Perfil Franco, Formato.docx

UNIVERSIDAD MAYOR, REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA, ELECTRICA, ELECTROMECÁNICA Y ELECTRONICA CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA PERFIL DE PROYECTO DE GRADO

“DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN DE UN INVERNADERO”

PERFIL DE PROYECTO PARA OPTAR EL TÍTULO DE LICENCIADO EN INGENIERÍA ELECTROMECANICA POSTULANTE: Luis Franco Anzaldo Gómez Sucre – Bolivia Bolivia 2019

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CAPITULO I

1. INTRODUCCIÓN Los invernaderos se han convertido en un medio para poder producir distintos tipos de hortalizas en general. Dependiendo al nivel tecnológico con el que cuenta el invernadero, son muchas las variables que se pueden controlar, dentro de las más comunes tenemos a la temperatura ambiente, horas sol y caudal de agua para riego, otro tipo de variables a controlar que también son de interés del agricultor son el pH de la tierra y la mezcla de sustancias que utilizan para dar un buen alimento a las plantas.

2. PLANTEAMIENTO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y ALCANCE Los equipos tradicionales usados en invernaderos para el control y manipulación de variables importantes entorpecen el proceso de la zona de semilleros de un invernadero ya que estos son muy sensibles a temperaturas extremas o a excesos de riego por falta de control por parte del personal. Por otra parte, en la zona de cultivos también se pueden evidenciar falta riego o fallos en el control de la temperatura ambiental, cual repercute en cultivos de baja calidad. En conclusión, los equipos tradicionales usados en invernaderos no son muy eficientes para la producción de cultivos de calidad.





3. OBJETIVOS 3.1. OBJETIVO GENERAL Diseñar un sistema de automatización en base a un Controlador Lógico Programable, para el control de temperatura y humedad del sector de semillero y cultivo de un invernadero, ubicado en la comunidad de Yotalilla. 3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS -

Describir los conceptos y teorías que se constituyen en el sustento del presente Proyecto de grado.

-

Diseñar el mecanismo de cierre y apertura de las ventanas.

-

Automatizar los procesos de control de temperatura y humedad con ayuda de un PLC.

-

Dimensionar la aparamenta eléctrica necesaria.

-

Determinar el costo del proyecto.

4. ALCANCE DEL PRESENTE PROYECTO Dentro de los invernaderos se pueden identificar dos sectores claramente diferenciados: el sector de semilleros y de cultivos. Los invernaderos tradicionales no cuentan con la tecnología necesaria para el control y manipulación de sus variables de interés, estos cuentan con termómetros caseros para la medición de la l a temperatura ambientas, llaves de paso para el control de riego y mecanismos manuales para la renovación del aire y refrigeración ambiental. Este proyecto se centra en diseñar e implementar un sistema de automatización ya que este no cuenta con la tecnología a adecuada para la producción.





5. JUSTIFICACIÓN Teniendo en cuenta que a nivel mundial las tecnologías para la mejora en la producción de cultivos y control de los mismos ha mejorado a medida que pasa el tiempo, el presente proyecto busca apoyarse en los conocimientos teóricos y empíricos existentes sobre invernaderos y cultivos de hortalizas para implementar un sistema de automatización con el fin de solucionar los problemas que se tienen debido a diversos factores, dentro de los cuales, algunos de los principales son el problema de temperatura ambiente y humedad del suelo que presenta el invernadero perteneciente al municipio de Yotala.





CAPITULO II 6. MARCO TEORICO 6.1. INTRODUCCIÓN Un invernadero (o invernáculo) i nvernáculo) es un lugar cerrado, estático y accesible a pie p ie que se destina a la horticultura, la horticultura, dotado habitualmente de una cubierta exterior translúcida de vidrio o de plástico, de plástico, que permite el control de la temperatura, la temperatura, la humedad la humedad y otros factores ambientales, que se utiliza para favorecer el desarrollo de las plantas. En plantas. En la jardinería la jardinería antigua española, el invernadero se llamaba estufa fría.

