Page 128 - INATEL - Revista Fetin 43ª-completa (2)

PROJETO VENCEDOR
1º Lugar • Nível 3

Prêmio de Complexidade Técnica

 Prêmio Inatel Startups

Solaris

PROBLEMÁTICA/SOLUÇÃO
Módulos fotovoltaicos acumulam poeira, areia e resíduos, reduzindo a eficiência de conversão de energia solar, especialmente
em regiões áridas, onde o acúmulo é constante. Estudos mostram que a sujeira nos módulos pode resultar em uma redução
de até 30% na geração de energia. A limpeza manual desses módulos é demorada, cara e perigosa, principalmente em áreas
de difícil acesso. O projeto Solaris oferece uma solução inovadora ao automatizar completamente o processo de limpeza
em usinas solares. O robô é altamente eficiente e opera em diversos cenários, focando em usinas de grande porte, desde
desertos até ambientes úmidos, realizando limpeza a seco ou com água. Além disso, o robô pode ser vendido para grandes
usinas ou utilizado como um serviço de limpeza, oferecendo uma alternativa viável para residências com poucos módulos
solares, onde a compra do equipamento pode não ser necessária.

FUNCIONAMENTO DO PROJETO
O robô Solaris é projetado para se adaptar às dimensões das placas solares, fixando-se na largura vertical da placa. Ele
conta com dois motores de deslocamento controlados por uma ponte H e possui cinco drivers que acionam os motores de
limpeza e as duas bombas de água, utilizando MOSFETs e transistores. Equipado com uma unidade inercial, o robô é capaz
de mapear o tamanho do módulo solar e possui sensores infravermelhos nas extremidades para detectar bordas e evitar
quedas. É alimentado por baterias de lítio configuradas em uma associação 3S4P e controlado por um microcontrolador
ESP32. Para operar, é necessária conectividade Wi-Fi, permitindo que os usuários se cadastrem, monitorem dados como
energia e água, e controlem a limpeza de um robô ou de uma frota de robôs por meio de um aplicativo interativo.

METODOLOGIA E VALIDAÇÃO DA IDEIA

Para conceber o projeto Solaris, as estruturas de MDF, ABS e PLA foram modeladas no software FreeCAD. O hardware foi
desenvolvido em etapas: esquemáticos no EasyEDA e montagem em PCB perfurada. O firmware, desenvolvido em C++
com a framework PlatformIO, e o aplicativo, criado no Android Studio com MongoDB como banco de dados e uma API
em Python para integração. A metodologia seguiu uma abordagem colaborativa, com atividades distribuídas conforme a
expertise dos integrandes da equipe, semelhante ao método Kanban. A validação ocorreu por meio de testes práticos em
módulos fotovoltaicos reais, simulando sujidade com farinha, com o robô removendo os resíduos. Soluções similares foram
analisadas, e o Solaris se destacou por oferecer melhorias em custo e aplicabilidade, sendo uma opção mais eficiente para
a manutenção de módulos solares.

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