Transcript
12
CADAC - Captação e Armazenamento de Água da Chuva
Desafio SENAI de Projetos Integradores 2015
Colatina
2015
CADAC - CAPTAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA
IDENTIFICAÇÃO
Departamento Regional: Espírito Santo
Unidade Operacional: SENAI CEPAF
Houve integração com colegas que não faziam parte da equipe? ( x ) SIM ( ) NÃO
Se SIM, quais outros cursos técnicos foram mobilizados? Curso Técnico em Eletrotécnica e Aprendizagem Industrial em Edificações.
EQUIPE
Alunos
Nome: Bárbara Galimberti Zouain
CPF: 164.034.587-60
Curso Técnico: Meio Ambiente
Telefone: (27) 99836-9638
E-mail:
[email protected]
Nome: Caroline Gatti Lievore
CPF: 149.368.477-98
Curso Técnico: Meio Ambiente
Telefone: (27) 99618-6475
E-mail:
[email protected]
Nome: Claire Manola Dalben
CPF: 122.011.797-86
Curso Técnico: Meio Ambiente
Telefone: (27) 99906-7840
E-mail:
[email protected]
Nome: João Carlos Rangel
CPF: 001.539.597-97
Curso Técnico: Mecânica
Telefone: (27) 99265-2744
E-mail:
[email protected]
Docentes
Nome: Bruna Neitzel Sepulcri
CPF: 123.525.927-71
Área de atuação: Educação e Meio Ambiente – SENAI
Telefone: (27) 99697-1304
E-mail:
[email protected]
Nome: Alciany Fieni Pedroni de Araujo
CPF: 111.844.217-22
Área de atuação: Edificações - SENAI Telefone: (27) 99849-0756
E-mail:
[email protected]
SUMÁRIO
IDENTIFICAÇÃO.........................................................................................
2
EQUIPE.......................................................................................................
2
1. RESUMO DO PROJETO.........................................................................
4
1.1. Introdução.............................................................................................
4
2. OBJETIVOS.............................................................................................
6
2.1. Objetivo geral........................................................................................
6
2.2. Objetivos específicos............................................................................
6
3. BENEFÍCIOS...........................................................................................
6
4. SERVIÇOS..............................................................................................
7
4.1. Requisitos do Serviço...........................................................................
7
5. ANÁLISE DO MERCADO........................................................................
8
5.1. Panorama Atual....................................................................................
8
5.2. Tendências.......................................................................................
8
6. ANÁLISE DO AMBIENTE........................................................................
9
6.1. Oportunidades...............................................................................
9
6.2. Ameaças............................................................................................
10
7. ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA....................................................
10
8. ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA.............................................
11
9. RISCOS...................................................................................................
12
11. CRONOGRAMA....................................................................................
12
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................
12
1. RESUMODO PROJETO
A proposta do referido projeto é a implantação de um sistema de coleta da água da chuva no Centro Integrado (CI) SESI/SENAI Colatina/ES, visando utilizar a água pluvial armazenada para fins não potáveis como a lavagem de jardins, carros, pátios, dentre outras finalidades, otimizando seu uso com um baixo custo, além de não gerar gastos com energia elétrica. O projeto proposto, que está sendo desenvolvido por uma equipe multidisciplinar, composta por alunos dos cursos de Técnico em Meio Ambiente e Mecânica, prevê a utilização de calhas instaladas na cobertura do ginásio poli-esportivo do CI SESI/SENAI, distribuindo água não potável por meio de bomba solar. Além disso, o presente projeto busca por meio da instalação de pluviômetros nas áreas pertencentes ao CI, satisfazer um problema encontrado durante o desenvolvimento da ideia, que foi a falta de informações sobre os dados pluviométricos do município de Colatina/ES.
1.1. INTRODUÇÃO
Em tempos de graves crises ambientais vividas não somente no Brasil como também em todo mundo, principalmente no cenário hídrico, o ser humano se torna mais do que nunca, o principal agente de mudanças em seu ambiente. Tendo em vista que este é o principal responsável pelas modificações negativas que vem afetando cada vez mais e de forma mais intensa a sociedade atual.
Com isso um fator que ganhou destaque no cenário de todo o ano de 2014 e no início do ano de 2015 foi a ausência de chuvas em grande parte da região Sudeste do Brasil, fazendo com que os rios entrassem em estado de escassez de água, levando algumas regiões afetadas a fazer a racionalização do uso desse recurso para que a situação não se agravasse ainda mais.
