RALI SOLAR2009/10

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Concurso Rali Solar 2009/2010

Regulamento da Modalidade SUPERSOL:- CARRINHO SOLAR (S1, S2 e S3)- BARQUINHO SOLAR (S2)

Este regulamento é específico para as classes S1, S2, S3 que se incluem na modalidade SUPERSOL e complementa o Regula-mento Geral.

SUPERSOL - CARRINHO SOLAR (S1, S2 e S3)

Na modalidade SUPERSOL, dirigida aos 5º e 6º anos do 2º CEB; aos 7º, 8º e 9º anos do 3º CEB e aos 10º, 11º e 12º anos do ensino secundário e cursos de ensino profissional (escolas profissionais de nível III), é proposto como actividade a construção de um protótipo de CARRINHO SOLAR para participar numa competição nas pistas oficiais fornecidas pela organização, de acordo com a seguinte distribuição:

• Classe S1: 2º Ciclo do Ensino Básico – Micro Carrinho Solar com carroçaria construída com recurso a embalagens reutilizadas ou recicladas (completas ou partes).

• Classe S2: 3º Ciclo do Ensino Básico – Carrinho Solar , com utilização de componentes mecânicos (motor e caixa de engrenagens) reutilizados.

• Classe S3: Ensinos Secundário e Profissional - Carrinho solar de competição, com recurso a circuitos electrónicos que permitam optimizar o funcionamento das células fotovoltaicas.

I. Trabalhos a Concurso Os trabalhos a submeter ao concurso Rali Solar deverão ser constituídos por protótipos que exemplifiquem a utilização da tecnologia de conversão eléctrica da energia solar, também designada por energia solar fotovoltaica.Os trabalhos requerem a utilização do Kit experimental. Esta modalidade funcionará com o Kit I - ver especificações no Regulamento Geral.

> Nas classes S1, S2 e S3, a célula fotovoltaica de teste do Kit I tem que ser obrigatoriamente incluída na montagem do módulo fotovoltaico do protótipo destas modalidades.> Na classe S1 é obrigatório a utilização da célula fotovoltaica e do motor de 1,5 Volt (incluído no Kit I)

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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS PROTÓTIPOS:

1) DIMENSÕES DO PROTÓTIPO

> Para a Classe S1 a construção do protótipo do Micro Carrinho Solar deverá assegurar que o mesmo é confinável, em funcionamento, num paralelepípedo com as dimensões máximas de 30cm de comprimento x 21cm de largura x 21cm de altura. > Para as Classes S2 e S3 a construção do protótipo de Carrinho Solar deverá assegurar que o mesmo é confinável, em funcionamento, num paralelepípedo com as dimensões máximas de 65cm de comprimento x 32cm de largura x 18cm de altura, incluindo eixos e rodas (ver figura).

2) PISTA DE COMPETIÇÃO E SISTEMA DE DIRECÇÃO

Para a Classe S1 a competição decorre numa pista linear para 4 protótipos em simultâneo. A pista tem 10 metros de compri-mento, com cabo-guia de fio de nylon nas extremidades, a 30cm de altura, onde o protótipo se desloca através de dois trolley construídos em arame, montados um na frente e outro na traseira do Micro Carrinho.

> Para a Classe S1 a largada será dada com o motor ligado (interruptor ligado) e os carrinhos presos por uma pequena bandeira a colocar no trolley da traseira. No momento da largada um dos membros da equipa soltará a bandeira e outro apanhará o carrinho no outro lado da pista, sendo assim obrigatória a presença de dois elementos da equipa durante as corridas. É fundamental que os Micro Carrinhos sejam leves e resistentes ao choque, dado que deverão realizar corridas de teste ao longo do percurso sem se danificarem.

