Embed Size (px)
Citation preview
PFC
Carles López Gómez
DIIRIGIT PER:
Albert Masíp Alvarex
David Romero Duran
PFC 2016
Implementació d ‘un sistema de generació d’ energía gestió de l’aigua i seguretat per una finca
agrícola i ramadera
Presentat per obtener el títol de graduat en Enginyería Industrial Electrònica i
automática
2
Contingut FULL D'IDENTIFICACIÓ ................................................................................................................... 3
Situació i emplaçament ............................................................................................................. 3
Estudi del terreny ...................................................................................................................... 4
PROJECTISTES I EMPRESA SOL·LICITANT ....................................................................................... 4
Sol·licitant: ................................................................................................................................. 4
Projecte: .................................................................................................................................... 5
INFOGRAMA .................................................................................................................................. 6
....................................................................................................................................................... 7
....................................................................................................................................................... 7
....................................................................................................................................................... 7
Motivació....................................................................................................................................... 0
Objectius ....................................................................................................................................... 1
SUBMINISTRAMENT D'ENERGIA DE TOT EL SISTEMA ............................................................... 2
AUTOMATITZACIÓ DE TOT EL SISTEMA .................................................................................... 2
PLANIFICACIÓ INICIAL ................................................................................................................... 3
PERIFÈRICS ..................................................................................................................................... 5
Sistema de reg automàtic ............................................................................................................. 5
Estudi de mercat de sistemes de reg automàtic ....................................................................... 7
Reg per degoteig ................................................................................................................... 8
Reg per aspersió .................................................................................................................... 9
Reg subterrani ..................................................................................................................... 10
Criteris de selecció .................................................................................................................. 11
VALORACIÓ .............................................................................................................................. 12
Materials utilitzats al sistema de reg: ..................................................................................... 15
Descripció del funcionament .................................................................................................. 28
............................................................................................................................................. 29
Pressupost dels elements del sistema de reg. ........................................................................ 30
Sistema d’alarma ......................................................................................................................... 31
Estudi de mercat de tecnologies de detecció ......................................................................... 32
Sistema d’alarma protecció perimetral de tanques metàl·liques. ...................................... 34
Sistema d’ alarma mitjançant sensors PIR .......................................................................... 35
Sistema d’alarma mitjançant sensors de rajos infrarojos ................................................... 36
VALORACIÓ .............................................................................................................................. 37
3
Elements que composen la instal·lació ................................................................................... 39
Descripció del funcionament del sistema d’ alarma ............................................................... 43
Pressupost del sistema d’ alarma ............................................................................................ 44
Font elèctrica autònoma renovable ............................................................................................ 45
Especificacions ........................................................................................................................ 45
Potencia elèctrica instal·lada .............................................................................................. 45
Estudi de mercat del sistemes de generació d’ energia. ......................................................... 47
Energia eòlica ...................................................................................................................... 48
Energia solar fotovoltaica .................................................................................................... 50
Criteris de selecció .................................................................................................................. 51
VALORACIÓ .............................................................................................................................. 52
Bateries ................................................................................................................................... 56
Descripció del funcionament de l’ instal·lació solar fotovoltaica. .......................................... 62
Pressupost de l’ instal·lació solar fotovoltaica ........................................................................ 63
Càlcul Orientació ..................................................................................................................... 64
Programació ................................................................................................................................ 64
Annexos ....................................................................................................................................... 64
Plànol elèctric sistema d’ alarmes ............................................................................................... 78
FULL D'IDENTIFICACIÓ Situació i emplaçament
La instal·lació es realitzarà a la finca d'aiguesfosques Nº 6710ADal municipi de Sant Esteve
Sesrovires situat a la comarca del Baix Llobregat, Barcelona.
Aqui debe de ir alguna foto del mapa
Abans asdo
4
Estudi del terreny Es tracta d'una finca que consta d'una hectàrea que està registrada com a explotació ramadera
ja que aquesta està adaptada per a ús agrícola i ramader.
La pròpia finca es pot dividir en 3 parts:
Extensió de bosc (0,5 ha):
Aquesta part ocupa la majoria del terreny de la finca i consta d'una pineda frondosa
productora de pins pinyoners la qual no forma pròpiament part del projecte en si
però s'haurà de tenir en compte ja que aquesta zona de la finca està habilitada per a la
pastura dels animals.
Aquí debe de ir la foto del bosc
Zona d'agricultura i ramaderia (0,1 ha):
És una secció que es pot subdividir en dues parts:
Zona de tancat animal: Aquesta zona és on s'alimenten els animals i on
tenen un lloc per resguardar-se a cobert, està perfectament delimitada per un
tancat d'obra.
Zona de cultiu: És la zona dedicada pròpiament al cultiu d'aliments i està
separada per un tancat de la resta del terreny per tal que els animals no pugin
entrar-hi.
Zona habitatge (50m2): És un petit magatzem situat a un racó de la finca i
destinat a l'emmagatzematge d'eines d'ús agrícola. Està totalment cobert i
tancat, per tan l'accés a l'interior és limitat a persones amb autorització
PROJECTISTES I EMPRESA SOL·LICITANT Sol·licitant:
NOM: Worldpacksa
CIF:
5
DIRECCIÓ: Carrer Pau Costes , 2 bis
MUNICIPI: Sant Esteve Sesrovires
CP: 08635
TELÈFON: 639725792
MAIL: [email protected]
Projecte:
NOM: Carles López Gómez
EMPRESA: UPC
DIRECCIÓ: Campus de Terrassa, Edifici TR1. C. Colom, 1.
MUNICIPI: Terrassa
CP: 08222
TELÈFON: 937398200
MAIL: [email protected]
6
INFOGRAMA
Sistema de control ARDUINO
Visualització de la informació
en dispositius externs
Placa de comunicació
Detectors d'intusos
Alarma
Placa D'adaptació
de senyals
Pastor elèctric
Menjadora automàtica
Sensor d'humitat
Zona d'agricultura
Plaques Solars Bateríes
Dipòsits i electrovàlvules
Motivació Des de que tenim coneixement de la tecnologia, sempre ens ha fascinat la manera en
que aquesta pot facilitar la vida a les persones.
Per altra banda, fins fa pocs anys enrere, ningú es preocupava d'utilitzar la tecnologia
de manera sostenible i amigable amb el medi ambient.
Això ens ha fet arribar a la conclusió que el nostre treball de fi de grau havia d'abastar
punts tecnològicament sostenibles com un sistema de generació d'energia autònom,
així com també en la part de la comunicació ja que el nostre grau no inclou gaires
nocions en aquest àmbit i creiem que és un tema important que va totalment lligat a
l'electrònica.
Per tal d'estendre els nostres coneixements en aquest camp, hem decidit dedicar una
part del projecte a la comunicació.
Degut a que el grau en enginyeria industrial electrònica i automàtica inclou una part
important d' enginyeria de control, considerem interessant que el projecte contingui
una part d'aquesta ja que així serem capaços de gestionar molt millor els nostres
recursos, estalviant aigua, energia i sobretot temps.
Per tal de cobrir els tres àmbits mencionats, el projecte tractarà sobre la
implementació de sistemes de control, comunicació i generació d'energia aplicat a una
finca agrícola i ramadera.
1
Objectius Es tracta de fer una instal·lació completa a un terreny agrícola i ramader. Aquest
terreny és particular i presenta mancances que es pretenen solucionar amb la
instal·lació del sistema.
En primer lloc s'ha d'obtenir energia ja que aquest terreny com la majoria de terrenys,
no disposa de cap punt d'alimentació. Per tant, el primer pas és obtenir energia, i com
que es tracta d' un projecte sostenible, aquesta serà energia solar o eòlica (segons les
condicions del terreny.)
El segon pas és la obtenció i el repartiment de l'aigua. El terreny disposa de dos pous
d'alimentació des d'on s'ha de repartir l'aigua a les diferents zones, així com també
s'ha d' alimentar el reg automàtic .
Com que el terreny està adaptat per a l' ús ramader, s'ha d'incorporar també un
pastor elèctric que delimiti els marges del bestiar, i un menjador automàtic
programable.
Un dels requisits d'aquest sistema és que ha de ser completament autònom i
autosuficient, és a dir que ha de ser capaç d'estar durant un període de temps
acomplint les funcions programades sense necessitat d' intervenció humana.
La segona part d' aquest sistema és la incorporació d' un kit de comunicació capaç de
transmetre dades a un PC connectat a la xarxa per tal de poder fer un monitoratge i un
control de la finca a distància.
2
SUBMINISTRAMENT D'ENERGIA DE TOT EL SISTEMA
• L'energia del sistema ha de ser subministrada a través de plaques solars.
• El sistema ha d'estar alimentat ininterrompudament.
• El sistema ha de ser capaç d'entregar la suficient energia per un ús quotidià.
AUTOMATITZACIÓ DE TOT EL SISTEMA
MENJADORA ANIMAL
• Ha de ser capaç d'alimentar automàticament als animals.
• Les sortides han de ser programables.
• Ha de tenir autonomia per almenys una setmana.
REG AUTOMÀTIC
• Ha de subministrar aigua a un hort mitjançant diversos dipòsits.
• Ha de mantenir el nivell dels dipòsits, amb la pluja i dos pous.
• El reg ha de ser programable.
PASTOR ELÈCTRIC
• Ha de mantenir-se en funcionament sempre.
• Ha de disposar d'un detector de falles per evitar el consum innecessari.
COMUNICACIÓ
• Ha de mostrar la informació requerida en un dispositiu extern.
• Ha d'incloure sistemes d'avís i alertes automàtics.
3
PLANIFICACIÓ INICIAL
BLOC TREBALL 8 Febrer 10 Juny
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
CO
MU
NIC
AC
IÓ
RO
UTE
R
Recerca d'informació de tecnologies de transmissió dades segons requisits del sistema
Valoració i elecció tecnologia segons criteris
Tria de components i disseny
Probes de funcionament
PR
OG
RA
MA
CIÓ
Programació entorn PC segons demandes del sistema ( nivells, menjar...)
Desenvolupament aplicació mòbil o Internet
PER
IFÈR
ICS
PA
STO
R
Estudi Pastor existent
Programació sistema detecció falles
Muntatge complert Pastor elèctric
MEN
JAD
OR
ES
Recerca d'informació sobre menjadores animals
Valoració i elecció tecnologia
Tria de components i disseny
Muntatge Menjadores
ENER
GÍA
INST
AL·
LAC
IÓ F
OTO
VO
LTÀ
ICA
Recerca d’informació tecnològica sobre els diferents sistemes de generació d’energia
Elecció i explicació del criteri
Consum, disseny i càlcul de la instal·lació
Pressupost
Adquisició de material de la instal·lació fotovoltaica
Selecció de posicionament per aconseguir la millor eficiència (càlculs de coordenades i proves)
Control
Muntatge i posta a punt
PER
IFÈR
ICS
HA
BIT
ATG
E
Disseny de la instal·lació en funció de les especificacions (esquemes elèctrics, càlculs de seccions..)
