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PLANTA DE DESTILACIÓN SOLAR CON ADQUISICIÓN DE DATOS MEDIANTE ARDUINO PARA INVESTIGACIÓN Juan P. Demichelis 1 , Javier A. Carletto 1 1 Laboratorio de Energías Renovables – Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias Universidad Nacional de San Luis (UNSL) Ruta Prov. 55 Ex. 148 Ext. Norte - 7530 - Villa Mercedes - San Luis - Argentina Tel - Fax: 054 2657 531000 - e-mail: [email protected] Recibido 16/08/19, aceptado 21/10/19 RESUMEN: Se presenta en este trabajo el diseño constructivo de una planta de destilación solar de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias, con un sistema de adquisición de datos autónomo basado en arduino para investigación. El objetivo del trabajo abarca por un lado el abastecimiento de agua destilada para consumo de los laboratorios y la ratificación de resultados de investigación encontrados con anterioridad con prototipos pequeños de destiladores. Se presentan los detalles constructivos, la estrategia de adquisición datos, las variables a medir, la selección de los componentes y el hardware utilizados para tal fin. Se concluye que la planta construida, cubrirá la demanda total de los laboratorios del Departamento de Ciencias Básicas e Ingeniería de Procesos de la Facultad y permitirá tener todos los parámetros de los destiladores y climáticos en un intervalo configurable accesibles desde cualquier dispositivo conectado a la LAN de la facultad. Palabras clave: Destilación solar, adquisición de datos, arduino. INTRODUCCIÓN La Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias (FICA) de la Universidad Nacional de San Luís, se encuentra ubicada en la localidad de Villa Mercedes, provincia de San Luis, y cuenta con varios laboratorios pertenecientes al departamento de Ciencias Básicas e Ingeniería de Procesos que utilizan grandes cantidades de agua destilada para sus prácticas académica, de investigación y servicios. El agua utilizada estimada en 1400 lts anuales, es comprada en el mercado, o a veces, producida en los propios laboratorios con equipos de destilación convencionales operados con energía eléctrica y refrigeración con agua de red. (Carletto et al., 2017) Numerosos trabajos de investigación demuestran que la destilación solar de agua es una alternativa ecológica y económica que permite obtener agua destilada de muy buena calidad equivalente a la producida en laboratorios con equipos convencionales (Masini et al., 2012; Fasulo et al., 1987), y a muy bajo costo sin ningún tipo de consumo de energía ni agua extra para enfriamiento como los equipos convencionales, más que la propia proveniente del sol. (Carletto et al., 2014; Fasulo et al., 2004). El interés en destiladores solares de batea es debido a su diseño simple, sin embargo, su productividad baja estimuló el desarrollo de métodos para aumentar su eficacia. (Voropoulos et al., 2003). Dicha producción es gobernada por fenómenos de transporte inducidos por la convección del aire húmedo retenido entre una cubierta transparente y el agua de la batea (De Paul, 2001a, b). Varios autores demostraron que la diferencia de temperaturas entre la cubierta de cristal y el agua gobierna la producción diaria de destiladores de batea simples. (Sartori, 1996; Al-Karabsheh et al., 2003). Por lo tanto, la tarea importante es cómo mejorar la eficacia de estos sistemas y aumentar la producción de agua destilada. (Marchesi et al., 2007). 1 Docente Investigador CyT FICA UNSL ASADES Acta de la XLII Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente Vol. 7, pp. 02.31-02.42, 2019. Impreso en la Argentina. ISBN 978-987-29873-1-2 02.31

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PLANTA DE DESTILACIÓN SOLAR CON ADQUISICIÓN DE DATO S MEDIANTE

ARDUINO PARA INVESTIGACIÓN

Juan P. Demichelis1, Javier A. Carletto1 1Laboratorio de Energías Renovables – Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias

Universidad Nacional de San Luis (UNSL) Ruta Prov. 55 Ex. 148 Ext. Norte - 7530 - Villa Mercedes - San Luis - Argentina

Tel - Fax: 054 2657 531000 - e-mail: [email protected]