> Para as Classes S2 e S3 a competição decorre numa pista em forma de “8” para 2 veículos em simultâneo. A pista apresenta uma calha quadrada de 20mm de lado (ou circular, com 20mm de diâmetro) para prossecução de um percurso pré-determinado, pelo que os protótipos têm de apresentar duas guias de acordo com o esquema disponível para permitir que a deslocação do protótipo seja guiada pela calha. O percurso completo da pista inclui a passagem por um túnel, uma subida, uma descida, duas curvas e uma recta numa extensão aproximada a 65m.

> Para as Classes S2 e S3 a largada na pista será dada através de um comissário da organização, com os protótipos com o motor ligado (interruptor ligado). No momento da partida dois membros da equipa deverão estar a acompanhar o percurso do carrinho do “lado-de-dentro” (um em cada círculo fechado) da pista enquanto outro dos membros acompanhará o carrinho do “lado-de-fora”, sendo assim obrigatória a presença de três elementos da equipa durante as corridas.

O sistema de direcção deve ser projectado para funcionar de acordo com o esquema apresentado, sendo capaz de ter uma tolerância de ajustamento entre 5 e 30mm acima da superfície da pista para evitar que o carro“descarrile”.

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3) SELECÇÃO DE MATERIAIS

A escolha de todos os materiais utilizados na construção do carrinho fotovoltaico é da exclusiva responsabilidade das equipas, nomeadamente os materiais estruturais, motor, rodados ou outros não especificados (colas, adesivos, tintas, etc.). Os materiais, cores e acessórios a utilizar na concepção e construção dos protótipos são de escolha livre, sem prejuízo das especificações obrigatórias a respeitar, de acordo com as alíneas deste regulamento específico.

4) MÓDULO FOTOVOLTAICO E ESTRUTURA DE SUPORTE

O carrinho deve deslocar-se através da conversão eléctrica da energia solar produzida por intermédio de um conjunto de células fotovoltaicas que devem ser de um tipo ou combinação de silício monocristalino, silício policristalino ou amorfo. A potência máxima fornecida pelo módulo fotovoltaico só está limitada pelo tipo de construção (baseada no silício) e pelas dimensões-limite para o carrinho estabelecidas no regulamento. As células fotovoltaicas podem apresentar ligação entre elas em circuito em série, em circuito paralelo ou uma combinação dos dois.

Não são permitidas outras células fotovoltaicas que não sejam baseadas em tecnologia de silício, como o caso de células de Arsenieto de Gálio.

O conjunto de células fotovoltaicas conectadas electricamente entre si designa-se módulo fotovoltaico. O apoio ou base de sustentação das células fotovoltaicas (módulo fotovoltaico) é designada estrutura de suporte. Esta estrutura deverá ser amovível e deve fazer parte do protótipo, sem, contudo, fazer parte do chassis.

Para todas as classes é obrigatório a inclusão no módulo fotovoltaico da célula de teste (2 Volt e 0,5 Ampere) fornecida pela organização (Kit I),

Neste âmbito, não é permitido a instalação ou utilização de sistemas electrónicos, mecânicos, ópticos, rádio- comandados ou uma sua combinação, para alterar a tensão de alimentação do motor.

Os protótipos de Carrinho Solar das Classes S1 e S2 não poderão utilizar qualquer dispositivo electrónico ou outra qualquer fonte de energia eléctrica, ou baseada na queima de combustíveis fósseis.

Nos protótipos de Carrinho Solar da Classe S3 é obrigatório a utilização de um dispositivo electrónico de controlo de voltagem, ou corrente ou potência, que permita optimizar o funcionamento das células fotovoltaicas, desde que não seja utilizada nenhuma fonte auxiliar de energia eléctrica (vulgo bateria) ou outra estratégia baseada na queima de combustíveis fósseis.

5) INTERRUPTOR ON/OFF

O carro deve possuir obrigatoriamente um interruptor visível, de duas posições On/Off (ligado/desligado), para desligar electricamente o módulo fotovoltaico do motor e colocar o protótipo em posição de repouso. A utilização de grampos, pontas de “crocodilo” ou semelhante não é considerado um interruptor válido e como tal não pode ser utilizado. Este interruptor é particularmente importante no início das provas, principalmente quando se coloca o carro na grelha de partida da pista.