Elecció i adquisició de materials
Muntatge, posta a punt, consum i presupost
Alarma
HO
RT
Realització d’ esquemes elèctrics en funció de les especificacions càlculs consum i pressupost
Elecció i adquisició de materials
Muntatge i posta a punt
4
Control
SIST
EMA
CO
NTR
OL
CO
NTR
OL
Busqueda d'informació tecnologies de sistemes de control del sistema
Valoració i elecció tecnología segons criteris
Tria de components i disseny
Probes de funcionament
Programació
Muntatge
RED
AC
CIÓ
MEM
ÒR
IA
Introducció, mapa conceptual, resum, motivació, objectius, planificació inicial
5
PERIFÈRICS
Sistema de reg automàtic Es denomina Sistema de reg o perímetre de reg, al conjunt d'estructures, que fa possible que
una determinada àrea pugui ser conreada amb l'aplicació de l'aigua necessària a les plantes. El
sistema de reg consta d'una sèrie de components, encara que no necessàriament el sistema de
reg ha de constar de totes elles, ja que el conjunt de components dependrà de si es tracta de
reg superficial (principalment en la seva variant de reg per inundació), per aspersió, o per
degoteig.
Impacte en la producció:
1. Subministrar la humitat necessària per el desenvolupament dels cultius.
2. Assegurar un abast suficient de aigua durant sequeres de curta duració i clima
impredictible.
3. Dissoldre sals del terra .
4. Millorar les condicions ambientals per el desenvolupament vegetal.
5. Com a mitja per aplicar els agroquímics.
6. Generar beneficis operacionals.
6
L'aigua implementada en jardins i cultius, sol classificar-se segons la qualitat de l'aigua que
presentin:
Aigua de pluja
Aigua de deu
Aigua de pou
Aigua de riu
Aigua de conducció
Els sistemes de reg que implementin aigua de pluja es converteixen en un dels més adequats
per al reg de cultius, a causa que la seva concentració de nitrogen produeix una acció
fertilitzant.
7
Estudi de mercat de sistemes de reg automàtic
L’ estudi de mercat s’ ha fet a traves de:
- Una recerca d’ informació a través d’ internet.
-Jardineria Trevol.
- Ajuntament de Rubí.
-Leroy Merlin
Hem demanat a les empreses informació de com tallar el reg en cas de la presencia de pluja.
La seva resposta ha sigut que es rega igual plogui o no, i que per programar els regs, nomes es
fa a través de temporitzadors.
Tot i així nosaltres considerem que l’estalvi d’ aigua és necessari, i hem decidit dissenyar la
instal·lació de manera que s’ utilitzi l’ aigua nomes quan es necessiti i no tan sols quan digui el
temporitzador.
Per enllestir la recerca, de totes les tecnologies trobades al mercat s’ han escollit 3 opcions, les
quals són les que més s’ adapten a les necessitats del client.
8
Reg per degoteig
El reg per degoteig, igualment conegut sota el nom de “reg gota a gota” és un mètode
d’irrigació utilitzat a les zones àrides perquè permet la utilització òptima d’ aigua i
abonaments.
L’ aigua aplicada per aquest mètode de reg s’ infiltra cap a les arrels de les plantes irrigant
directament la zona d’ influencia de les arrels a través d’ un sistema de canonades i emissors
(degotadors).
La major part dels grans sistemes de reg per degoteig utilitzen un cert tipus de filtre d'aigua per impedir l'obstrucció dels petits tubs sortidors.
Els sistemes de degoteig barregen sovint l'abonament líquid o pesticides en l'aigua de reg.
Altres productes químics tals com el clor o l'àcid sulfúric són igualment utilitzats per netejar
periòdicament el sistema.
Si està correctament muntat, instal·lat, i controlat, el reg per degoteig pot ajudar a realitzar
importants economies d'aigua per la reducció de l'evaporació. D'altra banda, el reg gota a gota
pot eliminar moltes malalties que neixen del contacte de l'aigua amb les fulles. En conclusió, a
les regions on els aprovisionaments d'aigua estan molt limitats, es pot obtenir un notable
augment de producció utilitzant la mateixa quantitat d'aigua que abans.
Els kits de gota a gota per al jardí són cada vegada més populars per als propietaris de cases. Es
componen d'un temporitzador, una canonada i diversos degotadors.
També es necessita un manoreductor perquè la pressió no sigui excessiva en el sistema ja que
poden arribar a sortir disparats els degotadors si no es regula adequadament.
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Rendiment elevat
• Estalvia aigua
• Elimina malalties
• Reducció de mà d’ obra
• Fàcil adaptació al terreny
• Alt risc d’ obturació
• Automatització complexa
9
Reg per aspersió
El reg per aspersió es una modalitat de reg la qual l’ aigua arriba a les plantes en forma de
“pluja” localitzada.
La captació d’ aigua pot provenir:
• D’un pou
• D’ un riu, un embassament o un llac
• D’ un dipòsit
Instal·lació per posada en pressió del sistema:
• Per gravetat, si els camps regats estan en una cota inferior a la captació, per
exemple per al reg de camps situats aigües a baix d’ una presa.
• Per bombeig, quan es tracta d’ utilitzar aigua de pou, o per regar terrenys que es
troben a una cota superior a la del embassament.
Els aspersors es divideixen en:
• Emergents: S’ aixequen del terra quan s’obre el reg i quan es paren es retrau.
• Mòbils: s’ acoblen al extrem d’ una mànega i es van punxant i es van movent d’ un lloc
a un altre.
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Menor consum que per inundació
• Pot ser utilitzat amb facilitat en terrenys colinares.
• Distribució homogènia
• Major consum que per degoteig
• Es necessita calcular un coeficient complexa d’ uniformitat superior al 80%
10
Reg subterrani
Es un dels mètodes més moderns esta sent utilitzat inclús per la gespa en lloc de aspersors o
difusors en petites superfícies enterrant un entramat de canonades.
Es tracta de canonades perforades que s’ enterren en el terra a una determinada profunditat,
entre 5 i 50 cm. Segons sigui la planta a regar ( hortalisses menys enterrades que arbres) i si el
terra es més sorrenc o argilenc.
Es un sistema ideal per jardins que han de der travessats contínuament, degut a que no es un
obstacle al pas
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Menys pèrdua de aigua per no estar exposat al aire.
• Menys males herbes perquè la superfícies es manté seca.
• La vida de les canonades es més llarga degut a que no estan exposades al sol.
• S’ eviten problemes de vandalisme
• El principal inconvenient es que es poden embussar ens els punts de sortida d’ aigua per la cal. Si la teva aigua es calcària no es recomana aquest tipus de reg.
• Les arrels també s’acoblen a les canonades. Per evitar-ho es fa servir algun herbicida
11
Criteris de selecció
De les diferents opcions de sistemes de reg automàtic trobats al mercat, s’ha fet una valoració
i s’han escollit els tres esmentats prèviament, per ser els que més s’adaptaven a les
necessitats dels client.
Un cop exposades les tres opcions, s’ ha creat una taula a partir dels criteris del client per
determinar quina serà l’adequada.
CRITERIS DEL CLIENT PES PERCENTATGE
Cost 45 %
Consum 35 %
Complexitat 5 %
Temps disseny, muntatge i programació 15 %
En la següent taula s’avalua amb una puntuació del 0 al 10 cada una de les tres opcions en el
cas del cost, contra més puntuació es refereix que es més econòmic. En el cas del consum, com
més puntuació, més estalvi d’ aigua. En el cas de la complexitat, com menys complexa, més
puntuació obtindrà i en el cas del temps, contra mes curt, sigui el termini de durada de l’
instal·lació, millor puntuació obtindrà.
OPCIÓ/ CRITERI Cost CONSUM Complexitat TEMPS
Reg per degoteig 7 9 9 8
Reg per aspersió 5 5 8 6
Reg subterrani 5 9 7 6
La següent taula ens mostra el resultat final aplicant la ponderació de cada criteri a cada opció
per tal de determinar la opció més adequada.
OPCIÓ PUNTUACIÓ PONDERADA
Reg per degoteig 7.95
Reg per aspersió 5.3
Reg subterrani 6.65
����. ����. = %���� · ���� + % ������ · ������ + %complex.· complex. +%temp · temp
12
VALORACIÓ
Un cop valorades totes les opcions, podem observar que la opció més viable segons els
requeriments de la instal·lació i els criteris del client, és realitzar el sistema de reg per
degoteig.
La opció d’ utilitzar un sistema de reg subterrani, no es necessari ja que la zona de reg
no ha de ser freqüentada per persones i no suposa un problema que els elements de
l’ instal·lació es trobin visibles. En el cas de haver de reparar alguna averia, realitzar
aquesta tasca seria més complicada que les altres opcions, degut a que si hi ha un
embossament, s’ hauria d’ aixecar el terra.
L’ opció de crear un sistema de reg per aspersió també queda descartada degut a que
el client dona suma importància en el consum d’ aigua, i aquest sistema no destaca per
la seva eficiència.
Per tant l’ opció més adient es la de realitzar un sistema de reg per degoteig, tenint en
compte que a part de ser l ‘ opció més econòmica també es el sistema mes eficient, el
menys complexa i el més fàcil de reparar en el cas que sigui necessari, ja que les
averies mes usuals, són l ‘embossament de les sortides de les canonades, i reemplaçar
aquestes no suposa un alt cost.
13
Un cop realitzat el primer disseny, de l‘esquema de canonades de l’ instal·lació de reg, amb el
plans impresos ens hem postat en contacta amb l’ empresa Jardineria Trevol.
La Jardineria Trevol, es una empresaexperta en el sector de l’ agricultura. L’ empresa ens ha
recomanat modificar alguns punts del primer disseny.
- Tancant els circuits d’ aigua, aconseguim una pressió un tant més uniforme per
tant l’ aigua es repartirà millor.
- Afegint un tub mes a cada circuit ens estalviaríem posar derivacions amb tubs de
diàmetre inferior al principal.
- A l’ hora de fer els forats tenir en compte que el diàmetre dels forats a prop de la
vàlvula tenen que ser inferiors als que estan més lluny.
