Ampère Hub

Plataforma web que reúne cinco cálculos do dia a dia de quem trabalha com instalações elétricas: consumo de energia, comparação entre tarifa convencional e tarifa branca, dimensionamento fotovoltaico, dimensionamento de condutor e disjuntor pela NBR 5410, e correção de fator de potência.

O motor de cálculo é escrito em Java com Spring Boot e exposto como API REST. A interface é HTML e CSS puros, sem framework de frontend.

Demonstração online https://ampere-hub.onrender.com/

Documentação da API https://ampere-hub.onrender.com/docs

Código-fonte https://github.com/caiquefaro/ampere-hub

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Por que este projeto existe

A maioria dos cálculos elétricos ainda é feita em planilhas soltas, cada uma com sua própria convenção. O Ampère Hub reúne essas contas em um só lugar e, mais importante, mostra qual critério determinou cada resultado. No dimensionamento de condutores, por exemplo, a resposta não é só "4 mm²": é "10 mm², porque a queda de tensão ao longo de 60 metros pesou mais que a capacidade de condução, que pediria só 4 mm²".

Os cinco módulos

Módulo	O que resolve	Saídas principais
Consumo	Lista de cargas com potência, horas de uso e quantidade	kWh/mês, custo por equipamento, adicional de bandeira, maior vilão da conta
Tarifa branca	Consumo dividido nos postos ponta, intermediário e fora de ponta	Conta nas duas modalidades, diferença mensal e anual, recomendação
Solar	Consumo médio, irradiação local e custo por watt-pico	kWp, número de módulos, área, investimento, payback, CO₂ evitado
Condutor	Potência, tensão, comprimento e método de instalação	Seção em mm², disjuntor, queda de tensão, critério determinante
Fator de potência	Potência ativa e fator de potência medido	kVAr do banco, redução de corrente, capacidade liberada, cobrança evitada

Decisões técnicas que valem comentar

Dois critérios em paralelo no dimensionamento de condutores. A NBR 5410 exige que a seção atenda tanto à capacidade de condução quanto ao limite de queda de tensão. O serviço calcula os dois independentemente e adota a maior seção, devolvendo qual dos dois mandou. As tabelas de capacidade de condução (métodos B1, B2 e C, cobre com isolação de PVC a 30 °C) estão em um mapa estático.

Bandeiras tarifárias como enum com dado embutido. Cada bandeira carrega seu adicional em R$/kWh, convertido dos valores que a ANEEL publica por 100 kWh. Adicionar uma bandeira nova é uma linha.

Degradação dos módulos na projeção de 25 anos. Somar a economia anual vinte e cinco vezes superestima o retorno. A projeção aplica 0,5% de perda de rendimento por ano.

Erros de cálculo têm status próprio. Consumo abaixo do custo de disponibilidade, carga acima da maior seção da tabela ou fator de potência alvo menor que o atual não são bugs, são cenários válidos que a física ou a norma rejeitam. Eles sobem como RegraDeNegocioException e viram HTTP 422 com mensagem explicando o que fazer, em vez de 500.

Histórico genérico. Em vez de uma tabela por módulo, uma só tabela simulacao guarda entrada e resultado como JSON. Qualquer módulo novo entra sem migração de banco.

Stack

• Java 21, Spring Boot 3.3, Spring Web, Spring Data JPA, Bean Validation
• H2 em desenvolvimento, PostgreSQL em produção
• JUnit 5 e AssertJ
• springdoc-openapi para a documentação interativa
• HTML5, CSS3 (grid, variáveis CSS, responsivo) e JavaScript sem dependências
• Docker multi-stage e GitHub Actions

Como rodar

Pré-requisitos: JDK 21 e Maven 3.9.

git clone https://github.com/CaiqueFaro/ampere-hub.git
cd ampere-hub
mvn spring-boot:run

• Interface: http://localhost:8080
• Documentação da API: http://localhost:8080/docs
• Console do banco H2: http://localhost:8080/h2

Com Docker

docker compose up --build

Sobe a aplicação com PostgreSQL.

Testes

mvn test

A API

Base: /api/v1

Método	Rota	Descrição
POST	/calculos/consumo	Consumo e custo por equipamento
POST	/calculos/tarifa-branca	Comparativo entre modalidades tarifárias
POST	/calculos/solar	Dimensionamento fotovoltaico
POST	/calculos/condutor	Seção do condutor e disjuntor
POST	/calculos/fator-potencia	Banco de capacitores
GET	/historico	Últimos 20 cálculos, com filtro opcional por modulo

Exemplo:

curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/calculos/condutor \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "potenciaW": 6000,
    "tensaoV": 220,
    "fatorPotencia": 1.0,
    "sistema": "MONOFASICO",
    "metodoInstalacao": "B1",
    "comprimentoM": 60,
    "quedaTensaoMaximaPercentual": 4
  }'

Resposta:

{
  "correnteProjetoA": 27.27,
  "secaoPorCapacidadeMm2": 4.0,
  "secaoPorQuedaMm2": 10.0,
  "secaoAdotadaMm2": 10.0,
  "capacidadeConducaoA": 57.0,
  "quedaTensaoV": 5.83,
  "quedaTensaoPercentual": 2.65,
  "disjuntorA": 32,
  "criterioDeterminante": "Queda de tensão",
  "observacao": "O circuito de 60 m foi dominado pela queda de tensão. Encurtar o trajeto costuma sair mais barato do que engrossar o cabo."
}

Estrutura

src/main/java/com/amperehub/
├── domain/       Bandeira, Sistema, MetodoInstalacao, Simulacao
├── dto/          records de entrada e saída, com Bean Validation
├── service/      o motor de cálculo — onde está a engenharia
├── controller/   endpoints REST
├── repository/   acesso ao banco
└── exception/    erros de regra de negócio e handler global

src/main/resources/static/
├── index.html
├── css/style.css
└── js/app.js

Referências

• ABNT NBR 5410 — Instalações elétricas de baixa tensão
• Resolução Normativa ANEEL nº 1.000/2021 — regras gerais de fornecimento
• Lei nº 14.300/2022 — marco legal da microgeração e minigeração distribuída
• Resolução Normativa ANEEL nº 1.011/2022 — bandeiras tarifárias

Aviso

Os resultados são estimativas de estudo preliminar. Não substituem projeto assinado por profissional habilitado, nem dispensam a consulta às normas ABNT vigentes e às regras da distribuidora local. Tabelas de capacidade de condução não aplicam fatores de correção por temperatura ambiente e agrupamento de circuitos.

Licença

MIT.