Tema: Calefacción solar por aire

Tardarás más en poner el arduino en una cajita con los conectores y que te quede bien que en todo lo demás , jejeje...

Por cierto, en el BricoDepot están ahora de oferta los paneles de policarbonato de 2x1 m, de doble celda (16 mm), a 27 € la pieza...

www.bricodepot.es

Hoy ha hecho sol, asi que de 16 a 17 lo he puesto por fin a medir temperaturas
y orientado al sur.
en principio, me ha subido hasta 60 grados en unos 8 minutos y se ha manatenido estable con maximas de 65 y minimas de 57

como se estaba caldeando, he puesto una manguera de aire (compresor) a 4 kg con unos 6mm de boca. Suficiente para salir aire asi a ojo, como dos ventiladores de ordenador... y la temperatura no ha bajado de 57º.
¡¡ Cada vez falta menos ¡¡¡¡

Midiendo el caudal del sistema de colectores solares de aire



Muy buenas de nuevo...


Como prometí, he vuelto a realizar medidas del caudal de aire. No sé si son del todo exactas, pero al menos, espero que sean bastante aproximadas.



En el siguiente gráfico he indicado dichas medidas, tomadas en distintos puntos de los conductos de aire. Como ya he comentado, estos son de 150 mm. El instrumento empleado ha sido un pequeño anemómetro comprado en ebay. Tiene un orificio de unos 30 mm por el que pasa el aire y mueve una hélice. No sé hasta qué punto son de fiables estos pequeños cacharrillos, pero una idea sí que nos pueden dar, por el poco precio que tienen (unos 9 €).

En el dibujo se explica que la primera medida es la obtenida en el colector de entrada de aire caliente al sótano proveniente del colector. Después de la barra "/" se encuentra la medida obtenida en el mismo sitio pero en la salida de aire frío del sótano hacia el colector.

El resultado es en principio, un poco "discordante", pero tiene su explicación, sobre todo en las medidas en el tubo de salida, o de aire caliente. Como ya habreis visto en las fotos de otros artículos anteriores, a la salida del ventilador se encuentra una curva de 90º, que provoca un "choque" del aire contra ella. Como el tramo hasta llegar al sótano es muy corto, pues este choque se traduce en un flujo muy fuerte en un lado del tubo (como la curva es "a derechas", hay poco flujo "a izquierdas". Así, vemos que por el lado izquierdo las medidas son apreciablemente menores que en el lado derecho.


No ocurre lo mismo en el tubo de entrada de aire frío hacia los colectores, en el que por no existir esta pronunciada curva, las medidas son más homogéneas.


Lo que si es curioso es que las medidas sean distintas en las dos tomas, ya que se hicieron al atardecer, cuando ya no había posibilidad alguna de cambio de temperatura en el aire circulante por los colectores, pues no había sol y por tanto no hay cambio de densidades en el aire...


Aparte de esta salvedad, haciendo medias obtenemos unas velocidades de 4,26 m/segundo en la entrada de aire caliente y de 3,2 m/seg en la salida de aire frío hacia el colector.


Traspasando estos datos a la hoja excel de calculo de rendimientos me dice
que:


Calor específico del aire (Kcal/kg x ºC) 0,24
Masa específica del aire (Kg/m3) 1,18
1 Kcal 0.001163 Kwh
Caudal teorico turbina (m3/h) (CFM) 470 276
Rendimiento final (% del teórico) 58%
Caudal turbina (m3/h) (CFM) 271,00 159
Caudal turbina (m3/m) 4,516666667
Caudal turbina (m3/seg) 0,075277778
Velocidad aire (m/seg) 4,259850823
Inicio: 11:15:00
Fin: 14:38:00
Minutos aprox.: 203
Fin del muestreo con 5 lecturas < 27º

Muestras: 2690
Intervalo(seg): 5
Total Seg: 13450
Total Minutos: 224,17

Q(Kcal)= ce·M·∆t
ce·M (por cada intervalo) 0,105705056
Potencia total introducida (Kcal)(BTU): 6490,79 25755,47
Potencia total introducida (Kw): 7,54
Potencia media (W)(BTU/h): 2019,14 6893,657097
Rendimiento medio (3,60 m2) (W/m2): 560,87
Rendimiento medio (BTU/sq ft): 177,90

Superficie de cada colector (m2)(sq ft) 1,80 19,38
Alto (m) (ft) 2,00 6,56
Ancho (m) (ft) 0,90 2,95
Superficie total (m2)(sq ft) 3,60 38,75


O sea, un rendimiento del 56%, estando el colector en posición totalmente
vertical.


