smart shower - automação industrial

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO TÉCNICO EM AUTOMAÇÃO

INDUSTRIAL

SMART SHOWER

Carlos Henrique Garcia Coleone Nunes

Gabriela Leite de Almeida

Washington Veiga de Oliveira Junior

Professor Orientador:

Apolinário Fernandes dos Santos

São Caetano do Sul / SP

2010

SMART SHOWER

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado como pré-requisito para

obtenção do Diploma Técnico em

Automação Industrial

São Caetano do Sul / SP

2010

DEDICATÓRIA

Dedicamos este trabalho a nossa família,amigos que nos

deram apoio e incentivo para realizarmos o projeto.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Deus pela força necessária para concluirmos o projeto,aos

familiares e amigos pelo suporte emocional durante toda a jornada,e ao corpo

docente da Etec Jorge Street pelo apoio e desenvolvimento deste projeto.

RESUMO

O chuveiro automatizado Smart Shower foi desenvolvido com o intuito da

economia de energia e água no mundo.Assim decidimos desenvolver o chuveiro

utilizando um temporizador , pois no banho é onde se encontra o maior desperdício

de água.

Palavras-chave:Chuveiro – Economia – Temporizador

LISTA DE FIGURAS

PÁGINAS

Figura 1 – Chave de Programação______________________________________18

Figura 2 – LED Indicador _____________________________________________22

Figura 3 – Programação da Duração do Banho____________________________24

Figura 4 – Programação do Intervalo dos Banhos __________________________24

Figura 5 – Botão de Emergência________________________________________25

ÍNDICE

PÁGINAS

1 – Introdução____________________________________________________________________8

1.1 Tema e Delimitação__________________________________________________________9

1.2 Objetivos Gerais e Objetivos Específicos ________________________________________10

1.3 Justificativa _______________________________________________________________11

1.4 Metodologia ______________________________________________________________12

1.5 Fundamentação Teórica _____________________________________________________13

2 – Desenvolvimento do Projeto ___________________________________________________14

2.1 Escolha do Grupo __________________________________________________________14

2.2 Escolha do Projeto _________________________________________________________14

2.3 Fluxograma do Funcionamento do Projeto _______________________________________15

2.4 Diagrama de Blocos_________________________________________________________16

3 – Temporizador ________________________________________________________________17

3.1 Vantagens ________________________________________________________________17

3.2 Programação ______________________________________________________________18

3.3 Chave de Programação_______________________________________________________18

3.4 Duração do Banho___________________________________________________________19

3.4 Intervalo entre Banhos _______________________________________________________20

3.5 Instalação do Temporizador ao Chuveiro _________________________________________21

3.6 Indicações ________________________________________________________________22

3.7 Programação - Tabela de Programação _________________________________________23

3.8 Programação de Banho_______________________________________________________24

3.9 Programação de Intervalos ___________________________________________________24

4 – Botão de Emergência__________________________________________________________25

5 – Circuito _____________________________________________________________________26

6 – Tabela de Custos _____________________________________________________________27

7 – Resultados Obtidos ___________________________________________________________28

8 – Conclusão __________________________________________________________________29

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INTRODUÇÃO

Inicialmente nosso grupo possuía seis integrantes , após acontecimentos , o

grupo acabou sendo formado por três integrantes Carlos Henrique Garcia Coleone

Nunes , Gabriela Leite de Almeida e Washington Veiga de Oliveira Junior. A

princípio tínhamos quatro idéias : Mesa de Pebolim Automatizada ,Guarda-Roupas

Inteligente , Banco Massageador e o Smart Shower.

Após a definição das idéias , discutimos em grupos e conversamos com o

orientador que nos sugeriu que dentre as idéias , a mais viável era o Smart Shower.

Optamos pelo Smart Shower , pois visamos um desperdício de água muito

grande em todo o mundo , e um dos principais problemas de desperdício de água é

o banho , pois é a hora e local onde as pessoas não se conscientizam da quantidade

de água gasta durante o banho demorado.Visamos a economia de água e energia

ao decidirmos que talvez um tempo limite para o banho poderia ser o primeiro passo

para uma economia de água e energia gasta.

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TEMA E DELIMITAÇÃO

A principio nossos públicos-alvos , são : Academias , Clubes , Hóteis e Vestiários

de Escolas ,pois esses locais são onde as pessoas normalmente costumam ficar um

tempo maior no banho , do que o tempo em que ficam em sua casa . Porém , o

Smart Shower pode ser instalado em residências , pois as vezes o desperdício de

água e energia também partem de nossa própria residência.