Nesse cenário, o SENAI (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial) que é considerado a casa da indústria, possuindo como função a capacitação de trabalhadores para o cenário industrial do país, serve de modelo para os demais setores da sociedade, por se tratar de uma instituição de ensino reconhecida nacionalmente, e como tal, tem papel fundamental também, na formação social de seus integrantes, visando a formação de cidadãos preocupados com a relação existente entre o ser humano e o meio, e dispostos a solucionar os problemas atuais e melhorar essa relação.
Ao serem observadas as contas de água o CI, foi verificado que suas contas superam o valor de seis mil reais (R$ 6.000) mensais, tendo assim, um gasto médio de 8.676 litros/dia, média essa considerada muito elevada, aumentando ainda mais a necessidade de propor algo que minimize esse impacto em uma instituição considerada exemplo nacional para o cenário industrial.
Dessa forma, para solucionar os problemas ambientais, é necessário que instituições de ensino como o SENAI, ajam em conjunto com os alunos, transmitindo os princípios da educação ambiental, com o objetivo de formar cidadãos que componham uma sociedade que interaja de forma consciente com o meio em que está inserido.
A educação ambiental ajuda a fazer e compreender claramente, a existência da interdependência econômica, social, política e ecológica, nas zonas urbanas e rurais; proporciona a todas as pessoas, a possibilidade de adquirir os conhecimentos, o sentido dos valores, o interesse ativo e as atitudes necessárias para proteger e melhorar o meio ambiente; induz novas formas de conduta nos indivíduos, nos grupos sociais e na sociedade em conjunto, a respeito do meio ambiente (EFFTING, 2007, apud RECKZIEGEL, BANCKE, TAUCHEN, 2010, p.03).
Então, para contribuir com a solução dos problemas ambientais, é importante que as industrias, empresas e a sociedade como um todo, vise benefícios tanto sociais quanto econômicos, buscando melhorias para que este fato seja amenizado tornando apropriada a adoção de métodos de captação de água da chuva, não somente pela vantagem econômica gerada, mas também pela iniciativa de que é necessário poupar e administrar melhor a água disponível para a população. Sendo assim, tal ação vinda da casa da indústria passa a servir de exemplo, além disso, a situação encontrada, não somente pela população brasileira, mas também pela humanidade em geral, potencializa a importância de tais ações para a formação de uma sociedade sustentável que preza a qualidade de vida nos dias atuais.
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo Geral
implantar um sistema de coleta de água da chuva no Centro Integrado (CI) SESI/SENAI Colatina, por meio do armazenamento em cisterna, funcionando em conjunto com um sistema de bombeamento solar visando a economia de água, otimizando dessa forma o uso dos recursos hídricos do município.
2.2. Objetivos Específicos
Diminuir gastos relativos ao consumo de água, utilizando a água armazenada em atividades não potáveis como lavagem de carros; limpeza dos pátios; lavagem de máquina; irrigação dos jardins, dentre outras.
Contribuir para formação social de todos os discentes da instituição, mostrando a importância de ações voltadas à conservação dos recursos naturais em suas vidas pessoas e profissionais.
Providenciar, por meio de coleta de dados, o índice pluviométrico na cidade de Colatina/ES, tornando essas informações acessíveis através da criação de um blog.
3. BENEFÍCIOS
Com a implantação do projeto CADAC (Captação e Armazenamento de Água da Chuva), será possível notar, primeiramente, a diminuição no consumo de água proveniente das redes públicas e, consequentemente, a posterior diminuição com seus gastos financeiros.
Outro benefício pensado pela equipe está relacionado ao custo energético requerido para distribuição da água coletada, visto que em muitos casos esse custo inviabiliza a implantação de projetos para captação de águas pluviais. Portanto, pensando nesse aspecto, está sendo proposto a utilização de bomba solar para realizar a distribuição da água armazenada, visando a eliminação desse custo extra, viabilizando o projeto.
Dessa forma, a utilização da água da chuva para fins não potáveis, traz benefícios não somente para o SENAI ou qualquer indústria ou instituição, mas também apresenta benefícios socioambientais, já que tal técnica reduz também os impactos gerados pelo homem, influenciando, por conseguinte, a qualidade de vida da população dessa determinada região.