Vamos, como dijo el amigo Soundmuller en el foro de Energía solar:


¡¡¡ tengo un calefactor que me da 2000 W consumiendo 45 W !!!
¿ Alguien puede calcular el COP (*)?


Muy bueno ! Esto es una maravilla...


(*) COP = coefficient of performance (en inglés), coeficiente de rendimiento (en español).

Hola a todos,

Tras finalizar en Noviembre pasado una placa solar de agua caliente (hecha de madera MDF hidrófuga, aislante poliuretano revestido de aluminio Pur-Al, parrilla de 13 tubos de cobre verticales de 12 mm de diámetro y dos tubos horizontales de 22 mm, que en realidad estaba formado por Tes, plancha de cobre, la parrilla+plancha pintadas de negro para superficies no férreas, y cristal extra claro templado y con cantos pulidos), he decidido construirme una placa para calefacción por aire caliente.
Me lo voy a coger con calma, la idea es tenerla toda preparada para el próximo invierno (primeros de noviembre próximo).
Tengo dudas con la madera del cajón, ya que me han dicho que el MDF hidrófugo al final también se hincha si le cae agua encima. Dicen que hay unos tableros "marinos" de resinas fenólicas.
Mi duda principal es respecto del aislante polynum, si aguanta o no las temperaturas alcanzadas dentro de la placa.
Si alguien tiene información al respecto, en concreto Superti, se lo agradecería.
Respecto del cristal, quiero poner una plancha de policarbonato de 2x1,05 m, que ahora está de oferta en BricoDepôt.
Esta la placa la pondría sobre un soporte con ruedas, para poder girarla un poco.
También le pondría posteriormente un circuito Arduino con dos sensores de temperatura para un control automático.

Muchas gracias

P.D.: lo más urgente es saber si el Polynum va a aguantar las temperaturas alcanzadas.

pues segun las especificaciones tiene que aguantar hasta los 100 º
ahora bien... yo he obtado por graparlo, ya que me pareció que debia aguantar mejor que si lo pegaba con cola o cinta de doble cara
por ahora en mis pruebas no he pasado de los 65º, pero claro ha sido solo una prueba de 1 hora.
Me queda, colocar el extractor, y el hermetizado final, bueno y lo del arduino, que ahora mismo estoy probando reles...Manda... me compre un rele S108T02 y encender se encendia, pero no paraba, se ve que este rele, para que desconecte tiene que estar en cero...vamos, que si llegando a cierta temperatura tenia que pararse, no se paraba hasta que le quitaba la alimentacion manualmente, asi que estoy probando con el tipico rele de toda la vida.

Hola de nuevo,

He comprado la plancha de policarbonato de 2x1,05 m y de 16 mm de espesor, que ahora está de oferta en BricoDepôt.
Pero tengo alguna duda al ver que está formado por 3 láminas de policarbonato (la de arriba, enmedio y abajo). La duda es, ¿realmente funciona el efecto invernadero como con el cristal de alta transparencia? Es que al ver que tiene 3 capas y 2 celdas en su sección me da un poco de miedo de que tenga menos rendimiento.
También querría saber si al tener 2 celdas de aire en su interior, ¿mejorarán las pérdidas de calor desde dentro de la placa solar al exterior? (digo esto porque en la placa solar cubierta de cristal, el calor puede salir al exterior por conducción a través del cristal, y por convección desde éste al aire, y en la plancha de policarbonato el calor se va a encontrar con 2 celdas de aire que quizás lo aislen más).

