PROBLEMA DE INGENIERÍA

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL SAN NICOLAS

INGENIERIA EN ELECTRONICA

PROBLEMA DE INGENIERÍA

TECNICAS DIGITALES III

Automatización de Invernaderos

Integrantes:

- Cariboni, Tomas - Pinchetti, Enzo

Docentes:

- Profesor: Poblete Felipe - Auxiliar: Gonzalez Mariano

AÑO 2017

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INDICE

Tabla de contenido

OBJETIVOS DEL TRABAJO 3

MATERIAS INTEGRADAS ... 3

POSIBLES APLICACIONES ... 3

PROFESORES ENTREVISTADOS ... 3

BIBLIOGRAFÍA ... 4

DESARROLLO 5 INTRODUCCIÓN ... 5

TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO ... 6

Ventilación Natural ... 7

Tipos de Ventanas ... 11

Ventilación cenital... 11

Diseño de ventanas en invernadero tipo parral ... 14

Necesidades de ventilación ... 20

Modelos de ventilación ... 21

Funcionamiento del sistema ... 24

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS ... 28

CONCLUSIONES ... 31

ANEXOS: 32 LISTADOS DE PROGRAMAS ... 32

Programa del Arduino ... 32

Header DHT.h ... 38

Programa para el funcionamiento del LCD (próximo a implementar) ... 39

Header Liquidcrystal.h ... 39

Programa en Visual Basic ... 42

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OBJETIVOS DEL TRABAJO

El objetivo del presente trabajo es desarrollar las diferentes instancias en la resolución de las diferentes problemáticas en torno a la automatización de un invernadero.

Adicionalmente se adiciona el marco teórico de los mismos, de manera tal de entender las diferentes amenazas y riesgos que conlleva lo planteado anteriormente.

Como objetivo final se tiene acercar la vida profesional que, como actuales estudiantes, tendremos en el futuro cercano. Determinar riesgo, como sortearlos y la manera de optimizar los sistemas actuales serán cuestiones cotidianas que como profesionales aplicaremos día a día.

MATERIAS INTEGRADAS

Las materias que, de alguna manera u otra, se vinculan con el presente problema de ingeniería son:

 Informática II

 Técnicas Digitales II

 Tecnología Electrónica

 Instrumentación y Control de Procesos

 Sistemas de Control

POSIBLES APLICACIONES

Dentro de las posibles aplicaciones se encuentra la automatización de cualquier aplicación símil domótica en la que se adquiera una toma de datos y se actúe en función de las mismas.

PROFESORES ENTREVISTADOS

Para el desarrollo de la presente aplicación hemos tenido sucesivas reuniones con Jose Cepullis. Jose se encuentra como responsable del mantenimiento de las instalaciones del INTA de San Pedro, así como la búsqueda de mejoras que permitan un mejor desempeño y uso de los recintos donde residen los cultivos.

De esta manera, Jose nos mostró las instalaciones, sus necesidades, y su equipamiento. A su vez, nos indicó de qué manera se realizaría la apertura, que tipos de motores y estructuras

mecánicas poseían montadas y cuales serían las interfaces para con el usuario, sumado a los

beneficios en las condiciones laborales de las personas que deben permanecer dentro de los recintos con temperaturas superiores a los 45ºC en verano.

De manera paralela, hemos recibido la asesoría de Ricardo Martin Fernandez, responsable del Grupo de Robótica y Visión Artificial, grupo de investigación y desarrollo perteneciente al Departamento de Electrónica. Con su experiencia y visión pudo orientarnos de manera tal de lograr alcanzar los objetivos planteados, así como resolver las diferentes problemáticas que fueron

surgieron a lo largo del proyecto.

Una vez relevadas las necesidades, y el asesoramiento de personas con la experiencia en este tipo de proyectos, comenzamos el desarrollo explicado en la sección “Funcionamiento del sistema”.

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BIBLIOGRAFÍA

•Documento Técnico – “Avances en el estudio de la ventilación natural” –

• ANTIGNUS, Y.; NESTEL, D.; COHEN, S. y LAPIDOT M. (2001): "Ultravioletdeficient greenhouse environment affects whitefly atracction and flight-behavior";

en Environ. Entom. (30).

• BERTHOLF, L.M. (1931): "The distribution of stimulative efficiency in the ultraviolet spectrum for the honeybee"; en J. Agr. Res. (43); pp. 703-713.

• BETHKE, J.A.; REDAK; R.A. y PAINE, T.D. (1994): "Screens deny specific pests entry to greenhouses"; en California Agric.

• GÁZQUEZ, J.C.; LORENZO, P.; SÁNCHEZ, M.C.; LÓPEZ, J.C.; BAEZA, E. y PÉREZ-PARRA, J. (2006): "Bioproductivity response to different methods of greenhouse refrigeration in a sweet pepper crop"; en Symposium on Greenhouse Cooling: methods, technologies and plant response. Almería.

• JAFFRIN, A. y MAKHLONF, S. (1990): "Mechanism of light transmision through wet polymer"; en Acta Horticulturae (281).

• LORENZO, P.; MAROTO, C. y CASTILLA, N. (1990): "CO2 in plastic greenhouse in Almería (Spain)"; en Acta Horticulturae (268).

• MECA, D.; LÓPEZ, J.C.; GÁZQUEZ, J.C.; BAEZA, E.; y PÉREZ-PARRA, J.

(2006): "Evolution of two cooling system in Parral type green house with pepper crops: Low pressure fog system verses whitening. Proceedings of the international symposium on greenhouse cooling"; en Acta Horticulturae.

• MUÑOZ, P. (1998): Ventilación natural de invernaderos multitúnel. Tesis doctoral.

Universidad de Lleida.

• PÉREZ-PARRA, J.; AROCA, R.; ZARAGOZA, G; BAEZA, E.; GÁZQUEZ J.C. y LÓPEZ, J.C. (2005): "Efecto de un sistema de nebulización de alta presión sobre el clima y la bioproductividad de un cultivo de pimiento en invernadero"; en VI Congreso Ibérico Ciencias Hortícolas (SECH).

• PÉREZ-PARRA, J.J. (2002): Ventilación natural en invernadero tipo parral. Tesis doctoral. Universidad de Córdoba.

• “TECNOLOGÍA DE INVERNADEROS Y CONTROL BIOLÓGICO.

TÉCNICAS DE CULTIVO QUE AFECTAN A LA VIABILIDAD

DEL CONTROL BIOLÓGICO EN LOS INVERNADEROS DE ALMERÍA” - Pérez Parra, J.; Gázquez, J.C.; López, J.C.; Baeza, E.; Meca, D.; Pérez, C.

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DESARROLLO INTRODUCCIÓN

En este problema de ingeniería vemos una típica aplicación de automatización. Recordemos que el concepto de automatización trae consigo una gran cantidad de beneficios como:

 Mejorar la productividad, reduciendo los costes de la producción y mejorando la calidad de la misma.

 Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad.

 Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.

 Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulación del proceso productivo.

 Integrar la gestión y producción.