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6) CHASSIS

O protótipo deverá ter um sistema rígido, independente, separado da estrutura amovível de suporte (módulo fotovoltaico). Esta é a parte do carro que será inspeccionada como forma de garantir o cumprimento das regras, em particular verificar se apresenta a resistência adequada para suportar o motor eléctrico e a transmissão entre a caixa de velocidades (se existir) e as rodas.

7) ESPAÇO DE CARGA Para os protótipos das classes S2 e S3 é obrigatório que o protótipo tenha um espaço de carga com capacidade para transportar uma embalagem (tipo pacote de leite) paralelipipédica (posição horizontal: 17cm de comprimento x 10cm de largura x 7cm altura), mantendo a estrutura amovível de suporte (módulo fotovoltaico) na sua posição de competição. A abertura terá que permitir a entrada e a colocação da embalagem de referência.

> Para a Classe S1 esta alínea não se aplica.

> Para a Classe S2 este espaço de carga ficará vazio e servirá como carroçaria do protótipo.

> Para a Classe S3 este espaço de carga será utilizado nas provas, na eventualidade de ser preciso acrescentar um balastro para cumprir o requisito de equilíbrio exigido entre o seu peso e a sua potência eléctrica , fornecida pelo conjunto de células fotovoltaicas, por forma a equiparar os protótipos.

Exemplo:

ESPAÇO DE CARGA VAZIO ESPAÇO DE CARGA COM PACOTE DE LEITE

8) AUTOCOLANTES INFORMATIVOS Devem ser colocados lateralmente à carroçaria (de forma simétrica) dois painéis de 10cm de comprimento x 5cm de largura, um de cada lado, para identificação do número de competição (atribuído por sorteio da organização), o nome do carro (ou equipa), o nome da escola e exibir os eventuais patrocínios e apoios. Estes devem facilmente ser vistos por espectadores quando o carro estiver em competição. O autocolante a ceder pela pela organização conterá o logótipo do concurso, o nome da equipa e o n.º de competição. Caso existam outro tipo de patrocínios ou apoios estes deverão ser colocados no espaço restante.

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9) NÃO SÃO PERMITIDOS MODELOS COMERCIAIS Os protótipos em competição não devem usar chassis ou partes do corpo de modelos comerciais de carros. Exclui-se desta regra as peças ou componentes, tais como engrenagens, rodas, suspensão, veios, ou equivalentes. Em caso de dúvida é preferível consultar a organização.

10) SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA Não é permitido a utilização de sistemas de armazenamento de energia de origem eléctrica, mecânica ou química, com excepção de um condensador inferior a 0,2 farad, ligado à alimentação do motor. O júri da prova reserva-se o direito de descarregar o condensador imediatamente antes de cada prova.

11) MOTOR Poderá ser utilizado qualquer motor. No entanto, a equipa deverá estar preparada para ceder informação sobre o fabricante e o modelo de modo a se verificarem eventuais sistemas de acumulação de energia.

> Para a Classe S1 o motor eléctrico é fornecido pela organização (incluído no Kit experimental).

> Para a Classe S2 o motor eléctrico deve ser obrigatoriamente reutilizado de um equipamento informático ou electrodoméstico, como por exemplo uma impressora, um disco rígido, um brinquedo avariado ou de outro equipamento com componente semelhante.

> Para a Classe S3 o motor eléctrico não está condicionado às restrições das outras classes, podendo ser reutilizado ou adquirido novo no mercado.

12) RODAS O diâmetro das rodas não está limitado. Contudo, para evitar danificar a pista, não são permitidas rodas de borda aguçada, devendo para isso ser respeitado o mínimo de 1mm de rasto ou ter um raio de curvatura não inferior a 0,6mm, medido na superfície de rotação.