Saludos

hola, pues esa fue una de mis dudas tambien, y al final, me decidi por el cristal, por que al estar viendo los paneles de policarbonato en el exterior de bricodepot, hacia sol, y las placas que estan de demostracion estaban entre el sol y yo, y se notaba que paraban mucho el calor . Notas mas calor, cuando estas detras de una ventana de tu casa y el sol te da a traves del cristal. No se si me explico
quiza el punto de efecto invernadero, se note mucho mas en las construcciones que tienen el aire a calentar sin contacto con el aire del colector solar (los de tubos o latas).
Supongo que en los colectores tipo mosquitera, no importa tanto el efecto invernadero, ya que el aire dentro del colector esta siempre en circulacion.

http://aicanduit.blogspot.com/search/label/Calefacci%C3%B3n%20Solar


Calefacción solar por aire: el cerebro del sistema, Arduino.



Hoy vamos a tratar del elemento que ayuda a que todo el sistema de calefacción solar funcione a un coste muy pequeño. Se trata del controlador del sistema, que está basado en las placas con microcontrolador tipo Arduino.
No voy a entrar a explicar en detalle cómo funciona Arduino, ya que para eso hay miles de tutoriales y ejemplos en la red, y un espacio donde encontrar toda la información respecto a esta brillante idea de microcontrolador universal. Sólo decir que responde a la inquietud de un grupo de aficionados a la electrónica por desarrollar una plataforma basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, con el fin de facilitar el uso de la electrónica en todo tipo de proyectos.
Su principal característica, la que lo ha popularizado, es que tanto su diseño como su distribución es libre. Es decir, puede utilizarse libremente para el desarrollo de cualquier tipo de proyecto sin haber adquirido ninguna licencia. Puedes comprarlo o hacertelo igual, pero no tienes que pagar más por ello, no estás "pirateando" nada, es libre.


No me enrrollo más, si quereis saber más os vais aquí, os lo leeis y volveis: http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino


Y aquí podemos ver un pequeño resumen de sus conexiones y componentes, aunque esto lo veremos más en detalle en próximos capítulos:

http://arduino.cc/en/Reference/Board


En las siguientes fotos puede verse como he conexionado e incluido nuestro dispositivo en una cajita de plástico. Este es el aspecto, aún sin terminar, que presenta:

Los conectores tipo estereo llegan de los sensores de temperatura, que precisan tres cables. El conjunto consta del propio "cerebro" Arduino, un módulo de pantalla LCD especialmente diseñado para él, otro módulo con un relé, y otro para grabar/leer tarjetas SD.


Conectado al portátil que le aporta alimentación desde el puerto USB presenta este aspecto:

Vista del interior, colocadito todo en su sitio como si de un sandwich se tratase:

Aquí vemos el módulo de pantalla de cristal líquido (LCD) con botonera, y el propio Arduino conectado directamente debajo del mismo:

Por detrás del sandwich, cuyo piso central se ha confeccionado con lámina de plástico reciclada de envases transparentes, está el módulo de relé y el lector/grabador de tarjetas SD, los cuales no se mueven de su sitio gracias a la cinta adhesiva de doble cara:

También se distinguen los separadores metálicos que hacen de "patas" del conjunto, atornillados a las placas o a la plancha de plástico transparente.

Aquí vemos el modulo Arduino separado del de la pantalla LCD con botonera:

Y aquí todo montado de nuevo:

Falta realizar unos orificios para los botones del módulo LCD, acoplarle una fuente de alimentación de 5V para que pueda funcionar independientemente del PC, y el conexionado de la señal de 220 V AC al relé para encender o apagar el extractor de aire.
Lo veremos otro día, junto a la programación y algún que otro detalle más.
Hasta pronto.

Mira el resto de entradas en:

Aicanduit: Calefacción Solar

He descubierto el foro hoy y tras hacer un calentador de agua y ver los buenos resultados me he animado con la calefaccion solar, mi primera pregunta,para evitar tener que estar de botellon en botellon para recolectar latas o estar inmerso en una nube constante por la influencia de bebidas alcoholicas ¿se pueden sustituir las latas por tubo flexible de aluminio que se utiliza en las salida de gases de las cocinas ?

Hola Hommer3:

Bienvenido. Efectivamente, se puede usar el tubo flexible de aluminio, lo que facilita y agiliza bastante la construcción del panel solar. Además, es compatible con ir gastando alguna que otra lata mientas lo haces

Saludos.