4. SERVIÇO
O presente projeto apresentará uma maneira de otimizar o uso dos recursos hídricos com o serviço de captação e armazenamento de água da chuva, viabilizado financeiramente a partir do bombeamento solar anulando gastos com energia elétrica e, também, ambientalmente pela economia de água, diminuindo assim utilização da água dos serviços públicos do município.
4.1. Requisitos do Serviço
Arquitetura: Devido a necessidade da confecção de planta baixa e perspectiva isométrica do local onde será inserida a cisterna.
Hidráulica: Devido a tubulação necessária para a distribuição da água, captada e armazenada, para seus devidos destinos e fins.
Meio Ambiente: Pela necessidade da economia de água visando uma sociedade sustentável, e ainda diminuição dos impactos com a atual crise hídrica vivenciada pelos estados da região sudeste do pais.
Mecânica: Para a correta instalação e funcionamento da bomba solar.
Construção civil: devido à necessidade de mensuração da cisterna, além da demanda com as obras do local.
5. ANÁLISE DE MERCADO
5.1. Panorama Atual
A crise hídrica trouxe um alerta a toda a população da região Sudeste do Brasil para o uso moderado da água tratada e não tratada, buscando alternativas eficientes para que a escassez não se agrave ainda mais na região, preservando este que é um dos maiores recursos naturais do planeta visando seu melhor aproveitamento.
5.2. Tendências
Em decorrência da crise hídrica atual, assunto esse muito discutido nas mídias, nas escolas e em espaços públicos, é necessário pensar em meios que minimizem os efeitos de tal calamidade, sendo assim, a implantação de projetos que visem a captação e o armazenamento de águas da chuva é uma alternativa para potencializar o uso da água, visando economizar o recurso hídrico potável. A proposta do referido projeto é a implantação de um sistema de coleta de água da chuva no CI SESI/SENAI Colatina/ES, e posteriormente aplicado em indústrias e empresas, atendendo a todos os objetivos descritos para o funcionamento do CADAC.
Dito isso a implantação de cisternas vem como um meio socioambiental para a preservação de tal recurso. Ainda é importante salientar que um fator que inviabiliza a implementação do sistema em uma empresa ou até mesmo no CI SESI/SENAI é a utilização de bombas, visto que isso gera gastos com energia elétrica. Com isso a equipe do CADAC, se preocupando com tal questão, viu a necessidade de um meio de energia alternativa para acabar com tal empecilho, após diversas pesquisas foi notado que a energia mais vantajosa seria a fotovoltaica, o grupo optou então para o uso de uma bomba que usará painéis fotovoltaicos.
O Sistema de bombeamento solar consiste em transformar energia elétrica de corrente contínua gerada por módulos solares fotovoltaicos em corrente alternada com a maior eficiência possível. O sistema funciona de forma independente das flutuações dos níveis de irradiação solar, ou seja, sempre haverá bombeamento de água a qualquer hora do dia ou condições do tempo, desde que os módulos forneçam corrente mínima de 0,1A (SOLAR BRASIL, 200?, p.01).
Essa energia é transmitida ate o driver, responsável pela comunicação entre os dois painéis fotovoltaicos e a bomba, onde é armazenada e convertida em impulsos elétricos que serão capazes de fazer aparelhos eletrônicos funcionarem (no caso em questão, a bomba que impulsionará a água para os locais de utilização), anulando assim o custo com a energia elétrica..
6. ANÁLISE DO AMBIENTE
Na sociedade atual, é visível a crescente preocupação do homem em relação ao meio ambiente, visto que este busca cada vez mais otimizar a relação com o meio, que já foi extremamente degradado e usado de forma abusiva durante vários anos. Para tal feito se faz necessário o uso de conceitos de educação ambiental.
A educação ambiental ajuda a fazer e compreender claramente, a existência da interdependência econômica, social, política e ecológica, nas zonas urbanas e rurais; proporciona a todas as pessoas, a possibilidade de adquirir os conhecimentos, o sentido dos valores, o interesse ativo e as atitudes necessárias para proteger e melhorar o meio ambiente; induz novas formas de conduta nos indivíduos, nos grupos sociais e na sociedade em conjunto, a respeito do meio ambiente (EFFTING, 2007, apud RECKZIEGEL, BANCKE, TAUCHEN, 2010, p.03).