13) CABINE DO CONDUTOR Cada carro deverá ter na dianteira uma cabine para o condutor, onde será colocado verticalmente um ovo de galinha (tamanho normalizado “L”). A cabine deverá estar totalmente selada de modo a que, se o ovo se partir, não atinja a pista. A cabine deverá também incluir um pára-brisas transparente. O ovo deverá ocupar uma área com pelo menos 10mm livre à sua frente ao longo do arco de 180º visível e um espaço com pelo menos 3 mm entre o tejadilho e a parte superior do ovo.

Exemplo:REQUISITOS DA CABINE DO CONDUTOR EXEMPLO DE CABINE DO CONDUTOR

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> Para a Classe S1 esta alínea não se aplica.> Para a Classe S2 a cabine do condutor ficará vazia e servirá como preparação do protótipo para a evolução para a Classe S3.> Para a Classe S3 a cabine do condutor será ocupada com o ovo, fornecido pela organização da prova. O ovo não poderá ser cozido, pintado ou sofrer qualquer tratamento que aumente a sua resistência. O condutor deverá completar a corrida sem qualquer estrago, caso contrário o protótipo será considerado inseguro e será eliminado.

SUPERSOL - BARQUINHO SOLAR (S2)

Na classe S2 é proposto como actividade a construção de um protótipo de Barquinho Solar para participar numa regata em circuito aquático.

1) DIMENSÕES DO PROTÓTIPO Apenas são aceites protótipos que não excedam as dimensões máximas de 55cm de comprimento x 30cm de largura x 20cm de altura.

2) SELECÇÃO DE MATERIAIS Os materiais, cores e acessórios a utilizar na concepção e construção dos protótipos são de escolha livre, sem prejuízo das especificações obrigatórias a respeitar, de acordo com as alíneas deste regulamento específico.

3) ESPECIFICAÇÕES DA REGATA A regata poderá ser realizada em qualquer lago ou piscina, sem ondulação, sem influência do vento e com radiação solar directa, no qual será criada uma pista que apresentará um percurso em linha recta com cerca de 10 metros de compri-mento para 3 protótipos em simultâneo (ver esquema), ou outra ajustada a esta competição.

O protótipo de Barquinho Solar será guiado através de cabos-guia, de fio de nylon, esticados a uma altura de cerca de 30cm da superfície da água, através da utilização de um pequeno arame em forma de trolley.

A largada será dada com os motores ligados (interruptor ligado) e os barcos presos pela bandeira da popa. No momento da largada um dos membros da equipa soltará a bandeira, e outro apanhará o barco no outro lado da pista, sendo assim obrigatória a presença de dois elementos da equipa durante as corridas.

É fundamental que os barquinhos sejam leves e também resistentes e à prova de água, pois deverão realizar corridas de teste ao longo do percurso da regata sem se danificarem.

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4) MÓDULO FOTOVOLTAICO E ESTRUTURA DE SUPORTE

Os barquinhos serão movimentados por motores eléctricos, alimentados unicamente através da conversão eléctrica da energia solar produzida por intermédio de um conjunto de células fotovoltaicas que devem ser de um tipo ou combinação de silício monocristalino, silício policristalino ou amorfo. A potência máxima fornecida pelo módulo fotovoltaico só está limitada pelo tipo de construção, baseada no silício, e pelas dimensões-limite estabelecidas no regulamento para o barquinho. As células fotovoltaicas podem apresentar ligação entre elas em circuito em série, em circuito paralelo ou uma combinação dos dois.

Não são permitidas outras células fotovoltaicas que não sejam baseadas em tecnologia de silício, como o caso de células de Arsenieto de Gálio.

O conjunto de células fotovoltaicas conectadas electricamente entre si designa-se módulo fotovoltaico podendo ter, no máximo, 350 cm2 de área fotossensível activa (excluem-se do cálculo da área as molduras ou reforços estruturais e todas as partes que não produzam energia eléctrica). O apoio ou base de sustentação das células fotovoltaicas (módulo fotovoltaico) é designada estrutura de suporte. Esta estrutura deverá ser amovível e deve fazer parte do protótipo, sem, contudo, fazer parte do convés ou casco.