Soundmuller

Iniciado por Soundmuller

Hola nuevamente:

Abro otro tema, ahora para calefacción por aire caliente solar, que no he encontrado mucho en el foro.

Acabo de renovar equipos de aire acondicionado y he puesto en las habitaciones de mayor uso (salón y dormitorio) unos inverter, así que jubilo mis ya amortizados Fujitsu de 4500 frigorías y los radiadores de aceite.

Pero con esto solo tengo caliente dos habitaciones y la idea es poner “algo” que caliente en cocina y baños, aunque no sea todo el día.

Me he lanzado por la calefacción solar por aire y ya tengo hecho mi primer prototipo que, aunque ahora no son fechas para probar si realmente funciona o no, al menos estoy limando detalles para las versiones definitivas. Os dejo foto.

El caso es que la mejor posición para estas placas la compartiría con el calentador solar de agua, pero la conducción de aire sería peor, más laboriosa y con mayores pérdidas.

En cambio, para la mejor conducción de aire, la posición sería menos ventajosa, con menos horas de sol aunque podría poner más placas.

He modelado básicamente mi azotea con el programa Autodesk Ecotect para analizar las sombras y horas de sol. Además me he bajado las horas anuales de radiación para mi ubicación. Os la dejo.

Y ahora vienen las dudas.

Si para calefacción los meses ideales son entre noviembre y febrero lo lógico es ajustar la inclinación de los paneles para esos meses ¿cierto? Porque resulta que creo que es mejor poner unos 60º en vez de los 45º recomendados, según se puede observar en el pdf que os adjunto.

En el peor de los casos tendría sol desde las 10:00 hasta las 16:00 incidiendo sobre unos 4.5 m2 de panel. Aunque en total pondría 6 m2 de placa, en las horas con más sombra solo me quedarían esos 4.5 m2 o menos tomando sol. El resto del día si hiciera falta, bomba de calor.

¿Qué se puede hacer con ese aire caliente el resto del año? Porque lo único que se me ocurre es hacer un cajón, meter dentro un radiador de coche y hacer pasar agua por él y recircular el aire caliente a través del cajón, para que caliente el agua.

Gracias y saludos.

Soundmuller

PD: las placas serían las de color verde en los dibujos

Hola de nuevo.

Amigo, Soundmuller, como puedo conseguir los gráficos que aparecen en el primer mensaje de este hilo ? (Los
de la trayectoria y sombras del sol )

Muchas gracias por anticipado...

Aicanduit, lo leiste muy rápido

"He modelado básicamente mi azotea con el programa Autodesk Ecotect..."

Por aquel entonces tenían una versión demo o de prueba y tras un ratillo indagando, conseguí modelizar lo básico y estuve jugando un rato con el sol, sombras y demás.

Creo que los amigos de FV usan otros programas y creo haber leído alguno, pero me es imposible recordar cuál.

Saludos.

Soundmuller

Iniciado por Soundmuller

Aicanduit, lo leiste muy rápido

"He modelado básicamente mi azotea con el programa Autodesk Ecotect..."

Por aquel entonces tenían una versión demo o de prueba y tras un ratillo indagando, conseguí modelizar lo básico y estuve jugando un rato con el sol, sombras y demás.

Creo que los amigos de FV usan otros programas y creo haber leído alguno, pero me es imposible recordar cuál.

Saludos.

Soundmuller

Lo siento, me he equivocado, no volverá a ocurrir...


Hay alguno tipo freeware ? Yo he hecho pruebas con el Sketchup de Google, pero es muy básico y no sé si habrá algún plugin más avanzado para poder decirle fecha y hora y que pinte la posicion del sol y genere las sombras...

Hola:

Pues lo siento, no sabría decirte cual es el mas completo o apropiado. Tenía entendido que el Sketchup sí servía para eso y que lo hacía bien, de haberlo leído en algún post de algún foro, pero vamos, que ni idea.