De esta manera, logramos obtener, en la mayoría de los casos, no solo mejores resultados sino también mejorar las condiciones de quienes operan con estos dispositivos o intervienen en diferentes instancias del proceso.

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TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO

Los invernaderos de cultivo de hortalizas o plantas ornamentales empleados por los agricultores para su comercio en el mercados nacional y de exportación, necesitan ser refrigerados para prevenir que las temperaturas en su interior sean demasiado altas y provoquen daños a las plantas y pérdidas de calidad en los frutos. En la mayor parte de los invernaderos comerciales su refrigeración se consigue a través de la ventilación; mediante esta el aire caliente del interior del invernadero es intercambiado por aire más frío del exterior del mismo. Aunque la ventilación se emplea principalmente como método para disminuir la temperatura, tiene otros papeles de suma importancia.

Uno de ellos, es el de prevenir que la humedad en el invernadero se mantenga en valores demasiados elevados. Estos valores elevados de humedad reducen la transpiración de las plantas, lo que puede afectar a la salud de las mismas y proporciona condiciones más idóneas para el desarrollo de enfermedades fúngicas. Prácticamente la totalidad del agua que se emplea en el riego del cultivo se convierte en vapor de agua gracias a la transpiración de las plantas y este exceso de humedad se debe evacuar del invernadero. El otro papel de la ventilación es proporcionar el CO2 que las plantas necesitan para la fotosíntesis. En condiciones de plena iluminación, la actividad fotosintética de plantas bien desarrolladas puede reducir la concentración de CO2 en el interior del invernadero por debajo de la concentración del aire exterior. Sin ventilación que nos proporcione un suministro continuo de CO2, la concentración en el interior del invernadero sería muy baja y se reduciría el crecimiento y desarrollo vegetativo.

Por la noche, la ventilación natural puede evitar también situaciones no deseadas de inversión térmica. Asimismo, es fundamental ventilar tras realizar tratamientos fitosanitarios y además, en invernaderos que disponen de sistemas de combustión directa y sublimadores de azufre, hacerlo antes de que entren los trabajadores por la mañana para así evacuar gases potencialmente nocivos tanto para el cultivo (fitotóxicos) como para los jornaleros.

Igualmente, una adecuada ventilación permite mantener condiciones más adecuadas de confort térmico para el capital humano que trabaja en el invernadero, lo que redundará en una mejor salud, calidad del trabajo y rendimiento en las labores de cultivo.

Los invernaderos pueden ser ventilados mediante dos formas:

a) Ventilación natural: es la más común; emplea ventanas en el techo y en los laterales del invernadero que se abren cada vez que se necesita refrigerar. El intercambio de aire a través de estas aperturas se produce de forma natural por efecto del viento exterior y de la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del invernadero.

b) Ventilación forzada: emplea ventiladores colocados generalmente en un lateral del invernadero para extraer el aire caliente interior, el cual es reemplazado por aire exterior que penetra a través de las aperturas colocadas en el lateral opuesto.

Para que sean efectivos, los procesos de ventilación deben proporcionar un flujo de aire suficientemente grande para mantener una temperatura aceptable en el invernadero. Los diferentes ensayos realizados hasta la fecha han puesto de manifiesto que la temperatura del invernadero desciende a medida que aumenta la tasa de ventilación, pero no de forma lineal, tal y como se puede observar en el Gráfico 1. La reducción en la temperatura se hace progresivamente más pequeña a medida que crece la tasa de ventilación. Es importante tener presente que la ventilación no puede reducir la temperatura en el invernadero por debajo de la temperatura exterior.

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En la ventilación natural, la tasa de ventilación depende, en gran medida de la superficie de las ventanas. Por tanto, incrementar su área significa aumentar el flujo de aire. La experiencia práctica obtenida de refrigerar de forma natural los invernaderos comerciales nos indican que, para tener una ventilación adecuada, el área total de ventanas debe suponer entre un 15 y un 25 % del área de suelo cubierta por el invernadero (sin considerar el efecto de la malla anti insectos).

Como ya se ha indicado, la temperatura del aire en el invernadero desciende a medida que aumenta la tasa de ventilación. Así mismo, la temperatura en un invernadero con plantas desarrolladas es inferior a la de otro sin plantas (Gráfico 1).

Los sistemas de ventilación forzada (mecánica) se diseñan generalmente para proporcionar un caudal de aire de 0,04 m3s-1m-2 de área de suelo cubierta por el invernadero. En la práctica se ha constatado que los beneficios que se obtienen por tener tasas de ventilación mayores son pequeños en comparación con el coste de electricidad que se deriva de emplear un mayor número de ventiladores.

El funcionamiento de un sistema de ventilación se rige normalmente por las temperaturas que se obtienen en el interior del invernadero. En la práctica, la temperatura en el interior de un invernadero que está lleno de plantas será más baja que la de uno en la que haya un menor número de estas o que las mismas estén en sus primeras fases del desarrollo (Gráfico 1).

Esto ocurre porque las plantas absorben la radiación solar y parte de la energía absorbida se emplea para evaporar agua desde las hojas en los procesos de transpiración. Consecuentemente, en un invernadero con plantas desarrolladas, la transpiración consume una gran parte de la radiación solar absorbida, quedando menos de esta energía disponible para incrementar la temperatura del aire. Cuando el invernadero tiene plantas poco desarrolladas (plántulas), la transpiración total es baja y la mayor parte de la energía solar que penetra en el invernadero es transferida al aire aumentando su temperatura a valores mayores.

Ventilación Natural

La ventilación natural se emplea en la mayoría de los invernaderos para limitar la temperatura interior. En este proceso, el aire caliente del invernadero fluye hacia fuera a través de

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las aperturas de ventilación en el techo y en los laterales del invernadero y es reemplazado por aire más frío del exterior. Este flujo de aire es creado por el viento y por la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del invernadero.

Efectos de la temperatura y de la velocidad del viento Temperatura

En ausencia de otros sistemas de refrigeración, cuando la radiación es alta, la temperatura dentro del invernadero es normalmente más elevada que en el exterior y la apertura de las ventanas provoca el intercambio de aire. El aire más caliente del interior es menos denso que el del exterior, que es más frío y, por tanto, tiende a ascender. Esto provoca un intercambio de aire a través de las ventanas abiertas; el aire caliente abandona el invernadero por la parte alta de la ventana y el aire frío entra por la parte inferior de la misma. En ausencia total de viento (v= 0 m s-1), la tasa de intercambio de aire depende exclusivamente de la diferencia de temperatura (salto térmico) entre el aire interior y el exterior. Sin embargo, esta relación no es lineal (p.ej. la tasa de intercambio de aire no se dobla si el salto térmico se hace el doble); la tasa de intercambio de aire por metro cuadrado de ventana depende de la raíz cuadrada del salto térmico (Ecuación [1]), tal y como se observa en el Gráfico 2.

