Diseño de un sistema hidro-solar y desarrollo de un sistema de adquisición de datos DAQ para temperatura y PH basado en el internet de las cosas (IoT)

Abstract

Las fuentes de energías renovables alternativas, como la geotérmica fotovoltaica, hidráulica y eólicas, etc.… En la actualidad han tenido un gran auge a nivel mundial debido a que las fuentes tradicionales de energía no renovable están siendo agotadas, como por ejemplo aquellos extraídos de combustibles fósiles (carbón, petróleo, etc.), además de que estos generan un grave impacto al ambiente debido a los gases invernadero provocados por su combustión (Vidal, 2006). En consecuencia, esta situación favorece incremento del uso de energías alternativas fotovoltaicas y eólicas en pequeñas escalas de uso doméstico, debido que en algunas zonas rurales el servicio de energía eléctrica presenta fallas y no ofrece un continuo funcionamiento, afectando a diferentes sistemas productivos. Dependientes de alguna fuente de energía. En cuanto a las tareas cotidianas del sistema acuapónico como toma de temperatura, pH, oxigeno, dureza entre otras, son efectuadas de manera manual y sin un registro permanente de sus fluctuaciones, tornándose deficiente el diagnostico de desestabilización de parámetros óptimos para el sistema, dejando en riesgo y producto final. Este proyecto, se genera con el propósito de implementar un sistema acuapónico a escala en la región del Sumapaz a través del diseño y modelado de un sistema acuapónico integrando energías renovables como la fotovoltaica y por efecto termosifón (colector solar), con el fin de mantener el sistema con un suministro adecuado de energía eléctrica constante y regulación de la temperatura adecuada del agua en el sistema acuapónico. La metodología a implementar se dividió en tres fases: la obtención y cálculos necesarios para suministrar energía al sistema; diseño (insumos y materiales básicos) e instalación del sistema acuapónico; y por último, diseño y modelado de un colector solar por efecto termosifón con integración de medidores de temperatura y pH en el circuito acuapónico, para el procesamiento de la información se implementó una tarjeta wemos lolin32 basada en esp32, muy utilizada en aplicaciones basadas en IoT, dicha tarjeta dota al sistema de una integración de adquisición de datos (DAQ) y telemetría vía WIFI, gracias a las características que esta presenta, permite al usuario final tener disposición de la información necesaria en tiempo real mediante una interfaz de usuario web o un aplicativo móvil. Como resultado de este trabajo se espera lograr integrar un colector solar de placa plana pasiva y un sistema de adquisición de datos (DAQ), de temperatura y pH. Debido a las dificultades presentadas por la cuarentena y el cierre de las instituciones educativas se realizó un modelado en 3d del sistema acuapónico y sus respectivas partes de sistema hidro-solar y un desarrollo electrónico del proyecto (Sistema de adquisición de datos DAQ basado en IoT)