Aparte, ayer di por terminada la temporada de uso del calentador, pues ya lo desconecté y aunque sigue funcionando, no mete aire caliente al salón. En esta semana lo volveré a cubrir y regular para que arranque a mayor temperartura y así ahorrar en consumo eléctrico de la turbina. Hasta el próximo invierno, que este ha durado un poquillo más con este frío tardío que nos llegó.

Ínimo a todos los que están terminando sus placas y no olvidéis ponernos algunos datos o fotos más.

Saludos.

Soundmuller

Iniciado por Soundmuller

Hola:

Pues lo siento, no sabría decirte cual es el mas completo o apropiado. Tenía entendido que el Sketchup sí servía para eso y que lo hacía bien, de haberlo leído en algún post de algún foro, pero vamos, que ni idea.

Aparte, ayer di por terminada la temporada de uso del calentador, pues ya lo desconecté y aunque sigue funcionando, no mete aire caliente al salón. En esta semana lo volveré a cubrir y regular para que arranque a mayor temperartura y así ahorrar en consumo eléctrico de la turbina. Hasta el próximo invierno, que este ha durado un poquillo más con este frío tardío que nos llegó.

Ínimo a todos los que están terminando sus placas y no olvidéis ponernos algunos datos o fotos más.

Saludos.

Soundmuller

¿ Tienes datos de ahorro en consumo o algo similar, que hayas constatado (kwh consumidos, facturas de la electricidad y/o gas, etc) ?

Saludos

Pues no, las únicas mediciones que hice fueron nada más instalarlo, con las sondas USB que compré. Desde entonces no las he medido más, pues como ya he comentado por ahí atrás, implica tener cables colgando por las paredes del salón hasta el portátil. Lo mismo cuando tu termines con tu proyecto con el Arduino me planteo el instalarlo y monitorizarlo. Por ahora, pues sé que hace su trabajo y me conformo.

Aparte, tengo una excel con las lecturas del contador de electricidad desde que la contraté y todos los meses la actualizo, pero así es imposible saber si hay ahorro o no. Tendría que medir el consumo de la bomba de calor con placa y sin placa y, por ahora, aún no lo he intentado si quiera.

Saludos.

Soundmuller

Hola,

Voy a empezar a hacer una placa para calefacción solar por aire.
Voy a usar madera MDF hidrófuga de 1 cm de espesor. Como aislante voy a poner plancha de poliuretano revestida de Aluminio (Pur-Al) de 3 cm de espesor. El abosrbedor lo voy a hacer con 3 capas de tela mosquitera metálica (con un armazón de listones de madera con tela mosquitera por delante y por detrás, y con otro armazón con tela mosquitera sólo por un lado. Así habrán tres telas mosquiteras separadas entre ellas por el espesor del listón de madera, que será de 1 o 1,5 cm aproximadamente).
Pero tengo una duda respecto la profundidad de la caja de madera.
La placa tendrá 170 cm de ancho y 120 cm de alto, pero estoy dudando un poco respecto de la profundidad. He pensado poner 11 cm de espacio entre el cristal y el aislante de poliuretano. La sección quedaría así (de arriba abajo):
0,4 cm de cristal + 11 cm de aire + 3 cm de aislante de poliuretano + 1 cm de madera = 15,4 cm.
Según un artículo de builditsolar (Construction of a solar air heating collector using a flow through screen absorber)
En él dicen:
"For the screen collector, you need the dimension from the back of the glazing to the bottom of the box to be about 5 inches."
5 pulgadas = 5*2.54 = 12,7 cm.
Pero no tengo claro si cuando habla del fondo de la caja ("bottom of the box") se refiere al aislante de poliuretano o a la madera.
Más adelante, en el mismo artículo, dice:
"The absorber support strips being attached to the collector box sides.
The depth from the top of the strip to the back of the box is 3 inches on the outlet end of collector, and half an inch near the bottom end of the collector. This means tapering the support strip down to half and inch on the inlet end." (3 pulgadas = 7,62 cm).
Esta frase no la acabo de entender.
No sé hasta qué punto puede ser importante hacer cambios en la profundidad de la caja. Si pongo mucha profundidad, le costará alcanzar temperaturas altas, pero su rendimiento será más alto. No sé qué es mejor.
A ver si aicanduit o cualquier otro me puede ayudar en esta duda.