14
De manera que hem redistribuït el disseny l’ esquema.
Per aconseguir una major eficiència, mesurarem l’ humitat de la terra per determinar, si es
necessari regar o no.
A part també comprovarem el estat dels dipòsits, enviant una senyal que digui si aquests es
troben en nivell alt, nivell baix o nivell alt.
15
Materials utilitzats al sistema de reg:
Tub de polietilè de 20mm de secció
Després de de visitar diferents tendes en el sector de la jardineria, arribem a la conclusió que
el tub que ens ofereix Leroy Merlin, és el més econòmic.
Per les dimensions de l’ instal·lació Leroy Merlin ens aconsella aquest tub amb aquest
diàmetre. Per instal·lacións exteriors d’ aigua freda, els tubs més recomanats, són els de
polietilè verge i donen una garantia de salubritat que no ofereixen els reciclats.
A part la ralla blava, indica que son aptes per consum alimentari. Aquest en concret, aguantarà
una pressió màxima de 10 atm.
Per saber els metres de tub que necessitarem, recorrerem al esquema dissenyat a partir de les
mesures exactes del terreny.
16
Realitzarem el càlcul de metres de tub en funció de les zones.
Zona1 = 49.42 Zona2=66.02
Zona3 = 41.62 Zona4 = 26.52
Longitud total del tub = 183.58�184m aprox.
17
Colze 20mm.
Per connectar els tubs, farem servir els colzes que també ens les subministrarà Leroy Merlin.
Escollirem el colze amb el numero de referència 12166756. Que es de Polipropilè reforçat amb
fibra de vidre, esta preparada per connectar tubs de 20mm mitjançant rosca, aguanta una
pressió de 10bars i te un pes de 71g.
En el següent esquema podem apreciar que amb 14 colzes (marcats amb un cercle de color
vermell) serà suficient.
18
Te de Bocas iguals
Per connectar els tubs, farem servir las tes que també ens les subministrarà Leroy Merlin.
Escollirem la te amb el numero de referència 12166756. Que es de Polipropilè reforçat amb
fibra de vidre, esta preparada per connectar tubs de 20mm mitjançant rosca, aguanta una
pressió de 10bars i te un pes de 104g.
En el següent esquema, es pot apreciar que amb 16 tes, serà suficient:
19
Electrovàlvula
Necessitarem una electrovàlvula per cada dipòsit per tant amb 4 en tindrem suficient. En el
esquema anterior es pot apreciar aproximadament, on se situaran aquestes.
Les seccions de les vàlvules, al mercat es troben en polzades.
La secció del tub del qual aura de controlar la vàlvula des de 20mm
���� = � · ��= � · 10���= (� · 100) ���
1��� = 0.0015500031000062 ���
Àrea = . !"" #! $� %&'
!((' ·(� · 100)��� = 0.4869���
Per un tub amb una secció de 20mm es necessita una electrovàlvula de ½”
Solenoide d’ aigua electromagnètica G1 ½ NC
S’ instal·larà la següent electrovàlvula. Per seleccionar-la, a part de ser la més econòmica, s’ ha
tingut en compte les següents característiques. Es tracta d’una electrovàlvula que s’ activa amb
una tensió de 12V i es normalment tancada.
Característiques tècniques:
-Mida del port: ½” -Material: Plàstic
-Estructura: control -Potencia nominal: 5W
- Pressió : 038MPa -Tensió: 12V
-Temperatura de treball: 0-100ºC -Us: aigua y fluids de poca viscositat
-Model de funcionament: Normalment tancat (NT)
20
Mòdul del sensor de detecció d’ humitat del terra per arduino.
Es tracta d’ un sensor d’ aigua, es pot utilitzar per detectar humitat del terra.
El mecanisme consta de dos plaques separades entre si recobertes d’un material conductor
que al posar-lo en contacte amb un medi humit i per tant capaç de conduir la corrent elèctrica,
tanca el circuit.
El sensor be amb un circuit que detecta la corrent entre les potes i la transforma en un valor
analògic, el qual ens permet conèixer el grau de humitat que hi ha. També podem fer servir la
sortida digital que si hi ha o no humitat.
El pac inclou:
- 1 Mòdul detector d’ humitat del terra
- 1 Sonda
21
Característiques tècniques:
- Voltatge de funcionament: 3.3V~5~ 2.5mA
- Mòdul de sortida dual (analògica i digital)
- Analógic: 1023�terra sec
0�màxima humitat
- Digital: 1� per manca d’humitat
0�Humitat
- Panell PCB Dimensions: 30mm x16mm
- Sonda de terra Dimensions: Aprox. 60mm x 30mm
- Amb el indicador de potencia (Vermell) i el indicador de sortida de commutació
digital (verd).
- Chip comparador LM393, estable
- Descripció interface (4 fils)
o VCC: 3.3V-5V
o GND:GND
o HACER: interface de sortida digital ( 0 i 1).
Interface de sortida analògica.
La conductivitat de la terra, varia en funció de la zona, del que s’ hagi plantat, del temps que
porta sense haver-hi res plantat i de lo humida que pugui estar.
La manera més precisa de determinar si las plantes necessiten aigua o no era posar diverses
sondes però el pressupost es disparava.
22
La solució mes econòmica, ha sigut agafar diferents mostres de terres de diferents zones.
Un cop recollides les mostres les identifiquem amb un número.
Per poder determinar un valor mig, el qual es considera que les plantes necessiten ser regades,
es realitzen les següents proves.
23
A través d’un programa, aconseguim extreure les dades recollides per la sonda i mostrejar-les
per pantalla.
Després es crearà una taula per determinar el valor mig a partir del qual es considera que les
plantes necessiten aigua. Tot hi així, el client a partir d’ un SCADA (supervisió, control i
adquisició de dades) podrà determinar dit valor.
La següent taula recull des dades recol·lectades
Mostra 1 2 3 4 5
Seques 998 464 806 1010 385
Humides 120 118 149 130 128
El sensor en qüestió, varia la seva sortida amb un valor analògic que va de 0 a 1023. Entregarà
0 quan el terra estigui sec i 1023 en el punt de màxima humitat. Un cop realitzades les proves,
amb les diferents sorres, establim un llindar de 500.
Senyal rebuda al arduino a través de la sonda <500 � es pot regar
Senyal rebuda al arduino a través de la sonda >= 500� no es necessari regar.
24
Per poder determinar el nivell dels dipòsits, farem servir 3 sondes per cada un d’ ells.
De les quals cada una proporcionarà un senyal digital al arduino, indicant amb un 0
lògic quan hi ha aigua, i un 1 lògic quan no hi hagi.
Tindrem un total de 12 senyals
Nivell alt dipòsit 1 Nivell alt dipòsit 2 Nivell alt dipòsit 3 Nivell alt dipòsit 4
Nivell mig dipòsit 1 Nivell mig dipòsit 2 Nivell mig dipòsit 3 Nivell mig dipòsit 4
Nivell baix dipòsit 1 Nivell baix dipòsit 2 Nivell baix dipòsit 3 Nivell baix dipòsit 4
25
Per poder col·locar les sondes als dipòsits, un cop connectada la part la part electrònica , la
recobrirem de resina epòxid, que s’encarregarà de aïllar els contactes del aigua
Per saber el estat dels dipòsits, es farà us de les sondes instal·lades en cada un d’ells
Si els 3 sensors estan detectant aigua.
Els tres sensors estaran detectant, indicant així que
el dipòsit esta ple, i fent que la bomba deixi de
proporcionar aigua aquest.
Aquesta acció es repetirà 4 vegades, degut a que
tenim 4 dipòsits.
De la mateixa manera, s’ entén que si només hi han dos sensors detectant els dipòsits es
trobaran a la seva capacitat mitja.
El programa relacionarà que quan hi hagin nomes
2 sensors, tindrà que indicar que el dipòsit es troba
a la seva capacitat mitjan.
26
Quan només detecti un dels 3 sensors, el programa s’
encarregarà de indicar que el dipòsit es troba a la seva
capacitat mínima.
En el cas que ningun dels tres sensors,
estigui detectant, el programa, a part d’
indicar que el dipòsit esta buit, haurà de
tancar la electrovàlvula i dir a la bomba que
comenci a bombejar per omplir el dipòsit.
27
Rellotge aruino RTC (Real clock time)
Un rellotge en temps real ( real-time clock, RTC) es un rellotge de un ordinador,inclòs en un
circuit integrat, que manté la hora actual, els RTC, estan presents en la majoria de aparatós
electrònics que necessitin guardar el temps exacte.
Aquest dispositiu, inclou diferents beneficis, te un consum, molt reduït, en el cas de que el
sistema tingui una caiguda de tensió el sistema segueix operatiu, degut a que te una petita
bateria. Impedint possibles desordres temporals en el programa.
Nosaltres hem escollit el mòdul ds3231 d’ alta precisió de rellotge en temps real amb numero
de referencia LTDR-DS3231 AT24C32
Característiques tècniques:
- Voltatge d’ operació: 3.3 a 5.5V - Temperatura de treball: 0 a 40ºC - Comunicació: I2C - Velocitat: 400KHz
28
Descripció del funcionament
Si està activat el mode manual, l’ usuari, podrà seleccionar la zona que vol regar, i el software,
s’ encarregarà de que el hardware, regui la zona seleccionada, sempre i quant es compleixin
les condicions necessàries ( hi ha aigua al dipòsit ). Quan el dipòsit estigui buit, el programa
encendrà una bomba per tornar a omplir-lo
Sistema de reg
Manual Automatic
Mode manual
Zona 1
Dipòsit 1 amb aigua
Regar zona 1
Diposit 1 buit
Encendre bomba fins
omplir dipòsit 1
Zona 2
Dipòsit 2 amb aigua
Regar zona 2
Diposit 2 buit
Encendre bomba fins
omplir dipòsit 2
Zona 3
Dipòsit 3 amb aigua
Regar zona 3
Diposit 3 buit
Encendre bomba fins
omplir dipòsit 3
Znoa 4
Dipòsit 4 amb aigua
Regar zona 4
Diposit 4 buit
Encendre bomba fins
omplir dipòsit 3
29
Si estem en mode automàtic el programa mirarà a través de la sonda el nivell d’ humitat del
terra, en el cas de que aquest sigui inferior al nivell d’ humita Umbral, si el dipòsit te aigua
regarà la zona. En el cas de que el dipòsit estigui buit activarà la bomba de la zona
corresponent. La bomba, romandrà en marxa fins que el dipòsit estigui ple
Mode automatic
Humitat llegida pel sensor <
Humitat humbral
Hora establerta
Dipòsit x amb aigua
Regar zona x
Diposit x buit
Humitat llegida pel sensor >
Humitat humbral
30
Pressupost dels elements del sistema de reg. Aquest pressupost ha estat confeccionat, sense considerar les hores de m’ a d’ obre del tècnic,
els elements d’ automatització ni dels desplaçaments
31
Sistema d’alarma
A l’ hora de dissenyar el sistema d’ alarmes, no es farà pensant en tota la finca, si no en una
zona en concret. De manera que només, protegirem la zona on es troba el búnquer, de manera
que el client aura de guardar les seves coses de valor, dins d’ aquesta zona.