Donde G (m3 mv -2 s-1) es la tasa de ventilación por unidad de superficie de ventana, Cd (adimensional) es el coeficiente de descarga de la ventana (0<Cd<1), g es la aceleración gravitacional, h es la distancia vertical entre el eje central de la ventana lateral y la cenital, ΔT es la diferencia de temperatura entre el interior del invernadero y el exterior y Tpromedio es la temperatura promedio entre la interior y la exterior del invernadero.

Velocidad del viento

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El viento también puede ser responsable de la ventilación al crear una distribución de presiones (campo de presiones) sobre la superficie del invernadero.

Dicho campo de presiones crea un flujo de salida a través de las ventanas en las regiones de presión elevada y un flujo de entrada en las zonas de presión baja. La tasa de ventilación (por unidad de superficie de ventana) que se produce en un periodo de tiempo determinado es exclusivamente proporcional a la velocidad media del viento (Ecuación [2]), siempre que la velocidad sea mayor de aproximadamente 3 m s-1, tal y como se muestra en el Gráfico 3.

Sin embargo, la velocidad del viento no es constante en el tiempo, sino que fluctúa. Estas fluctuaciones en la velocidad del viento dan lugar a cambios en las diferencias de presión entre ventanas e incluso en una misma. Como consecuencia de ello, existen fluctuaciones de forma que el aire entra y sale alternativamente en una misma ventana o partes de la misma.

Donde G (m3 mv -2 s-1) es la tasa de ventilación por unidad de superficie de ventana, v la velocidad del viento exterior (m s-1), Cd (adimensional) es el coeficiente de descarga de la ventana (0<Cd<1) y Cw (adimensional) es el coeficiente eólico global de viento, característico de cada estructura de invernadero y que engloba los efectos del diseño de la geometría de la estructura y sus ventanas. Los valores de Cw para distintos tipos de estructuras se encuentran tabulados en Pérez-Parra (2004).

El efecto combinado de la velocidad del viento y la temperatura

Como hemos visto anteriormente, en la práctica, tanto la velocidad del viento como el salto térmico contribuyen al intercambio de aire que se produce en los invernaderos ventilados (Ecuación [3]). El análisis teórico de la ventilación, a la que están contribuyendo tanto la

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velocidad del viento como la diferencia de temperatura, muestra que la influencia de la temperatura tiene un peso específico importante para velocidades de viento bajas en invernaderos que solo cuentan con ventanas cenitales (ver Gráfico 4). El salto térmico se Avances en el estudio de la ventilación natural hace más importante como motor de la ventilación cuando el invernadero cuenta tanto con ventanas laterales como con ventanas cenitales, siempre y cuando la distancia entre las laterales no sea muy grande (< 50 metros).

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Tipos de Ventanas

El tipo más común de ventanas cenitales y laterales son las aperturas continuas que se extienden prácticamente a todo lo largo del invernadero. Una excepción es el invernadero tipo venlo; este suele presentar ventanas cenitales discontinuas posicionadas de forma alterna a ambos lados de la cumbrera de cada capilla; configuración necesaria por el diseño de la cubierta empleada.

Hay básicamente dos tipos de ventanas:

a) El hueco se cubre con un alerón fijado a la estructura del invernadero a lo largo de su parte superior, y la ventana se abre moviendo el eje inferior de forma que el alerón rote gracias a las bisagras, tal y como se observa en la Figura 1.

b) El hueco se cubre con una lámina de plástico jada a la estructura del invernadero por su eje superior, mientras que el eje inferior está fijado a un tubo metálico horizontal, de forma que al hacer girar esta tubería, se enrolla en ella el plástico y se abre la ventana, tal y como se observa en la Figura 2. Se han desarrollado muchas variantes prácticas de las ventanas enrollables. La ventana se abre enrollando el plástico a lo largo de un tubo de acero horizontal operado manualmente o mediante un motor eléctrico. El peso del tubo mantiene el plástico bajo tensión y el movimiento lateral de dicho tubo se evita mediante un marco metálico, tiras o correas plásticas.

Ventilación cenital

La dirección del viento tiene una fuerte influencia sobre la ventilación cuando el invernadero parral presenta ventanas cenitales abatibles. La tasa de ventilación es mayor cuando el viento sopla hacia la ventana abierta (barlovento) que cuando sopla en la dirección opuesta (sotavento), tal y como se muestra en el Gráfico 5.

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La tasa de ventilación crece a medida que se van abriendo las ventanas abatibles pero de forma no lineal con el ángulo de apertura, como se puede observar en el Gráfico 6. La tasa de ventilación es siempre más alta para la ventilación de barlovento.

El invernadero parral de raspa y amagado presenta normalmente ángulos muy pequeños de inclinación en las capillas, en este caso, y si el invernadero presenta ventanas cenitales de tipo enrollable, la dirección del viento no ejerce influencia sobre el valor de la tasa de ventilación (Grá- fico 7).

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La comparación de los Gráficos 5 y 7 muestra también claramente que las ventanas cenitales abatibles son mucho más efectivas que las enrollables, dando tasas de ventilación netamente superiores.

Ventilación cenital (enrollables, ventilación lateral (enrollables) y combinación de ambas (enrollables)

El Gráfico 8 muestra las tasas de ventilación obtenidas con ventanas cenitales, ventanas laterales y con la combinación de ambas. En un invernadero de 880 m2, con todas las ventanas enrollables y comparado en base a igual área de ventana, los resultados obtenidos fueron que la ventilación más efectiva era la lateral, seguida de la combinada, quedando en último lugar la cenital.

Sin embargo, aunque la ventilación lateral es más eficiente en invernaderos relativamente pequeños, tal y como se mostrará más tarde, solamente proporciona tasas de ventilación aceptables en invernaderos de anchura limitada (que no haya mucha distancia entre ventanas laterales de lados opuestos).

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Diseño de ventanas en invernadero tipo parral

El intercambio de aire proporcionado por la ventilación natural depende del tipo, ubicación y área de las ventanas. Dado que estas forman parte de la estructura del invernadero, el tipo de ventana y su ubicación vienen generalmente determinados por el diseño y no es fácil ni barato cambiar el área de una ventana una vez que el invernadero ha sido construido. El área de las ventanas se suele expresar habitualmente como porcentaje del suelo cubierto por el invernadero.

La experiencia práctica ha demostrado que una ventilación satisfactoria para un invernadero con plantas desarrolladas se obtiene generalmente cuando el área de ventanas supone entre un 15 y un 25 %del total del invernadero.

Estudios recientes de ventilación forzada, realizados en diferentes países, han establecido que un valor muy adecuado de tasa de ventilación a efectos de diseño es el de 0,04 m3s-1m-2 de invernadero. En un invernadero completamente cubierto por un cultivo de plantas bien regadas dicha tasa debería proporcionar una temperatura interna de unos 2-3 ºC por encima de la temperatura exterior.

El trabajo de investigación sobre la ventilación natural, descrito en la sección anterior, permitió la creación de modelos matemáticos que relacionan la tasa de ventilación con el área de ventanas, con la velocidad del viento y con el salto térmico. En este apartado se han empleado estos modelos para permitir:

I. Estimar el funcionamiento de los sistemas de ventilación existentes en los invernaderos tipo parral.

II. Determinar el tamaño de ventanas necesario para que proporcionen una ventilación adecuada en invernaderos tipo parral de cualquier tamaño.

