Segundo o regulamento do escalão Apogeu, o dimensionamento

Segundo o regulamento do escalão Apogeu, o dimensionamento do protótipo deve
estar confinado a um paralelipípedo com as dimensões 65x32x18 cm. Deverá ser
este o tamanho máximo ou o tamanho exigido?
Os protótipos têm de respeitar um conjunto de dimensões máximas pré-estabelecidas:
comprimento total do carro até 650mm; altura máxima até 180mm; a largura não deve
exceder 320mm (rodas incluídas).
As dimensões-limite do carrinho devem compreender a colocação das rodas, o revestimento
das células fotovoltaicas, a montagem das guias, etc, pelo que as dimensões da carroçaria
(de atravancamento, por assim dizer) serão inferiores às dimensões referidas.
Em relação às especificações do motor, há algumas pré-estabelecidas?
O número de motores e caixas redutoras não está limitado.
É de se esperar uma variação de tensão, à medida que o carrinho se desloca e as células
fotovoltaicas vão apresentando diferentes orientações face à radiação solar.
Assim, é de considerar, na concepção do conjunto de células, uma ligação em série e uma
ligação em paralelo, que permita minimizar a redução de corrente dada ao motor.
Informamos que o equipamento utilizado no ano passado (fornecido directamente às
equipas) tinha as seguintes características:
- Motor eléctrico de 12VDC com caixa redutora - Motor marca MABUCHI, refª FA/FL 130;
regimes de rotação: (1) 17500 rpm (consumo 0,12A); (2) 12400 rpm (consumo 0,34A);
binário a 12400 rpm = 0,10 Ncm; potência 1,26 Watt; eficiência = 30%; peso 18g Caixa
redutora: vel.: máx (16:1); média (58:1); baixa (203:1).
Preço aprox.: 18 euro /motor + caixa redutora
Fornecedor: IdMIND, Contacto: Eng. Paulo Alvito
- Módulo Solar (silício monocristalino), refª SP500 -2VDC, 500mA, diâmetro aprox. 100mm.
Preço aprox.: 7 euro /módulo
Fornecedor: F.F. - Sistemas de Energias Alternativas, Portugal, Lda, Contacto: D. Sónia.
A guia de direcção do carro pode ser colocada dentro da canaleta da pista?
As guias de direcção devem seguir um esquema aproximado do indicado na figura,
preparado para conduzir o carrinho, ao longo da canaleta, por fora da canaleta, em toda a
pista. O sistema de guia de direcção não poder ser colocado por dentro. Chama-se a atenção
para a distância que se deve deixar entre as guias, para que o carro curve.
Esta informação está no Guia Solar - Cap 8 - Carrinho fotovoltaico - pag. 8-21- Item 14 Guia de direcção.
A altura do carro é medida a partir do chão ou da base da carroçaria?
Dimensões máximas : A altura máxima do carro deve ter 180 mm, logo é medido do chão
(base das rodas) até ao topo da carroçaria (parte mais alta).
Esta informação está no Guia Solar - Cap 8 - Carrinho fotovoltaico - pag. 8-19 e 8-20 - Item
9 – dimensões máximas.
O painel lateral pode ser feito em papel e colado na carroçaria?
O tipo de material a usar no painel lateral não é condicionado. No entanto, a colocação de
um "painel" pressupõe um material rígido, diferente de uma folha de papel, por exemplo : kline, cartão, platex, etc. O propósito é que não se descole ou caia durante a prova. A
superfície mínima de cada painel lateral, exigida, é de 200mm2 (para ser visível ao longe) e
não precisa de ser rectangular , pois é permitido outra forma geométrica como oval,
trapezoidal, que seja adaptável à parte lateral do carrinho.
Esta informação está no Guia Solar - Cap 8 - Carrinho fotovoltaico - pag. 8-18 - Item 4 –
painéis laterais.
Os carros começam a prova no sentido Norte-Sul ou Sul-Norte?
