Sistema de ventilación automático.

Control automático para sistema de ventilación L.B. White

Resumen.

Las cubiertas del invernadero, que proporcionan protección a los cultivos, crean un ambiente cerrado y estático, lo cual puede producir un sobrecalentamiento al interior del invernadero, además de un exceso de humedad. Por lo tanto, resulta imprescindible el uso de un sistema de ventilación para remover el aire caliente. En el presente documento, se describe una aplicación de control automático on/off de un sistema de ventilación para invernadero, además se reportan los resultados obtenidos en las pruebas.

Introducción.

Una corriente de aire en un invernadero puede mejorar sustancialmente las condiciones de temperatura, además permite la disminución de humedad, controlar niveles de CO2, renovación del aire y una polinización anemófila más efectiva. Por lo que es imprescindible el uso de un sistema de ventilación para un invernadero.

Usualmente, dichos sistemas de ventilación son operados de modo manual (activación mediante un interruptor pulsado por el operador). Sin embargo, el uso de un sistema automático permite una regulación optima de acuerdo a la temperatura deseada dentro del invernadero, de modo que puede evitarse un sobrecalentamiento dentro del invernadero. Para lograr dicho fin, se emplea un termostato como controlador de temperatura.

Funcionamiento básico.

El esquema de control on/off (también conocido como todo o nada), usa un algoritmo simple que consiste, para el caso de enfriamiento (Ver Fig. 1), en activar una señal de control (on) si la variable medible (temperatura) se encuentra por encima de un setpoint alto (USP), entonces el ventilador se arrancará para bajar la temperatura. Mientras tanto, si la variable medible se encuentra por debajo de un setpoint bajo (LSP), la salida del controlador será un valor bajo (off), de modo que el ventilador se apagará. Dicha salida de control es realizada mediante un relevador, el cual abre y cierra un circuito dependiendo de la variable medible para activar o desactivar el ventilador tal como se muestra en la Fig. 1.

Caso de estudio.

Considérese un invernadero de 2 hectáreas (mostrado en la Fig. 2), cuyo sistema de ventilación consiste de 20 recirculadores de 20 pulgadas distribuidos como se muestra en la Fig. 2. El sistema de regulación automático de temperatura está constituido por 3 termostatos modelo REX-C100FK02-M*AN (ver Fig. 3) distribuidos en tres zonas distintas (Planos adjuntos).

Resultados de la operación.

La temperatura máxima fue fijada a 33 °C, arrancando los recirculadores para bajar la temperatura. Llegando la temperatura del proceso al límite inferior establecido de 32, los ventiladores se apagaron. El tiempo en el que logro regularse la temperatura deseada fue de un lapso de 1 hora para las 2 hectáreas. La dinámica de la variable de temperatura se describe en la Fig. 4, donde se muestra que la temperatura oscila alrededor de un delta determinado.