Modelo De Instalacion De Un Pozo A Tierra 664t4p

MODELO DE INSTALACION DE UN POZO A TIERRA 1. NOMBRE DEL PROYECTO: 

Modelo de Instalacion de un Pozo a Tierra

1.1 AREAS EN LA QUE SE INSCRIBE 

Este proyecto se inscribe dentro del área de instalaciones electricas

1.2 RESPONSABLES DEL PROYECTO

 

Aquino Cuti Isaac Ortega Puma Yenny

1.3 FECHA

Mayo 2013

2. INTRODUCCION La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a tierra, puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra, conexión a tierra, conexión de puesta a tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para llevar a tierra cualquier derivación indebida de la corriente eléctrica a los elementos que puedan estar en o con los s (carcasas, aislamientos,...) de aparatos de uso normal, por un fallo del aislamiento de los conductores activos, evitando el paso de corriente al posible .

La puesta a tierra es una unión de todos los elementos metálicos que mediante cables de sección suficiente entre las partes de una instalación y un conjunto de electrodos, permite la desviación de corrientes de falta o de las descargas de tipo atmosférico, y consigue que no se pueda dar una diferencia de potencial peligrosa en los edificios, instalaciones y superficie próxima al terreno. 2.1 PROBLEMA

Existen diversos factores por los que se debe instalar un pozo a tierra entre los porblemas mas comunes tenemos las diversas descargas atmosfericas Ante un corto circuito ,sin tierra fisica ,las personas estarian expuestas a una descarga electrica Existen fallas que se desarrollan entre los embobinados de alto y bajo voltaje de un transformador Existen ruidos electricos en los cables MARCO TEORICO El Proyecto realizado será el de implementar un pozo a tierra este es muy importante por que el efecto causado por los rayos o transitorios de voltaje sea minimizado o eliminado, para proteger en nuestro caso a Los equipos que se están utilizando en la sala de computo. La puesta a tierra corresponde al conjunto de electrodos y partes conductoras que en o con la tierra, permiten drenar hacia esta, todas las corrientes de falla, para que no pueda dañar los equipos de trabajo.

2.2 ANTECEDENTES LOCALES El equipo responsable de este proyecto no ha ejecutado ningún proyecto de investigación de una instalacion de un pozo a tierra, con lo que no contamos con ningún tipo de experiencia en el área. La conexión a tierra eficaz conduce la electricidad indeseable hacia tierra alejando el peligro en forma segura.

3. FUNDAMENTACION DEL PROYECTO 3.1 DEFINICION DEL PROBLEMA Existen diversos factores por los que se debe instalar un pozo a tierra entre los porblemas mas comunes tenemos las diversas descargas atmosfericas Ante un corto circuito sin tierra fisica las personas estarian espuestas a una descarga electrica Existen fallas que se desarrollan entre los embobinados de alto y bajo voltaje de un transformador Existen ruidos electricos en los cables electricos

3.2 OBJETIVO DEL PROYECTO 3.2.1 OBJETIVO GENERAL: 

Implementar la instalacion de un pozo a tierra para fines de estudio y poder entender atraves de una maqueta el desarrollo y su funcionamiento 3.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Obtener una resistencia eléctrica lo as baja posible para derivar a tierra fenómenos eléctricos. Mantener los potenciales producidos por las corrientes de falla dentro de los límites de seguridad de modo que las tensiones de paso o de toque no sean peligrosas para los humanos. Ofrecer en todo momento y por un lapso prolongado baja resistencia eléctrica que permita el paso de las corrientes derivadas.

3.3 HIPOTESIS: 1. El sistema de riego de un invernadero puede ser controlado mediante microcontroladores ARDUINO. 2. El modelamiento para el control de riego del invernadero reducirá los consumos de agua sin afectar la calidad del producto final. 3. La implementación del sistema de riego controlado mediante microcontrolador ARDUINO obtiene mejores resultados como producto final al estar pendiente de los requerimientos del invernadero. 4. El sistema de riego controlado mediante microcontrolador ARDUINO es un sistema de riego auto sostenible.

3.4 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO: Partiendo de distintos referentes se concluye con la necesidad de implementar una maqueta para poder explicar el funcionamiento y desarrollo de un pozo a tierra con fienes de estudio en la institucion

3.4.1 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA: En nuestro país el uso de sistemas automáticos ha evolucionado muy poco en cualquier ámbito de la industria, actualmente se utiliza la mano del hombre para el cultivo de frutos, el cual no lo hace tan rentable. El desarrollo de este proyecto garantiza una buena rentabilidad y calidad en los productos. El reto de este proyecto es el modelamiento del sistema de riego de una planta, traduciéndolo a lenguaje arduino para que este nos permita tener el control de un servomotor, el cual tendrá como esclavo a una válvula de isión de agua. 3.4.2 JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA: El consumo de agua en el Perú es muy diferenciado, donde de lejos se ve que la mayoría del uso efectivo del agua en el país se debe a actividades agrícolas, las cuales consumen 12 veces más que para fines poblacionales. El uso del agua para generación de energía eléctrica es también muy importante, utilizándose más de 11000 millones de m3/año.