A pista irá ser instalada na horizontal, com as "cabeças do 8" alinhada na direcção N-S. O
sentido da partida (Norte ou Sul) ainda não está definido.
Esta informação está no Guia Solar - Cap 8 - Carrinho fotovoltaico - pag. 8-17 - Pista
AIMSCC.
Gostaríamos que nos esclarecessem sobre o que pretendem com o sistema de
guiamento activo referido no Guia Solar, Cap 8.
Sistema de guiamento "activo" corresponde a uma possibilidade de desenvolvimento
avançado que permitiria que as rodas pudessem curvar ligeiramente, acompanhando a
curvatura da pista, quando as guias de direcção também curvam. Este sistema é considerado
como opção e não condiciona a construção, nem a competição do carrinho.
Mais detalhes em Guia Solar - Cap 8 - Carrinho fotovoltaico - pag. 8-21- Item 13 – Rodas.
Qual a forma da pista e a sua orientação geográfica?
A pista tem a forma de um 8, com a extensão de 84m, com uma subida, uma descida e um
túnel. Deverão ser percorridos 100m para completar uma volta (consultar o guia no site) e
estará localizada no exterior do Pavilhão do Conhecimento, exposta ao Sol (esperamos)
orientado N-S na sua maior dimensão.
De que material é feita a pista?
A pista é a mesma do ano passado – construída em madeira, mais precisamente em
contraplacado marítimo, sem aplicação de verniz.
Qual o raio de curvatura das curvas?
A forma da pista é caracterizada por três curvas: duas com raio de curvatura com cerca de 5
metros (A1 e A2) e uma com raio de curvatura de 23 metros. A recta tem 22,8 metros de
comprimento. (cap. 8 do Guia da Energia Solar)
Qual o declive máximo de subida e descida do viaduto?
As secções que se cruzam no viaduto terão um afastamento mínimo entre pistas de 30mm.
As pendentes variam entre 1:16 e, aproximadamente, 1:8. (cap. 8 do Guia da Energia Solar)
O túnel é completamente escuro? Qual a largura da pista que passa superiormente?
O túnel não é completamente escuro, mas existe uma forte redução da radiação solar (só a
reflectida no chão poderá ser captada) - o suficiente para reduzir a marcha do carrinho e até
imobilizá-lo, caso a inércia seja elevada, daí a necessidade do condensador. A largura da
pista é de 1m aprox..
A corrida é feita lado a lado, entre concorrentes, ou individualmente?É
cronometrada?
É feita lado a lado e cronometrada, seguindo um regime de apuramento até se encontrar o
vencedor. Chama-se a atenção para o facto de não ser necesariamente o carrinho mais veloz
a conquistar o primeiro lugar, pois cada protótipo é avaliado segundo as 3 categorias:
desempenho-criatividade-estética.
As equipas podem "intervir" (eg. realinhar os painéis) no carro durante a corrida?
A participação na corrida deve ser encarada pelos alunos (das equipas) de forma dinâmica,
isto é, adaptar o carro da forma mais adequada às condições de irradiação solar, que como
sabemos é variável, ao longo do período de competição. Nesse aspecto está incluído a
configuração de ligação das células - série, paralelo, misto - (excluído a troca de células !!) a
troca de engrenagens, rodas, pneus, reparação de componentes. Também são excluídas as
alterações ao chassis, corpo do carrinho ou algo que modifique a sua forma. Importa dizer
que serão os comissários de prova a inspeccionar (e reinspeccionar sempre que acharem
necessário) os carrinhos e decidirem se estão (ou não) a ser cumpridas as regras.
Gostava de saber se as células fotovoltaicas (no Escalão Apogeu) vão ser
fornecidas ou se temos que arranjá-las.
Ao invés do sucedido na última edição do Concurso, as equipas serão responsáveis pela
escolha e aquisição das células fotovoltaicas e do motor eléctrico a utilizar na construção do
protótipo, estando as suas dimensões e quantidades limitadas às dimensões exteriores
máximas definidas no regulamento do concurso para este escalão.