Recibido 16/08/19, aceptado 21/10/19

RESUMEN: Se presenta en este trabajo el diseño constructivo de una planta de destilación solar de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias, con un sistema de adquisición de datos autónomo basado en arduino para investigación. El objetivo del trabajo abarca por un lado el abastecimiento de agua destilada para consumo de los laboratorios y la ratificación de resultados de investigación encontrados con anterioridad con prototipos pequeños de destiladores. Se presentan los detalles constructivos, la estrategia de adquisición datos, las variables a medir, la selección de los componentes y el hardware utilizados para tal fin. Se concluye que la planta construida, cubrirá la demanda total de los laboratorios del Departamento de Ciencias Básicas e Ingeniería de Procesos de la Facultad y permitirá tener todos los parámetros de los destiladores y climáticos en un intervalo configurable accesibles desde cualquier dispositivo conectado a la LAN de la facultad. Palabras clave: Destilación solar, adquisición de datos, arduino. INTRODUCCIÓN La Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias (FICA) de la Universidad Nacional de San Luís, se encuentra ubicada en la localidad de Villa Mercedes, provincia de San Luis, y cuenta con varios laboratorios pertenecientes al departamento de Ciencias Básicas e Ingeniería de Procesos que utilizan grandes cantidades de agua destilada para sus prácticas académica, de investigación y servicios. El agua utilizada estimada en 1400 lts anuales, es comprada en el mercado, o a veces, producida en los propios laboratorios con equipos de destilación convencionales operados con energía eléctrica y refrigeración con agua de red. (Carletto et al., 2017) Numerosos trabajos de investigación demuestran que la destilación solar de agua es una alternativa ecológica y económica que permite obtener agua destilada de muy buena calidad equivalente a la producida en laboratorios con equipos convencionales (Masini et al., 2012; Fasulo et al., 1987), y a muy bajo costo sin ningún tipo de consumo de energía ni agua extra para enfriamiento como los equipos convencionales, más que la propia proveniente del sol. (Carletto et al., 2014; Fasulo et al., 2004). El interés en destiladores solares de batea es debido a su diseño simple, sin embargo, su productividad baja estimuló el desarrollo de métodos para aumentar su eficacia. (Voropoulos et al., 2003). Dicha producción es gobernada por fenómenos de transporte inducidos por la convección del aire húmedo retenido entre una cubierta transparente y el agua de la batea (De Paul, 2001a, b). Varios autores demostraron que la diferencia de temperaturas entre la cubierta de cristal y el agua gobierna la producción diaria de destiladores de batea simples. (Sartori, 1996; Al-Karabsheh et al., 2003). Por lo tanto, la tarea importante es cómo mejorar la eficacia de estos sistemas y aumentar la producción de agua destilada. (Marchesi et al., 2007).

1 Docente Investigador CyT FICA UNSL

ASADES Acta de la XLII Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente

Vol. 7, pp. 02.31-02.42, 2019. Impreso en la Argentina. ISBN 978-987-29873-1-2

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Podemos decir, que uno de los principales inconvenientes a la hora de producir volúmenes importantes de agua radica en los tamaños de los equipos y el espacio necesario para su instalación, considerando que las producciones rondan en promedio en los 2,34 litros/día.m2 (Fasulo et al., 1987). Ensayos anteriores, han denotado resultados contundentes en cuanto a la mejora de la producción de agua destilada con la utilización de destiladores con reformas constructivas donde parte de la superficie vidriada se modifica a modo de lograr una cámara de agua “a destilar” entre dos vidrios, lo que produce un precalentamiento del agua que ingresa al destilador, y un enfriamiento de la superficie de condensación, que mejora el rendimiento, y cuyos resultados fueron presentados por Carletto et al., 2014 y Carletto et al., 2016. Estos estudios mostraron mejoras en el rendimiento de hasta un 82 % comparando siempre con un destilador convencional en un prototipo que posee una doble cubierta de vidrio en la parte posterior (Carletto et al., 2016.) como se muestra en la Figura 1:

Figura 1: Esquema de funcionamiento destilador con doble vidriado posterior.