La zona del búnker, la zona a protegir, té un àrea de 100��.
Un cop s’ han estudiat els punts d’accés, farem un estudi de mercat que ens servirà per
determinar quina es la tecnologia més adient per aquesta aplicació. Les zones pintades en
marro, es tracta d’ un terreny muntanyós, per el qual, es molt difícil accedir, per tant no es
tindrà en compte, a la hora de protegir la zona. Nomes es protegiran els punts d ‘acces que es
considerin necessaris per poder reduir al mínim el pressupost de l ‘instal·lació.
32
Estudi de mercat de tecnologies de detecció
Per realitzar aquest estudi de mercat s’ha fet una recerca d’informació, acudint a diferents
emplaçaments:
DIOTRONIC, S. A.: Es una tenda situada a Barcelona, carrer Muntaner, 49, amb una superfície
total de més de 2000 m2, dedicades a la venda a l'engròs i el detall de tot tipus de components
electrònics, on ens han informat i assessorat a l’ hora d’ escollir els sensors més adients en una
instal·lació d’ alarmes exteriors.
ONDA RADIO, S.A.: Es una empresa dedicada a la venda i distribució de components,
comunicacions, electrònica industrial i professional, eines, instrumentació i telefonia mòbil. On
ens han ajudat a descartar l’ opció de treballar amb sensors PIR Esta situada a Gran Via de les
Corts Catalanes, 581. 08011-BARCELONA
33
També ens hem posat en contacte amb l’ empresa Prosegur i l’ empresa Securitas. En la
primera ens han ofert un preu desorbitat i a la segona, després de comentar-li que estàvem
fent una recerca d’ informació per un PFG, ens han dit que ens trucarien i encara estem
esperant.
A part també s’ ha recollit informació a través d’ internet, per trobar empreses especialitzades
en el sector i realitzar la consulta de pressupostos i datasheets.
Per enllestir la recerca, de totes les tecnologies trobades al mercat, s’ han escollit 3 opcions, les
quals són les que més s’ adapten a les necessitats del client.
1. Sistema d’alarma protecció perimetral de tanques metàl·liques.
2. Sistema d’ alarma mitjançant sensors PIR
3. Sistema d’alarma mitjançant sensors de rajos infrarojos
34
Sistema d’alarma protecció perimetral de tanques metàl·liques.
La tecnologia emprada consisteix en un cable sensor que s'estén al llarg del perímetre de la tanca a 1 metre d'altura i fixat cada 50 cm amb clips especials amb protecció UV. El cable és connectat a un analitzador de vibracions d'alta tecnologia i a una unitat final de línia. Les vibracions de la tanca són registrades i analitzades provocant el salt d'alarma.
Molt eficaç per protegir la seva propietat enfront dels intents d'intrusió ja que el sistema detecta talls, escalada, tallament del cable sensor, aixecat i manipulat de la tanca amb una alta probabilitat de detecció. Apte per a una àmplia gamma de tanques, malles i portes.
És fàcil i ràpid d'instal·lar i immune a falses alarmes, a la intempèrie, condicions meteorològiques adverses, a les induccions electromagnètiques o les interferències de radiofreqüència. Es poden instal·lar diversos analitzadors cadascun dels quals pot protegir perímetres entre 300 i 600 metres, segons models . Així mateix està disponible un programari per a control i ajust remot dels analitzadors- detectors, vigilància de l'àrea protegida i estat del sistema en temps real
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Immune a condicions meteorològiques
• Fàcil i ràpid d’instal·lar
• Cost elevat
• No disposa d’antimascotes
35
Sistema d’ alarma mitjançant sensors PIR Un sensor infraroig passiu ( o sensor *¡PIR) és un sensor electrònic que mesura la llum infraroja (IR) radiada dels objectes situats en el seu camp de visió. S'utilitzen principalment en els detectors de moviment basats en PIR
Principi de funcionament
Tots els objectes amb una temperatura per sobre del zero absolut emeten calor l'energia en forma de radiació. En general, aquesta radiació és invisible per a l'ull humà, ja que irradia en longituds d'ona infraroges, però pot ser detectat per dispositius electrònics dissenyats per a tal propòsit. El terme passiu, en aquest cas, es refereix al fet que els dispositius PIR no generen o irradien qualsevol energia per a finalitats de detecció. Treballen íntegrament per a la detecció de l'energia emesa per altres objectes. És important tenir en compte que els sensors PIR no detecten o mesuren "calor" però es, sinó que detecten la radiació infraroja emesa per un objecte, que és diferent però que sovint està associat/correlacionat amb la temperatura de l'objecte (per exemple, un detector de rajos X o rajos gamma no seria considerat un detector de calor, malgrat les altes temperatures que poden causar l'emissió de la radiació X o gamma).
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Disposa d’anti-mascotas
• Àrea de detecció elevada
• Cost relativament alt
• Molt sensible als canvis de temperatura
• Configuració complexa
Amb la configuració complexa ens referim a que s’ haurien d’ utilitzar diferents configuracions
en funció de si ens trobem en horari diürn o nocturn.
36
Sistema d’alarma mitjançant sensors de rajos infrarojos Un sensor d'infraroig és un dispositiu electrònic capaç de mesurar la radiació
electromagnètica infraroja del cossos que es troben en el seu camp de visió. Tots el
cossos refracten una certa radiació, aquesta radiació resulta invisible per als nostres ulls però
no per aquests aparells electrònics, ja que a l'espectre es troba just per sota del rang de la llum
visible.
Sensors passius
Està format únicament pel fototransistor amb la tasca de mesurar
les radiacions provinents dels objectes.
Sensors actius
Es basen en la combinació d'un emissor i un receptor pròxims entre ells,
normalment formen part d'un mateix circuit integrat. L'emissor és un díode
LED infraroig (IRED) i el component receptor és el fototransistor.
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Fàcil configuració
• Cost relativament baix
• Àrea de detecció reduïda
• No disposa d’anti-animals.
• Sensible a canvis de llum (Barrera reflectida)
37
VALORACIÓ
Un cop valorades totes les opcions, podem observar que la opció més viable segons els
requeriments de la instal·lació i els criteris del client, és realitzar el sistema d’ alarmes
utilitzant els detectors de rajos infrarojos
La opció de crear un sistema d’ alarmes utilitzant sensors PIR queda descartada ja que
en el cas de fer l’ instal·lació utilitzant aquests, els sensors es trobarien ubicats a la
intempèrie i no són idonis, degut a que tenen una compensació electrònica molt
reduïda. La sensibilitat dels sensors varia molt en funció de la temperatura i la llum on
aquest treballa. Un sensor PIR amb una compensació de temperatura necessària per
treballar a l’ exterior, s’ ens en va de pressupost.
L’opció de crear un sistema d’alarmes de protecció perimetral de tanques metàl·liques,
també queda descartada degut a que el perímetre de la finca on es troba situada la
tanca es molt gran i també supera el pressupost desitjat.
Per tant l’ opció que més adient, és la de realitzar el sistema d’ alarmes utilitzant els
sensors per rajos infrarojos, degut a que el client remarca que vol realitzar un sistema
d’ alarmes el més econòmic possible.
38
Les especificacions són protegir el Búnker. Un cop estudiades les zones i els possibles punts
d’accés, amb els sensors col·locats de la manera especificada a la figura, es cobreixen les
necessitats. Amb dos detectors d’ exterior amb sistemes infrarojos
39
Elements que composen la instal·lació
A continuació, es descriuran els diferents components del sistema d’alarma que s’ instal·laran i
quines són les seves especificacions tècniques i característiques.
1-Detectors de rajos infrarojos exterior
• Detecció de rajos infrarojos actius, utilitzant un
gran calibre conjuntada a una lent esfèrica.
• La modulació al aire lliure guany automàtic de
multi-rajos.
• Lent òptica es pot ajustar més ràpid i
còmodament.
• Circuits de filtres especials, interferències ant
reflexes.
• Circuit de AGC, el detector augmenta
automàticament la sensibilitat quan es troba
enfrontat a dures condicions.
• Quan el feix esta bloquejat, dispara la alarma.
Especificacions
• Distancia al aire lliure: 20m
• Detecció significa: fotoelèctrica detector de feix
• Numero de feixos : 2
• Font de llum : LED
• Infraroig velocitat de resposta : 50-700m/s
• Sortida d’ alarma : Sortida de senyal de commutació ( NO/NC )
• Energia i voltatge: DC13.8-24V / AC 11-18V.
• Corrent de treball: 40mA
• Ajust de nivell de l’angle : 180º (+- 90º)
• Material : Plàstic
• Mida : 175 x 85 x 85 mm
• Pes: 520g
• Tipus d’ embalatge: Caixa de color
• El paquet inclou: Manual d’ usuari, bisos.
• Pes del producte: 1.26Kg
40
Aquest sensor es connectarà directament a una entrada del arduino.
41
2 - Sirena amb llum per sistema d’alarma color vermell
La funció de la sirena es simplement dissuasiva degut a que la finca s’ ubica apartada del nucli
urbà i no permet alertar a altres persones. Per tant amb sola sirena serà suficient.
• Color: Meitat superior vermella, meitat inferior blanc
• Sirena: 105dB / 500mA
• Tensió nominal: 12V DC
• Freqüència de parpelleig: 150 vegades / minut
• Mida 122x73x45mm
El paquet inclou:
• 1 Sistema d’ alarma de seguretat
• 2 Cargols per a l’ instal·lació
Aquest element terminal, es connectarà directament a una sortida del arduino
42
3 - Cable alimentació
Per dur a terme la instal·lació dels altaveus cal tenir en compte la caiguda de tensió que pateix
cada cable ja que, s’ esta treballant amb potències molt baixes, i cada pèrdua, per petita que
sigui, es representativa. Aquesta caiguda de tensió es pot resumir amb aquesta fórmula:
ΔV =2 · ƍ · , · -
�
Aquesta fórmula relaciona els valors de longitud del cable (L), la secció del cable (s), la seva
resistivitat (ƍ) i la intensitat que circula pel cable. Es considera una caiguda de tensió superior
al 3% de la tensió que circula pel cable és un valor inadmissible. El valor de la resistivitat és el
propi del material, i la longitud del cable, ´es difícilment variable, per tant les variables amb las
que es pot regular la caiguda de tensió són la intensitat i la secció del cable.