Gracias

Iniciado por Xavii

Hola,

Voy a empezar a hacer una placa para calefacción solar por aire.
Voy a usar madera MDF hidrófuga de 1 cm de espesor. Como aislante voy a poner plancha de poliuretano revestida de Aluminio (Pur-Al) de 3 cm de espesor. El abosrbedor lo voy a hacer con 3 capas de tela mosquitera metálica (con un armazón de listones de madera con tela mosquitera por delante y por detrás, y con otro armazón con tela mosquitera sólo por un lado. Así habrán tres telas mosquiteras separadas entre ellas por el espesor del listón de madera, que será de 1 o 1,5 cm aproximadamente).
Pero tengo una duda respecto la profundidad de la caja de madera.
La placa tendrá 170 cm de ancho y 120 cm de alto, pero estoy dudando un poco respecto de la profundidad. He pensado poner 11 cm de espacio entre el cristal y el aislante de poliuretano. La sección quedaría así (de arriba abajo):
0,4 cm de cristal + 11 cm de aire + 3 cm de aislante de poliuretano + 1 cm de madera = 15,4 cm.
Según un artículo de builditsolar (Construction of a solar air heating collector using a flow through screen absorber)
En él dicen:
"For the screen collector, you need the dimension from the back of the glazing to the bottom of the box to be about 5 inches."
5 pulgadas = 5*2.54 = 12,7 cm.
Pero no tengo claro si cuando habla del fondo de la caja ("bottom of the box") se refiere al aislante de poliuretano o a la madera.
Más adelante, en el mismo artículo, dice:
"The absorber support strips being attached to the collector box sides.
The depth from the top of the strip to the back of the box is 3 inches on the outlet end of collector, and half an inch near the bottom end of the collector. This means tapering the support strip down to half and inch on the inlet end." (3 pulgadas = 7,62 cm).
Esta frase no la acabo de entender.
No sé hasta qué punto puede ser importante hacer cambios en la profundidad de la caja. Si pongo mucha profundidad, le costará alcanzar temperaturas altas, pero su rendimiento será más alto. No sé qué es mejor.
A ver si aicanduit o cualquier otro me puede ayudar en esta duda.

Gracias

Mis "cajas" tienen paredes de 14 cm, y el fondo de la caja es MDF de 3mm, grapado a los listones y pegado, por tanto tengo una caja de 14 cm exactos de profundidad. Si le quito los 4 cm que me ocupa el aislante de lana de roca, me quedan 10 cm entre el interior del policarbonato (el "cristal"), y el aislante de lana de roca.

Lo que te dice la frase es que ne la salida de aire, la malla está a 3 pulgadas de distancia del fondo de la caja, mientras que a la entrada de aire está a media pulgada (half an inch), o sea, la malla con su bastidor ha de ir en diagonal para asegurar que el aire la atraviesa. De esta manera, el aire recogera el calor del absorbedor.

Espero haberte ayudado.
Saludos.

[h=Calefacción solar por aire: Conexionado (Hardware) del Arduino con sensores de temperatura]3[/h]

No voy a entrar a explicar en detalle cómo funciona Arduino, ya que para eso hay miles de tutoriales y ejemplos en la red, y un espacio donde encontrar toda la información respecto a esta brillante idea de microcontrolador universal. Solo decir que responde a la inquietud de un grupo de aficionados a la electrónica por desarrollar una plataforma basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, con el fin de facilitar el uso de la electrónica en todo tipo de proyectos.Su principal característica, la que lo ha popularizado, es que tanto su diseño como su distribución es libre. Es decir, puede utilizarse libremente para el desarrollo de cualquier tipo de proyecto sin haber adquirido ninguna licencia. Puedes comprarlo o hacertelo igual, pero no tienes que pagar más por ello, no estás "pirateando" nada, es libre.


No me enrrollo más, si quereis saber más os vais aquí, os lo leeis y volveis:
http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino


Y aquí podemos ver un pequeño resumen de sus conexiones y componentes:
http://arduino.cc/en/Reference/Board


Debemos instalar el entorno de desarrollo para poder pasar los programas a Arduino, descargándolo de la web. Yo he utilizado la versión 23. Actualmente ha salido una remodelación totalmente nueva: la Arduino 1.0, pero parece que todavía no está muy fina y presenta algún problemilla de incompatibilidad. Con este entorno de desarrollo se escribirá el programa que correrá en nuestro Arduino y nos servirá para transferirlo desde el PC al mismo.