Estos ensayos fueron realizados con prototipos de destiladores solares fabricado con materiales livianos, económicos y de fácil utilización y de tamaño pequeño (30 cm x 40 cm), aproximadamente 0,12 m2 de área de calentamiento y consta por un lado la batea propiamente dicha, y por otro la cubierta que contiene el condensador vidriado, los canales colectores de agua destilada, laterales de apoyo y cierre con la batea, Figura 1. (Carletto et al., 2016) Según los cálculos realizados por Carletto et al. en 2017 con dos destiladores de 1 metro cuadrado de área de batea, uno convencional, y otro con doble cámara de vidrio a modo de intercambiador, se cubriría ampliamente la demanda de los laboratorios citados anteriormente. En virtud de ello, se construye la planta de destilación descripta por Carletto et al. en 2017 compuesta por dos destiladores de un metro cuadrado cada uno, uno convencional y otro con una cámara de intercambio en la parte posterior como se muestra en la Figura 1. Esta planta de destilación permitirá abastecer la demanda de agua destilada de la facultad, y además ratificar los resultados de investigación encontrados con prototipos de destiladores pequeños. En este sentido, se decide adaptar a esta planta de destilación solar un sistema de adquisición de datos autónomo con el fin de recabar información para futuras conclusiones que permitan la comprobación fáctica de los resultados de investigación, tanto para el modelado de los destiladores como para elaborar nuevas hipótesis en busca de la optimización de destiladores solares. La planta solar se situará sobre una batería de baños de la institución donde tenemos suministro de agua de la red, y lugar para los tanques de almacenamiento del agua destilada. Se pretende que el sistema de adquisición de datos sea autónomo y con envío de datos a un servidor lo que permitirá el acceso constante y monitoreo de la información vía web de todos los investigadores. DESCRIPCIÓN FÍSICA DE LA PLANTA DE DESTILACIÓN

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La planta de destilación consta de dos destiladores 1250x800mm montados sobre una estructura metálica Figura 2, donde se montan también los reguladores de nivel Figura 3 (Carletto et al., 2016), los gabinetes para la adquisición de datos y además una tela metálica antigranizo que cubre toda la planta.

Figura 2: Planta de destilación solar de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias.

Los reguladores de nivel (independiente para cada destilador) se realizaron con caño de 110 mm Figura 3, adosados a la estructura con una abrazadera lo que permite la fácil y precisa regulación del nivel del agua de la batea.

Figura 3: Regulador de nivel de agua.

La descripción de los destiladores ya fue presentada en detalle por Carletto et al., 2017. Son dos destiladores de 1 metro cuadrado de superficie de batea la cual fue construida con chapa galvanizada recubierta en su interior por vinilo negro mate, el que será reemplazado aproximadamente una vez al año, y en su exterior se recubre con material aislante tipo Isolant doble aluminio. La cubierta vidriada apoya en el fondo de la bandeja formando un cierre hermético con el agua de la batea que permite una revisión simple con solo levantar la cubierta vidriada. La batea posee en su parte inferior dos acometidas realizadas con conexiones tanque de polipropileno de 12,52 mm (½”). Una se conectará a regulador de nivel y a la acometida de agua y la otra se utilizará como un canal eléctrico para la instalación de los sensores dentro de la cámara. La salida de los destiladores se conecta a un depósito de agua instalado en un cuarto de servicios que se encuentra junto a la batería de baños en cuyo techo se instala la planta. Este lugar permite por un lado la protección del depósito y a su vez un fácil acceso a los docentes que requieren agua destilada.

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SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS La necesidad de implementar un sistema de adquisición de datos radica en varios puntos, independizar el estudio de las personas encargadas de las mediciones (adquisición de datos autónomo), aumentar la precisión de las lecturas y la frecuencia de las mismas, disponibilidad permanente de los datos para quien lo necesite, análisis automático de los datos, variables meteorológicas, etc. Debido al lugar físico de instalación de la planta de destilación la recolección de datos in situ se dificulta, por lo que se decide que los datos adquiridos se envíen a un servidor de base de datos propio basado en MySQL, lo que permitirá el acceso a la información en forma permanente vía web desde cualquier dispositivo, sin necesidad de realizar la recolección con una tarjeta de memoria. Partiendo de estas premisas, se realiza un estudio de los datos que se desean evaluar y adquirir, con el fin de poder realizar un estudio completo del funcionamiento de los destiladores. Si bien se pueden disponer de datos meteorológicos de una estación meteorológica automática del laboratorio, se decide tener la mayor cantidad posible de datos justo en el lugar donde se encuentran los destiladores. En tal sentido se desea medir, en cuanto a los destiladores en sí, la temperatura del agua de ingreso a cada batea (S5 y S6), y temperatura del agua de las bateas (S2 y S4), esto nos permitirá también evaluar el salto térmico del intercambiador de calor. La temperatura de cada cámara (S1 y S3), de acuerdo al esquema de la Figura 4. Además, se tomarán en el mismo lugar, temperatura y humedad ambiente, velocidad y dirección de viento, radiación solar, lluvia y por supuesto el volumen de agua destilada producida.