Se presenta información para los siguientes casos:

1) Ventilación solo cenital.

2) Ventilación solo lateral.

3) Ventilación combinada (cenital y lateral).

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Los modelos han sido empleados para calcular la tasa de ventilación de invernaderos bajo condiciones de diseño de un viento exterior de 4 m s-1 y que la temperatura del invernadero esté 3 ºC por encima de la temperatura exterior. Debe destacarse que si en la práctica el viento y el salto térmico están por debajo o por encima de estos valores de diseño, la tasa de ventilación será respectivamente más baja o más alta, que los valores aquí calculados.

Por tanto, cuando se emplee la información presentada en este cuaderno técnico para determinar el tamaño de las ventanas de un invernadero se recomienda que, a no ser que haya otros requerimientos más específicos, la tasa de ventilación de diseño sea de 0,04 m3 s-1 m-2 de invernadero.

Ventilación cenital

Las tasas de ventilación obtenidas en invernadero tipo parral con ventanas cenitales en un lado de cada capilla se proporcionan en el Gráfico 9.

El tamaño que ha de tener la ventana para obtener una determinada tasa de ventilación, tanto para ventanas enrollables como abatibles, que van de un extremo al otro en el ancho del invernadero (de lateral a lateral) puede interpolarse fácilmente en el gráfico.

La tasa de ventilación obtenida con ventanas cenitales enrollables en un invernadero con una pendiente de 12º no se ve afectada por la dirección del viento, sin embargo, sí se ve afectada en el caso de ventanas abatibles.

Como la dirección del viento cambia es necesario utilizar el funcionamiento del menos efectivo de las condiciones en ventana abatible, en este caso el de sotavento, como base para diseñar las ventanas, pues así aseguraremos una ventilación adecuada sea cual sea la dirección del viento.

En los invernaderos parral multicapilla (raspa y amagado) las ventanas no se extienden completamente por todo el ancho del invernadero, de lateral a lateral, por lo que la tasa de

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ventilación por unidad de superficie de invernadero será inferior a la reflejada en el Gráfico 9. Para saber la anchura que deben tener las ventanas cenitales, el valor obtenido en el Gráfico 9, por interpolación, debe ser multiplicado por un factor que se obtiene a partir del Gráfico 10; esta operación permite conocer la anchura de la ventana requerida para obtener una determinada tasa de ventilación en un invernadero cuyas ventanas cenitales no se extienden de lado a lado, que es lo habitual.

Ventilación lateral

Las ventanas laterales proporcionan una forma muy efectiva de ventilarlos invernaderos que son estrechos pero no así en los más anchos. Esto se debe a que a medida que el aire fresco que entra por la ventana lateral se mueve por el invernadero, absorbe el calor y vapor de agua, volviéndose así más húmedo y caliente y, por tanto, menos efectivo. En consecuencia, el efecto refrigerador de las ventanas laterales se restringe a las regiones próximas a los laterales del invernadero. Hay un límite a la hora de incrementar el flujo de aire haciendo las ventanas laterales más grandes, dado que el área de estas está acotado por la altura del lateral y en la práctica no suele ocuparlo todo.

La máxima anchura para que un invernadero esté ventilado eficientemente con ventanas en dos de los laterales se muestra en el Gráfico 11.

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El área que puede ser ventilada cuando existen ventanas en los cuatro laterales del invernadero se muestra en el Gráfico 12.

La anchura máxima que debe tener el invernadero cuando este dispone de ventanas en dos de los laterales, no debería sobrepasar los 30 m. El invernadero más grande que puede ser ventilado de forma eficiente cuando dispone de ventanas en los cuatro laterales es de tan solo 1.500 m2, si las ventanas tienen una altura de 2 m y, de 4.000 m2, si miden 3 m de altura.

Ventilación lateral (enrollables) y cenital (abatibles) combinada

La ventilación más reciente se consigue cuando se disponen ventanas tanto cenitales como laterales, especialmente si la superficie del invernadero es pequeña. El Gráfico 13 muestra como la relación entre superficie de ventanas laterales y cenitales influye

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sobre los valores de tasa de ventilación (notar que el área total de ventilación es constante). Es evidente que la mayor ventilación tiene lugar cuando el área de ventanas cenitales es igual al de las laterales (Kittas et al., 1997).

Por lo tanto, al diseñar los sistemas de ventilación de invernaderos que cubran superficies relativamente pequeñas (menos de 1 ha), el objetivo debe ser aproximar lo máximo posible el área de ventanas laterales y el de cenitales.

Sin embargo, a medida que el tamaño del invernadero se hace mayor, no es posible conseguir dicho objetivo. El área total de ventanas cenitales se incrementa y las ventanas laterales contribuyen cada vez menos a la superficie total de ventilación. El Gráfico 14 muestra como la relación de superficie de ventanas cenitales a superficie de ventanas laterales influye sobre la eficiencia de la ventilación. Cuando esta relación es mayor de 10, el beneficio adicional que se consigue al disponer de ventanas en los laterales es muy pequeño.

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Por tanto, las ventanas cenitales son muy importantes, especialmente en invernaderos de gran tamaño, ya que proporcionan una ventilación muy uniforme en su interior. En contraste, tal y como se ha descrito anteriormente, la influencia de las ventanas laterales se limita a las regiones más próximas a las mismas (entre 20 y 40 m, si las líneas de cultivo son perpendiculares a las laterales, o con cultivo pequeño, independientemente de su orientación respecto a las ventanas).

Dado que en invernaderos tipo parral, las ventanas cenitales no se suelen extender completamente de lado a lado, las ventanas laterales son muy útiles proporcionando una buena ventilación en esas áreas no cubiertas por las cenitales, muy importante sobre todo en el lado sur del invernadero. Los Gráficos 15, 16 y 17 proporcionan las áreas del invernadero que pueden ser ventiladas con ventanas cenitales enrollables y ventanas en dos de los laterales, para tres tamaños diferentes de ventana lateral y tres tamaños diferentes de ventana cenital.

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Necesidades de ventilación

El modelo de balance de energía empleado (HortiAlmería) está basado en los modelos HortiCern y HortiTrans descritos por Jolliet et al. (1991) y Jolliet (1994) respectivamente, y se ejecuta en una hoja de cálculo. El balance de energía del invernadero se expresa como:

Donde Qsolar es la energía solar transmitida al interior del invernadero, Qconducción el calor conducido a través de la cubierta del invernadero, Qsuelo el calor transferido hacia/desde el suelo y Qventilación la energía evacuada por la ventilación. Qsolar se calcula usando la radiación global exterior, un valor de transmisividad para la radiación solar que depende del material de cubierta del

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invernadero empleado y una parte que se sustrae debido a la energía solar absorbida por la cubierta.