Y ahora pasemos a definir como hemos conexionado esta versátil y útil herramienta. Nos centraremos en la parte de los sensores.


Entradas analógicas (A0-A5). Son las que vamos a emplear para leer valores, en nuestro caso, los que nos den los sensores de temperatura, pero pueden ser de presión, de luz, etc. Todo valor analógico de voltaje en estas entradas podrá ser traducido a su equivalente valor digital (1024 valores).


De estas seis entradas, una (la A0) la utiliza una placa adicional que hemos adquirido, de pantalla LCD para reconocer el pulsado de una serie de botones, basándose en un divisor de tensión.


El resto son empleadas para conectar la señal VSS de los sensores de temperatura (A1,A2,A3,A4 y A5). A estos sensores a su vez, les llega la señal de alimentación (VCC) y la tierra (GND).


En el esquema siguiente se puede ver una aproximación al conexionado que debemos realizar, sólo que se muestra un solo sensor conectado al pin A0, en lugar de varios al resto A1,A2....

Los sensores son del tipo MCP9700A. Salen a muy buen precio, son extremadamente rápidos y con mayor rango de temperatura ( hasta 125ºC) que los LM35, que además son mucho más lentos. Tienen una salida lineal de 10mV por grado centígrado + 500 mV. El margen de funcionamiento de los mismos está entre los -40ºC y los +125ºC, aunque hay una serie que llega a los 150ºC.


Para calcular su relación con el conversor A/D del Arduino ( 10 bits - 1024 niveles-) se emplea la siguiente fórmula:


(( Temp. del sensor en ºC * 10 mV + 500 mV ( nivel a 0ºC) ) * 1024 ( 10 bits )) / 5 ( escala 0-5V )


Por ejemplo para una lectura a 20ºC.
(( 20 * 0,010 + 0,500 ) * 1024 )) / 5 = 143, 36 ( o sea 143 )
Es decir la lectura del sensor a 20ºC tras ser leida por el conversor A/D seria de 143 en la escala de 0 a 1024 niveles ( 11 bits )


Posteriormente se decidió, para lograr mayor precision en la lectura, utilizar la referencia de voltaje interna de 1.1 v que tiene Arduino, quedando la fórmula de cálculo:

(( Temp. del sensor en ºC * 10 mV + 500 mV ( nivel a 0ºC) ) * 1024 ( 10 bits )) / 1.1 ( escala 0-1.1V )


Para ello hubo que cambiar el cable rojo del pin "5V" al pin "Vin".


Para poder ver las lecturas a través de una pantalla e interactuar de algún modo con el sistema, se adquirió (por ebay) una placa con pantalla LCD y botonera. Se utilizó una librería denominada LCD4Bit_mod que contiene todas las funciones necesarias para escribir a la pantalla.


De esta manera, la conexión de esta placa botonera LCD con Arduino a través de los pines digitales dispone la configuración de dichos pines digitales de la siguiente forma:

• D0 (Libre)
• D1 (Libre)
• D2 (Libre)
• D3 (Libre) La emplearemos como interruptor del ventilador.
• D4 DB4 del LCD
• D5 DB5 del LCD
• D6 DB6 del LCD
• D7 DB7 del LCD
• D8 RS del LCD
• D9 ENABLE del LCD
• D10 BackLight del LCD
• D11 RW del LCD
• D12 (Libre)
• D13 (Libre)

Como vemos, ocupa casi todo, pero analizando el código de la librería LCD4Bit_mod vemos que por defecto no se tiene en cuenta la señal RW del LCD, y el BackLight (retroiluminación del LCD) la podemos poner constantemente encendida o puentearla a D3 y usar esta última.
¿ Qué conseguimos con esto ?
Tener libres D10 a D13 para poder posteriormente emplear un lector/grabador de datos a tarjeta SD y así poder guardar las medidas de temperatura tomadas sin necesidad de tener un PC portátil al lado.


