BRPI0902413A2 - equipamento redutor de consumo de energia e usos do equipamento - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO REDUTOR DE CONSUMO DE ENERGIA E USOS DO EQUIPAMENTO A presente invenção refere-se a um equipamento redutor de consumo de energia, que é um dispositivo que objetiva multiplicar a relação de eficiência energética de aparelhos em geral, como energia elétrica para uso residencial, industrial, comercial, entre outros.

Description

EQUIPAMENTO REDUTOR DE CONSUMO DE ENERGIA E USOS DOEQUIPAMENTO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um equipamento redutor deconsumo de energia, que é um dispositivo que objetiva multiplicar a relação deeficiência energética de aparelhos em geral, como energia elétrica para usoresidencial, industrial, comercial, entre outros.

Estado da técnica

A redução do consumo de energia é amplamente desejada nosdias atuais, particularmente quando se trata de energia elétrica consumida nosgrandes centros urbanos. A sociedade em geral conhece os inegáveisbenefícios que a redução de consumo de energia pode proporcionar, porexemplo, preservação do meio ambiente, redução de custo e mão de obra.

A redução de energia em geral tem sido proposta por meio deaparelhos complexos e onerosos, que inviabilizam sua aplicação no dia-a-dia,especialmente em residência e para fabricação de automóveis. Os maisconhecidos são aqueles que utilizam geradores e transformações da ondaelétrica. Esses sistemas, além de complexos, são caros, utilizam muitoscomponentes e requer processos longos de fabricação, o que inviabiliza aimplantação. Por fim, a maioria não apresenta adaptabilidade, não atendendo atodas as necessidades.

Assim, embora o tema tenha sido debatido por especialistas,nenhuma solução prática e econômica foi proposta e viabilizada até omomento. Como resultado, atualmente, não se encontra no mercado umequipamento adaptável, portátil e de baixo custo capaz que propiciar a reduçãodo consumo de energia.Para solucionar esses inconvenientes, o inventor desenvolveu umequipamento simples e econômico, passível de ser realizado por qualquerindústria e utilizado em diferentes seguimentos, pois apresenta adaptabilidade.Como benefício obteve-se a redução do custo final, pelo fato do equipamentoempregar menos material e tempo para construção. Ademais, o aparelho édemasiadamente pequeno em relação aos propostos no estado da técnica, oque promove facilidade de transporte, além de poder ser adaptado emdiferentes aplicações, como residências (aparelhos domésticos, chuveiros etc.),no aumento da autonomia de veículos elétricos, etc.

Descrição das Figuras

A figura 1 apresenta o projeto básico do circuito do equipamento(1) de acordo com a presente invenção, que compreende fonte de correntealternada (6), botão liga/desliga (7), transformador (8), resistência R2 (9) eresitência Ri (10). É importante notar que o circuito apresentado pode serutilizado em série conforme a aplicação.

A figura 2 apresenta uma vista frontal de uma configuraçãoestética aplicada ao equipamento (1), em sua variação mais simples, para suamontagem, que compreende botão liga/desJiga (2), tomada (4) e luz (3) queindicada quando o equipamento (1) está ligado.

A figura 3 apresenta uma vista lateral do equipamento (1)conforme a figura 1, em sua variação mais simples, que mostra a tomada (5)para ser conectada a rede elétrica.

É importante chamar atenção pára o fato de que as figuras emanexo apenas ilustram uma das variações estéticas possíveis para o aparelhode acordo com a presente invenção. O homem da técnica saberá reconhecer epropor variantes construtivas sem fugir do escopo da invenção.Descrição da Invenção

O equipamento (1) conforme a presente invenção utilizaelementos comuns, mas de uma maneira inovadora e não óbvia, pois utiliza umtransformador (8) de forma diferente, o que o torna simples e eficiente.

De maneira geral, o desempenho (ou performance) pode serdefinido como a relação entre potência nominal do aparelho elétrico divididopela potência efetivamente utilizada.

O equipamento (1) de acordo com à presente invenção inclui doiscircuitos elétricos, nomeados como circuito primário e circuito secundário.Esses circuitos são unidos por um transformador (8), que não produzmudanças de voltagem, mas induz uma diferença de potencial no circuitosecundário.

Como resultado de sua configuração, o equipamento cria duascorrentes elétricas: a primeira no circuito primário, a qual é fornecida de umafonte externa (por exemplo, fonte de energia elétrica publica) e a segunda,induzida pela indução magnética do transformador (8) no circuito secundário.

O transformador (8) tem um fator de conversão de voltagem iguala 1, ou seja, ele apenas induzirá uma voltagem igual a do circuito primário nocircuito secundário.

O circuito primário tem conexão com fontes externas de energiaelétrica e enrolamentos no transformador (8). Além disso, o circuito primáriotem um resistor (10) configurado de forma a consumir uma potência mínima nocircuito. A corrente que circula no circuito primário, mediante o uso dotransformador (8), induz uma corrente no circuito secundário. Essa correntetem a mesma voltagem do circuito primário.O circuito secundário é "aberto", ou seja, só se "fecha" quando umaparelho elétrico é conectado em suas conexões elétricas. Ou seja, o circuitosó se "fecha" quando estiver ligado em um aparelho elétrico (secador decabelo, máquina de lavar, etc.). Quando isso ocorre, obtém-se o circuitofechado.