Qconducción se calcula a partir de los intercambios de energía entre la cubierta y el cielo, entre la cubierta y el aire exterior y entre la cubierta y el aire interior. Qsuelo se obtiene de los datos

registrados en la Estación Experimental de Cajamar Caja Rural ‘Las Palmerillas’ en invernaderos sin cultivo. Qventilación se obtiene a partir de los balances de energía y vapor de agua del aire ventilado:

Donde Qcalor sensible y Qcalor latente son los calores sensible y latente transferidos por el flujo de aire de la ventilación respectivamente, Qtranspiración es la energía contenida en el vapor de agua transpirado por las plantas del invernadero y Qcondensación la energía transferida a la cubierta del invernadero mediante la condensación de agua en su cara interna. La transpiración se calculó usando un modelo desarrollado en la Estación Experimental de Cajamar Caja Rural ‘Las Palmerillas’ para un cultivo de tomate. La condensación ha sido estimada usando el método

desarrollado por Jolliet (1994), en el cual la temperatura de la cubierta se calcula asumiendo que el aire interior está saturado y se aplica entonces una corrección basada en la presión de vapor interior actual. La condensación ocurre cuando la presión de vapor interior excede a la saturada en la cubierta. Si la temperatura exterior es superior a la temperatura de ventilación, la temperatura del invernadero se calcula usando un valor máximo para el coeficiente de transferencia de calor por ventilación de 100 W m-2 K-1 (equivalente a una tasa de ventilación de 0,82 m3 m-2 s-1).

El efecto del sombreo se incluye cambiando la transmisión a la radiación solar de la cubierta del invernadero. El modelo se usa con datos de clima horarios de temperatura del aire, radiación solar, humedad relativa y velocidad del viento para calcular valores horarios de temperatura del invernadero y de flujo de ventilación necesario para mantener el invernadero a la temperatura de consigna deseada. Las tasas de ventilación se expresan por m2 de área de invernadero.

Modelos de ventilación

En la literatura científica se pueden encontrar numerosos modelos capaces de predecir el flujo de aire que se intercambia a través de diferentes diseños de ventanas, posición de las mismas en el invernadero y tipos y tamaños de invernaderos. Algunos incluyen el efecto de la diferencia de temperatura y de la velocidad del viento en la generación del flujo de ventilación, otros solo

incluyen el efecto eólico. Se han generado modelos para ventanas con alerón y enrollables para invernaderos de capilla curva (p. ej. tipo multitúnel) y para invernadero con capillas rectas, así como para las ventanas laterales. Se han empleado tres modelos diferentes para el presente sistema de ayuda a las decisiones. Entre los tres contemplan ventanas abatibles en techo y laterales,

invernaderos curvos y rectos, y el uso combinado de efecto térmico y eólico y solamente eólico.

El modelo de Boulard y Baille (1995) se desarrolló para un invernadero de cubierta plástica de dos capillas (416 m2), con ventanas cenitales continuas en uno de los lados de cada capilla curva. Tiene en cuenta tanto el efecto térmico como el eólico en la predicción del flujo de

ventilación. La dirección principal del viento fue paralela a los laterales mayores del invernadero.

Kittas et al. (1997) generaron un modelo (también tenía en cuenta efecto térmico y eólico) para el mismo invernadero que incluía también el flujo de aire a través de dos ventanas abatibles laterales de 32 m de longitud (además de las cenitales).

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El modelo de Bailey et al. (2004) se obtuvo usando un modelo de un venlo a escala 1/3 con ventanas discontinuas espaciadas de forma alterna a ambos lados de cada capilla, validado para superficies de 200, 5.200 y 37.800 m2. No se incluyen las ventanas laterales y solamente tiene en cuenta el efecto eólico para estimar el flujo de aire.

Las tasas de ventilación predichas por cada modelo se expresan por m2 de superficie de ventana.

El modelo de balance de energía y vapor de agua HortiAlmería ha sido empleado para obtener las necesidades globales de ventilación a lo largo del año climático 2007, cuyos datos a intervalos horarios han sido obtenidos de la estación meteorológica de la Estación Experimental de Cajamar Caja Rural ‘Las Palmerillas’. El valor horario que se obtiene se expresa en caudal de ventilación por unidad de superficie de invernadero (m3 ms -2 s-1), valores que divididos por la tasa de ventilación proporcionada, para esa misma temperatura y velocidad de viento y, expresados como caudal de ventilación por unidad de superficie de ventana (m3 mv -2s-1), dan como resultado el área de ventana necesaria por unidad de superficie de invernadero cubierta (mv 2ms-2),

ofreciendo el flujo de ventilación necesario para mantener la temperatura por debajo de la consigna en esa hora.

La transmisividad de la cubierta del invernadero para la radiación solar se tomó como un 90

% para el vidrio o para un PE estándar. Esto resultó en una transmisividad global para el

invernadero del 65 %. Al considerar el uso de blanqueo aplicado a la cubierta, se consideró una transmisividad del 28 %, dando una global al invernadero de 25 %. El Gráfico 18 muestra como el número total de horas en un año en las que la temperatura del invernadero sobrepasa la temperatura de ventilación (en este caso 26 ºC) se reduce a medida que el área total de ventanas se incrementa.

Hay una buena concordancia entre los resultados de los diferentes modelos de ventilación, así que se usará el valor promedio de los tres modelos.

La Tabla 1 es un ejemplo de las salidas que pueden generarse con el método presentado.

Para la temperatura de ventilación de consigna especificada, ubicación, sombreo y relación de área de ventanas/área cubierta entre 0 y 1, se muestra el número de horas en las que la temperatura, durante cada mes, excede la temperatura consigna de ventilación. El número de horas en que la temperatura exterior excede la temperatura de ventilación durante cada mes se muestra en la parte superior de la Tabla 1. La columna final proporciona el número de horas anuales en que la

temperatura del invernadero excede la temperatura de ventilación para cada relación de área de ventanas. Se pueden obtener tablas similares para diferentes condiciones de temperatura de consigna, nivel de sombreo, año climático, etc.

Los resultados muestran que a partir de mayo y hasta septiembre (tener en cuenta que en Europa durante esta época es la más caliente del año) los valores recomendados en la literatura, de un 25 % de área de ventilación (sin contar el efecto de las mallas), no garantizan estar siempre por debajo de los 26 ºC de la consigna, y obligaría por tanto a la combinación con blanqueo (y/o

refrigeración evaporativa) lo que permitiría que en los meses de mayo a septiembre no se alcanzase un número elevado de horas en que el invernadero tuviera una temperatura muy por encima de la temperatura óptima usada como consigna. Se ganaría mucho pasando de los valores actuales del 10

% a valores en torno al 25 % pero, a partir de este valor, por más que crece el área de ventanas, no se reduce mucho el número de horas que no se alcanza la temperatura de consigna.

(23)

(24)

Funcionamiento del sistema

Situación actual:

Actualmente el personal que trabaja en las instalaciones del Instituto Nacional de

Tecnología Agropecuaria (INTA) debe realizar absolutamente todas las tareas relacionadas con el mantenimiento de sus invernaderos de manera manual. Esto no solo implica un riesgo para la salud ante las elevadas temperaturas que pueden encontrarse dentro de los mismos (superiores a los 50ºC en verano) sino que dificulta enormemente la toma de decisiones al únicamente contar con un sensor de mercurio para determinar la temperatura en un único punto del interior.

