Totalizador de consumo de energia (ART562)

A preocupação constante com o consumo de energia de certos equipamentos vai ser uma tônica daqui por diante, dada a redução cada vez maior da energia disponível. Para o caso de equipamentos elétricos e eletrônicos ligados à rede de energia que têm funcionamento intermitente, saber quanto eles consomem pode ser um problema para quem deseja um gerenciamento eficiente da energia gasta durante um certo período de tempo. Com o circuito proposto a totalização da energia gasta se torna simples.

Aparelhos de funcionamento intermitentes como geladeiras, freezers, condicionadores de ar, boilers e outros do mesmo tipo de uso doméstico e industrial têm o controle de seu consumo dificultado justamente por este fato.

Como saber quanto gasta de energia o elemento de aquecimento de uma máquina industrial de 1000 watts se o seu funcionamento é intermitente e não se saber qual éexatamente o intervalo de tempo em que ele efetivamente ficou ligado?

Como saber qual é o consumo de um freezer ou de uma geladeira (doméstica ou de uso industrial) em função do total de horas em que eles efetivamente ficaram ligados?

A solução simples que apresentamos neste artigo pode ser de grande utilidade para quem está preocupado com este tipo de controle.

O Circuito

O que fazemos é simplesmente usar um relógio do tipo econômico mecânico de carro com motor de 12 V. Estes relógios possuem um pequeno motor que aciona um mecanismo de redução em que estão acoplados os ponteiros.

Não é preciso dizer que o relógio só "anda" quando recebe a alimentação de 12 V de sua fonte (bateria no caso do carro).

Basta então zerar o relógio, conforme mostra a figura 1, e depois ligar um circuito de fonte de 12 V para este relógio em paralelo com o dispositivo do qual se deseja controlar o consumo.

Controlando o tempo de consumo com o relógio comum (de carro).

O relógio só vai "andar" nos intervalos de tempo em que a carga estiver sendo alimentada. Assim, as horas contadas vão ser justamente o total de horas (e minutos) em que o equipamento ficou acionado.

Evidentemente, para o caso de equipamentos como geladeiras e outros automáticos que ficam pemanentemente ligados na rede de energia, o circuito deve ser acoplado após o termostato de acionamento ou ainda em paralelo apenas com o circuito da carga que se deseja monitorar.

Uma solução interessante para o acionamento sem contactos elétricos consiste no uso de uma chave de corrente como a mostrada na figura 2.

A sensibilidade depende do número de espiras de L.

Ajusta-se a sensibilidade deste circuito (que é de baixo consumo) para que o relé seja acionado apenas quando houver corrente circulando pelo circuito de carga.

Quando então a carga for acionada (pelo sistema automático) o relé fecha seus contactos e o relógio totalizador de consumo recebe a alimentação.

Outras Aplicações

Na industria e mesmo em empresas de diversos outros ramos, este circuito também pode ser usado para o controle de tempos de atividades as mais diversas.

Por exemplo, pode-se totalizar o tempo em que um determinado equipamento é usado pelos funcionários com o uso deste aparelho. O tempo em que uma cafeteira elétrica é usada ou ainda um determinado local é frequentado (pelo controle do tempo em que a lâmpada fica acesa) ou ainda o tempo de funcionamento real de uma máquina industrial.

Montagem

O circuito nada mais é do que uma fonte de alimentação de 12 V ligada ao relógio de carro e tem seu diagrama mostrado na figura 3.

Circuito de fonte para o relógio totalizador.

O aspecto real da montagem com os componentes principais colocados numa placa de circuito impresso é dado na figura 4.

Placa para a fotne de 12 V

O transformador tem enriolamento primário de acordo com a rede de energia e o secundário deve ter qualquer corrente entre 50 e 250 mA e tensão de 12 V. Quanto menor a corrente melhor, pois menor será o consumo do totalizador.

De qualquer forma, um consumo da ordem de 2 W em funcionamento permanente (menos de 1 kWh por mês) não vai alterar muito a sua meta de consumo.

Os diodos admitem equivalwentes e o circuito regulador de tensão não precisa de radiador de calor.

Os capacitores têm as tensões mínimas de trabalhos indicadas na lista de material.

Prova e Uso

Para provar o aparelho basta ligá-lo na rede de energia. Comprovado o funcionamento faz-se sua conexão em paralelo com a carga cujo tempo de funcionamento deve ser totalizado para efeito de cálculo de consumo.

Será interessante verificar se o relógio está com boa precisão deixando-o funcionar de modo normal, principalmente se o usado no projeto for aproveitado de sucata.

Obs: relógios eletrônicos não servem pois eles são zerados quando a energia é cortada não parando na última contagem.