Nature - aeromodelo 100% movido a energia solar - continuação

Ainda seguindo o tópico sobre a construção do Nature, modelo que faria uso de células fotovoltaicas para alimentar o motor, tópico original: E-voo.com

O construtor confirmou o uso do motor HTX 5g de 2000KV e o triciclo de teste (ver o poste sobre isto aqui) pesa 150g, quase menos de 100 g da previsão RTF do modelo, talvez ele tenha que dar uma engordada no triciclo para usá-lo como plataforma de teste mais preciso. O legal é que ele disse que funcionou como carrinho, apesar de que motor tem que gerar uma velocidade mínima (velocidade de segurança, acima da de estol) para manter o voo.

Aqui vai minha pequena participação no assunto, retirado no tópico original do E-voo.com:

alexandre lopes escreveu:

sobre os capacitores (2x 6.3V 4700uF) realmente são pequenos para este projeto, o correto seria o uso de super capacitores 2,5V 55F, cinco em série daria 12,5V 30mah de corrente.

Rivaldo Voador: Além caros e difíceis de encontrar, em série (necessário para chegar a uma voltagem aceitável) cai muito a capacitância dos monstros para 11F.
Com esses 30mA/h, caso fosse usar os tais capacitores, daria para manter o voo por menos de um minuto, não é? Iria adiantar em algo?

ze_mayer escreveu:

a maioria usa uma bateria pequena ao invés de capacitores. mas pra isso precisaria de um circuito para carregá-la, e a tensão varia muito com a intensidade do sol.

Rivaldo Voador: Esta ideia de usar baterias Lipos pequenas como carga parece mais viável, elas tem densidade energética muito superior a dos capacitores, ou estou enganado? São fáceis de encontrar e o circuito de carga não deve ser difícil de projetar.

Alexandre, me responde se esta ideia é muito fora da realidade: Se o conjunto bateria Lipo/células solares fossem usadas somente para retomadas de altitude. 

Eu explico meu pensamento:
Um motoplanador somente usa o motor para tomar altitude, uma vez lá no alto, o piloto usa vários expedientes para mantê-lo o máximo possível no alto como planador (sem propelir o modelo com o motor).

Quando o planador perde altitude, o piloto liga a propulsão e retoma altitude e a brincadeira recomeça até a bateria acabar e modelo não conseguir mais manter altitude, não é assim? 

Sinceramente, eu voo com Glow, ninguém do meu clube voa com planador, uma pena, pois tenho interesse nisso. Por esta razão não entendo nada sobre o assunto.

 CONCLUSÃO: Você acha que poderia em condições normais de voo, manter o Nature no alto até as baterias regarregarem com as células solares? Depois usando as baterias e não as células, tomar altitude para mantê-lo em voo por mais tempo? Se isto funcionasse daria muita flexibilidade para voar, poderia voar o dia inteiro se quisesse, isto não seria possível? 

Talvez, um parkflyer com a configuração baixo custo não daria certo (vi em post do RCGroups que para manter a altitude de um planador de desempenho necessitaria de cerca de 55-60W/Kg!), mas um modelo que racionalizasse o uso das células solares poderia funcionar como motoplanador muito bem.


 Desculpo-me antecipadamente por qualquer besteira que tenha escrito. 

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Estou esperando na torcida o desenrolar desse projeto.

Nature - aeromodelo 100% movido a energia solar

Continuando escrevendo sobre o Nature, projeto do Alexandre Lopes, que propõe um aeromodelo movido a energia solar. O post original encontra-se aqui: E-voo.com

O projeto estava parado esperando um motor leve, econômico e com potência suficiente para levantar o modelo RTF com mais ou menos 260g (a previsão do construtor do peso final).

O motor chegou, no post não esclarece qual seria o motor, mas lendo o tópico acho que é esse:

hexTronik 5gram Brushless Outrunner 2000kv

O Alexandre construiu um triciclo como plataforma de testes da configuração células solares/motor/caixa de redução/hélice, cuja fotos estão abaixo:

Que carrinho bonitinho.

Observem que a direção é controlável por um servo.

Destaque do motor, aqui sem redução. 

O construtor não mencionou, mas se o peso total do triciclo for próximo ao peso final do aeromodelo, a plataforma deve realmente funcionar para testar se o sistema vai propelir o Nature de forma satisfatória. 

Solar Pleaser - aeromodelo elétrico com células fotovoltaicas

Não escrevi mais coisas sobre o Nature, o aeromodelo movido a energia solar, porque o criador dele não atualizou o post da construção no E-voo.com. Ele afirmou que está aguardando chegar um motor e hélice melhores para o projeto. Estou na torcida.

Enquanto isto estava pesquisando no próprio E-voo.com e encontrei um post que direcionava a outro post no RCGroups.com que descrevia um projeto de aeromodelo solar que voou, o Solar Pleaser:

Foto original do post: RCGroups.com

Envergadura: 104 Cm
O peso do modelo pronto para voar: 250g
Motor GWS com redução e hélice 10x4,7

Um modelinho bem leve com motor com redução para diminuir o consumo, nada demais. 

Quanto a distribuição das células solares:
São 48 células fotovoltaicas. Cada célula prove no máximo:  2.05V e 0.214A (0,438W).
O construtor organizou as células em quatro séries perfazendo: 8.2V
Cada série é composta por 12 células em paralelo produzindo: 2.56A
Potência máxima gerada: 21W

Em outro tópico do RCGroups (se quiser lê-lo clique aqui)  o pessoal afirmou que um motoplanador equipado com um motor brushless de alta eficiência exige cerca de 55-66 W/Kg para manter o voo, quer dizer, que se este calculo estiver certo o projeto do Solar Pleaser só precisaria de 15W, isto explica, porque o construtor afirma que conseguiu voar, mesmo com alguma dificuldade, num semi encoberto por nuvens e sem perder força para o receptor e servos.

