smart shower - automação industrial
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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.
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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.
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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