O chuveiro possuirá 5 opções de tempos a serem escolhidas pelo dono do

estabelecimento , assim cada cliente terá um tempo limite para o banho. Após

qualquer um dos períodos que tenha sido escolhido, o chuveiro ainda funcionará

por mais 1 minuto. Durante este minuto extra o LED permanecerá piscando e a

temperatura diminuirá gradativamente, sinalizando o minuto final do banho e

permitindo um último enxágüe.

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OBJETIVOS GERAIS

Baseado em reportagens , documentários , entrevistas entre outros , água é um

assunto que é tratado em todo o mundo , assim como sua economia , que é o nosso

principal foco.

Durante o processe de estudo e escolha do projeto , decidimos desenvolver algo

que realmente trouxesse alguma conscientização e utilidade para a sociedade , além

da economia.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Nosso principal objetivo , sempre foi a economia de água ,porém,vimos ser

possível junto com a economia de água , uma economia de energia , tendo assim

um melhor aproveitamento do projeto.

O projeto funcionará com ajuda de um temporizador acoplado ao chuveiro , assim

estimando um tempo limite para o banho , e os intervalos de cada banho.O controle

será feito pelo temporizador , digitalmente.

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JUSTIFICATIVA

Decidimos pelo protótipo , pois é algo que possa trazer a conscientização da

população sobre o desperdício de água em todo o mundo . Além de ser prático e de

fácil instalação , ajudará e muito na economia de água , se dermos o primeiro passo

dessa maneira.

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METODOLOGIA

Para a realização deste projeto foi utilizado o método de engenharia.

Escolhemos o temporizador , pois após pesquisas na internet , e conversas com

os professores , vimos que era o mais viável a ser usado no projeto.

Pensamos em adicionar além do temporizado uma válvula solenóide de água ,

para que assim que o temporizador cortasse a energia , a válvula entrasse em

funcionamento e cortasse a água também , automaticamente. Mas , não foi possível

, pois como o temporizador diminui a água gradativamente conforme o tempo de

banho estimado estiver terminando , é possível que o temporizador cause uma

sobrecarga na válvula e a queime.

Descartamos a idéia , optamos por somente acoplar o temporizador ao chuveiro

, pois seria algo que traria uma economia de energia tão grande quanto água

também.

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FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Nosso projeto foi elaborado visando a economia de água na hora do banho ,

decidimos dar esse primeiro passo , para que possamos no futuro ainda possuir

água e continuarmos economizando.

O funcionamento é simples , o chuveiro será acionado junto ao temporizador

quando ligado , e assim que começar o banho , o tempo ajustado irá diminuir

gradativamente.

A princípio, utilizamos somente um chuveiro e um temporizador , pois tentamos

adicionar mais alguns diferenciais ao projeto ,porém , houve diversas limitações que

nos impossibilitaram.

14

DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

O projeto é simples , o temporizador foi acoplado ao chuveiro , de fácil instalação

, assim quando o temporizador entrar em ação , o tempo escolhido começa a

percorrer . Quando chegar ao término do tempo escolhido ,e faltando um minuto a

temperatura do chuveiro irá diminuir gradativamente , até que a água esfrie

totalmente .

ESCOLHA DO GRUPO

Nosso grupo é formado por três integrantes , nosso principal objetivo foi trabalhar

em equipe ,organizando e dividindo tarefas , tentando suprir todas as necessidades

e problemas encontrados ao longo do projeto.

ESCOLHA DO PROJETO

Decidimos fazer o Smart Shower , pois vimos que onde mais se desperdiça água

, é no banho. Visando este fator , resolvemos desenvolver um chuveiro com o

controle de tempo no banho , visando economizar energia e também água.

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FLUXOGRAMA

NÃO

SIM

NÃO

SIM

NÃO

SIM

Início

Chuveiro

Ligado?

Temporizador de

início contando 3

minutos.

Aumentar

o tempo

de banho?

3 ,5 ,10 ,15 ou

indeterminado?

LED piscando

informando o

minuto final

Acionou o

botão de

emergência?