Figura 4: Esquema de conexión y ubicación de los sensores de la planta de destilación.

Se necesitaba una plataforma de hardware simple y sobre todo económica pero que fuera versátil a la hora de incorporar los distintos sensores o de almacenar información de la manera necesaria, por lo que se optó por utilizar una placa arduino, ya que es una plataforma de desarrollo económica y sencilla de programar. Plataforma de desarrollo Se optó por la placa ARDUINO MEGA 2560 dado que tiene una plataforma de desarrollo de código abierto, está basada en una placa con un microcontrolador robusto como el Atmega 2560 con Memoria

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Flash de 256 KB (8KB usados por el bootloader), SRAM: 8KB y una EEPROM de 4KB ( Figura 5), cuenta con 54 Entrada/Salida digitales (de los cuales 15 proveen salida PWM) y 16 entradas analógicas, facilidad de conexión y alimentación mediante puerto USB o externamente mediante una fuente. Su entorno de desarrollo es intuitivo y de simple utilización.

Figura 5: Arduino MEGA 2560 y módulo arduino ethernet shield w5100.

Envio de datos al servidor Debido a la necesidad planteada de realizar la adquisición en forma autónoma via la Red de Area Local (LAN) de la faculta se acopló al arduino un módulo Ethernet Shield W5100 R3 Figura 5, que permite a la placa conectense a redes IP y así poder enviar la información al servidor. Este módulo posee una conexión RJ-45 estándar, con un transformador de línea integrado, el cual se utiliza para conectarse a la red de datos de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias. El shield W5100 es compatible con las placas Arduino Mega, esta placa se anexa directamentea en parte superior de la placa Arduino y permite reutilizar varios pines para otra entradas o salidas. SELECCIÓN DE LOS SENSORES Sensores de temperatura. Para medir las temperaturas se requiere de un sensor sumergible, por lo que se optó por el modelo DS18B20 Figura 6, ya que posee un encapsulado robuzto de acero inoxidable tipo vaina que lo hace muy resistente al agua. Además es un sensor digital de temperatura que utiliza el protocolo 1-Wire para comunicarse, el cual solo necesita un pin de datos para comunicarse y permite conectar más de un sensor en el mismo bus. Con este sensor podemos medir temperatura desde los -55 °C hasta los 125 °C y con una resolución programable desde 9 bits hasta 12 bits, lo cual lo hace ampliamente aplicable a nuestro caso en particular.

Figura 6: Sensor digital de temperatura DS18B20.

Una de las características más interesantes de este sensor es que podemos trabajar con diferentes resoluciones Tabla 1. Cuando hablamos de resoluciones hacemos referencia a cual es la variación mínima que podemos medir entre dos temperaturas. Las variaciones para cada resolución las puedes consultar en la siguiente tabla.

RESOLUCIÓN TEMPERATURA

9-bit 0,5 ºC 10-bit 0,25 ºC 11-bit 0,125 ºC 12-bit 0,0625 ºC

Tabla 1: Variaciones de Temperatura para diferentes resoluciones

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Elegir una resolución u otra dependerá de la precisión que necesitemos, para nuestro proyecto se utilizó la resolución de 12-bit dado que se pretende tener la mayor exactitud posible en la medición de la temperatura. Medición de producción de agua. El principal objetivo planteado y uno de los parametros mas importantes era poder medir la producción de agua destilada. Para ello se analizaron diferentes alternativas planteando como premisa medir la produccion a lo largo del dia en varios momentos. Luego de analizar distintos caudalimetros y otros metodos, se decide utilizar como medio de medición el peso del agua producida, esto nos permitira medir la produccion incluso cuando sea unos pocos cm3. Para medir el peso se seleccionaron las celdas de carga para arduino, y se construyó un dispositivo para poder medir la cantidad de agua producida sin a intervención humana. Una celda de carga Figura 7, es un transductor capaz de convertir una fuerza en una señal eléctrica, esto la hace a través uno o más galgas internas que posee, configuradas en un puente Wheatstone.

Figura 7: Celda de carga 1Kg.