Não encontrei nenhum vídeo no Youtube, mas o tópico é de 2003, então esse deve ser o motivo. Abaixo outras fotos do projeto: 

Detalhe do motor, receptor e servos

Detalhe de como as células foram soldadas. Note-se que é intradorso da asa e a parte voltada ao sol fica no extradorso da asa, é óbvio.

Este é o MikroSol um aeromodelo comercial movido a energia solar, vou pesquisar mais coisa sobre ele e farei um post.

Site original: http://home.mainz-online.de/~sieghard.dienlin/

Nature - aeromodelo brasileiro 100% movido a energia solar

No fórum do E-voo.com descobri um projeto que está em fase de finalização que propõe um aeromodelo totalmente movido a energia solar. O post original pode ser acessado em: http://www.e-voo.com/forum/viewtopic.php?p=1091153

Na verdade é um modelo F3K (planador rádio-controlado lançado a mão, se quiser ver algo sobre isto clique aqui) modificado para motorização e com CÉLULAS SOLARES!

O vídeo abaixo mostra um teste com as tais células solares, duas no total:

Observem duas peças presas com fita branca acima dos servos, são capacitores, uma solução elegante para lidar com a incapacidade das células solares em produzir corrente suficiente para o motor e eliminar uma possível pane elétrica no receptor e servos. Abaixo eu explico que na teoria o capacitor funciona, mas na prática não.

No corpo da árvore de discussões o autor menciona que está fazendo experimentos com capacitores de carga para voar bem alto. Talvez tenha que pôr capacitores melhores, de alta capacidade para finalidades específicas (1 F para cima, para os entendidos em eletrônica 1 F é muito, mas é pouco para este uso e não daria para nada), não sei bem, só acompanhando mesmo para saber. Se isto se der vai ficar mais difícil o projeto, pois estes capacitores não são encontrados facilmente no Brasil.

 O que é capacitor? 

Uma analogia para se compreender a função do capacitor nesse contexto, é a seguinte: 

Nas casas norte americanas comumente as pessoas bebem água direto das torneira e no Brasil não. Muitos dirão que a qualidade da água norte americana é melhor em comparação a brasileira, mas isso não é necessariamente verdade. O problema é que usamos em nossas casas reservatórios de água (caixa d' água) e nesses reservatórios a água perde qualidade.
Então porque as usamos em nossas casas? O problema é a intermitência na distribuição de água no Brasil, ora tem água, ora não tem. Então a solução é pôr um reservatório que mantém o suprimento de água constante nas torneiras. Quando falta água corrente (ou da rua como se diz no Rio) se usa a água da caixa/reservatório. Quando a água corrente volta o reservatório é enchido novamente para uso posterior.

O capacitor funciona como um reservatório de corrente elétrica, quando as células começam a gerar energia vai carregando o capacitor devagar, (mesmo, que na comparação com a água, esteja só gotejando energia) e depois quando se acelera, os capacitores conseguem descarregar corrente rapidamente e em quantidade razoável por um tempo mais ou menos curto. Depois o processo de encher o reservatório (capacitor) é retomado e se repete indefinidamente e sem limites (pelo menos elétricos). Tudo aqui escrito está correto na teoria, mas pesquisando um pouco mais um capacitor leve o suficiente não daria conta da tarefa, na prática o capacitor descarregaria muito rápido em menos de 1 segundo.
Pesquisando vi propostas de usar baterias Lipos com circuitos de recarga em voo para aproveitar o momento em que o motor estiver desligado no voo a questão aqui é a relação entre massa e quantidade de energia que o dispositivo/bateria suporta levar, neste caso grama por grama a bateria conseguiria levar mais energia.

Usar motoplanador é uma excelente opção!

Por isso, no minha opinião, a ideia de um motoplanador solar é brilhante, porque mesmo que o sistema não produza  energia suficiente para manter o vôo motorizado o tempo todo, poderá produzir energia suficiente para armazenar no capacitor, se este for corretamente dimensionado, que possibilitará ao motoplanador uma retomada de altitude para buscar, após isso,  uma termal ou esperar que os capacitores recarregarem para uma nova retomada. Novamente aqui a teoria é boa, mas o capacitor não seria capaz de guardar energia suficiente para manter o motor ligado por tempo que fizesse alguma diferença em voo. Quem sabe a ideia de usar bateria que seria aos poucos recarregada pela células solares seria viável. PARABÉNS ALEXANDRE. 

Fotos do Nature, retiradas do post original: E-voo.com

Quanto as células solares em si (na foto acima são os retângulos pretos), consegui encontrar no Mercadolivre por R$ 8,00 a unidade, nesse projeto estão sendo usados duas, então com menos de R$ 20,00. Somente uma ressalva, lendo o tópico se percebe que no Mercadolivre os vendedores mentem com relação ao peso das células que é bem maior que é na verdade em torno de 50 g.

Estou acompanhando o tópico do E-voo.com e tomará que dê certo, mas agora estou menos crédulo, vou pesquisar e postar os projetos estrangeiros que voaram, mas saí caro, porque se usa uma célula flexível: uma célula solar pequena chega perto de US$ 30,00. Vou postar as novidades.