Corta a água e a

energia elétrica

automaticamente

Fim

Banho com duração

de 3 minutos

Fechamento do

Registro de água

manualmente

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DIAGRAMA DE BLOCOS

Chuveiro Temporizador

Controle de

tempo

Registro

Fechado

Botão de

Emergência

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TEMPORIZADOR

VANTAGENS

Utilizando o temporizador acoplado ao chuveiro você limita a duração do banho ,

determina o intervalo entre banhos e ajusta a temperatura do banho.Durante o

banho você pode suspender a contagem do tempo fechando a torneira .Com a

torneira fechada você pode se ensaboar , por exemplo , sem diminuir o tempo de

duração do banho que foi programado.

A contagem de tempo só continuará quando a torneira for reaberta.A duração do

banho pode ser escolhida entre 5 opções : 3,5,10,15 minutos e sem

intervalo(duração indeterminada).Após qualquer um dos 4 primeiros períodos que

tenha sido escolhido , o chuveiro ainda funcionará por mais um minuto.Durante este

minuto extra o LED permanecerá piscando e a temperatura diminuirá

gradativamente,sinalizando o minuto final do banho e permitindo um último enxágüe.

Caso a torneira seja fechada durante o minuto extra a contagem de tempo de

duração do banho será finalizada , dando início à contagem de tempo do intervalo

entre banhos.O intervalo entre banhos pode ser escolhido entre 5 opções : 1/2, 1 , 3

, 5 minutos e sem intervalo.

18

PROGRAMAÇÃO

A programação deve ser feita sem a presença de água ou humidade , devido ao

risco de choque elétrico.

CHAVE DE PROGRAMAÇÃO

Posição Habilita: Permite modificar a programação

Posição Desabilita: Impede modificações na programação

HABILITA

DESABILITA (Figura 1 – Chave de Programação)

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DURAÇÃO DO BANHO

A programação da duração do banho é feita com o chuveiro ligado à rede elétrica

e com o chuveiro desligado(torneira fechada). Para se programar a duração do

banho a tecla “ ” deve ser mantida pressionada e o período de duração dos banhos

é escolhido somente através da tecla “+” .

Cada vez que a tecla “+” for pressionada a opção seguinte de duração de tempo

de banho será selecionada. A seqüência de escolha será sempre em ordem

crescente , ao se atingir a maior opção a seleção será reiniciada pela opção do

período de menor duração.

O número de vezes que o LED pisca , indica a opção escolhida: 1 piscada

corresponde a 3 minutos , 2 piscadas correspondem a 5 minutos , 3 piscadas

correspondem a 10 minutos , 4 piscadas correspondem a 15 minutos e 5 piscadas

correspondem a uma duração indeterminada de banho.

O temporizador começará uma nova contagem do tempo de duração do banho

se durante o banho a torneira permanecer fechada por um período maior que o

intervalo entre banhos que foi programado.

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INTERVALO ENTRE BANHOS

A programação do intervalo entre banhos é feita com o temporizador ligado à

rede elétrica e como chuveiro desligado (torneira fechada). Para se programar o

intervalo entre banhos a tecla “ ” deve ser mantida pressionada e os intervalos são

escolhidos somente através da tecla “-“.

Cada vez que a tecla “-“ for pressionada uma nova opção de intervalo entre

banhos será selecionada. As opções serão sempre em ordem crescente , ao se

atingir a opção de maior duração o processo será reiniciado pelo menor intervalo.

O número de vezes que o LED piscar , indica a opção escolhida : 1 piscada

corresponde a ½ minuto , 2 piscadas correspondem a 1 minuto , 3 piscadas

correspondem a 3 minutos , 4 piscadas correspondem a 5 minutos.

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INSTALAÇÃO DO TEMPORIZADOR AO CHUVEIRO

Durante a instalação a rede elétrica do chuveiro deve estar desenergizada,ou

seja , com os disjuntores desligados (abertos).

1.Desconecte os cabos do chuveiro dos cabos da rede elétrica

2.Retire a tubulação do chuveiro na parede

3.Sem utilizar ferramentas , enrosque o temporizador na tubulação da

parede.Vede a rosca com fita teflon para garantir uma perfeita estanquidade.

4.Sem utilizar ferramentas , enrosque o temporizador ao chuveiro, vende

novamente com fia teflon para garantir uma perfeita estanquiedade.

5.Conecte os cabos do chuveiro aos cabos de saída do temporizador .Utilize , de

preferência , conectores de porcelana. Certifique-se de que os contatos estejam bem

apertados para evitar superaquecimento. Tenha certeza que as conexões estejam

bem isoladas , caso seja necessário utilize fita isolante.