Se selecciono una celda de carga de 1 kg ya que los recipientes donde se recolectara el agua destilada a medir son de 1 litro. Estas celdas requieren de un módulo adicional que establece una interface entre las celdas de carga y el microcontrolador, permitiendo poder leer el peso de manera sencilla. El modulo utilizado es el Hx711 el cual se encarga de la lectura del puente wheatstone formado por la celda de carga, convirtiendo la lectura analógica a digital con su conversor A/D interno de 24 bits. Medición de datos meteorológicos Para los datos meteorologicos se utilizó el sensor DHT22 (Figura 8) para la medición de temperatura y humedad ambiente. Posee un rango de medición de temperatura es de -40 °C a 80 °C con una precisión de ±0,5 °C, rango de humedad de 0 a 100 % RH con una precisión de 2 % RH, con un tiempo entre lecturas de 2 segundos.

Figura 8: Sensor digital de temperatura DHT22.

Otro parámetro que puede resultar interesante de analizar, siguiendo con las mediciones externas a la planta de destilación solar, es la condición del ambiente en la que está inmersa dicha planta. Utilizar un sensor de lluvia MODELO YL-83 Figura 9, nos permite detectar y registrar que días se produjo dicho evento y de esta manera poder realizar conclusiones sobre la infuencia de este fenomeno.

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Figura 9: Detector sensor de lluvia modelo YL-83.

Otro punto importante es la instalación de un sensor de radiación solar Total Suf268j001 400-1100nm Itytarg Figura 10, un sensor que mide la intensidad de la radiación solar emitida por el sol. Está hecho de una sola célula de fotodiodo que puede proporcionar información eléctrica proporcional a la intensidad de la radiación solar que detecta. El dispositivo es 100 por ciento sensible a una luz que tiene una longitud de onda de 925nm, pero tiene un rango espectral de 400nm hasta 1100nm y emite corriente linealmente con respecto a la intensidad de la radiación solar lo que permitirá al arduino adquirir estos datos.

Figura 10: Sensor de radiación solar Total Suf268j001.

Finamente se acoplan al sistema un anemómetro de coperolas y una veleta Figura 11, proveniente de una central meteorológica en desuso modelo Sinometer Modelo WH1081.

Figura 11: Anemómetro de coperolas y veleta.

Todos estos sensores permiten un conocimiento real de las condiciones ambientales existentes sobre los destiladores. HARDWARE Y CIRCUITOS AUXILIARES, Y PUESTA A PUNTO Conexión de los sensores de temperatura Ante la necesidad de leer más de un sensor de temperatura, y con la potencialidad del arduino seleccionado se maneja cada sensor con un pin diferente. Si bien la conexión de estos sensores, Figura 12, pueden hacerse a un único pin, se prefirió separarlos por cuestiones de organización, facilidad de instalación y posterior procesamiento. De esta forma al tener 6 sensores, necesitaremos usar 6 pines digitales de la placa Arduino, como puede verse en la Figura 14.

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Figura 12: Sensor digital de temperatura DS18B20 y valor de la resistencia dependiendo la lo

longitud del cable de datos.

Lo único que nos quedaría es determinar la resistencia pull-up que nos servirá para tener en pin DQ siempre en modo alto o HIGH. La resistencia que se vaya a utilizar dependerá de la longitud del cable, la que puede observarse en la Tabla de la figura 12. Para nuestro caso puntual utilizaremos una de 4,7 kΩ, por cada uno de los sensores de temperatura utilizados. El conexionado esquemático de todos los sensores con la placa Arduino puede observarse en la Figura 13.

Figura 13: Conexión de los sensores con la placa Arduino Mega.

Calibración de los sensores de Temperatura Para revisar el comportamiento de los sensores se los pusieron a prueba durante un período de tiempo en forma conjunta con un termómetro patrón de alta precisión y se trazaron la curva de datos obtenidos. De acuerdo a lo que se aprecia en la Figura 14, se ve que los sensores responden de igual manera antes las variaciones de temperatura con diferencias inferiores a 0,5 ºC entre sí y con referencia al termómetro patrón, lo cual no supone un inconveniente para el estudio que se desea realizar.

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Figura 14: Comparación de funcionamiento de los sensores de temperatura DS18B20.