Será possível usar uma bateria recarregável no carrinho (Escalão Apogeu)?
De acordo com o regulamento do escalão Apogeu, a locomoção do carrinho só pode ser
realizada por intermédio da conversão directa da energia solar em electricidade através do
conjunto de células fotovoltaicas. Não é permitido, por isso, a inclusão de outras formas de
fornecimento de energia.
Existe uma excepção. É possível utilizar um pequeno condensador, uma vez que o circuito da
pista tem um pequeno túnel.
É possível planear o sistema de guia e direcção similar aos carros de “slot”, em que
a guia entra dentro da calha de polietileno, em vez de prender por fora da calha?
O "guiamento" interno à calha é um dos sistemas que é utilizado nas pistas das corridas na
Austrália (que inspirou o escalão APOGEU), embora sejam poucos os carrinhos que
exploraram essa hipótese, de acordo com a pesquisa que efectuámos na Net.
Por uma questão de facilidade construtiva e porque nos pareceu que o "guiamento" externo
facilita a condução do carro, reduzindo o atrito de contacto, esta é a única solução adoptada.
Será boa ideia colocar painéis solares virados sempre na posição do sol, quer dizer
de vários ângulos (topo, laterais, parte dianteira e parte traseira)?
É correcta, a abordagem que faz sobre a colocação das células fotovoltaicas na superfície do
carrinho. De facto, mais por motivo da forma da pista em "8" do que pela intensidade da
radiação solar (solstício de Verão), o carrinho vai "apresentar-se" ao Sol, de diversos ângulos
(azimutes), podendo alguns deles limitar a sua velocidade, se todas as células estiverem
ligadas em série ! Sabemos que na associação série, é a diferença de potencial (ddp) mais
baixa que condiciona a ddp do conjunto, e como se percebe, esta varia à medida que o carrinho
se desloca na pista.
Assim, para além da selecção das células, o conselho é que se dê também atenção à forma de
associação eléctrica entre elas.
A empresa IdMind inclui no kit "Sombra" um díodo. Podemos usá-lo?
No contexto da montagem do Carrinho Fotovoltaico é permitido a montagem de um díodo
acoplado ao condensador.
Depois de ter visto fotografias da edição anterior surgiu-me a seguinte questão:
porque é que não se coloca um vidro na parte da pista que cruza por cima? Assim,
temos sempre luz, não havendo necessidade de usar condensadores...
O formato e construção da pista foram pensados para fazer uso da aplicação de células
fotovoltaicas como sistema gerador de energia para o motor de um pequeno carro, estando
este sujeito às condições de radiação natural (variável), posição das células relativamente ao
Sol (variável) e condições de carga variável, nos troços rectos, curvos, ponte e túnel. Ideias,
como sejam: colocar um tampo de vidro para iluminar o túnel; condicionar as rectas na
direcção Norte-Sul, ou Este-Oeste; baixar ou levantar a pista..., embora interessantes, não
se aplicam no contexto deste concurso escolar.
Podemos utilizar um motor proveniente de um carro velho, assim como,
engrenagens de caixas redutoras, de maneira a conseguir reduzir os custos do
carro e reciclar algum material?
No espírito do concurso solar, são bem vindas as iniciativas de construção dos carrinhos que
recorram à reutilização ou reciclagem de materiais e peças (por exemplo, brinquedos ou
objectos mecanizados).
No carrinho solar, o regulamento não menciona questões relacionadas com o painel
frontal e com o método de paragem do carrinho. Este ano há quaisquer limitações
nestes pontos?
O método de paragem do carrinho, no caso do operador não o conseguir agarrar, deverá ser
um bloco de poliestireno expandido (vulgo "esferovite") ou um bloco de poliuretano
expandido (vulgo "isolamento das arcas frigoríficas") e é por conta da organização. No
entanto, o carrinho deverá ser construído (tal como no ano passado) de forma robusta, de
modo a suportar eventuais embates e saídas de pista.