Si les pèrdues de tensió superen el 3%, caldria triar un cable diferent, de més baixa resistivitat
i/o més alta secció.
ΔV =2 · ƍ · , · -
s
ƍ /0123
=1,71 x 10-8
- = 2 · -43&402 + -4%23&5 = 2·40mA+500mA= 580mA
ΔV < 12V · 3% ΔV < 0.36V
Un conductor amb una secció de 0.5��� pot aguantar fins a 1.5A. Es faran servir 3 colors
diferents de conductors, un de vermell per indicar el pol positiu, un de negre per indicar el 0 i
un altre per indicar la senyal de control.
43
Descripció del funcionament del sistema d’ alarma
Sistema d' alarma
Si la alarma esta activada
Sensor detecta
Alarma sonarà durant un
temps establert
44
Pressupost del sistema d’ alarma Aquest pressupost ha estat confeccionat, sense considerar les hores de m’ a d’ obre del tècnic,
els elements d’ automatització ni dels desplaçaments
45
Font elèctrica autònoma renovable
Es denomina energia renovable, a la energia que s’ obté de les fonts naturals,
virtualment inesgotables, ja sigui per la immensa quantitat
d’ energia que contenen o per que son capaces de
regenerar-se per mitjans naturals. Entre les més
renovables es troben la eòlica, geotèrmica, hidroelèctrica,
mar motriu solar, ona motriu, biomassa i biocarburants
El Girasol, es la icona de les energies renovables, degut al
seu alt aprofitament de la llum solar i a la seva semblança
al sol.
Especificacions La instal·lació de energies renovables serà capaç de proporcionar la energia suficient a tots els
elements que composen l’ instal·lació de la finca.
La següent taula recull els components i reflexa el seu consum:
Potencia elèctrica instal·lada
Element Unitats Consum per unitat Consum
Detectors infrarojos 2
600mW 1200mw
Sirena amb llum 1 6W 6W
Sonda 13 0.0125W 0.1625W
Electrovàlvula 4 5W 20W
Pastor elèctric 1 8W 8W
Menjadora 1 5W 5W
Conjunt PCBs 1 10W 10W
46
Els elements de l’ instal·lació, no estaran funcionant 24h al dia. Per poder ajustar la instal·lació
al consum exacte, cal aplicar un coeficient de simultaneïtat. El coeficient variarà en cada
element anirà degut a que aquest es definirà en funció de les hores per dia que el element
estigui consumint.
Element Potencia (W/h)
Hores funcionant/dia
Energia diària (W·h)/dia
Detectors infrarojos 0.6 24 14.4
Sirena amb llum 6 0.1 0.6
Electrovàlvules 20 0.2 4
Sonda 0.1625 24 3.9
Pastor elèctric 8 24 192
Menjadora 5 24 120
Conjunt PCBs 10 24 240
total 574.9
47
Estudi de mercat del sistemes de generació d’ energia.
La millor opció es un sistema híbrid, on influirien diferents formes ge generar energia.
Per exemple, si la instal·lació estigues dotada de aerogeneradors i places solars, si hi ha vent
recollirien la energia eòlica i/o si hi ha sol, recollirien l’energia del sol. El problema d’ aquesta
selecció es que el pressupost es molt elevat i no s’ ajusta a les especificacions del client.
De les tecnologies trobades, s’ han escollit 2 opcions per ser, les que més s’ adapten a l’
especificació
48
Energia eòlica
La energia eòlica es la obtinguda del vent, s’ encarrega avui en dia de un 3% de l ‘ energia
generada al nostre planeta . Es un dels recursos energètics més antics, explotats per l’ esser
humà y es a dia d’ avui, la més madura i eficient de totes les energies renovables. EL terme
eòlic, prové del llatí, a eòlics, pertinent o relatiu a Eolo, deu dels vents de la mitologia grega.
Consisteix en convertir la energia
que produeix el moviment de les
pales d’ un aerogenerador
impulsades per el vent en energia
elèctrica.
No contamina, es inesgotable i
redueix l ‘ us de combustibles fòssils,
origen de les emissions d’efecte
hivernacle que causa el escalfament
global.
Al mercat, un aerogenerador, capes de proporcionar uns 24V i 1500W te un preu al voltant
dels 900€.
49
Per poder administrar la energia que subministra qualsevol generador, en aquest cas el
aerogenerador, cal un regulador híbrid que ronda es 200€. Aquest dispositiu electrònic
s’encarrega de gestionar l ‘ energia, de manera que si es genera i no es consumeix, aquest guia
l ‘ energia cap a les bateries, i si es consumeix, guia l’ energia cap al consum.
Per poder emmagatzemar l ‘ energia el sistema requereix de bateries. Per poder determinar
quina bateria es requereix cal fer un càlcul més específic que es realitzarà un cop tria
Seguidament , hi ha una taula que reflexa les avantatges e inconvenients d’una instal·lació d’
aquest tipus.
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Energia renovable e inesgotable
• No contamina
• Redueix l’ us de combustibles fòssils
• Contribueix al desenvolupament sostenible
• Infraestructura
• L’ ubicació de la finca no disposa de molt vent .
• Molt difícil planificació
• Manteniment complicat a nivell usuari
50
Energia solar fotovoltaica
La energia solar fotovoltaica es una font d’ energia que produeix electricitat d’ origen
renovable, obtinguda directament de la radiació solar ( energia procedent del sol en forma de
ones electró magnètiques) mitjançant un dispositiu semiconductor, denominat, cèl·lula
fotovoltaica.
El cost de les instal·lacions fotovoltaiques era molt elevat, però a anat disminuint. De la
mateixa manera, tecnològicament, ha anat evolucionant, millorant la irradiància ( densitat de
potencia incident en una superfície o la energia incident per unitat de temps ui unitat de
superfície, es mesura en KW/��). Un altre definició important a tenir en compte a l’ hora de
dissenyar una instal·lació d’ aquest tipus, es la Irradiació, que es l ‘ energia incident en una
superfície per unitat de superfície al llarg de un cert període de tems MJ/�� o KWh/��.
El rendiment dels panells fotovoltaics varia en funció de si aquests estan compostos per
cèl·lules monocristal·lines, policristal·lines o amorfes. El rendiment de les primeres pot arribar
al 22% mentre que el de les últimes no pot arribar al 10%, en vanvi el seu preu i pes es mol
inferior.
De la mateixa manera que el aerogenerador, aquesta instal·lació també requerirà de
l‘acumulador ( associació elèctrica de bateries). En el cas de que es requereixi corrent alterna,
es necessitaria un inversor el qual passaria la corrent continua a alterna.
AVANTATGES INCONVENIENTS
• Energia renovable e inesgotable
• No contamina
• Redueix l’ us de combustibles fòssils
• Contribueix al desenvolupament sostenible
• Infraestructura
• L’ ubicació de la finca no disposa de molt vent .
• Molt difícil planificació
• Manteniment complicat a nivell usuari
51
Criteris de selecció
De les diferents opcions de sistemes De generació d’ energia del mercat, s’ha fet una valoració
i s’han escollit les esmentades prèviament, per ser les que més s’adaptaven a les necessitats
dels client.
Un cop exposades les dos opcions, s’ ha creat una taula a partir dels criteris del client per
determinar quina serà l’adequada.
CRITERIS DEL CLIENT PES PERCENTATGE
Cost 40 %
Generació 20 %
Complexitat 5 %
Temps disseny, muntatge i programació 5 %
Situació 30 %
En la següent taula s’avalua amb una puntuació del 0 al 10 cada una de les tres opcions
OPCIÓ/ CRITERI Cost Generació Complexitat TEMPS Situació
Energia solar
fotovoltaica 7 5 6 7
8
Energia eòlica 7 7 7 7 5
La següent taula ens mostra el resultat final aplicant la ponderació de cada criteri a cada opció
per tal de determinar la opció més adequada.
Situació fa referencia a com s’adapta el sistema de generació al punt geogràfic on s’
implementa.
OPCIÓ PUNTUACIÓ PONDERADA
Energia solar fotovoltaica 6.85
Energia eòlica 6.4
52
VALORACIÓ
Un cop valorades les opcions, podem observar que la opció més viable segons els
requeriments de la instal·lació i els criteris del client, és implementa un sistema de generació
d’energia, aprofitant l ‘energia del sol. La opció de utilitzar aerogeneradors per generar
energia, no acabava de fer el pes al client, ja que aquest demanava que l’ instal·lació en
cas que fos necessari es pogués transportar. Tot i que no es molt còmode transportar
la instal·lació solar fotovoltaica, en el cas que fos necessari, seria un pel més senzilla de
transportar que la eòlica. Tot i que els aerogenerador, generen una quantitat d’energia
superior ( entre 700 i 1500W per unitat ). Les condicions del emplaçament no
acompanyen, degut a que no es va trobar ningun punt dins de la finca on obtinguesim
vent necessari com per aprofitar dit sistema.
Per tant l’ opció que més adient, és la de realitzar el sistema de generació d’ energia
fotovoltaica, ja que L’ ubicació de la finca permet aprofitar el sol des de diferents punts
de la mateixa, i per la poca energia que es requereix es ideal, ja que amb un sol mòdul
serem capaços d’ abastir l’ energia necessària.
53
Panell Solar
Una placa solar o panell solar, es un dispositiu que transforma la radiació solar en energia
elèctrica.
Hi ha de dos tipus.
Placa solar Panell tèrmic
Un genera energia elèctrica i l’ altre genera energia tèrmica
N’ hi ha de varies magnituds podrien carregar un mòbil i també podrien generar energia per una ciutat sencera
Per adaptar-nos be a les especificacions i no generar de mes o de menys es realitzen els següents càlculs .
Per calcular l’ energia per dia tindrem que tenir en compte els següents rendiments.
- η cable = 97 %, -η bateria = 90 %
- η mòdul= 90 %.
7���8��9%5 =574.9= · ℎ
0.9 · 0.9 · 0.97= 731.7= · ℎ
Un cop obtinguda l’ energia per dia ja podem saber la potencia màxima, tenint en compte que
les hores pico solar a Catalunya son 5.