Balanza digital para la medición de la producción de agua destilada Para la medición de agua destilada se procedió a armar una balanza digital mediante una celda de carga que mide el peso de un recipiente donde se acumula el agua destilada. Como el sistema debe ser autónomo se analizaron distintas posibilidades para poder vaciar los recipientes. La posibilidad de utilizar electroválvulas se descartó debido a que la tensión realizada por los cables de alimentación de las mismas podría variar el pesaje. Luego de analizar distintas alternativas se construyó un sistema totalmente mecánico que consta de un sistema de sifón que vaciará el recipiente al llegar a un cierto nivel de agua, esto se puede observar en el esquemático de la Figura 15.

Figura 15: Esquema del sistema de medición del agua destilada.

Los recipientes con el sifón (uno por cada destilador) se montan sobre las celtas de carga como se muestra en la Figura 16.

ºC

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Figura 16: Sistema de medición de agua destilada producida por la planta de destilación solar.

Calibración de la Balanza Se calibraron las balanzas donde se halló el factor de conversión que transforma el valor de lectura en un valor con unidades de peso. La escala es diferente para cada celda y cambia de acuerdo a la forma en que estas se instalaron por lo que para determinar dicho valor, se procesaron un total de 50 valores obtenidos digitalmente del sensor sin carga y se procedió a aplicar la siguiente formula:

(1)

El valor del peso real debe estar en las unidades con las que queremos que trabaje nuestra balanza, por ejemplo, podría ser 0,5 Kg o 500 g para Kilogramo o gramos respectivamente. Entonces el valor de la Escala que usaremos para cada balanza se puede ver en las Ecuaciones (2) y (3):

! "#!$#%&

1883488 (2)

+ "&#,$,%

1806935 (3)

PROGRAMACIÓN DEL ARDUINO El programa realizado presenta un bucle que toma todas las mediciones y las almacenas en una base de datos cada un determinado tiempo que evaluaremos tras su puesta en marcha. El diagrama de flujos de la Figura 17 representa el funcionamiento del programa anteriormente mencionado.

Figura 17: Diagrama de flujo del programa a implementar.

En cuanto a la lectura de módulos y librerías, se comienza con la configuración de la placa ethernet shield w5100 mediante el uso de las librerías (SPI.h y Ethernet.h), las cuales permiten establecer la conexión con el servidor en el que se encuentra la base de datos. Se le configura a la placa una

REFERENCIAS: P1 Peso de agua producida por el Destilador 1 P2 Peso de agua producida por el Destilador 2 PG1 Variable donde se almacena el peso de agua producida por el Destilador 1 PG2 Variable donde se almacena el peso de agua producida por el Destilador 2 S1 Temperatura de cámara del Destilador 1 S2 Temperatura de agua de batea del Destilador 1 S3 Temperatura de cámara del Destilador 2 S4 Temperatura de agua de batea del Destilador 2 S5 Temperatura de agua de red S6 Temperatura de agua del precalentador del Destilador 2

ProdD1 Producción de agua del Destilador 1 ProdD1 Producción de agua del Destilador 2 T1 Temperatura de cámara del Destilador 1 T2 Temperatura de agua de batea del Destilador 1 T3 Temperatura de cámara del Destilador 2 T4 Temperatura de agua de batea del Destilador 2 T5 Temperatura de agua de red T6 Temperatura de agua del precalentador del Destilador 2

