Diseño de un sistema de control de flujo de aire en un colector solar.

Abstract

El desarrollo de la presente investigación aporta al estudio del secado de cacao a través de colectores solares, siendo el control de flujo necesario para empujar el calor concentrado dentro del colector, debido a esto nace la importancia de mantener un flujo constante al interior del colector, para con ello realizar un análisis mediante curvas características donde se evidencie el comportamiento de la temperatura y el flujo a la salida del colector. En el proyecto se planificó varios factores como es el hecho de no contar con un Controlador Lógico Programable (PLC) por su alto costo, es por eso que se implementó un microcontrolador más accesible tal y como es la tarjeta Arduino Nano, el cual cumple con las mismas condiciones que cualquier otro controlador, para esto el microcontrolador recibe las señales principales tales como: temperatura y flujo de aire, para así realizar un control PID con la variable de flujo de aire, del mismo modo con la ayuda del sensor MAF, que es un tipo de sensor utilizado en la parte automotriz, específicamente en el sistema de admisión, se realiza las lecturas de flujo de aire y de temperatura las cuales proporcionan señales eléctricas de 0 a 5 Voltios permitiendo ingresar datos al microcontrolador como una entrada analógica que a través de una adecuada programación se podrá visualizar el dato del flujo en un LCD. En la presente investigación se implementa una comunicación serial entre microcontroladores, los cuales realizan el control de potencia a través de un teclado y el control PID para determinar el comportamiento de la temperatura a la salida del colector. El método de sintonización del comportamiento del PID se acondiciona empíricamente dando como resultado una estabilización automáticamente a diferente punto de consigna. Mediante el cálculo estadístico del Chi cuadrado se analiza la relación que existe entre las dos variables, de la tal manera se comprueba que si influye considerablemente el flujo másico de aire a la temperatura de salida del colector solar.