Por otra parte, la temperatura y humedad en el exterior son fijadas según los informes del Servicio Meteorológico Nacional, con la inexactitud propia de no poseer una medición local en el mismo lugar donde se encuentra ubicado el invernadero.

De esta manera, se generó la siguiente lista de requerimientos:

Tareas a realizar Comentario

Sensar temperatura y humedad en por lo menos 3 puntos interiores y 1 exterior

El objetivo es determinar la temperatura y humedad en mas de un punto del recinto de manera tal de observar posibles variaciones en la medición interior, y adicionalmente contar con mas de una medida ante falla del sensor

Realizar la apertura del 0%, 50% y 100% de las ventanas

El ingeniero agrónomo encargado del proyecto determino que con esa variación en la apertura, en función de la teoría desarrollada, se generaría la ventilación interior necesaria óptima para el correcto funcionamiento del invernadero Generar interfaz para el usuario Aplicación desarrollada en Visual Basic

Permitir modo MANUAL y AUTOMATICO

Se posee un pulsador que permitirá seleccionar el modo de operación; el mismo será montado en un gabinete dentro del invernadero. Esto se

visualizará mediante un piloto luminoso ADICIONAL: Loggear temperaturas y

humedades Se genera archivo temperaturas.txt

ADICIONAL: el usuario puede setear rangos

máximos y mínimos Ver detalle de pantalla

ADICIONAL: loggeo de eventos tales como temperatura/humedad fuera de rango y su restablecimiento

Se genera archivo eventos.txt ADICIONAL: loggeo de picos máximos y

mínimos sensados Ver detalle de pantalla

ADICIONAL: pilotos de estado de ventana Ver detalle de pantalla ADICIONAL: animación en color rojo, azul

y amarillo para determinar fuera de rango o error en los sensores

Ver detalle de pantalla ADICIONAL: loggeo de errores como falla

en la comunicación con sensores Se genera el archivo errores.txt

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Hardware:

Para la realización del automatismo tendremos:

 Arduino ATmega2560

 Sensores de humedad y temperatura DHT22

A su vez, dentro de las instalaciones del INTA San Pedro se posee el invernadero de 8 metros de ancho por 13 de largo. El mismo posee ventanas tipo cenitales, enrollables. El modelo de ventilación fue debidamente explicado en la sección “Ventana cenital”, diseñada y manejada mecánicamente según los conocimientos del Ingeniero José Cepullis.

Un sistema mecánico mediante el cual se realiza la apertura de las ventanas laterales accionando un motor. Se incluyen límites de carrera para determinar la posición de la ventana los cuales indicarán APERTURA TOTAL, APERTURA 50%, CERRADO TOTAL.

Software:

Se utilizaron los siguientes softwares de manera tal de realizar el programa del automatismo, así como una interfaz mínima visual:

 Arduino 1.8.1 – IDE de desarrollo

 Microsoft Visual Basic 6.0 – Licencia educacional Descripción del funcionamiento:

De esta manera el arduino ATmega2560 realiza una lectura del tipo serie de los medidores de temperatura DHT22, quien entrega una señal digital de salida tanto de temperatura (-40~80ºC) y humedad (0-100%).

Se realiza la comparación según las especificaciones presentadas por el personal correspondiente del INTA, de manera tal de realizar la apertura de las ventanas laterales. Las mismas podrán encontrarse en 0%, 50% o 100% de apertura. Se utilizarán límites de carrera montados de manera tal de indicarnos la posición en la que se encuentra la ventana y mostrara debidamente en su interfaz en la PC.

En función del modelo de ventana aplicado, las necesidades de ventilación, su orientación y las capacidades mecánicas que posee el invernadero mecánico se realizó la programación del arduino para que cumpla las especificidades presentadas en su diagrama de Chapín.

Otra medida importante a consultar, principalmente en relación con la seguridad del sistema fue que sucede con el sistema mecánico en caso que el mismo llegue al 100% de apertura y todavía el sistema continúe enviando la señal abrir. De esta manera se sugirió colocar un acople mecánico que, una vez que se llega al 100% el motor queda girando en vacío desvinculando mecánicamente la ventana del motor. La posible cota de error en la apertura del 50% es aceptado y fue indicado de esta manera por los requerimientos que nos fueron presentados.

Adicionalmente propusimos la utilización de pilotos lumínicos que indiquen el modo del sistema y la posición de la ventana de manera tal que desde cualquier lugar del invernadero pueda observarse si el sistema se encuentra efectivamente en modo automático o no.

A continuación se puede observar el diagrama de Chapín desarrollado para generar el programa de cierre y apertura automático.

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En cuanto al montaje, el personal del INTA se encargara de realizar el cableado necesario para colocar los sensores de temperatura en los diferentes puntos superiores del invernadero.

Así mismo colocaran dentro de un gabinete el arduino y le interconectaran los pulsadores para el cambio de modo y la indicación de apertura y cierre.

Adicionamos en la pantalla desarrolla de en Visual Basic el estado en el que se encuentra la ventana. Si bien para el cliente resulta mucho más práctico colocar pilotos lumínicos que indiquen al personal visible desde cualquier sitio del recinto si las ventanas tienen la orden de apertura o cierre, los mismos pueden fallar, quemarse o

desconectarse eléctricamente lo que podría dar idea de un estado del sistema que no es correcto.

El doble chequeo también lo consideramos como un gran adicional referido a la seguridad del sistema.

De manera adicional se configuro dentro de la aplicación 4 campos para poder mostrarle al usuario que la temperatura y/o la humedad se encuentran fuera de los rangos pre establecido y el invernadero requiere de su atención.

Esto permitirá que, a simple vista, se pueda determinar si las condiciones internas se

encuentran desviadas de lo normal.

El campo donde se muestra la temperatura y la humedad se recuadrara de color azul si la temperatura o la humedad se por debajo del valor mínimo pre establecido. En caso que superen el valor máximo permitido, se recuadraran con color rojo. Particularmente en caso que exista un

problema de lectura del sensor, el mismo se recuadrara con color amarillo.

Todas estas indicaciones son almacenadas en un archivo .txt de log de eventos.

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Si bien lo requerido por el cliente fue únicamente una aplicación que muestre desde una pc las temperaturas consideramos muy oportuna la sugerencia de colocar dentro del presente informe la configuración a aplicar en el arduino para visualizar las temperaturas y el modo del sistema por medio de un LCD. Esto resulta de interés en aquellos casos en los que, por alguna razón, no se cuente en servicio la PC que muestra el estado del sistema. En dicha circunstancia dejaríamos al operador sin la posibilidad de visualizar las temperaturas y humedades dentro del recinto, ni el estado de la ventana en caso que necesite hacer algún tipo de troubleshooting. Se muestra a continuación el esquema de conexión que debería realizarse para acoplar la pantalla.

(28)

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS

Las pruebas de laboratorio dieron sumamente satisfactorias. El sistema responde según lo esperado, enviando las señales correspondientes a la apertura y cierre de las ventanas.