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INDICAÇÕES

LED INDICADOR:

- Para programar tempo cada bloco de

piscada corresponde a um tempo;

- Indicação de intervalo entre banhos: o LED

fica piscando;

- Indicador de torneira fechada: o LED

permanece aceso;

- LED apagado: indica que esta liberado

para banho;

(Figura 2 – LED Indicador)

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PROGRAMAÇÃO

TABELA DE PROGRAMAÇÃO

Tempo de Banho Intervalo entre Banhos

1 Piscada = 3 Minutos 1 Piscada = 1/2 Minuto

2 Piscadas = 5 Minutos 2 Piscadas = 1 Minuto

3 Piscadas = 10 Minutos 3 Piscadas = 3 Minutos

4 Piscadas = 15 Minutos 4 Piscadas = 5 Minutos

5 Piscadas = Sem Intervalos

Após a quinta piscada , volta para a primeira

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(Figura 3 – Programação da Duração do Banho)

Para programar tempo do banho ,

manter o asterisco pressionado

e pressionar “+”

(Figura 4 – Programação do Intervalo dos

Banhos)

Para programar intervalos

entre banhos manter o

asterisco pressionado

e pressionar o “-“

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BOTÃO DE EMERGÊNCIA

Optamos por adaptar um botão de emergência ao Smart Shower , pois , caso

aconteça algum problema durante o banho o usuário terá algo para recorrer

rapidamente sem estar correndo riscos de acidentes , acionando o botão de

emergência, onde este irá cortar a energia elétrica do chuveiro , temporizador , e o

fluxo de água.

(Figura 5 – Botão de Emergência)

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CIRCUITO

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TABELA DE CUSTOS

MATERIAL QUANTIDADE PREÇO

Chuveiro 01 R$ 79.90

Temporizador 01 R$ 79.90

Registro 01 R$ 35.00

Conectores de Porcelana 02 R$ 19.00

Curva Azul com rosca 01 R$ 3.15

Curva Normal 01 R$ 0,35

Luvas com rosca 03 R$ 1,95

Cano PVC 3/4 01 R$ 4.70

Resistência 127 VCA 01 R$ 19.90

Cano para chuveiro 01 R$ 14.90

Fita Teflon 01 R$ 5.00

Braçadeiras 06 R$ 4.20

Mangueira 01 R$ 7.00

Cabo Flexível 01 R$ 25.00

Botão de Emergência 01 R$ 20.00

Disjuntor Unipolar 40A 02 R$ 22.00

Chave Magnética 220 V 01 R$ 185.00

Cabo 6mm 05 R$ 10.00

Cabo 2.5 mm 02 R$ 2.00

Registro para Chuveiro 01 R$ 9.80

Luva Cromada 1/2 01 R$ 3.80

Registro Esfera 01 R$7.50

Tubo PVC 02 R$3.60

Adaptador 3/4 02 R$0.80

Arruela p/ Conduíte 01 R$0.30

Bico Plástico p/ Mangueira 04 R$6.00

Conector Borne Louça 01 R$2.90

Cotovelo Azul ¾ x 1/2 01 R$2.40

Cotovelo 3/4 02 R$0.80

Adaptador 3/4 03 R$2.40

Luva 3/4 03 R$1.20

TEG Marrom 3/4 01 R$0.50

Veda Rosca 01 R$2.50

Tubo Cola 01 R$3.50

Suporte de Madeira 01 R$150.00

Caixa de Montagem 01 R$12.00

TOTAL R$761,35

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RESULTADOS OBTIDOS

Obtivemos resultados com sucesso,apesar do projeto ser simples,conseguimos

êxito , e alcançamos nosso esperados objetivos.

Algumas limitações aconteceram,não foi possível acoplar ao Smart Shower o

Termostato Digital , e a Válvula Solenóide de Água , mas , conseguimos de alguma

maneira acoplar um botão de emergência , que evitará acidentes durante o banho.

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CONCLUSÃO

Concluímos que a água é o nosso bem mais preciso , e que se conseguirmos dar

o primeiro passo já diminuindo a quantidade de água e energia gasta durante o

banho , seria uma forma de atingirmos a todo , e ajudar com o desperdício de água

durante o banho.

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LOGOTIPO