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dirección de IP, que se encuentra dentro de la red de la Facultad, para poder establecer posteriormente la conexión con el servidor de la base de datos. Luego mediante el uso de las librerías (DallasTemperature.h y OneWire.h) se configuran los sensores de temperatura, donde a cada uno se le asigna un pin que corresponde a una entrada digital del arduino. Posteriormente mediante el uso de la librería (HX711.h), se realiza la configuración y posterior calibración de las celdas de carga, las que permitirán realizar la medición de agua destilada producida. El proceso de calibración se mencionó anteriormente y para este apartado solo se necesita establecer el valor encontrado y así utilizar la escala adecuada para realizar una correcta lectura. Para los datos meteorológicos, mediante la librería (DHT.h) se establece la configuración del sensor que se encargará de la medición de la temperatura y humedad ambiente. El sensor detector de lluvia permite configurarse mediante el uso de una entrada digital o una analógica, se optó por usar una entrada analógica ya que permite detectar tres rangos de operación, determinados como: (Lluvia fuerte, Lluvia moderada y no Llueve). Estos valores son determinados mediante diferentes intervalos y se calibran mediante el ajuste de un preset de la placa que trae anexa dicho sensor. Respecto al sensor de radiación solar, el anemómetro de coperolas y la veleta, nos encontramos en el proceso de adaptación de dichos sensores para que los valores puedan ser adquiridos por la placa arduino. Además, se establece el tiempo que transcurrirá entre las lecturas de los datos. Que como se dijo anteriormente se determinará una vez que se realicen varias pruebas con la planta ya en funcionamiento. Una vez que entramos al bucle (Figura 17), el recorrido es sencillo, se toman todas las mediciones, se adaptan los valores, se sacan las diferencias entre las lectura de agua destilada actual y anterior (para no tomar el valor acumulado sino el producido en el intervalo de tiempo seleccionado) y se envían todos los datos al servidor. Este bucle se ejecutará indefinidamente a lo largo del tiempo. La base de datos se montó en un servidor mysql a la cual se puede acceder de una URL específica accesible desde cualquier dispositivo conectado a la red. CONCLUSIONES Se construyó una planta de destilación solar que cubrirá la demanda de agua destilada de todos los laboratorios del Departamento de Ciencias Básicas e Ingeniería de Procesos de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias (FICA) de la Universidad Nacional de San Luís. Se diseñó y construyó un sistema de adquisición de datos que permitirá tener todos los parámetros de los destiladores y climáticos en un intervalo configurable, y cuyos datos podrán accederse desde cualquier dispositivo conectado a la LAN de la facultad. Si bien falta poner en marcha la planta y evaluar e correcto funcionamiento del sistema en su conjunto, las primeras pruebas realizadas en laboratorio fueron satisfactorias, y se constituirá en una herramienta de gran valor para optimizar el funcionamiento de los destiladores. REFERENCIAS Al-Kharabsheh S. D. Yogi Goswami (2003) Experimental study of an innovative solar water

desalination system utilizing a passive vacuum technique. Solar Energy vol. 75. pp. 395–401 Carletto J., Demichelis J., Masini O., Bergoglio F., Gimeno P. (2017) Provisión de agua destilada

mediante energía solar para los laboratorios de la FICA-UNSL. Calculo de destiladores, inversión y amortización - CAYER 2017 - IV Congreso Internacional de Ambiente y Energías Renovables. Villa María. Córdoba. ISBN: 978-987-1930-35-7

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Carletto J., Masini O., Gimeno P., Demichelis J., Rodrigo V. (2014) Estudio comparativo de rendimiento de destiladores solares con precalentadores de agua – V Congreso Internacional sobre Gestión y tratamiento integral del agua.

Carletto J., Gimeno P., Demichelis J., Masini O. Rodrigo V. (2016) Nuevo modelo de destilador solar con precalentador de agua.prototipo y primeros resultados y comparativa con equipos similares – VI Congreso Internacional sobre Gestión y Tratamiento Integral del Agua

De Paul (2001a) Comparación del Comportamiento Térmico y Producción de Destiladores con Distinta Pendiente en las Cubiertas en Estado Estacionario. Energías Renovables y Medio Ambiente Vol. 5, ISSN 0329-5184

De Paul (2001b) Comportamiento de un Destilador tipo Batea con Pendiente Alta en la Cubierta. Energías Renovables y Medio Ambiente Vol 5, ISSN 0329-5184

Fasulo A., Cortinez V., Odicino L. (1987). Planta de destilación solar de agua para la Facultad de Química Bioquímica y Farmacia de la UNSL. Actas de ASADES

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SOLAR DISTILLATION PLANT WITH DATA ACQUISITION

BY ARDUINO FOR RESEARCH ABSTRACT The construction design of a solar distillation plant of the Faculty of Engineering and Agricultural Sciences is presented in this work, with an autonomous data acquisition system based on arduino for research. The objective of the work covers, on the one hand, the supply of distilled water for laboratory consumption and the ratification of research results previously found with small prototypes of distillers. The construction details, the data acquisition strategy, the variables to be measured, the selection of the components and the hardware used for this purpose are presented. It is concluded that the built plant will cover the total demand of the laboratories of the Department of Basic Sciences and Process Engineering of the Faculty and will allow to have all the parameters of the distillers and climatic in a configurable interval accessible from any device connected to the LAN of the faculty. Key words: Solar distillation, data acquisition, arduino.

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