Se logró una correcta comunicación con el programa desarrollado en Visual Basic lo que permite una correcta visualización de las variables, tanto humedad como temperatura. Además se realizó la animación con recuadros rojos y azules al encontrarse las temperaturas y/o humedades medidas fuera de los rangos seteados por el operador dentro del invernadero.

A su vez, el archivo generado en base a las lecturas de los sensores permite también poseer un registro a utilizar como histograma para diferentes tareas (análisis de variación de temperatura, registro histórico de temperaturas, fallas en la lógica de apertura, etc.). También el almacenaje de los eventos del sistema que resultan de interés, como el hecho de que un sensor detecte una temperatura mayor o menor a la que corresponde, o se genere un pico máximo o mínimo de temperatura y/o humedad, pudiendo servir como datos para lograr determinar problemáticas en horarios en los que no se encuentra el personal presente.

Se logró satisfactoriamente almacenar los picos máximos y mínimos de temperatura dentro del recinto, dato de suma importancia a la hora de buscar problemáticas con los plantines que residen dentro del lugar. Adicionalmente se logró loggear de manera correcta el inicio de una temperatura o humedad por fuera de los rangos establecidos, y su restablecimiento al volver a encontrarse dentro de los márgenes definidos por el operador.

La aplicación a su vez, permite la clara identificación del estado del invernadero al mostrar con pilotos el lugar donde se encuentra posicionada la ventana, y si existe una correcta recepción de los datos de temperatura y/o humedad enviada por los sensores (pudiendo advertir al personal que es necesario realizar alguna tarea de mantenimiento tanto de nuestro sistema, como del propio del invernadero).

Resta que el sistema sea incorporado a la etapa de potencia y al equipamiento mecánico para realizar los ajustes que se consideren necesarios.

(29)

A continuación realizamos un descriptivo de los componentes que se visualizan en la pantalla:

En la imagen debajo podemos ver el cambio del modo (a MANUAL), el piloto del estado de la ventana en SEMIABIERTA, y tres alarmas, dos relacionadas con los limites seteados en el campo 5 (la humedad en el sensor central y del trasero derecho se encuentran por debajo del mínimo seteado, y la temperatura del sensor trasero derecho se encuentra por arriba del límite establecido) y una generada por no recepcionar el dato por parte de los sensores, mostrando el recuadro amarillo.

1- Botón de CONEXIÓN / DESCONEXION

2- Valor que varía cada 1 s para indicar que el sistema se encuentra funcionando 3- Indicador de funcionamiento de modo MANUAL/AUTOMATICO

4- Indicadores de temperatura y humedad promedio calculada por el sistema

5- Campos para setear los niveles máximos y minimos permitidos. Al sobrepasarse generan los recuadros de alarma según corresponda, asi como el guardado en el archivo

eventos.txt

6- Pilotos indicadores del estado de la ventana

7- Campos de indicadores de la Temperatura y la Humedad 1

3

2

4

5

6

7

(30)

Como se mencionó anteriormente se generaran 3 archivos de loggeo con la aplicación en Visual Basic. En nuestro caso consideramos como básico contar con los siguientes archivos,

almacenando cada tipo de datos particulares, aunque en un futuro puede ser necesario modificar lo que establecimos:

 Temperaturas.txt: almacenara periódicamente los valores de temperaturas y humedad enviadas por los sensores

 Eventos.txt: este archivo almacenara los eventos

considerados como importantes de historizar. Se podrá observar cuando se realizó la conexión serie de manera correcta, asi como también la desconexión

del puerto. También podrá observarse cuando se alcance un pico máximo o mínimo de temperatura o humedad, pudiendo ser un dato relevante a la hora de buscar problemáticas

 Errores.txt: este archivo mostrara los errores del sistema, tales como, por ejemplo, la desconexión de alguno de los sensores.

(31)

CONCLUSIONES

La principal conclusión al finalizar el Proyecto es el acercamiento que uno como estudiante puede tener hacia aspectos prácticos de la vida laboral.

A lo largo de la carrera vamos adquiriendo una gran cantidad de conocimientos técnicos que no siempre logran tener una bajada hacia la realidad. Este tipo de trabajos donde debemos tener que aplicar todo aquello que fuimos aprendiendo durante los diferentes niveles de la carrera permite no solo afianzar dichos conocimientos sino también tener en consideración y explotar otras

competencias que no siempre logran desarrollarse.

De esta manera tuvimos que mantener contacto con una institución fuera de la Universidad, mantener reuniones técnicas con personal especializado en la temática, lograr entender y relevar sus necesidades, estar preparados para los cambios que sufrió el Proyecto y lograr adaptarnos a lo que era requerido. Así mismo fue necesario realizar consultas a los profesores de nuestra Facultad, que puedan guiarnos respecto a las mejores prácticas a aplicar, de qué manera era mejor sortear los inconvenientes, y todo lo extra.

Ir mas allá de los simples requerimientos que recibimos luego de una reunión también nos define como profesionales. La proactividad y creatividad que podemos adicionar a cada proyecto que realizamos lo convierten en algo propio y personal, al lograr dar nuestro toque particular a cada tarea que emprendemos. Tener siempre presente que anticiparse a las necesidades de los posibles clientes ayuda a la hora de prever modificaciones que luego resultan en pérdida de tiempo o en aumento de la complejidad de la solución. En este caso particular el hecho de prever los archivos de loggeo de diferentes eventos, para su posterior análisis o almacenaje de alarmas, evito que tengamos que realizar grandes variaciones en los programas que, muchas veces, terminan en la generación de un proyecto completamente nuevo ante la imposibilidad de adicionar a lo existente lo que resulta necesario.

Todo esto son aspectos que próximamente formaran parte de nuestra vida cotidiana e ir adquiriendo este tipo de prácticas en un entorno como la Universidad sin dudas permiten que lleguemos mejor preparados.

(32)

ANEXOS:

LISTADOS DE PROGRAMAS

Programa del Arduino

#include "DHT.h"

#define DHTTYPE DHT22 int i=30;

int aux=0;

int flag1 = 0;

int flag2 = 0;

int auxt;

int auxh;

int temperaturap;

int humedadp;

long T0 = 0;

int modo=0; //cambiará a 1 cuando sea modo manual, 0 para modo automatico.

int Contador = 0;

int abierto = 0;

int cerrado = 1;

int semi = 0;

int aux1 =0;

float tempext;

float tempint;

float temperatura=0;

float humedad = 0;

float t1=0;

float t2=0;

float t3=0;

float t4=0;

float h1=0;

float h2=0;

float h3=0;

float h4=0;