Com base nisso, foi possível destacar que um dos problemas ambientais mais preocupantes no mundo é a escassez de água potável, que é causada tanto por questões de má distribuição do recurso e da população, quanto pelo próprio mau uso deste, tendo como consequencia inúmeros problemas sociais, exemplificados no cenário encontrado no nordeste nacional, a qual representa a região menos desprovida de água, e que mais sofre pelas questões de desigualdade social.
Sabendo dessa preocupação, o CADAC, traz a tona um problema vivenciado nos últimos dois anos pelos estados da região sudeste do Brasil, a crise hídrica. Como resposta para tal dificuldade a equipe desenvolveu um sistema de captação das águas pluviais no CI e com visibilidade para utilização nas indústrias.
Tal iniciativa confere a empresa inúmeros benefícios, assim como o chamado "marketing verde", o qual atribui valor a imagem da instituição, diante de acionistas, consumidores e órgãos públicos, sendo de suma importância para o seu desenvolvimento econômico.
Porém, durante o desenvolvimento foi constatado um empecilho para a implantação de tal sistema: a questão energética, já que há necessidade de um mecanismo que bombeie a água captada até os locais de consumo. A partir de então a equipe passou a pensar em formas de energias alternativas para suprir as exigências e garantir a boa eficácia desse mecanismo, e após averiguações foi visto que a incidência de raios solares no município de Colatina é elevada, o que torna a energia solar uma boa opção para abastecimento energético na cidade. Foi então que optou-se pela utilização de uma bomba movida por energia fotovoltaica que funciona com um driver, responsável pela comunicação entre dois painéis fotovoltaicos e a bomba, e onde há o armazenamento e a conversão de impulsos elétricos que serão capazes de fazer aparelhos eletrônicos funcionarem (no caso em questão, a bomba que impulsionará a água para os locais de utilização).
Contudo para realização do projeto foi necessário pesquisas para a obtenção dos dados pluviométricos do município de Colatina, com a finalidade de dimensionar a cisterna mas ao decorrer das pesquisas foi observada certa dificuldade para a obtenção de tais índices, para fins acadêmicos. Por isso a equipe afim melhorar a rapidez na obtenção desses dados e ainda adquirindo um potencializador para o projeto, propõe a instalação de pluviômetros ao longo das instalações do CI, em que as informações coletadas serão postadas em um blog, já preparado.
Além disso, existe também a questão do espaço que o sistema será implantado. Esse local necessita de uma área para a instalação da cisterna, no caso do presente projeto, três cisternas de 5 mil litros, para a instalação da bomba junto com os painéis fotovoltaicos, além de um telhado com espaço suficiente com a locação da calha para a captação da água pluvial. Sendo assim, no caso de implantar o CADAC em diferentes indústrias, empresas e instituições, será necessária uma adaptação para a viabilidade da instalação.
7. ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA
O trabalho que será realizado no CEPAF Colatina, apresenta grupo com integrantes capacitados que após uma série de pesquisas realizadas nas áreas de meio ambiente, construção civil e mecânica, adquiriu certo domínio sobre o assunto. Com isso, a equipe pode constatar que o presente projeto apresenta viabilidade de instalação no CI pelo fato da área de capitação ser favorável juntamente com o índice pluviométrico do município analisado, suprindo as necessidades impostas pela proposta, tais como a lavagem do ginásio poliesportivo da instituição e a manutenção da área ao seu redor. Dados esses foram constatados pelo método de cálculo do dimensionamento da cisterna utilizado pela equipe, o método de Azevedo Neto, seguindo a NBR 15527/07.
8. ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA
Desde o princípio, identificamos um grande empecilho para a implantação do sistema, que foi o custo energético necessário para funcionamento da bomba hidráulica responsável pela distribuição da água armazenada, esse custo poderia inviabilizar o projeto, visto que poderia ser maior do que o valor economizado com a captação.
Frente a este desafio, surgiu a necessidade de inovar algo tão trivial e importante, foi então que pensamos em um sistema de energia alternativa que buscasse otimizar e viabilizar esse potente projeto. Então, após densos estudos bibliográficos, confirmamos que as placas fotovoltaicas representam a melhor opção para a região em questão (região sudeste do Brasil), mesmo possuindo alto custo para aquisição, pois as vantagens com relação ao custo x benefício é satisfatória. Com isso a associação o uso das referidas placas com a bomba d'água solar que funciona com energia solar, bombeando em média até 8.600 litros de água por dia (viável para a instituição, onde a média de água utilizada é de 8.000 litros/dia conforme análise das contas de água).