�(5? = 7���8��9%5 · (ηA5&3BB
· ℎ��): = 162.6=
En aquet cas la potencia màxima es calcula de manera que la instal·lació subministri energia
durant 3 dies i s’ emmagatzemi durant 7.
�(5? = 162.6 = · 2 ���� �� ��������8�
7 ���� �� �����8� = 46.5 =
Es recomanable sobredimensionar la potencia per l’ elecció del mòdul però no mes d’un 20%.
�(5? = 46.5= · 1.2 = 55.75=
54
El panell s’ escollirà en funció de l’ energia consumida per tant haurem de multiplicar per 2
dies.
�D0& = 55.75= · 2���� = 114.5=
En funció de la potencia consumida fem una recerca al mercat.
Arribant a la conclusió de que el model que més s’adapta a l’ especificació es el Panell solar
EXION de la marca DPSolar exiom victron erengy capaç de proporcionar fins a 150W a 12V.
55
EXION DPSolar victron energy 150W/12V
Característiques tècniques
- Màxim voltatge 19.11V
- Intensitat màxima 7.85A
- V en circuit obert 22.6V
- Corrent de cc 8.85A
- Pes 12kg
- NOCT 47ªC 2ºC
(nominal operation cell temperature)
- Mesures 1482x676x40mm
Per determinar el número de mòduls, tindrem en compte la potencia màxima total i la
potencia del panell.
E����� A5&3BB4 =�(5?
�F5&3BB
=56=
150== 0.37
Com que no podem agafar el panell i partir-lo en 3 troços, i agafar un de menys rang
no ens generaria ningun estalvi, amb un sol en tindrem suficient per abastir d’ energia
la isnstal·lació.
56
Bateries
Una bateria es una font de tensió continua, fornada per un conjunt de gots electroquímics
interconnectats.
L’ autonomia del sistema, ha de coincidir amb la de l’ especificació. EN aquest cas les bateries
hauran de ser capaces de subministrar energia a l’ instal·lació, en el cas de que les cèl·lules
fotovoltaiques no generin energia durant 2 dies
La autonomia del sistema serà de 2 dies.
-La capacitat mínima requerida per les bateries
������ �� ������� �� 2 ���� =�9%34·"G H·I
!�J= 96.7�A·h
Per calcular la capacitat de les bateries, s’ haurà de tindre en compte els rendiments dels
elements que composen l’ instal·lació.
Dades:
- η cable = 97 %, -η bateria = 90 %
-Mòduls de 3,7 A (15 V), η mòdul= 90 %. -Considerar 5 HPS mínim durant l’estiu.
KL5M32%34 =K����� ����N
η cable · η batería · η modul=
97 � · ℎ
0,97 · 0,9 · 0,9= 123.5� · ℎ
Per escollir la bateria calculem la intensitat mitja de descarrega de la mateixa.
Tal com s’ observa a la següent fórmula, i intensitat mitja de descàrrega, serà el resultat del
sumatori d’ intensitats per cada un dels seus temps, dividit per el temps total.
-(%M\5 =]^_`
a b^M^
cM^
Element -% =
�
d
�% -%�%
Detectors infrarojos 0.6W/12V = 0.05A 24 1.2
Sirena amb llum 6W/12V = 0.5A 0.1 0.05
Electrovàlvules 20W/12V = 1.7A 0.2 0.34
Sonda 0.1625W/12V = 0.014A
24 0.336
Pastor elèctric 8W/12V = 0.7A 24 16.8
57
Menjadora 5W/12V = 0.42A 24 10.08
Conjunt PCBs 10W/12W = 0.83A 24 19.2
total 190.47A·h
e�% = 24 + 0.1 + 0.2 + 24 + 24 + 24 + 24 = 120.3 ℎ
-(%M\5 =190.5� · ℎ
120.3ℎ= 1.6�
K���������f���� �� N� g�� =KL5M32%34
-(%M\5
=123.5� · ℎ
1.6�= 77.2ℎ
Una vegada calculats els valors necessaris per poder escollir la bateria, tenint en compte que
aquesta ha de ser capaç de proporcionar un mínim de 78Ah. Ens posem en contacte amb
Damia solar empresa la especialitzada en el sector la qual ens assessora.
Les bateries i acumuladors de cicle profund especialment fabricades per insal·lacións solars
fotovoltaiques.
Gracies al seu elevat nivell de descarrega permeten
una vida útil molt superior a les bateries solars
convencionals. Damia Solar ofereix des de les bateries
més econòmiques nombrades monoblock, passant per
les intermitges de tipus bateria AGM i gel, i finalment
les bateries estacionaries; TOPzs, OPzS y TOPzV, las de
miller qualitat i duradores del mercat.
De tots els tipus mencionats
Damia solar degut a que el nostre consum, ens aconsella adquirir una bateria solar de tipus
monoblock àcid, degut a que són les bateries de descarrega profunda més econòmiques del
mercat. Son de baix manteniment i ofereixen una llarga vida útil.
58
Definitivament, relació qualitat preu, escollim l’ acumulador monoblock de cicle profund
TAB115Ah ideal per instal·lacions solars de petites dimensions.
Acumulador monobloc de cicle profund TAB 115Ah
Es tracta d’ una bateria de 115Ah de la marca TAB, tipus monoblock de cicle profund de plom
àcid obert. Dissenyades per instal·lacions solars de petites dimensions i que no requereixin una
capacitat alta de carrega.
Característiques tècniques.
Voltatge: 12V.
Tipus de bateria: Solar Monoblock.
Baix manteniment.
Placa de separació entre celes reforçades .
Baixa auto descarrega.
Baixa corrent de flotació.
Terminals de bateria en plom.
Fabricades d’ acord amb la certificació ISO 9002 i complint les normatives CE i UL.
Recipient de material ABS resistent al fic.
Garantia de 2 anys.
59
Regulador
Els reguladors de carrega son un de aquests elements que tenen que ser ben escollits i
seleccionats per el correcte funcionament de la nostre instal·lació fotovoltàica, així com saber
el treball que aquests permeten per així assegurar-nos una elecció perfecte.
El criteri d’ elecció es basa a part del preu, en la intensitat de consum, la potencia, protecció
que ofereix a l ‘instal·lació i del feedback que ofereix al usuari.
Es molt important diferenciar aquests 2 grups de reguladors
Tot i que els 2 son similars ( bloquejar corrent i prevenir sobrecàrregues )
Controladors PWM Reguladors MPPT
• Economics
• Refrigeració de calor pasiba
• No es pot incrementar l’ instal·lació
• Tamany reduit
• Costosos
• Potencial de increment
• Son molt grans
En la seguent imatge podem veure diferents preus, diferents opcions de feedback amb l’ usuari
(Pantalles, Leeds), diferents refrigeracions, diferents intensitat de consum...
60
Un cop finalitzada la recerca, escollim el següent regulador degut a que es el que més s’ adapta
a la instal·lació de la finca ja que es el més econòmic que s’ ha trobat i que sigui capaç de
gestionar la nostre corrent.
Regulador de carga Steca Solsum 8.8F8F 12/24V
Es un del reguladors de carrega més utilitzats en els
sistemes solar Home. Es especialment adequat per
aplicacions amb una potencia de fins a 240W amb un
rang de potencia de fins a 10A i amb una commutació
automàtica de 12V o 24V, es econòmic i perfecte per
la nostre aplicació.
La placa de circuits es troba protegida electrònicament
per complet i, gracies a la Interface d’ usuari amb LED, es possible llegir el estat de la bateria en
tot moment i amb facilitat. Els terminals dissenyats àmpliament , permeten una connexió
senzilla entre els panells solars, la bateria y el consumidor. El Steca Solsum F funciona com
regulador sèrie per modulació de duració de impulsos d’ energia eficient.
Característiques:
• Regulador sèrie.
• Regulació de tensió .
• Regulació automàtica de tensió .
• Desconnexió de la carrega en funció de la corrent .
• Reconnexió automàtica del consumidor.
• Compensació de temperatura.
• Presa de terra en un o varis terminals positius o nomes un dels terminals negatius.
Funcions electròniques.
• Protecció contra sobrecarregues
• Protecció contra descarrega total.
• Protecció contra polaritat inversa dels modus, la carrega i les bateries.
• Fusible electrònic automàtic.
• Protecció contra sobre tensió d’ entrada al mòdul .
• Protecció sobre corrent inversa per la nit.
61
Indicacions
• Display Led Multifuncional.
• LED de diferents colors
• 4 LED indiquen els estats de funcionament , estat de carrega i aviso de falla.
Certificats
• Conforme amb els estats europeus (CE)
• Conforme a RoHS
• Desenvolupat a Alemanya
• Fabricat conforme la ISO 90001 e ISO 14001
62
Descripció del funcionament de l’ instal·lació solar fotovoltaica.
El sol entrega energia (radiació solar en
forma de ones electromagnètiques)
El panell solar capta l' energia solar
i la transforma en energia electrica
El regulador agafa la energia elèctrica i la distribueix entre les bateries i la carrega, també protegeix als
panells conta els reotorns
Regulador
Els acumuladors seran els encarregats d’ emmagatzemar l’
energia en el cas que no s’ estigui consumint
La carrega sera un punt de llum a on
podrem connectar la instal·lació
63
Pressupost de l’ instal·lació solar fotovoltaica
64
Càlcul Orientació En el punt on es troba la finca situat Sant Esteve Sesrovires amb longitud 41.486890 i latitud
1.879379.