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(22,INPUT);

pinMode(24,INPUT);

pinMode(26,INPUT);

pinMode(30,INPUT);

pinMode(32,INPUT);

pinMode(34,INPUT);

pinMode(36,INPUT);

pinMode(38,INPUT);

attachInterrupt(0,ModoManual, LOW); //El pin 2 se utilizará como interrupción por Hardware para cuando se desee cambiar de modo (manual/automático)

pinMode(40,OUTPUT); //conectado al relé de comando de apertura pinMode(42,OUTPUT); //conectado al relé de comando de cierre pinMode(44,OUTPUT);

pinMode(45,INPUT);//pulsador de apertura en modo manual pinMode(46,INPUT);//pulsador de cierre en modo manual pinMode(52,OUTPUT); // Led de Modo

}

void ModoManual(void) {

if ( millis() > T0 + 250) {

digitalWrite(40,HIGH);

(33)

if(modo == 0) {

modo = 1;

/*Serial.println("MODO MANUAL");

Serial.println(modo);*/

digitalWrite(52,HIGH); // Enciende el Led de MODO }

else {

modo = 0;

/*Serial.println("MODO AUTOMATICO");

Serial.println(modo);*/

digitalWrite(52,LOW); // Apaga el Led de MODO }

T0 = millis();

} }

void loop() {

// Wait a few seconds between measurements.

switch (i) {

case 30:// los pines 30,32,34,36 y 38 son los usados para conectar el pin de

"data" de los sensores; se adoptaron los mismos por una cuestión de facilidad en el coleccionado, posteriormente podrían llegar cambiarse

i=32;

break;

case 32:

i=34;

break;

case 34:

i=36;

break;

case 36:

i=38;

break;

case 38:

i=30;

break;

}

DHT dht(i, DHTTYPE);

dht.begin();

delay(2000);

// leer humedad o temperatura lleva aprox 250ms

// Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor) float h = dht.readHumidity();

// Read temperature as Celsius float t = dht.readTemperature();

// Read temperature as Fahrenheit float f = dht.readTemperature(true);

// Check if any reads failed and exit early (to try again).

if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {

//Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");

/*Serial.print("ERROR EN EL SENSOR CONECTADO A LA ENTRADA:");

Serial.println(i);*/

(34)

Serial.print(i);

Serial.print("11111111");

if (i != 38) {

Contador++;

}

/*return;*/

} else {

// Compute heat index

// Must send in temp in Fahrenheit!

float hi = dht.computeHeatIndex(f, h);

switch (i) {

case 30:

t1=t;

h1=h;

temperatura=temperatura+t1;

humedad=humedad+h1;

Contador++;

aux++;

/*Serial.print("HUMEDAD REGISTRADA POR EL SENSOR ");

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

Serial.println(h);

Serial.print("TEMPERATURA REGISTRADA POR EL SENSOR ");

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

Serial.println(t);*/

auxt=t*100;

auxh=h*100;

Serial.print(i);

Serial.print(auxh);

Serial.print(auxt);

break;

case 32:

t2=t;

h2=h;

humedad=humedad+h2;

Contador++;

aux++;

/* Serial.print("HUMEDAD REGISTRADA POR EL SENSOR ");

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

Serial.println(h);

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

auxt=t*100;

auxh=h*100;

Serial.print(i);

Serial.print(auxh);

Serial.print(auxt);

break;

case 34:

t3=t;

h3=h;

(35)

humedad=humedad+h3;

Contador++;

aux++;

/*Serial.print("HUMEDAD REGISTRADA POR EL SENSOR ");

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

Serial.println(h);

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

auxt=t*100;

auxh=h*100;

Serial.print(i);

Serial.print(auxh);

Serial.print(auxt);

break;

case 36:

t4=t;

h4=h;

humedad=humedad+h4;

Contador++;

aux++;

/* Serial.print("HUMEDAD REGISTRADA POR EL SENSOR ");

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

Serial.println(h);

Serial.print(i);

Serial.print(": ");

auxt=t*100;

auxh=h*100;

Serial.print(i);

Serial.print(auxh);

Serial.print(auxt);

break;

case 38:

tempext=t;

break;

} }

if (Contador == 4) {

temperatura=temperatura*100;

temperatura = temperatura/aux;

temperaturap = (int) temperatura;

humedad=humedad*100;

humedad = humedad/aux;

humedadp = (int) humedad;

delay(2000);

Serial.print("28");

Serial.print(humedadp);

Serial.print(temperaturap);

tempint=temperatura;

Contador=0;

aux=0;

temperatura=0;

humedad=0;

}

(36)

if (modo==0) {

if (tempext >= 20 && digitalRead(22)==HIGH) {

while (digitalRead(22)== HIGH) {

digitalWrite(40,LOW);

//Serial.println("abriendo 1");

}

} else {

if (tempext < 18) {

if (humedad >= 90 && digitalRead(22)==HIGH) {

}

} else {

if(tempint >20 && tempint<25) {

if(digitalRead(22)== LOW) {

while(digitalRead(24)==LOW) {

}

if(digitalRead(26)== HIGH) {

while(digitalRead(24)==HIGH) {

}

} } } } else {

if(tempint >20 && tempint<25 && digitalRead(22)==HIGH) {

}

(37)

} } } } else {

while (modo==1) {

flag1 = 0;

flag2 = 0;

aux1++;

/*delay(10);

if (aux1 == 200) {

aux1=0;

}*/

while(digitalRead(45)== HIGH) {

if(flag1 == 0) {

/*Serial.println("ABRIENDO VENTANA LATERAL");*/

flag1 = 1;

} }

while(digitalRead(46)== HIGH) {

//Serial.println("cerrando 2");

if(flag2 == 0) {

/*Serial.println("CERRANDO VENTANA LATERAL");*/

flag2 = 1;

} }

delay(2000);

if(digitalRead(22)==LOW) {

} else {

if(digitalRead(26)==HIGH) {

} else {

} }

delay(1000);

} } }

(38)

Header DHT.h

/* DHT libraryMIT licensewritten by Adafruit Industries*/

#ifndef DHT_H

#define DHT_H

#if ARDUINO >= 100 #include "Arduino.h"

#else

#include "WProgram.h"

#endif

#define DEBUG_PRINTER Serial

// Setup debug printing macros.

#ifdef DHT_DEBUG

#define DEBUG_PRINT(...) { DEBUG_PRINTER.print(__VA_ARGS__); } #define DEBUG_PRINTLN(...) { DEBUG_PRINTER.println(__VA_ARGS__); }

#else

#define DEBUG_PRINT(...) {}

#define DEBUG_PRINTLN(...) {}

#endif

// Define types of sensors.

#define DHT11 11

#define DHT22 22

#define DHT21 21

#define AM2301 21

class DHT { public:

DHT(uint8_t pin, uint8_t type, uint8_t count=6);

void begin(void);

float readTemperature(bool S=false, bool force=false);

float convertCtoF(float);

float convertFtoC(float);

float computeHeatIndex(float temperature, float percentHumidity, bool isFahrenheit=true);

float readHumidity(bool force=false);

boolean read(bool force=false);

private:

uint8_t data[5];

uint8_t _pin, _type, _bit, _port;

uint32_t _lastreadtime, _maxcycles;

bool _lastresult;

uint32_t expectPulse(bool level);

};

class InterruptLock { public:

InterruptLock() { noInterrupts();

}

~InterruptLock() { interrupts();

} };

#endif