida por meio milhão de jovens sedentos por música e diversão. Era o festival de Woodstock, que reunia atrações do quilate de The Who, Janis Joplin, Jimi Hendrix e Carlos Santana. Uma benção para os ouvidos, certo? Nem tanto. Devido às limitações da parafernália sonora da época, os solos de Hendrix e os gritos de Janis soavam embolados e exigiam que o fã ficasse perto do palco para, de fato, ouvir alguma coisa.

De Woodstock para cá, a única coisa que se manteve no palco foi a atitude do rock’n'roll. A engenharia de som evoluiu, expulsou qualquer chance de improviso e ganhou tecnologia em microfones, amplificadores e outros equipamentos. A velha parede de caixas de som, montada no fundo do palco, ficou no passado. Hoje, um moderno sistema de sonorização garante que a música chegue com a mesma qualidade e definição para todo o público – independentemente do tamanho dele.

“Estamos conseguindo diminuir o peso dos equipamentos e aumentar a potência, direcionando o som exatamente para onde queremos”, explica o engenheiro Walter Ramires, do Rock in Rio.

Esse ano, o som do Palco Mundo do Rock in Rio sairá, basicamente, de conjuntos de alto-falantes batizados de line array. Os dois principais ficarão na parte superior, nos cantos do palco. Com mais de 14 metros de altura, cada um deles é formado por 126 alto-falantes – entre altos, médios e graves. Outros dois arrays menores serão alocados nas laterais do palco.

No entanto, como os arrays privilegiam aqueles que estão a mais de 20 metros de distância do palco, é necessário o uso de um conjunto de subwoofers na parte inferior do palco para que o pessoal da frente não perca nenhum detalhe.

“O line array foi o grande salto de tecnologia nos sistemas de som para shows. Eles se popularizaram na década de 1990. De lá para cá, estamos sempre melhorando, mas não houve grandes novidades”, afirma Maurice Hughes, diretor de palco do Rock in Rio.

Alguns anos antes da chegada do line array, outra novidade elevou a outro patamar a qualidade de som nos grandes shows: as torres de delay (atraso, em inglês). Espalhadas pelo terreno, em intervalos regulares, elas reproduzem o som com alguns milissegundos de atraso em relação ao palco. O efeito faz com que todo o público ouça a música ao mesmo tempo e com a mesma qualidade.

No Rock in Rio 2011, foram 10 torres de delay, divididas em duas filas, a distâncias que variam de 60 a 160 metros do palco. Os engenheiros calculam o tempo de atraso para cada torre com o auxílio de um programa de computador.

“As torres de delay surgiram com os shows em estádios. A primeira vez que ouvi falar disso por aqui foi na primeira vinda do Queen, no Morumbi, em 1981. Havia a possibilidade de o show ser no Maracanã e fui sondado para montar um sistema dedelay no estádio. Acabou que só fomos fazer isso em 1990, no primeiro show do Paul McCartney, no Maracanã. O som veio de fora, mas nós colocamos um equipamento de delay no fundo do gramado”, conta Hughes.

No ano seguinte, as torres de delay já estavam no Rock in Rio II, também realizado no Maracanã. Embora a ideia resolvesse o problema de distribuição do som, ela trouxe um efeito colateral: enormes, as torres prejudicavam a visão de parte do público. Mas uma inovação que estava presente no Rock in Rio 2011 promete acabar com esse incômodo problema. Com o avanço da engenharia, foi possível erguer torres de 15 metros de altura e apenas 35 centímetros de espessura, capazes de suportar quatro toneladas de equipamentos sonoros sem atrapalhar os espectadores.

A tecnologia, no entanto, segue avançando. O próximo passo seria criar um sistema de som surround, que permite separar o sinal dos diversos instrumentos e distribui-los em diferentes torres espalhadas pelo terreno. Seria como assistir a um DVD num home theater.

“O Pink Floyd foi o primeiro a usar esse recurso num show. Só que esse tipo de efeito funciona melhor em ambientes pequenos. Mas, se quiséssemos, seria possível fazer isso aqui. Sairia bem caro”, afirma o diretor de palco do Rock in Rio.

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Motores Elétricos

1. Os motores elétricos são um dos grandes responsáveis pelo consumo de energia elétrica. Estima-se que cerca de 30% do consumo de energia elétrica das empresas é proveniente dos motores elétricos. No caso do setor industrial, pode chegar até 50%.

2. Há vários tipos de motores elétricos : motor de indução trifásico; motor de linha padrão e motor de alto rendimento. Dentre os diversos tipos de motores elétricos, o mais representativo no mercado brasileiro é o motor de indução trifásico.

3. Os motores de linha padrão e de alto rendimento são motores de potência até 500 CV, e representam duas linhas de fabricação no Brasil.

4. O motor de linha padrão é igual o motor normal. A linha “não padrão” corresponde ao motor de alto rendimento. O motor de alto rendimento apresenta níveis de eficiência superiores aos da linha padrão e, além disso, possui vida útil prolongada e sem  necessidade de grandes manutenções. Em alguns casos, o motor de alto rendimento não é indicado pelo alto preço, já que possui um preço de venda de cerca de 40% a mais do que os motores convencionais. Porém, em instalações industriais, a economia gerada por esse tipo de motor compensa o investimento.

5. Apesar de muitas vantagens, o motor elétrico, no momento da partida, pode consumir até 10 vezes mais que seu consumo habitual. Para minimizar esse problema, há no mercado dispositivos especiais de partida que podem suavizar o alto consumo de energia elétrica. Há três principais tipos de dispositivos: Chave estrela-triângulo; Chave soft start e Inversores de freqüência.

6. Achave estrela-triângulo nada mais é que um dispositivo que, durante a partida, liga as três fases do motor. Isso significa que a tensão na partida é dividida por 3 e, conseqüentemente, o consumo de energia elétrica, na partida do motor, será 3 vezes menor.

7. Achave soft start é destinada à aceleração, desaceleração e proteção do motor. É totalmente digital e possui alta tecnologia, possibilitando o ajuste da necessidade de carga ao do toque produzido e fornecendo, assim, a menor corrente necessária para a cada partida.

8. O inversor de freqüência é um dispositivo que possui tecnologia avançada e permite o controle da velocidade, proporcionando uma economia de energia elétrica de até 35%. Apresenta, também, possibilidades para atender frenagens, sem a necessidade de instalar resistores. Além disso, sua tecnologia, viabiliza  a instalação de inversores para motores de até 1500 CV.

9. Associando o motor de alto rendimento ao comando de partida, a economia de custo com energia elétrica pode chegar  até 50%.

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