Quando isso acontece, a voltagem do circuito secundário, queestá sendo induzida pelo transformador (8), permitirá que a potência doaparelho elétrico seja utilizada. Mas o circuito primário, que está efetivamenteconectado a rede elétrica da residência, registrará uma dissipação de energiabem menor que no circuito secundário, pois a resistência (10) do circuitoprimário é feita de tal forma que consuma muito pouca potência elétrica.

No circuito fechado, a potência dissipada no circuito primário édada pela equação Pi=Ui2/Ri, onde P1 é a potência dissipada pelo resistor R1(10) do circuito primário.

A potência P2 dissipada pelo aparelho elétrico conectado aoequipamento da presente invenção é dada pela equação: P2=U22/R2, onde R2 éa resistência (9) do aparelho elétrico conectado e U1=U2, onde se pode deduzirque se R^R2 implica que P1CP2.

O equipamento de acordo com a presente invenção é projetadode forma que as relações matemáticas sejam configuradas a maximizar arelação P1CP2. Isso é importante porque a potência efetivamente consumida éP1, pois é no circuito primário que circula a corrente do fornecedor de energiaelétrica. Como U1=U2, o aparelho conectado ao equipamento redutor deconsumo de acordo com apresente invenção, terá o mesmo desempenho queteria se estivesse diretamente conectado à fonte de energia externa, porexemplo, a rede elétrica local.O equipamento redutor de consumo, mediante alguns ajustes,pode também ser conectado a uma bateria. A bateria fornece corrente contínua(cc) para que possa ser conectada ao equipamento redutor de consumo. Nessecaso, é necessário um inversor (aparelho que converte cc em ca),permanecendo uma configuração semelhante a descrita anteriormente. Comoo circuito primário (que está ligado ao inversor e este a bateria) consomepouquíssima potência e, ao mesmo tempo, devido ao transformador (8), gerauma voltagem no circuito secundário, que alimenta o aparelho elétrico, obtém-se então que o tempo de duração da carga na bateria se prolonga, permitindoassim que a recarga da bateria seja mais espaçada. Desta forma, aumentandoo rendimento do sistema como um todo.

A aplicação em baterias é eficiente para carros elétricos ouqualquer veículo movido à eletricidade. Geralmente, carros elétricos têm umagrande bateria que alimenta o motor do veículo. O problema é que essesveículos têm baixa autonomia, pois suas baterias se esgotam rapidamente.Uma possível solução para aumentar a autonomia (performance) dessescarros, em uma aplicação da presente invenção, seria acoplar o equipamentonos circuitos desses carro.

No geral, o que se verifica é que quanto maior a utilização doequipamento, maior será a redução do consumo.

As configurações externas do aparelho poderão variar conforme aaplicação a que se destina, por exemplo, pode ter um formato de régua paraqualquer aparelho eletro/eletrônico que utiliza tomada elétrica, pode seradaptação para veículos elétricos, chuveiros elétricos, entre outros.São apresentados, a seguir, exemplos meramente expositivos derealizações particulares da invenção, sem criar quaisquer limitações ao seuescopo que não àquelas contidas nas reivindicações em anexo.

Exemplos

Os testes propostos foram realizados visando comprovar aeficácia do equipamento de acordo com a presente invenção. O testeempregou instrumentos de medição, por exemplo, o Wattímetro.

O primeiro teste inclui um circuito semelhante ao da figura 1 aquiapresentada. Averiguou-se se o circuito primário (circuito que está ligado narede elétrica) está efetivamente consumindo menos energia que o circuitosecundário (o circuito que está conectado aparelho elétrico).

Uma vez comprovada à eficiência na redução de energia,acoplou-se o protótipo a um chuveiro elétrico, para testes e demonstração.

Outro teste foi realizado em circuitos trifásicos, do tipo motoreselétricos conectados a baterias. Na média, obteve-se um rendimento de 5-10vezes.

Claims (3)

1. EQUIPAMENTO REDUTOR DE CONSUMO DE ENERGIA (1)caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um circuito elétricoprimário contendo um resistor (10) configurado de forma a consumir potênciamínima, que recebe fontes externas de energia; e um circuito elétricosecundário "aberto", que se "fecha" quando uma fonte de energia externa éconectada, contendo um resistor (9), sendo que o circuito elétrico primário e ocircuito elétrico secundário são unidos por um transformador (8) possuindo umfator de conversão de voltagem igual a 1, que induz uma diferença de potencialno circuito secundário e voltagem igual a do circuito primário no circuitosecundário.

2. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender circuitos em série.

3. EQUIPAMENTO, de acordo com uma das reivindicações 1 e 2,caracterizado pelo fato de compreender um inversor para aplicação embaterias.