Càlcul de l’ angle:
http://www.ebay.es/itm/like/151943238090?lpid=115&chn=ps
http://revosolar.com/solar-shop/es/aerogeneradores/304-regulador-hibrido-wind-solar-
1000.html
http://www.enair.es/aerogenerador/modelo_3_5
http://twenergy.com/a/desventajas-de-la-energia-eolica-477
http://elmundoenergiaytu.esy.es/Energ%C3%ADa-Solar-1/
http://www.damiasolar.com/productos/bateria_solar/bateria-estacionaria-midac-msp-c100-de-456ah_da0482_121
Programació
Annexos
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//DECLARACIO DE VARIABLES ALARMA
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int Talarma = 1; // Temps durant el que l'alarma sona a partir de l'activació
int T1h; // Temps (Hora) en el que l'alarma s'ha activat
int T1m; // Temps (minut) en el que l'alarma s'ha activat
int T1d; Temps (DIA) en el que l'alarma s'ha activat
int T1M; Temps (MES) en el que l'alarma s'ha activat
int T1a; Temps (ANY) en el que l'alarma s'ha activat
byte AlarmaDetecta = LOW; // 1- Quan detecta / 0 - Quan deixa de sonar
byte AlarmaActivada = HIGH; // Activació manual de l'alarma (scada)
65
const int Alarma = 5; (Sortida alarma)
AL SET UP DEFINICIO INICIAL DEL TEMPS
attachInterrupt(1, Interrupcio_Alarma, RISING);
setTime(22,00,00,03,03,2016); // Les 22:00:00 del dia 3 de Març de 2016
void loop() {
time_t t = now(); // Definició del temps actual QUE ES VA ACTUALITZANT
Hora = hour(t);
Minuts = minute(t);
Segons = second(t);
Dia = day(t);
Mes = month(t);
Any = year(t);
SistemaAlarma();
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//ALARMA
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SistemaAlarma(){
if (AlarmaDetecta == HIGH && AlarmaActivada == HIGH && Minuts > T1m+Talarma){ // PARAR ALARMA
digitalWrite( Alarma , LOW);
AlarmaDetecta = LOW ;
Serial.print ("L'alarma ha sonat a les ");
Serial.print(+ " ") ;
Serial.print (T1h);
Serial.print(+ ":") ;
Serial.print (T1m);
Serial.println ("");
myFile = SD.open("test.txt", FILE_WRITE);
if (myFile){
myFile.print ("L'alarma ha sonat a les ");
myFile.print(+ " ") ;
myFile.print (T1h);
myFile.print(+ ":") ;
myFile.print (T1m);
myFile.print (+ " ");
myFile.print ("del ");
myFile.print(+ " ") ;
myFile.print (T1d);
myFile.print (" / ");
myFile.print (T1M);
}
myFile.close();
}
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// INTERRUPCIO ALARMA
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
66
void Interrupcio_Alarma() {
if ( millis() > T0 + 250) {
contador++ ;
T0 = millis();
if (AlarmaActivada == HIGH) {
digitalWrite( Alarma , HIGH);
T1h = Hora;
T1m = Minuts;
T1d = Dia;
T1M = Mes;
T1a = Any;
AlarmaDetecta = HIGH;
}
}
}
Programació
Enllaços.
http://www.whiledev.com/como-ejecutar-codigo-javascript-en-arduino
http://gort.io/documentation/getting_started/downloads/
http://projects.sindrelindstad.com/how-to-led-arduino-php-proc/
http://www.prometec.net/etherswitch/
Sistema de reg
Enllaços
http://www.miniinthebox.com/es/modulo-ds3231-alta-precision-de-reloj-en-tiempo-real-
azul-3-3-5-5v_p4536384.html?pos=ultimately_buy_3&prm=2.3.5.0
67
https://www.youtube.com/watch?v=pRDdMsQaVw0
http://es.aliexpress.com/item/12V-DC-1-2-Plastic-Solenoid-Water-Valve-N-C-Normally-
Closed/32293692646.html?detailNewVersion=2&spm=2114.10010408.1000023.8.ifsSB5
http://www.leroymerlin.es/fp/12166385/codo-20-
mm?idCatPadre=10611&pathFamilaFicha=500607
http://www.leroymerlin.es/fp/12166756/te-de-bocas-iguales-20-
mm?idCatPadre=10611&pathFamilaFicha=500607
http://www.leroymerlin.es/fp/17114664/tubo-de-polietileno-10-m-20-
mm?idCatPadre=10611&pathFamilaFicha=500607
http://www.ebay.es/itm/Modulo-sensor-de-humedad-del-suelo-tierra-higrometro-para-
suelos-raspberry-
pi/221769844159?_trksid=p2141725.c100338.m3726&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3D
SIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D20150313114020%26meid%3D24f67f32932c494782b9ea866
90777ed%26pid%3D100338%26rk%3D2%26rkt%3D10%26sd%3D231798423364
http://robotstyles.blogspot.com.es/2014/07/que-me-mojo-sensor-de-humedad-en-suelo.html
http://www.hogarmania.com/bricolaje/tareas/fontaneria/201406/instalar-riego-automatico-
jardin-25019.html
https://www.youtube.com/watch?v=nQsiDA8aj9Y
https://es.wikipedia.org/wiki/Riego_por_goteo
http://es.slideshare.net/csemidei/sistemas-de-riego-presentation?next_slideshow=1
http://www.gardencenterejea.com/entrada.php/el-riego-subterraneo/175/12
http://es.slideshare.net/ayanami23/sistemas-de-riego-12185335
68
Programa
Creem una variable amb el nom de “const int SensorHumitat” assignada al pin A1 (
entrada analògica número 1 del arduino) la qual, serà una constant de tipus enter, que
valdrà el valor que tingui el pin d’entrada analògica, on connectarem la sonda
encarregada de llegir la conductivitat de la terra, a partir de la qual es determinarà la
humitat, Assignant-li el pin A1 ( entrada analògica número 1 del arduino).
const int SensorHumitat = A1; // Pin entrada sensor humitat (Entrada analògica A1)
Creem la variable entera “LecturaHumitat” que serà la variable que contindrà el valor
de 0 a 1023, i la inicialitzem.
int LecturaHumitat = 0; // Lectura sensor humitat (Inicialitzo variable a 0)
Després tenim la variable int lectura escalada, que servirà per mostrar un valor escalat
de 0 a 100 a través de la pantalla que controlada per l’ usuari.
int LecturaHumitatescalada = 0; // Humitat escalada entre 0-100 en comptes d'entre
0 i 1023
La variable int HumitatReg, el usuari, modificarà el seu valor a traves del programa,
decidint així, a partir de quin percentatge d’ humitat, es vol regar.
int HumitatReg = 50; // Valor d'humitat a partir del qual es rega 0-100
El usuari podrà a través de la pantalla, triar i modificar el valor del temps, el qual
s’emmagatzemarà en aquestes variables.
byte Tev1 = 01 ; // Temps en minuts que la vàlvula ev1 està oberta
byte Tev2 = 02 ; // Temps en minuts que la vàlvula ev2 està oberta
byte Tev3 = 03 ; // Temps en minuts que la vàlvula ev3 està oberta
byte Tev4 = 04 ; // Temps en minuts que la vàlvula ev4 està oberta
Aquest temps començarà a contar a partir del valor que li assignem a la següent
variable, en aquest cas, començarà a regar a les nou de la nit.
byte Horareg = 21 ; // Hora a la que es vol començar a regar
Per poder regar en mode manual, qualsevol de les 4 zones, farem servir les següents
variables.
byte RegManual1 = HIGH; // Reg manual zona 1
byte RegManual2 = HIGH; // Reg manual zona 2
byte RegManual3 = HIGH; // Reg manual zona 3
69
byte RegManual4 = HIGH; // Reg manual zona 4
Aquestes senyals es guardaran a les següents variables del programa.
int SensorDalt1 = 0; // Lectura Sensor Dalt dipòsit 1
int SensorMig1 = 0; // Lectura Sensor Mig dipòsit 1
int SensorBaix1 = 0; // Lectura Sensor Baix dipòsit 1
int SensorDalt2 = 0; // Lectura Sensor Dalt dipòsit 2
int SensorMig2 = 0; // Lectura Sensor Mig dipòsit 2
int SensorBaix2 = 0; // Lectura Sensor Baix dipòsit 2
int SensorDalt3 = 0; // Lectura Sensor Dalt dipòsit 3
int SensorMig3 = 0; // Lectura Sensor Mig dipòsit 3
int SensorBaix3 = 0; // Lectura Sensor Baix dipòsit 3
int SensorDalt4 = 0; // Lectura Sensor Dalt dipòsit 4
int SensorMig4 = 0; // Lectura Sensor Mig dipòsit 4
int SensorBaix4 = 0; // Lectura Sensor Baix dipòsit 4
I entraran al programa a través dels pins assignats a les següents variables.
const int SD1 = 7; // Pin entrada sensor Dalt dipòsit 1
const int SMi1 = 6; // Pin entrada sensor Mig dipòsit 1
const int SB1 = 5; // Pin entrada sensor Baix dipòsit 1
const int SD2 = 25; // Pin entrada sensor Dalt dipòsit 2
const int SMi2 = 26; // Pin entrada sensor Mig dipòsit 2
const int SB2 = 27; // Pin entrada sensor Baix dipòsit 2
const int SD3 = 28; // Pin entrada sensor Dalt dipòsit 3
const int SMi3 = 29; // Pin entrada sensor Mig dipòsit 3
const int SB3 = 30; // Pin entrada sensor Baix dipòsit 3
const int SD4 = 31; // Pin entrada sensor Dalt dipòsit 4
const int SMi4 = 32; // Pin entrada sensor Mig dipòsit 4
const int SB4 = 33; // Pin entrada sensor Baix dipòsit 4
70
Les senyals nivell alt, mig i baix, es faran servir per poder indicar a través d’ un SCADA el estat
dels dipòsits, la senyal de baix nivell, a part de servir per el SCADA, es farà servir per impedir la
senyal d’ apertura de la vàlvula en el cas que el dipòsit estigui buit. Les següents variables
serviran per poder realitzar aquestes funcions.
byte Diposit1ple = LOW;
byte Diposit1mig = LOW;
byte Diposit1minim = LOW;
byte Diposit1buit = LOW;
byte Diposit2ple = LOW;
byte Diposit2mig = LOW;
byte Diposit2minim = LOW;
byte Diposit2buit = LOW;
byte Diposit3mig = LOW;
byte Diposit3minim = LOW;
byte Diposit3buit = LOW;
byte Diposit4ple = LOW;
byte Diposit4mig = LOW;
byte Diposit4minim = LOW;
byte Diposit4buit = LOW;
void loop() {
SistemaReg();
}
void SistemaReg(){
Primer de tot, el programa realitza la lectura de totes entrades
Entrades dels sensors situats als dipòsits.
SensorDalt1 = digitalRead(SD1);
71
SensorMig1 = digitalRead(SMi1);
SensorBaix1 = digitalRead(SB1);
SensorDalt2 = digitalRead(SD2);
SensorMig2 = digitalRead(SMi2);
SensorBaix2 = digitalRead(SB2);
SensorDalt3 = digitalRead(SD3);
SensorMig3 = digitalRead(SMi3);
SensorBaix3 = digitalRead(SB3);
SensorDalt4 = digitalRead(SD4);
SensorMig4 = digitalRead(SMi4);
SensorBaix4 = digitalRead(SB4);
Llegeix el valor que analògic que entra pel pin assignat a la variable “SensorHumitat”, i el posa
dins de la variable, LecturaHumitat.