Dejando esto último para más adelante, empleamos la línea D3 para activar/desactivar la placa con el relé que pondrá en marcha y apagará el extractor.


Así de sencillo.


Luego está el programa que hay que poner "dentro" del Arduino para que todo esto funcione, pero eso lo explicaremos detalladamente en otro capítulo.


Básicamente, anticipo que consiste en tomar muestras continuamente de cada sensor, hacer la media y sacarlas cada 5 segundos con la función Serial.Print, que permite mostrarlas en una ventana en el PC que lee por el puerto correspondiente (en el entorno de desarrollo de Arduino).


Todas estas muestras luego se copian a una hoja Excel y se cálculan las gráficas que podeis ver en este blog.

Y ya está. El código lo veremos más adelante...




Publicado por Aicanduit en 15:29

Fantástico Aicanduit.

Lo vas a tener totalmente optimizado y operativo para el próximo invierno. Y al precio que se va a poner la electricidad cualquier cosa que pongamos para calentar será bienvenida

Soundmuller

Hola Soundmuller, he seguido tu magnífica construcción y pienso hacer lo mismo pero con modificaciones, aprendiendo de los errores que has comentado. He pensado poner un cristal que no deje escapar el calor y he visitado la siguiente página, a ver que te parece.

AGC Flat Glass Europe

MacJuan desde Huelva

Hola MacJuan y bienvenido:

Disculpa el retraso en contestar, ando un poco liado.

Me parece que el tema de usar doble cristal se ha tratado en este foro, pero no recuerdo ya por qué forero ni en qué hilo. Creo recordar que el sobreprecio no compensaba y no tengo muy claro la ventaja de poner doble cristal a un colector solar.

Puestos a gastar pasta, casi preferiría comprar o presupuestar algún cristal especial o similar al usado en los colectores de agua. Puede que el posible aumento de rendimiento no compense el gasto, pero me resulta imposible recordar y calcularlo.

A la hora de construirlo, recuerda que ya hay otros proyectos más fáciles de construir que el mío y con similares o mejores rendimientos, así que tenlos en cuenta también.

Ya que se reflota el hilo, comentar que aún tengo tapado el colector, pues no hace frío. Si empieza a bajar algo más la temperatura, será hora de arrancarlo y que empiece a funcionar. Aicanduit, muy bonito el césped pero..... ¿y el colector?

Y al resto de amigos con colectores.... ¿que tal un recordatorio y puesta al día?

Saludos.

Soundmuller

Gracias Soundmuller,
De todas formas he estado observando cuántas horas de luz tengo al día y como mucho tengo 4. ¿Es suficiente para acometer la construcción?


MacJuan

Yo tengo 3,5 horas en el peor de los escenarios, en pleno invierno, y meto 1800 w/hora con 3,6 m2. Todo dependerá del volumen de la habitación/es que quieras calentar.
Yo todavía no tengo en marcha el mío, aunque ya ha empezado a helar por Madrid y se va acercando el momento de ponerlo en marcha... (éste, y otros............)

Hola a todos;

Tal y como dice Soundmuller voy a poner al dia como me va con mi colector.

Lo terminé a finales del pasado invierno y lo coloqué en su ubicación fija cuando ya casi no hacia frio. Ahora es cuando le estoy viendo rendimiento. Pongo las fotos de como ha quedado. Aclarar que en la salida de aire de la parte superior, no se vé en las fotos pero le tengo puesto un termostato mecanico, a unos 30º que es el que maneja el ventilador, cuando la temperatura del aire en la salida supera los 30º, pone en marcha el ventilador. En la foto del termómetro se pueden ver las temperaturas, en el pequeñito de la izquierda, la salida de aire, 46º. En el grande 19º en el interior de la estancia y 14º en la calle, no hace frio.

Sobre la ubicación, pues está debajo de un porche, con lo cual no le dá el sol todo el dia, y tiene la ventaja que en verano no le da el sol nada, con lo cual me evito problemas de calentamientos.

En la página 26 de este post puse las fotos de la construcción del colector, por si quereis verlas.

Un saludo.