En la costa, debido a la gran demanda de agua para agricultura, al asentamiento de más de la mitad de la población y a la concentración de grandes industrias, se utiliza el 36% del agua disponible naturalmente para esa región. El consumo de esta región (en promedio por persona) es de 1105 m3/año, aproximadamente 3000 litros de agua por persona al día, el triple del consumo en la sierra y diez veces más que en la selva. Como se vio anteriormente el consumo de agua en la agricultura es muy elevado en nuestro país. El sector agricultura usa el 86% del agua del Perú, aunque su eficiencia apenas llega al 35%. En la actualidad la eficiencia de uso del agua en nuestro país es inferior al 50% en todos los sectores. Asimismo más del 50% del agua superficial (ríos, lagos, lagunas y manantiales) no son aptos para ningún uso y el 70% del agua de los ríos se pierde en el mar por falta de infraestructura de almacenamiento. Por ello la promoción de un sistema de control de riego controlado por microcontroladores en el sector de la agricultura en nuestro país es de mucha importancia para así poder contribuir en el menor consumo de agua en el cultivo de frutos El sector agrícola crecerá 5% este año en un escenario conservador, impulsado por las inversiones que se están realizando, sobre todo en riego, y pese a las amenazas de desastres naturales. El titular del Ministerio de Agricultura (Minag) señaló que el presupuesto para riego este año es más del doble que el año pasado y sólo para la sierra habrá 1,000 millones de soles adicionales. 3.4.3 JUSTIFICACIÓN SOCIAL: Con este proyecto concientizaremos a un mejor uso de agua, el cual se podrá utilizar para otros fines como son la industria, población, etc. Vale acotar que se intentará alcanzar una mejor calidad en los productos, también en el incremento de producción y en el mejor aprovechamiento de los recursos. De estudios realizados en los últimos años por el ministerio de agricultura en el país se determina que el consumo de agua para el cultivo de frutos es de un 86% y este año el sector agrícola va a tener un incremento de un 5%. Este hecho contundente demuestra la necesidad de implementar un sistema de riego autónomo para un mejor uso del agua y para tener una mejor calidad de producto tanto para el consumo interno y para exportación.

3.5 PRODUCTOS DEL PROYECTO: Como resultado de este proyecto se habrá logrado:  



Un modelo matemático del comportamiento de una planta, con respecto a su consumo de agua. Un modelo de software que traducirá la velocidad del agua en un código, para su control en una pantalla LCD, así como también llevar un registro en una computadora. Un modelo de software que traducirá el comportamiento de una planta, el cual nos permitirá llevar un registro en una computadora y accionar a los actuadores.

Los resultados de este proyecto tendrían una inmediata aplicación en la agricultura para que con este proyecto se pueda tener una mejor calidad de productos.

3.6 ALCANCES DE LA INVESTIGACION: En su fase de concretización inicial, el presente estudio tendrá cobertura sobre el estudio de los Procesos Productivos de cualquier invernadero; sin embargo, factibilidad de realizar el mismo en cualquier aplicación agrícola, la cual se beneficie tanto en el tema productivo como económico, y sin dejar de lado, el tema ecológico. En su fase de concretización final, se implementara un modelo a pequeña con el fin de demostrar su funcionamiento y eficiencia.

4. METODOLOGIA 4.1 CONTEXTO O RESTRICCIONES De acuerdo con los alcances de la sección anterior no se llegara a una implementación completa del invernadero ya que no se cuenta con la inversión necesaria. Solo se llegara a determinar el comportamiento y el modelamiento para el control del sistema de riego, para su automatización mediante microcontrolador del tipo ARDUINO. También se realizar algunas

pruebas a pequeña escala, para la confirmación y demostración del funcionamiento del sistema de Control. 4.2 VARIABLES En el modelamiento del sistema de riego para el invernadero se evaluara las condiciones climáticas dentro del invernadero tales como: temperatura interior-exterior del invernadero, humedad del aire y del suelo o terreno de cultivo, cantidad de luz y concentración de dióxido de carbono esto último como respuesta al crecimiento del cultivo. Así como también la cantidad de agua para el riego y la frecuencia a la cual se debe realizar este, de acuerdo a los parámetros anteriormente mencionados. Como variable independiente significativa se considera al tipo de planta que ha de cultivarse ya que cada tipo requiere diferentes condiciones para su completo desarrollo.