LecturaHumitat = analogRead(SensorHumitat);
Escala la variable per tenir un valor compres entre 0 i 100
LecturaHumitatescalada = 102.3-(LecturaHumitat /10);
NivellDiposits(); En funció dels sensors que detecten modifica l'estat de les variables, em diu a quin nivell es troba cada dipòsit
RegManual();
RegAutomatic();
}
El usuari, selecciona la zona que vol regar, modificant el valor de la variable lògica RegManual.
Un cop enviada la senyal de que el usuari vol regar la zona, el programa comprova que el
dipòsits no estiguin buits, a partir del valor lògic que entreguin els sensors situats a les parts
baixes dels dipòsits ( si detecta es que hi ha aigua al dipòsit ) . Un cop comprovats, modifica el
estat de la sortida assignada a la variable digital, obrint així, la electrovàlvula i permeten el reg.
void RegManual(){
72
if ( RegManual1 == HIGH && Diposit1buit == LOW){
digitalWrite( Ev1 , HIGH);
}
if ( RegManual2 == HIGH && Diposit2buit == LOW){
digitalWrite( Ev2 , HIGH);
}
if ( RegManual3 == HIGH && Diposit3buit == LOW){
digitalWrite( Ev3 , HIGH);
}
if ( RegManual4 == HIGH && Diposit4buit == LOW){
digitalWrite( Ev4 , HIGH);
}
}
Aquesta part del programa serveix per saber el estat dels dipòsits.
Si els 3 sensors estan detectant aigua.
void NivellDiposits(){
if ( SensorDalt1 == HIGH && SensorMig1 == HIGH &&
SensorBaix1 == HIGH){
Diposit1ple = HIGH;
Diposit1mig = LOW;
Diposit1minim = LOW;
Diposit1buit = LOW;
}
Posa la variable dipòsit ple en alt, que servirà per
indicar que el dipòsit està ple.
Aquesta acció es repetirà 4 vegades, degut a que tenim 4 dipòsits, el numero que acompanya a
les variables, indica a quin dipòsit pertany.
if ( SensorDalt2 == HIGH && SensorMig2 == HIGH && SensorBaix2 == HIGH){
73
Diposit2ple = HIGH;
Diposit2mig = LOW;
Diposit2minim = LOW;
Diposit2buit = LOW;
}
if ( SensorDalt3 == HIGH && SensorMig3 == HIGH && SensorBaix3 == HIGH){
Diposit3ple = HIGH;
Diposit3mig = LOW;
Diposit3minim = LOW;
Diposit3buit = LOW;
}
if ( SensorDalt4 == HIGH && SensorMig4 == HIGH && SensorBaix4 == HIGH){
Diposit4ple = HIGH;
Diposit4mig = LOW;
Diposit4minim = LOW;
Diposit4buit = LOW;
}
De la mateixa manera, s’ entén que si només hi han dos sensors detectant.
Caldrà posar en alt, la variable que indicarà, que el
dipòsit es troba per sobra de la meitat de la seva
capacitat.
if ( SensorDalt1 == LOW && SensorMig1 == HIGH &&
SensorBaix1 == HIGH){
Diposit1ple = LOW;
Diposit1mig = HIGH;
Diposit1minim = LOW;
Diposit1buit = LOW;
}
74
També posarem en baix les variables que corresponen a indicar que el dipòsit és troba en la
seva màxima o mínima capacitat.
if ( SensorDalt2 == LOW && SensorMig2 == HIGH && SensorBaix2 == HIGH){
Diposit2ple = LOW;
Diposit2mig = HIGH;
Diposit2minim = LOW;
Diposit2buit = LOW;
}
if ( SensorDalt3 == LOW && SensorMig3 == HIGH && SensorBaix3 == HIGH){
Diposit3ple = LOW;
Diposit3mig = HIGH;
Diposit3minim = LOW;
Diposit3buit = LOW;
}
if ( SensorDalt3 == LOW && SensorMig3 == HIGH && SensorBaix3 == HIGH){
Diposit4ple = LOW;
Diposit4mig = HIGH;
Diposit4minim = LOW;
Diposit4buit = LOW;
}
Com es d’ esperar ara es posarà en alt, la variable que indica que els dipòsits estan al mínim de
la seva capacitat.
Per poder activar-la, la condició es que només hi hagi
un sensor detectant.
if ( SensorDalt1 == LOW && SensorMig1 == LOW && SensorBaix1
== HIGH){
Diposit1ple = LOW;
Diposit1mig = LOW;
Diposit1minim = HIGH;
Diposit1buit = LOW;
}
if ( SensorDalt2 == LOW && SensorMig2 == LOW && SensorBaix2 == HIGH){
Diposit2ple = LOW;
Diposit2mig = LOW;
75
Diposit2minim = HIGH;
Diposit2buit = LOW;
}
if ( SensorDalt3 == LOW && SensorMig3 == LOW && SensorBaix3 == HIGH){
Diposit3ple = LOW;
Diposit3mig = LOW;
Diposit3minim = HIGH;
Diposit3buit = LOW;
}
if ( SensorDalt4 == LOW && SensorMig4 == LOW && SensorBaix4 == HIGH){
Diposit4ple = LOW;
Diposit4mig = LOW;
Diposit4minim = HIGH;
Diposit4buit = LOW;
}
Per últim, ens queda modificar, el estat de la variable, que indica que el dipòsit esta buit, en
alt. Posant la resta de variables del estat del dipòsit en baix.
La condició en aquest cas, es que no detecti,
ningun dels 3 sensors.
if ( SensorDalt1 == LOW && SensorMig1 == LOW &&
SensorBaix1 == LOW){
Diposit1ple = LOW;
Diposit1mig = LOW;
Diposit1minim = LOW;
Diposit1buit = HIGH;
}
if ( SensorDalt2 == LOW && SensorMig2 == LOW && SensorBaix2 == LOW){
Diposit2ple = LOW;
Diposit2mig = LOW;
Diposit2minim = LOW;
Diposit2buit = HIGH;
}
if ( SensorDalt3 == LOW && SensorMig3 == LOW && SensorBaix3 == LOW){
Diposit3ple = LOW;
Diposit3mig = LOW;
76
Diposit3minim = LOW;
Diposit3buit = HIGH;
}
if ( SensorDalt4 == LOW && SensorMig4 == LOW && SensorBaix4 == LOW){
Diposit4ple = LOW;
Diposit4mig = LOW;
Diposit4minim = LOW;
Diposit4buit = HIGH;
}
}
Si l’usuari selecciona el mode automàtic, el programa comprovarà que la hora, sigui la mateixa
que la que el usuari ha assignat a la variable Horareg, a través de l’ SCADA.
void RegAutomatic() {
if (Hora == Horareg){
Si es compleix la condició mencionada anteriorment, el programa obrirà la electrovàlvula,
posant la sortida Ev1 en alt, i enviant la senyal de control des del pin de sortida, fins a la EV.
Sempre i quant es compleixin las següents condicions:
77
- Els minuts transcorreguts siguin inferiors al temps que ha assignat l’ usuari, a la
variable Tev1 ( temps que es vol regar la zona 1).
-La zona 1 esta activada, per tant es vol regar.
-El dipòsit 1 no estigui buit, de manera que els sensors situats a les parts de baix dels
dipòsits, estan detectant aigua.
if (LecturaHumitatescalada < HumitatReg){
if ( Minuts < Tev1 && Zona1 == HIGH && Diposit1buit == LOW){ // sensor nivell baix1 no detecta aigua i
zona 1 activa
digitalWrite( Ev1 , HIGH);
}
Si no es així, posa la sortida Ev1 a nivell baix de manera que la Ev1 quedi tancada, impedint el
pas de l’ aigua.
else{
digitalWrite( Ev1 , LOW);
}
Les 3 electrovàlvules restants funcionaran de la mateixa manera.
if ( Minuts < Tev2 && Zona2 == HIGH && Diposit2buit == LOW){ // sensor nivell baix2 no detecta aigua i zona
1 activa
digitalWrite( Ev2 , HIGH);
}
else{
digitalWrite( Ev2 , LOW);
}
if ( Minuts < Tev3 && Zona3 == HIGH && Diposit3buit == LOW){// sensor nivell baix3 no detecta aigua i
zona 1 activa
digitalWrite( Ev3 , HIGH);
}
else{
digitalWrite( Ev3 , LOW);
}
78
Sistema d’ alarmes
Plànol elèctric sistema d’ alarmes
79
Enllaços
http://www.ilevante.com/2-detectores-de-rayos-infrarrojos-distancia-exterior-20m-interior-
60m?utm_source=merchant_center&utm_medium=cpc&utm_term=shopping&utm_campaign
=GoogleShopping&gclid=CjwKEAiA8qG1BRDz0tmK0pufw3QSJACfn6olKObM5lLvOf4f0S5vCQhu
TdJFOarMwuyJa3uR0FlbqhoCWjTw_wcB
http://www.ebay.es/itm/12V-Sistemas-Seguridad-Sirena-Alarma-Cable-Emergencia-Policia-
Luz-Rojo-
Tornillo/351087224790?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222007%26al
go%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D20140620091323%26meid%3Dd90b57cb8037477bab
0534580ede3d59%26pid%3D100005%26rk%3D4%26rkt%3D6%26sd%3D281797894709
Generació d’ energia
Tal i com s’ observa al esquema, l’ instal·lació es molt senzilla un cop fets els càlculs.
Del mòdul sortiran 2 cables que aniran al regulador, i del regulador 2 cables aniran a la bateria
i els altres 2 aniran destinats a la carrega.
80
Enllaços.
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable
http://www.acciona.com/es/energias-renovables/energia-eolica/
http://www.ebay.es/itm/like/151943238090?lpid=115&chn=ps
http://revosolar.com/solar-shop/es/aerogeneradores/304-regulador-hibrido-wind-solar-
1000.html
http://www.enair.es/aerogenerador/modelo_3_5
http://twenergy.com/a/desventajas-de-la-energia-eolica-477
http://elmundoenergiaytu.esy.es/Energ%C3%ADa-Solar-1/
http://www.damiasolar.com/productos/bateria_solar/bateria-estacionaria-midac-
msp-c100-de-456ah_da0482_121
https://ca.wikipedia.org/wiki/Sistema_fotovoltaic
81
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable
http://www.acciona.com/es/energias-renovables/energia-eolica/
http://www.distribucionessolares.es/modulo-solar- policristalino/panel-solar- exiom-
150w12v_1025
http://www.teknosolar.com/steca-solsum-8-8f-8a-12-24v.html
https://autosolar.es/regulador-de-carga