6.2. CARACTERISTICAS El invernadero aprovecha el efecto producido por la radiación solar que, al atravesar un vidrio un vidrio o un plástico traslúcido, plástico traslúcido, calienta calienta el ambiente y los l os objetos que hay dentro; estos, a su vez, emiten radiación emiten radiación infrarroja, con infrarroja, con una longitud una longitud de onda mayor que la solar, por lo cual no pueden atravesar los vidrios a su regreso, y quedan atrapados y producen el calentamiento del ambiente. Las emisiones del Sol hacia la Tierra son de onda corta, mientras que de la Tierra al exterior son de onda larga. La radiación visible puede traspasar el vidrio, mientras que una parte de la infrarroja no lo puede hacer. El cristal o plástico trabajan como medio selectivo de la transmisión para diversas frecuencias espectrales, espectrales, y su efecto consiste en atrapar energía en el invernadero, i nvernadero, que calienta el ambiente interior. También sirve para evitar la pérdida de calor por convección. por convección. Esto puede demostrarse abriendo una ventana pequeña cerca de la azotea de un invernadero: la temperatura cae considerablemente. Este principio es la base del sistema de enfriamiento automático (autoventilación). (autoventilación). En ausencia de un recubrimiento, el calor absorbido se eliminaría por corrientes convectivas y por la emisión de radiación de radiación infrarroja (longitud de onda mayor que la luz visible). La presencia de los cristales o plásticos impide el transporte del calor acumulado hacia el exterior por convección convección y obstruye la salida de una parte de la radiación infrarroja. El efecto neto es la acumulación de calor y el aumento de la temperatura del recinto. Ver, en invernadero en invernadero solar (técnica), una (técnica), una discusión más detallada sobre un invernadero solar. Los vidrios tienen muy poca resistencia al paso del calor por transmisión (de hecho, para el





(el vidrio tiene una transmitancia una transmitancia de U = 6,4 W/m²· W/m²·K, K, aun mayor si está en posición inclinada respecto a la vertical). El resultado es que, a mayor temperatura, menor será el efecto de retención de retención del calor, es calor, es decir, al aumentar la temperatura aumentarán las pérdidas y disminuirá el rendimiento del sistema. Un ejemplo de este efecto es el aumento de temperatura que toma el interior de los coches cuando están al sol. Basta una chapa metálica (los sombrajos habituales de los estacionamientos, estacionamientos, sin ningún tipo t ipo de aislamiento de aislamiento térmico) que térmico) que dé sombra, impidiendo el paso del sol por el vidrio, para que no se caliente tanto. Desde la antigüedad se ha aprovechado este efecto en la construcción, no sólo en jardinería. Las ventanas de las casas en países fríos son más grandes que las de los cálidos, y están situadas en los haces exteriores, para que el espesor del muro no produzca sombra. Los miradores Los miradores acristalados son otro medio de ayudar a yudar al calentamiento de los locales. Actualmente se desarrolla esta práctica para el cultivo de hortalizas, tanto hortalizas, tanto de hojas verdes (acelga, apio, (acelga, apio, espinaca, espinaca, lechuga, lechuga, perejil) perejil) como brasicáceas como brasicáceas (brócoli, coliflor, (brócoli, coliflor, nabo nabo y rábano). rábano). De esta manera, al protegerlos de ciertas variaciones del clima, se logra una mejor cosecha. mejor cosecha. En estos casos, se incluyen sistemas de control automático de humedad y temperatura, para proporcionar sistemas automáticos de riegos de riegos y ventilación.







CAPITULO III 7. PLAN DE TRABAJO (INDICE TENTATIVO) Ingeniería del proyecto 1. Invernaderos 1.1. Tipos de invernaderos. 1.1.1. Invernaderos planos 1.1.2. Invernadero en raspa 1.1.3. Invernadero asimétrico 1.1.4. Invernadero de capilla 1.1.5. Invernadero de túnel 1.1.6. Invernadero de cristal 2. Desarrollo de tomate rojo en invernaderos. 2.1. Descripción de la planta. 2.2. Clasificación del tomate. 2.3. Desarrollo del cultivo del tomate 2.4. Enfermedades del tomate 3. Parámetros a considerar en el control climático de un cultivo dentro de un invernadero. 3.1. Temperatura 3.2. Humedad relativa 3.3. Iluminación 3.4. Suelo 4. Riego 4.1. Tipos de riego 4.1.1. Riego por aspersión





CAPITULO IV 8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

MES ACTIVIDADES 1

2

3

4

Investigación y recopilación de información. Elaboración del proyecto Planos Redacción e impresión Defensa

9. COSTOS DE LA INVESTIGACIÓN

ITEM

DESCRIPCIÓN

COSTO [Bs]

1

Acceso a internet

840

2

Fotocopias y apuntes

100

3

Adquisición de libros

250

5





10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BIBLIOGRÁFICAS

A. Bouzo, C., & F. Gariglio, N. (2008) Tipos de Invernaderos. Mar de Plata. Barrera Martin, E., Herrero Niño, R. V., & Meraz García, A. R. (2014) Invernadero Inteligente. Tesis, México DF.

Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas . (2005) El cultivo de Hortalizas en Venezuela (3 ed.). Maracay, Venezuela: Serie Manuales de Cultivo

INIA.

Ogata, K. (1998) Ingeniería de Control Moderna. Naucalpan de Juárez: PRENTICE HALL, HISPANOAMERICANA, S.A.

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