4.3 PROCEDIMIENTO

El sistema de control de riego se basa en las lecturas de los diferentes sensores ubicados a lo largo del invernadero. Sensor_temp_int = analogRead(A0); Delay(10); sensor_temp_ext = analogRead(A1); Delay(10); sensor_hum_air = analogRead (A2); Delay (10); sensor_hum_sue = analogRead (A3); Delay (10); sensor_rad= analogRead (A4); Mediante el anterior código se obtiene las lecturas de los sensores de temperatura, humedad y radiación. Todas estas son entradas analógicas para la interpretación del ARDUINO. Se establecerá un tiempo de muestreo de acuerdo a las condiciones de los parámetros involucrados, mientras que las condiciones obtenidas con los sensores sean iguales a las condiciones estándares establecidas, llámese situación ideal del invernadero, no se obtendrá respuesta del microcontrolador. Mientras que cuando se obtiene una lectura baja, referida a la humedad del suelo por ejemplo, el microcontrolador ordenara a los microaspersores a humedecer el ambiente, además de regular la temperatura.

Fig. 01: sensor de humedad 808H5v5

Fig. 02: sensor de temperatura TM36 4.4 PLANIFICACION DE LA INVESTIGACION En el control de riego se tiene como variable principal el tipo de elemento que produce el invernadero, esto para adaptar las condiciones del ambiente (que representan el resto de variables) para su óptimo crecimiento. La variable respuesta vendría a ser la calidad del producto que obtuvimos al finalizar la experimentación.

Consideremos una temperatura de 22.5 ºC. En la tabla anterior esquematizamos los productos a análisis y comportamiento favorable del modo de riego. Es importante cuidar la temperatura del suelo que no caiga por debajo de los 15-10 grados (limite) ya que maltrataría las raíces, además de la humedad del suelo y aire ya que podría ser foco de plagas.

5. IMPLEMENTACION 5.1 ACTIVIDADES PRINCIPALES

Código

Descripción

1

Revisión Bibliográfica.

Duración semanas 3

2

Formulación de Marco Conceptual.

2

3

Adquisición de material y equipos a utilizar.

1

4

Implementación de laboratorio

2

5

Revisión de Estrategia Experimental

1

6

Ejecución de Experimentación

1

7

Ordenamiento de resultados.

2

8

Análisis y síntesis de resultados.

1

9

Formulación de conclusiones.

1

10

Modelación del Experimento

3

11

Proponer un prototipo

3

12

Redacción de Informe final

2

5.2 INTERDEPENDENCIA DE LAS ACTIVIDADES PRINCIPALES

1

2

5

3

4

6

7

8

10 11 12

5.3 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

9

Actividades 2

4

6

8

Semanas 10 12

14

16

18

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12

5.4 DURACION DEL PROYECTO El proyecto tiene una duración de 19 semanas

6. RECURSOS PARA EL PROYECTO Todos los productos están expresados en soles. 6.1 RECURSOS HUMANOS

 

Responsable del proyecto: Asistente 1:

Aquino Cuti Isaac Ortega Puma yenny

6.2 COSTOS DE LOS RECURSOS HUMANOS PERSONAL

SUELDO/MES

MESES

TOTAL

Responsable

Voluntario

2

0

Asistente 1

Voluntario

2

0

TOTAL

6.3 RECURSOS MATERIALES

0

20

DESCRIPCION

PRECIO

CANTIDAD

TOTAL

1

100

2

0

CANTIDAD

TOTAL

Infraestructura Laboratorio, alquiler

100

Equipos Computadora

DESCRIPCION

0

PRECIO UNITARIO

Materiales Caja registro (40cmx40cm)

145

2

290

Electrodo(varilla de cobre) ¾” x2.40m

120

1

120

cableNº 6 AWG ,color amarillo

40

5

200

conector pico de loro de3/4 "

20

1

20

6 mts de cable de cobre desnudo

5

10

50

Pozo vertical

5

10

50

Relleno conductor tierra de cultivo

1

20

20

Thorgel SUB - TOTAL

750

Insumos

Papel Bond

10

1

10

Útiles de escritorio

8

1

8

CD

1

3

3

Impresión

0.5

30

15

SUB - TOTAL

36

6.4 PRESUPUESTO DEL PROYECTO

RUBRO

APORTE PROPIO

TOTAL

0

0

100

100

0

0

Materiales

750

750

Insumos

36

36

Imprevistos

100

100

986

986

Personal Infraestructura Equipos

TOTAL 6.5 CRONOGRAMA DE INVERSION RUBRO

MES 1

MES 2

Personal

0

0

Equipos

0

Materiales

750

Insumos

36

Imprevistos

100

TOTAL 6.6 FINANCIAMIENTO

750

136

Aporte Propio:

Instituto de Educación Superior Tecnológico

7. EVALUACION DEL PROYECTO 7.1 INDICADORES El proyecto se evaluara en base al cumplimiento del cronograma de actividades, sin dejar de lado la puntualidad, la responsabilidad, el empeño y la productividad. 7.2 CRONOGRAMA DE EVALUACION Al cumplirse el primer trimestre, el responsable del proyecto emitirá un informe de avance del proyecto y de los gastos realizados sustentando con los documentos necesarios. Luego de 19 semanas de ejecución se presentara un informe final del estudio, así como el informe económico.

8. BIBLIOGRAFIA       

http://forum.arduino.cc http://www.atl.org.mx http://deeea.urv.cat/public/PROPOSTES/pub/pdf/1821pub.pdf http://articulos.infojardin.com/huerto/invernaderos-clima-cultivo.htm http://www.cosechandonatural.com.mx/control_ambiental_articulo23.ht ml http://www.invernadero.8m.net/capitulo2.html http://www.planthogar.net

PROYECTO ARDUINO La medición de un recurso que tiene unidades de volumen puede ser más complicada de lo que parece. Recursos como el agua se suele medir por indicadores que determinan el volumen acumulado en el tiempo. Este método es similar a como funcionan los velocímetros en muchos vehículos. La idea de este proyecto es utilizar un medidor de caudal que genere un tren de pulsos a una frecuencia proporcional al caudal. En el diseño se incluye un modulo LCD, de modo que la unidad pueda informar del caudal y del volumen tanto a través de una conexión en serie a una PC o directamente a través de la pantalla LCD. El medidor de caudal debe calcular y mostrar el caudal actual. También se calculara el tiempo y el volumen absoluto

Diagrama de bloques del caudalimetro ARDUINO SHIELD LCD

Shield LCD

SENSOR DE CAUDAL El sensor de caudal usado es el Koolance INS-FM17N, el cual está compuesto por un interruptor magnético normalmente abierto que responde al paso de un imán situado en la aspa de rotación interna.

Sensor de caudal Koolance

ENSAMBLADO Los shield son diseñados para montarse encima de la placa arduino, con lo que los pines se corresponden uno a uno. El caudalimetro se conecta con un cable a masa y el otro a una entrada digital con pullUp. El ATmega tiene una resistencia interna de pullUp de 20K ohmios con lo que no necesitamos circuitería extra.

Montaje de la shield en el arduino

FUNCIONAMIENTO Verificamos que al pulsar el 1er botón cambiamos de pantalla a mostrar. Al pulsar el segundo botón, el contador de litros y tiempo parcial 1 se pone a cero. Al pulsar el tercer botón, el contador de litros y tiempo parcial 2 se pone a cero.

DISEÑO DE LA PANTALLA En la mayoría de Shields comerciales, el propio fabricante ofrece un set mínimo de software para poder controlar la shield y verificar su correcto funcionamiento una vez ensamblado con la placa Arduino. Este tipo de software se conoce como librerías. INFORMACIÓN A MOSTRAR EN LA INTERFAZ Se han definido tres pantallas distintas para mostrar la información relativa a las mediciones absolutas. Para conmutar de una pantalla a otra se va a utilizar el pulsador superior de la pantalla. Los dos pulsadores inferiores servirán para borrar los dos contadores parciales. El aspecto de las pantallas es:

Pantalla principal

Pantalla contadores parciales 1

Pantalla contadores parciales 2 PROGRAMA DE CONTROL DE ARDUINO La tarea periódica se lanza cada segundo. Aquí se pone a cero el contador de pulsos detectados y lleva la cuenta en cada contador. También es la responsable de refrescar los valores que se muestran en la pantalla LCD y los valores instantáneos que se mandan por el puerto serie. El código asociado a la interrupción de flanco se encarga de contar los pulsos generados por el caudalimetro. La variable que se utiliza dentro de la función de la interrupción debe ser declarada como volatile para indicar al compilador que puede ser modificada desde diferentes contextos y asi evitar optimizaciones. Esto obliga al compilador a

acceder siempre a la dirección de memoria de donde se encuentre la variable y no copiarla en registros para mejorar la velocidad de .