Para todas as classes é obrigatório a inclusão no módulo fotovoltaico da célula de teste (2 Volt e 0,5 Ampere) fornecida pela organização (incluída no Kit experimental).

5) CASCOS E MASTROS O casco do barco poderá apresentar qualquer tipo de forma e concepção (fundo plano ou em forma de “V” - mono-casco, catamarã – 2 cascos/flutuadores, trimarã – 3 cascos/flutuadores, ou outros);Não são permitidos cascos retirados directamente de barcos de brinquedo.Deverão ser instalados dois mastros (os trolleys), um na proa e outro na popa (que servem para envolver os cabos-guia de nylon na pista, tal como representado na figura), de modo a assegurar que os barcos se movimentam sempre em linha recta;

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No mastro da popa deverá estar presa uma bandeira. Esta deve ser feita de material impermeável e resistente, que servirá para identificar os barcos e prendê-los antes da largada para a corrida.

Exemplo de barquinho fotovoltaico com bandeira de popa:

No casco e no painel solar devem ser fixados os componentes eléctricos e mecânicos e o sistema de propulsão.

6) INTERRUPTOR ON/OFF O barquinho deve possuir obrigatoriamente um interruptor visível, de duas posições On/Off (ligado/desligado), para desligar electricamente o módulo fotovoltaico do motor e colocar o protótipo em posição de repouso. A utilização de grampos, pontas de “crocodilo” ou semelhante não é considerado um interruptor válido e como tal não pode ser utilizado. Este interruptor é particularmente importante no início das provas, principalmente quando se coloca o protótipo na grelha de partida do lago ou piscina.

7) AUTOCOLANTES INFORMATIVOS Deve ser colocado no mastro de popa um autocolante, a ser fornecido pela organização, que conterá o nome da equipa e o número de competição (atribuído por sorteio da organização). O nome da escola e outro tipo de patrocínios ou apoios, caso existam, deverão ser colocados no espaço livre.

8) NÃO SÃO PERMITIDOS MODELOS COMERCIAIS Os protótipos não devem usar cascos ou partes do corpo de modelos comerciais de barquinhos. Exclui-se desta regra as peças ou componentes, tais como engrenagens, veios ou equivalentes. Em caso de dúvida é preferível consultar a organiza-ção.

9) SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA Não é permitido a utilização de sistemas de armazenamento de energia de origem eléctrica, mecânica ou química.

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10) MOTOR E SISTEMA DE PROPULSÃO A escolha do motor é da responsabilidade da equipa. No entanto, recomenda-se a escolha de motores que funcionem bem com reduzida diferença de potencial (4 a 8 Volt) e com reduzida intensidade de corrente (cerca de 0,5 Ampere). A instalação pode ter mais que um motor. O barquinho pode utilizar qualquer sistema de propulsão como: hélices subaquáticas, hélices aéreas de avião ou rodas de pás; no caso da utilização de hélices subaquáticas, estas poderão ter duas, três ou quatro pás, mas o seu diâmetro não poderá exceder os 3,5 cm.As hélices terão de ser de plástico ou fibra de vidro, não sendo permitidas hélices metálicas, como por exemplo, de alumínio ou cobre, podendo ser instalado mais do que uma hélice.