9. RISCOS
Descrição Do Risco
Ação preventiva
Escassez de chuva
Manter as tubulações ligadas a rede pública para suprir as necessidades durante o período de escassez.
Custo elevado de energia
Bomba movida a energia solar.
Dias nublados ou sem sol
Obter um armazenamento de energia elétrica.
10. LISTA DE ARQUIVOS ANEXADOS
ANEXO
DOCUMENTO
ANEXO I
https://plus.google.com/u/0/111443287288311448266/posts/NivNzAgcJeE?pid=6164398070057061506&oid=111443287288311448266 (CANVAS).
ANEXO II
https://youtu.be/4Jwn2TRSL6I (Apresentação Pitch).
ANEXO III
https://youtu.be/q4TgwUdd5cE (Protótipo).
ANEXO IV
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAg0T8AF/prancha-1# (Planta baixa com locação das cisternas).
ANEXO V
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAg0UAAI/prancha-2 (detalhamento da locação das cisternas, planta de cobertura, detalhamento da calha).
ANEXO VI
https://plus.google.com/u/0/111443287288311448266/posts/H6vwCTJt9vb?pid=6165911658953193106&oid=111443287288311448266 (Imagens do sistema de captação e armazenamento em 3D).
ANEXO VII
http://cadacsenai.wix.com/cadac (Blog da equipe para divulgação do índice pluviométrico de Colatina).
11. CRONOGRAMA FÍSICO
DESCRIÇÃO
PERÍODO
REALIZAÇÃO
Apresentação do desafio em sala
27/fev
Equipe CADAC e docentes
Elaboração do trabalho escrito
01/mar a 29/jun
Equipe CADAC
Divisão dos grupos e definição dos temas
01/mar
Equipe CADAC e docentes
Cadastro das equipes na plataforma
15/mar
Equipe CADAC
Estudo acerca da temática proposta para o projeto
01/mar à 20/abril
Equipe CADAC e docentes
Postagem das primeira parte do projeto na plataforma
24/abr
Equipe CADAC e docentes
Visitas técnicas
14/mai
Equipe CADAC e docentes
Postagem co complemento 1 na plataforma
22/mai
Equipe CADAC
Dimensionamento das cisternas
15/jun
Equipe CADAC e docentes
CANVAS
16/jun
Equipe CADAC e docentes
Confecção da maquete eletrônica
25/jun
Equipe CADAC e docentes
Postagem final do projeto
29/jun
Equipe CADAC
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COHIM, Eduardo; GARCIA, Ana e KIPERSTOK, Asher. Captação e Aproveitamento de Água da Chuva: Dimensionamento de Reservatórios. Disponível em: http://www.teclim.ufba.br/site/material_online/publicacoes/pub_art74.pdf. Acesso em: 16 mar. 2015.
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR n° 15527. Brasil. 2007. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAArNUAA/nbr-15-527. Acesso em: 17 de mar. de 2015.
DOMINGOS, Patrícia e SILVA, Viviane Nascimento da. Captação e Manejo de Água da Chuva. Disponível em: http://publicacoes.unigranrio.br/index.php/sare/article/view/264/255. Acesso em: 11 mar. 2015.
INCAPER, Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural. Série Histórica. Disponível em: http://hidrometeorologia.incaper.es.gov.br/?pagina=sh. Acesso em: 23 mar. 2015.
IWANA, Fernanda Keiko. Técnicas de Engenharia Rural em Pequenas Propriedades. Disponível em: http://www.agr.feis.unesp.br/defers/docentes/mauricio/pdf/Proex/Cartilha.pdf. Acesso em 20 mai. 2015.
RECKZIEGEL, Cristina Raquel; BENCKE, Gezebel Marcela e TAUCHEN, Joel Antônio. Cisternas Para o Aproveitamento de Água da Chuva: Uso Não Potável em Escolas Municipais de Horizontina. Disponível em: http://www.fahor.com.br/publicacoes/saep/2010_cisternas_escolas_horizontina.pdf. Acesso em: 11 mar. 2015.
SOLAR BRASIL TECNOLOGIA & ENERGIA FOTOVOLTAICA LTDA. Bomba D' água Anauger Solar. Disponível em: http://www.solarbrasil.com.br/Material/Bomba%20d%27%20%C3%A1gua%20Anauger%20Solar.pdf. Acesso em: 20 mai. 2015.