II. Avaliação SUPERSOL A avaliação do júri terá como base os seguintes critérios: • Desempenho • Criatividade • Design

Os protótipos serão avaliados em condições de radiação solar natural nas provas eliminatórias regionais e na competição final, segundo o calendário que se apresenta no Regulamento Geral, de acordo com os seguintes moldes:

a) a avaliação do desempenho dos protótipos de todas as classes será baseada no resultado da competição dos carrinhos, em pista e, dos barquinhos, em lago, a decorrer em moldes a definir pela organização, em função do número de equipas a concurso.

b) a avaliação da criatividade na construção dos protótipos irá basear-se nas soluções técnicas adoptadas, da segurança para o utilizador e da escolha de materiais efectuada pela equipa, nomeadamente quanto à utilização de materiais recicláveis, de utilização corrente e de fácil acesso;

c) a avaliação do design irá basear-se no design final, nomeadamente o formato, cores e grafismo, bem como a relação forma/funcionalidade;

d) a pontuação final dos protótipos resultará do somatório das pontuações obtido em cada um dos parâmetros avaliados, de acordo com o seguinte esquema de pontuações:

e) a pontuação do parâmetro desempenho é baseada na classificação do protótipo relativamente à competição em pista (automóvel e aquática), sendo atribuída uma pontuação de:

• 1º classificado > 10 pontos; • 2º classificado > 8 pontos; • 3º classificado > 6 pontos; • 4º classificado > 5 pontos; • último classificado > 1 ponto.

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A pontuação a atribuir, do 5º ao penúltimo classificado, resulta da aplicação da expressão, arredondada à segunda casa decimal:

a pontuação do parâmetro criatividade é baseada na classificação do protótipo, por cada elemento do júri, de acordo com os escalões: • Muito Bom > 4 pontos • Bom > 2 pontos • Regular > 1 ponto

A pontuação final neste parâmetro resulta da média das pontuações atribuídas por cada elemento do júri, arredondada à segunda casa decimal.

a pontuação do parâmetro design é baseada na classificação do protótipo, por cada elemento do júri, de acordo com os escalões: • Muito Bom > 3 pontos • Bom > 2 pontos • Regular > 1 ponto

A pontuação final neste parâmetro resulta da média das pontuações atribuídas por cada elemento do júri, arredondada à segunda casa decimal.

f) quando ocorra igualdade pontual na classificação final dos protótipos, as fórmulas de desempate a aplicar são as seguintes: • a equipa melhor classificada será a que apresentar o menor resultado para o somatório dos postos classificativos em cada critério, de acordo com:

• critério desempenho

Classificação 1º 2º ... 16º ... Posto classificativo 1 2 ... 16 ...

• critério criatividade

Classificação Muito bom Bom Regular Posto classificativo 1 2 3

• critério design Classificação Muito bom Bom Regular Posto classificativo 1 2 3

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• quando, após aplicação da primeira fórmula de desempate, subsista o empate entre duas ou mais equipas, a equipa melhor classificada será a que apresentar o melhor resultado no critério desempenho.

g) a avaliação dos protótipos em cada um dos parâmetros é da exclusiva responsabilidade e competência do júri.

III. Prémios SUPERSOL

As três melhores equipas classificadas desta modalidade em cada prova eliminatória regional serão apuradas para a competição final, a realizar no Museu da Electricidade, em Lisboa.

Na competição final das classes S1, S2 e S3 - construção de carrinhos solares - e da classe S2 - construção de barquinhos solares haverá atribuição de prémios aos três melhores protótipos do seu segmento no concurso Rali Solar, designados:

• 1º prémio Classe S1, S2 e S3 : Carrinho Solar “Ouro” - Prémio a divulgar• 2º prémio Classe S1, S2 e S3 : Carrinho Solar “Prata” - Prémio a divulgar• 3º prémio Classe S1, S2 e S3: Carrinho Solar “Bronze” - Prémio a divulgar

• 1º prémio Classe S2 : Barquinho Solar “Ouro” - Prémio a divulgar• 2º prémio Classe S2 : Barquinho Solar “Prata” - Prémio a divulgar • 3º prémio Classe S2 : Barquinho Solar “Bronze” - Prémio a divulgar

Reserva-se os direitos da organização à atribuição de prémios adicionais (menções honrosas) aos mencionados neste Regulamento, à alteração dos prémios a atribuir, bem como à não atribuição de prémio a trabalhos que não reúnam as condições mínimas exigidas a concurso nas diferentes modalidades.

Organização: Apoio Científico: