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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA
ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDÚSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES
Título:
“DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y AUTOMATIZACIÓN DE UN
SECADOR SOLAR HÍBRIDO PARA EL SECADO DE MAÍZ Y
FRÉJOL DESTINADO AL ÁREA DE AGROPECUARIA DE
LA UNL”
TESIS DE GRADO PREVIO A OPTAR POR EL
TÍTULO DE INGENIERO ELECTROMECÁNICO
AUTORES: Andrés Alejandro Cajamarca Encalada Glider Paúl Sinche Pérez
DIRECTOR: Ing. Thuesman Estuardo Montaño Peralta
LOJA – ECUADOR
2012
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CERTIFICACIÓN
Ing. Thuesman Estuardo Montaño Peralta
DIRECTOR DE LA TESIS
CERTIFICA:
Haber dirigido, asesorado, revisado y corregido el presente trabajo de tesis de grado, en
su proceso de investigación cuyo tema versa en “Diseño, construcción y
automatización de un secador solar híbrido para el secado de maíz y fréjol destinado
al área de agropecuaria de la UNL”, previa a la obtención del título de Ingeniero
Electromecánico, realizado por los señores egresados: Glider Paúl Sinche Pérez y
Andrés Alejandro Cajamarca Encalada, la misma que cumple con la reglamentación y
políticas de investigación, por lo que autorizo su presentación y posterior sustentación y
defensa.
Loja, Abril del 2012
…………………………………………
Ing. Thuesman Estuardo Montaño Peralta
DIRECTOR DE TESIS.
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3
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
La investigación, análisis y conclusiones del presente trabajo de tesis, le corresponden
exclusivamente a sus autores y el patrimonio intelectual a la Universidad Nacional de
Loja. Autorizamos al Área de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales No
Renovables y por ende a la carrera de Ingeniería Electromecánica, hacer uso del
presente documento en lo conveniente.
…………………………………. …………………………………
Glider Paúl Sinche Pérez Andrés Alejandro Cajamarca Encalada
Egdo. Ingeniería Electromecánica Egdo. Ingeniería Electromecánica
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4
PENSAMIENTO
“La Ilusión despierta el empeño y solamente la paciencia lo termina”.
Anónimo
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DEDICATORIA
De manera especial y principal a mis padres, gracias a su esfuerzo he podido cumplir
con mis objetivos, a mis hermanos quienes siempre me han acompañado y apoyado en
todo momento y son la base de los éxitos que he alcanzado y de los que vendrán.
Paúl
A mis maestros del Área de Energía que gracia a ellos, ha sido posible culminar mi
presente trabajo de tesis. A mi padre por brindarme los recursos necesarios y estar a mi
lado apoyándome y aconsejándome siempre. A mi madre por hacer de mí una mejor
persona a través de sus consejos y enseñanzas y amor. A mis hermanos por estar
siempre presentes, cuidándome y brindándome aliento.
Andrés
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AGRADECIMIENTOS
En el cielo a Dios, que nos permitió culminar con éxito esta tan soñada meta, a nuestros
padres por habernos brindado la oportunidad de estudiar esta carrera y de manera
especial:
Al Ing. Bustán Diógenes y al Ing. León Numa, encargados del Taller
Mecánico, quienes de forma desinteresada ayudaron a la construcción del
Secador Solar Híbrido.
Al Ing. Thuesman Montaño, Director de Tesis, por haber colaborado en la
realización del presente proyecto.
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TABLA DE CONTENIDO
CERTIFICACIÓN ............................................................................................................ 2
DECLARACIÓN DE AUTORÍA .................................................................................... 3
PENSAMIENTO .............................................................................................................. 4
DEDICATORIA ............................................................................................................... 5
AGRADECIMIENTOS .................................................................................................... 6
TABLA DE CONTENIDO .............................................................................................. 7
ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................. 10
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................... 11
SIMBOLOGÍA ............................................................................................................... 12
1. RESUMEN .............................................................................................................. 14
2. INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 15
3. REVISIÓN DE LITERATURA .............................................................................. 16
CAPÍTULO I: TEORÍA DEL SECADO........................................................................ 16
1.1 Secado de Granos .................................................................................................. 16
1.2 Factores que influyen en el secado. ..................................................................... 16
1.2.1 Contenido de humedad del grano .................................................................. 16
1.2.2 Temperatura ................................................................................................... 17
1.2.3 Velocidad del aire........................................................................................... 18
1.4 Propiedades del aire ............................................................................................. 20
1.4.1 Temperatura de bulbo seco (BS) .................................................................... 20
1.4.2 Temperatura de bulbo húmedo (BH) ............................................................. 20
1.4.4 Relación de humedad (W) .............................................................................. 20
1.4.5 Humedad relativa (HR) .................................................................................. 21
1.4.6 Volumen específico ........................................................................................ 21
1.4.7 Entalpía específica (h) .................................................................................... 21
1.5 Análisis psicométrico y el balance energético ...................................................... 21
1.5.1 Cartas psicométricas ....................................................................................... 21
CAPÍTULO II: SECADOR SOLAR HÍBRIDO .......................................................... 25
2.1 Sistemas de Secado Solar ......................................................................................... 25
2.1.1 Captadores solares de aire para aplicaciones de secado. .................................. 28
2.1.2 Captadores solares de aire de placa plana sin cubierta................................... 28
2.1.3 Captadores solares de aire de placa plana con cubierta. ............................... 28
2.1.3.1 Captadores de placa plana con cubierta y paso de aire superior. ............... 29
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8
2.1.3.2 Captadores de placa plana con cubierta y paso de aire inferior. ................ 29
2.1.3.3 Captadores de placa suspendida. ................................................................ 30
2.1.3.4 Captadores de placa perforada. .................................................................. 31
2.2 Desempeño de colectores solares.......................................................................... 31
2.2.1 Coeficiente de pérdidas superiores ................................................................. 32
2.2.2 Coeficiente de pérdidas de calor inferiores del colector. ............................... 32
2.2.3 Coeficiente de pérdidas de calor por los lados. ............................................. 33
2.2.4 Coeficiente global de pérdidas. ..................................................................... 33
2.2.5 Coeficientes convectivos. ............................................................................... 33
2.2.6 Coeficiente de radiación entre la cubierta y la placa. .................................... 34
2.2.7 Cálculo del factor de eficiencia del colector y de flujo. ................................. 34
2.2.8 Factor de remoción ........................................................................................ 34
2.2.9 Producto transmisividad – absortividad. ....................................................... 34
2.3 Ángulo de inclinación del colector solar ............................................................. 38
2.3.1 Declinación solar. .......................................................................................... 38
2.4 Alternativa para el calentamiento del aire ............................................................ 39
2.4.1 Gas Licuado de Petróleo .................................................................................. 39
2.4.2 Calor requerido para el Secado ...................................................................... 39
2.4.2.1 Calor Sensible ............................................................................................. 40
2.4.2.2 Calor Latente ............................................................................................... 40
2.4.3 Poder calórico de combustible ...................................................................... 40
CAPITULO III: AUTOMATIZACIÓN ......................................................................... 41
3.1 Nociones Básicas ...................................................................................................... 41
3.1.1 El Microcontrolador PIC ................................................................................... 41
3.1.2 PIC 16f877 ........................................................................................................ 41
3.1.3 Visualizador LCD ............................................................................................. 48
3.1.4 Sensor de temperatura LM35 ............................................................................. 50
3.1.4.1 Características ............................................................................................. 51
4. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................... 54
4.1 Parámetros de diseño del secador solar. ................................................................... 54
4.1.1 Radiación solar en la provincia de Loja ............................................................. 55
4.1.2 Cantidad de calor requerido. .............................................................................. 56
4.1.3 Dimensionamiento del sistema solar ................................................................. 58
4.1.3.1 Colector solar de aire................................................................................... 58
4.1.3.2 Inclinación del colector solar. ..................................................................... 59
4.1.3.3 Análisis matemático. ................................................................................... 59
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9
4.2.1.3.1 Cálculo del factor de eficiencia del colector y de flujo. ........................... 63
4.1.3.3.2 Calor útil. ................................................................................................. 65
4.1.3.3.3 Rendimiento del colector. ........................................................................ 65
4.2 Diseño del sistema de combustión (GLP) ................................................................ 65
4.2.1 Cantidad de Agua a eliminar del Grano ............................................................. 65
4.2.2 Calor requerido para el Secado de Grano .......................................................... 66
4.2.2.1 Calor Sensible ............................................................................................. 66
4.2.2.2 Calor Latente ............................................................................................... 67
4.3 Selección del Ventilador ........................................................................................... 68
4.3.1 Flujo de aire de Secado ...................................................................................... 68
4.3.2 Presión ............................................................................................................... 69
4.3.3 Potencia del Ventilador ...................................................................................... 70
4.4 Control Automático del Secador Solar Híbrido ...................................................... 71
4.4.1 Circuito de control ............................................................................................. 72
4.4.2 Programación del Microcontrolador. ................................................................. 73
4.5 Valoración Económica ............................................................................................. 74
5. RESULTADOS ....................................................................................................... 77
5.1. Parámetros de Medición .......................................................................................... 77
5.2 Secador con GLP ...................................................................................................... 77
5.2.1 Análisis de Resultados ....................................................................................... 77
5.2.2 Tabulación de Datos .......................................................................................... 79
5.2.3 Costo del GLP empleado. .................................................................................. 82
5.3 Secador Solar ............................................................................................................ 82
5.3.1 Análisis de Resultados ....................................................................................... 82
5.2.2 Tabulación de Datos .......................................................................................... 84
5.4 Análisis de Costo de Operación del Secador Solar Híbrido ..................................... 85
6. DISCUSIÓN............................................................................................................ 87
7. CONCLUSIONES .................................................................................................. 88
8. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 89
9. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 90
10. ANEXOS ................................................................................................................. 91
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Diagrama de procesos fundamentales para el acondicionamiento del aire
(Carta Psicométrica) ....................................................................................................... 22
Figura 2: Tipología de sistemas de secado solar. ........................................................... 25
Figura 3: Esquema simplificado de Secaderos de tipo integral. ..................................... 26
Figura 4: Esquema simplificado de Secaderos de tipo distribuido. ................................ 26
Figura 5: Esquema simplificado de Secaderos de tipo mixto. ........................................ 27
Figura 6: Captador solar de aire de placa plana sin cubierta. ......................................... 28
Figura 7: Captador solar de aire de placa plana con cubierta de paso superior. ............. 29
Figura 8: Captador solar de aire de placa plana con cubierta de paso inferior. .............. 29
Figura 9: Captador solar de aire de placa plana con aletas. ............................................ 30
Figura 10: Captador solar de aire de placa plana corrugada en V. ................................. 30
Figura 11: Captador solar de aire de placa plana suspendida de simple paso. ............... 30
Figura 12: Captador solar de aire de placa plana suspendida de doble paso. ................. 31
Figura 13: Captador solar de aire de placa plana perforada. .......................................... 31
Figura 14: Flujo energético en un colector de placa plana. ............................................ 35
Figura 15: Variación del coeficiente global de pérdidas (UL) para colectores de placa
plana de una, doble y triple cubierta. .............................................................................. 36
Figura 16: PIC 16f877a .................................................................................................. 42
Figura 17: Encapsulado del PIC ..................................................................................... 45
Figura 18: LCD 4 x 40; está compuesto por 4 líneas de 40 caracteres........................... 48
Figura 19: LM 35 ............................................................................................................ 50
Figura 20: Cápsulas posibles y su pinout ....................................................................... 52
Figura 21: Esquemas de conexión del LM35 ................................................................. 53
Figura 22: Insolación promedio en la Ciudad de Loja ................................................... 56
Figura 23: Carta Psicométrica para el cálculo de las propiedades del aire de secado .... 57
Figura 24: Colector solar de aire .................................................................................... 59
Figura 25: Balance energético en el colector solar ......................................................... 60
Figura 26: Gráfica de SHEDD ....................................................................................... 70
Figura 27: Componentes del sistema de control de temperatura en la cámara de secado
........................................................................................................................................ 72
Figura 28: Diagrama circuital del sistema de control para el Secador Solar Híbrido .... 73
Figura 29: Programación del Microcontrolador ............................................................. 74
Figura 30: Curva de secado en la Bandeja 1 .................................................................. 80
Figura 31: Curva de secado en la Bandeja 2 .................................................................. 80
Figura 32: Curva de secado en la Bandeja 3 .................................................................. 80
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Figura 33: Diferencia en las curvas de secado (Maíz) .................................................... 81
Figura 34: Diferencia en las curvas de secado (Fréjol) .................................................. 81
Figura 35: Curva de secado (Maíz) ................................................................................ 84
Figura 36: Curva de Secado (Fréjol) .............................................................................. 85
Figura 37: Secador Solar Híbrido ................................................................................... 91
Figura 38: Funcionamiento del Secador Solar Híbrido .................................................. 91
Figura 39: Prácticas en el Secador Solar Híbrido ........................................................... 92
Figura 40: Sistema de Automatización del Secador Solar Híbrido ................................ 92
Figura 41: Peso inicial del maíz ..................................................................................... 93
Figura 42: Peso final del maíz ........................................................................................ 93
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Contenido de humedad del grano para un almacenaje seguro ......................... 17
Tabla 2: Temperatura de funcionamiento de un secador de capas delgadas .................. 17
Tabla 3: Comparación entre los secadores solares pasivos integral y distribuido ......... 27
Tabla 4: Valores típicos para transmitancia y absortancia de colectores de placa plana 37
Tabla 5: Ecuaciones para convertir el día del mes, en el número de día del año ........... 39
Tabla 6: Características del PIC 16F877a ...................................................................... 43
Tabla 7: Partes que componen el PIC 16F877a .............................................................. 44
Tabla 8: Funciones de cada pin ...................................................................................... 45
Tabla 9: Funciones de cada pin del LCD ....................................................................... 49
Tabla 10: Los comandos más utilizados para manejar un LCD ..................................... 50
Tabla 11: Parámetros de diseño del secador solar híbrido ............................................. 54
Tabla 12: Promedio de insolación en la Provincia de Loja ............................................ 55
Tabla 13: Valores de las propiedades del aire empleado................................................ 58
Tabla 14: Constante de cambio de estado para algunas sustancias ................................ 67
Tabla 15: Datos Experimentales. Secador con GLP (Maíz) ........................................... 78
Tabla 16: Datos Experimentales. Secador con GLP (Fréjol) ......................................... 79
Tabla 17: Datos experimentales, Secador Solar ............................................................. 83
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SIMBOLOGÍA
Área
Área del colector
Calor específico
Diámetro
Espesor
Factor de eficiencia del colector
Factor de flujo
Factor de remoción de calor
Numero de Grashof
Humedad inicial
Humedad final
Coeficiente de transferencia de calor
Coeficiente de transferencia de calor a través del viento
Constante solar
Conductividad térmica
Longitud, largo, distancia
Masa de grano
Masa de agua
Masa de material húmedo
Numero de cubiertas del colector
Numero de Nusselt
Numero de Prandtl
Energía útil (calor)
Numero de Reynolds
Radiación solar absorbida por unidad de área de colector.
Temperatura
Tiempo
Coeficiente de transferencia de calor total
Coeficiente de pérdida de calor total en el colector
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CARACTERES GRIEGOS
Absortancia
Inclinación
Declinación, espesor
Ángulo azimutal
Emitancia
Eficiencia
Ángulo
Viscosidad dinámica
Viscosidad cinemática
Densidad, reflectancia.
Transmitancia
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1. RESUMEN
Se presenta el diseño, construcción y automatización de un secador solar híbrido que se
caracteriza por la adaptación de secador solar y secador con GLP, lo que permite la
eficiencia en el proceso de secado, ya que atenúa las condiciones climatológicas
adversas que pueda existir en el lugar de la instalación, y que puedan afectar (parte
solar) en la disminución del tiempo de secado y la calidad final del producto.
Los granos a secar son el maíz y el fréjol; mismos que fueron pesados antes y después
del proceso de secado, para obtener la pérdida de humedad, además se miden las
temperaturas en distintos puntos del secador solar lo que permitió evaluar la calidad y
eficiencia en el proceso de secado.
Basados en los estudios técnicos realizados, se ha desarrollado un sistema de alta
eficiencia y bajo consumo de combustible (GLP), alcanzando de este modo una
rentabilidad económica elevada.
ABSTRACT
We present the design, construction and automation of a hybrid solar dryer whose
characteristic is his adaptation of solar dryers and dryers with LPG, allowing the
efficiency of the drying process attenuating the adverse weather conditions that may
exist in the place of installation, same as the decrease in drying time and final product
quality.
Drying the grains are maize and beans; be weighed before and after the drying process
for the loss of moisture and temperature are measured at different points of solar dryer
which will assess the quality and efficiency in the drying process .
Based on technical studies, has developed a high efficiency and low fuel consumption
(LPG), thus achieving a high economic return.
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15
2. INTRODUCCIÓN
El aprovechamiento de la energía solar como alternativa a energías no renovables es un
área de gran desarrollo en las últimas décadas.
La energía solar, se encuentra disponible en todo el mundo y catalogada como un
recurso universal que no tiene costo. Por su ubicación geográfica, el Ecuador es uno de
los países cuyo potencial energético solar es alto.
Por la necesidad de disminuir el tiempo de secado, manteniendo calidad y eficiencia del
proceso y atenuar las condiciones climatológicas adversas que pueda tener el lugar, se
ha considerado el diseño de un sistema de secado híbrido (mixto) de energía solar y gas
licuado de petróleo para el secado de granos.
Por las bondades que nos ofrece el Secador Solar Hibrido nos hemos planteado los
siguientes objetivos:
Recopilar y sistematizar la información necesaria, sobre Secadores Solares
Híbridos.
Diseñar un sistema de secado solar con ventilación auxiliar y con la
implementación de un quemador de gas para lograr una deshidratación más
rápida de los granos.
Construir el Secador Solar Híbrido.
Elaborar en el Secador Solar Híbrido un sistema de control automático que lo
gobierne.
Validar con la experimentación el óptimo funcionamiento del secador solar.
Cuantificar el ahorro existente entre el consumo de gas frente a la energía solar.
Socializar los resultados obtenidos de la investigación.
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3. REVISIÓN DE LITERATURA
CAPÍTULO I: TEORÍA DEL SECADO
1.1 Secado de Granos
El secado de granos se puede definir de distintas maneras, según el enfoque que se
desee adoptar. En los estudios teóricos se pone énfasis en los mecanismos de
transferencia de energía y de materia. Así, el secado se puede definir como un proceso
en que hay intercambio simultáneo de calor y masa, entre el aire del ambiente de secado
y los granos (Acaro, 2011). En cambio, en los casos generales, se define el secado como
la operación unitaria responsable de la reducción del contenido de humedad de cierto
producto, hasta un nivel que se considera seguro para el almacenamiento de éste (Acaro,
2011).
Se entiende que es seguro un nivel de humedad por debajo del cual se reduce la
actividad respiratoria de los granos y se dificulta el ataque de insectos y hongos, dicho
nivel varia con los distintos tipos de granos (Acaro, 2011).
1.2 Factores que influyen en el secado.
Los granos y las semillas almacenadas están sujetos a los cambios ambientales. Estos
cambios pueden ser de índole física, biológica y química, cambios que pueden causar
deterioro de la calidad del grano.
1.2.1 Contenido de humedad del grano
El grano es un producto higroscópico que puede exhalar o absorber agua en forma
de vapor o de líquido del ambiente que lo rodea y conservarla.
La demanda energética y el tiempo de secado dependen del contenido inicial de
humedad del grano, por lo que si estos presentan un alto contenido de humedad
consumirán gran cantidad de combustible para calentar el aire por un mayor lapso de
tiempo (Acaro, 2011).
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En la Tabla 1 se aprecian los niveles de humedad seguros para almacenar los diferentes
granos (Acaro, 2011).
Tabla 1: Contenido de humedad del grano para un almacenaje seguro
GRANO
CONTENIDO MÁXIMO DE
HUMEDAD (%)
Maíz 13 – 14
Arroz 12 – 15
Sorgo 13 – 14
Fréjol 12 – 13
Soya 12 – 13
Trigo 12 – 13
Girasol 8 - 9
1.2.2 Temperatura
La temperatura del aire de secado es primordial en el proceso de secado, su control
adecuado permite acelerar el proceso y garantizar la calidad del grano. El aire a
temperaturas elevadas permite extraer mayor cantidad de agua por unidad de volumen,
pero se corre el riesgo de causar daños al grano como quemarlo o trisarlo, por lo que se
deben respetar las temperaturas estándar de seguridad (Acaro, 2011). En la Tabla 2 se
presentan las temperaturas seguras para el secado en una secadora de capa delgadas
(Acaro, 2011).
Tabla 2: Temperatura de funcionamiento de un secador de capas delgadas
PRODUCTO Y USO A QUE SE DESTINA
TEMPERATURA MÁXIMA
RECOMENDADA PARA EL SECADO
(ºC)
Grano para piensos 74
Grano para el consumo humano 57
Grano para la elaboración y manufactura
60
Grano para semilla o fabricación de cerveza
43
Arroz para el consumo humano 43
Frejoles para el consumo humano 35
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18
Los microorganismos (hongos) que atacan el grano almacenado se desarrollan
rápidamente a temperaturas mayores a 25ºC, con un rango óptimo entre 28 y 32ºC con
humedad disponible. Según se desarrollen los microorganismos, la temperatura irá en
aumento, debido a su metabolismo y crecimiento, causando la descomposición del
grano.
1.2.3 Velocidad del aire
La velocidad con la que el aire atraviesa el grano es uno de los factores que determina la
tasa de evaporación de agua y el tiempo de secado. El aire debe circular de forma
regular en la secadora lo que asegura que el tiempo de secado se cumpla.
Para establecer la velocidad del aire, se debe considerar el espesor de la capa de granos,
la resistencia que esta presenta frente a la corriente de aire y en algunos casos el tipo de
grano a secar.
1.3 Contenido de humedad de un producto.
El contenido de humedad en base húmeda, definido como el peso del agua presente
en el producto por unidad de peso del material sin secar, viene dado por la
ecuación 1.1. De igual manera, el contenido de humedad en base seca, definido
como el peso del agua presente en el producto por unidad de peso del material
seco, se indica en la expresión 1.2.
; (1.1)
, (1.2)
donde es la humedad en base húmeda (kg agua/kg prod. húmedo), es la
humedad en base seca (kg agua/kg prod. seco), es el peso inicial de material
sin secar (kg), es la cantidad de agua en el producto húmedo (kg) y es el
peso de la materia seca en el producto (kg).
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19
La relación entre y se expresa en las ecuaciones 1.3 y 1.4, respectivamente.
*
( )+ ; (1.3)
*
( )+ . (1.4)
Por otra parte, la reducción del porcentaje de agua que poseen los granos es esencial
para su almacenamiento seguro. Al secar los granos se disminuye la cantidad de
humedad hasta niveles preestablecidos. La disminución requerida de humedad (ΔH)
sirve de base para determinar la cantidad de agua que será evaporada.
( )
, (1.5)
donde:
ΔH Disminución de humedad, %.
Ho Humedad inicial del grano, %.
Hf Humedad final del grano, %.
Entonces, la masa de agua que se evaporará es:
, (1.6)
donde:
MH2O Masa de agua a evaporar, Kg.
Ms Masa materia seca al final del proceso, Kg.
La masa de grano húmedo (Mh) que se debe colocar en el secador está definida como:
(1.7)
El volumen (V) de la masa de grano se calcula como:
Page 20
20
, (1.8)
donde:
ρ Densidad promedio del grano, Kg/m3
1.4 Propiedades del aire
El aire atmosférico que nos rodea es una mezcla de aire seco y vapor de agua, a la que
se le llama aire húmedo. Debido a que esta mezcla de gases es la que se acondiciona en
los sistemas de secado o sistemas de control ambiental, es necesario comprender como
se comporta.
1.4.1 Temperatura de bulbo seco (BS)
Es la temperatura del aire tal como indica un termómetro. Las palabras temperatura y
temperatura de bulbo seco se emplean para designar lo mismo, tratándose del aire.
1.4.2 Temperatura de bulbo húmedo (BH)
Es la temperatura que indica un termómetro cuyo bulbo está envuelto en un paño
empapado en agua, en medio de la corriente de aire. Al proporcionarle una corriente de
aire, el agua se evapora más o menos rápidamente dependiendo de la humedad relativa
del ambiente.
1.4.3 Temperatura de punto de rocío (PR)
Es la temperatura a la cual el vapor de agua, en el aire, comienza a condensarse si se
enfría el aire a presión constante. Cuando el aire se satura (humedad relativa igual al
100%) se llega al punto de rocío.
1.4.4 Relación de humedad (W)
También denominada humedad específica. Es el peso de vapor de agua por kilogramo
de aire seco, expresado en g/Kg de aire seco.
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21
1.4.5 Humedad relativa (HR)
Es la relación de la presión real de vapor de agua en el aire con la presión de vapor de
agua si el aire estuviera saturado a la misma temperatura de bulbo seco y es expresada
en porcentaje (%). Así la humedad relativa es la humedad que contiene una masa de
aire, en relación con la máxima humedad absoluta que podría admitir sin producirse
condensación, conservando las mismas condiciones de temperatura y presión
atmosférica. Esta es la forma más habitual de expresar la humedad ambiental.
1.4.6 Volumen específico
Es el volumen del aire por unidad de peso de aire seco. Es inverso a la densidad. No
dependen de la cantidad de materia. En el sistema internacional de medidas (SI) es
expresado en m3/Kg.
1.4.7 Entalpía específica (h)
En general, la entalpía (H) es la propiedad que poseen los cuerpos de almacenar energía
en forma de temperatura y presión. La entalpía especifica del aire (h), es el contenido de
calor del aire, por unidad de peso.
1.5 Análisis psicométrico y el balance energético
La psicometría se ocupa de la determinación de las propiedades de las mezclas de un
gas y un vapor. Este conocimiento se aplica en el diseño de sistemas de humidificación
y deshumidificación, de torres de enfriamiento, de sistemas de aire acondicionado y
secadoras. Estos sistemas, en su mayoría, utilizan mezclas de aire y vapor de agua.
1.5.1 Cartas psicométricas
Con el uso de una carta psicométrica, se pueden determinar las propiedades del aire
empleado en el secado y calcular la energía que se necesita para que el aire posea las
condiciones necesarias para asegurar un buen secado.
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22
En una carta psicométrica, encontramos cuatro procesos fundamentales (Fig.1):
humidificación, deshumidificación, calentamiento, y, enfriamiento; los cuales pueden
combinarse para el desarrollo de sistemas complejos.
Figura 1: Diagrama de procesos fundamentales para el acondicionamiento del aire (Carta Psicométrica)
Cualquier condición del aire se puede representar mediante un punto en la carta
psicométrica. La condición puede ubicarse una vez que se conozcan dos propiedades
independientes. Ya que cada propiedad se representa mediante una línea, la intersección
de las dos líneas define el punto que representa la condición o estado del aire.
Las cartas psicométricas permiten calcular la energía que el sistema de calentamiento
requiere.
Para una secadora de grano, la taza de evaporación del agua está dada por:
(
) , (1.9)
donde:
Tasa de evaporización, g/s
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23
Masa de materia seca, g
Tiempo de secado, s
Humedad inicial del grano, %
Humedad final del grano, %
El poder de vaporización del aire de secado, estará definido por:
, (1.10)
donde:
W Poder de evaporación (Relación de humedad)
W2 Contenido de humedad del aire de salida
W1 Contenido de humedad del aire de secado
Estas tres variables son medidas en gramos de agua/kilogramos de aire de secado
(gH2O/kgAS)
La cantidad de aire de secado, necesaria para remover el vapor de agua del grano, se
determina por la expresión:
, (1.11)
donde:
Cantidad de aire de secado, Kg/s
Tasa de evaporización, gH2O /s
W Poder de evaporización, gH2O / KgAS
El caudal de aire para el secado, se determina por la expresión:
, (1.12)
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24
donde:
q Caudal de aire, m3/s
Cantidad de aire de secado, Kg/s
Volumen especifico del aire, m3/Kg
El volumen especifico del aire, a una atmosfera de presión, es de 1 m3/Kg. Este valor es
utilizado para la mayoría de cálculos, ya que el cambio que este tiene en relación a la
altura es mínimo.
La energía, que el sistema de secado requiere, se calcula con la expresión:
( ) , (1.13)
donde:
Q Flujo calor, KJ/s
Flujo masico de aire de secado, Kg/s
Entalpia del aire del ambiente, KJ/Kg
Entalpia del aire de secado, KJ/Kg.
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25
CAPÍTULO II: SECADOR SOLAR HÍBRIDO
2.1 Sistemas de Secado Solar
Existen una gran variedad de sistemas de secado solar, utilizados para los más diversos
productos, englobándose dentro de los secaderos de baja temperatura. En la Fig. 2, se
muestra un diagrama con las categorías fundamentales (MONTERO, 2005).
Figura 2: Tipología de sistemas de secado solar.
Así, los sistemas solares de secado se pueden clasificar, según la forma de circulación
del aire desecante, en dos grandes grupos:
Sistemas solares activos o de convección forzada: incorporan elementos externos, como
ventiladores, para mover el aire caliente utilizado en la extracción de humedad del
producto (figuras 3a, 4b y 5c). Pueden ser, a su vez, sistemas “todo solar”, en los que el
aporte energético se obtiene en su totalidad de la radiación solar, o sistemas “híbridos”,
para los que además de la radiación solar se utiliza una fuente energética auxiliar.
Sistemas solares pasivos o de convección natural: no incorporan elementos para forzar
la circulación del agente desecante, produciéndose este movimiento por la variación de
densidad del mismo provocada por la diferencia de temperaturas (figuras 3d, 4e y 5f).
Además de esta clasificación, se puede hablar de tres subclases de sistemas solares
atendiendo a la disposición de los componentes del conjunto y al modo de utilización de
la energía solar:
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26
• Secaderos solares de tipo integral o directo: en ellos, la radiación solar se recoge
únicamente en la cabina o cámara de secado (figura 3).
• Secaderos solares de tipo distribuido o indirecto: disponen de un colector solar que
capta la energía de la radiación y la transmite al aire, provocando su calentamiento
(figura 4).
• Secaderos solares de tipo mixto: la radiación solar se transmite conjuntamente a un
calentador solar y a la cámara de secado (figura 5).
Figura 3: Esquema simplificado de Secaderos de tipo integral.
Figura 4: Esquema simplificado de Secaderos de tipo distribuido.
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27
Figura 5: Esquema simplificado de Secaderos de tipo mixto.
En la Tabla 3, se encuentran las diferencias de los secaderos de tipo integral y
distribuido (MONTERO, 2005).
Tabla 3: Comparación entre los secadores solares pasivos integral y distribuido
Tipo integral Tipo distribuido
Modo de transferencia de
calor al producto
Radiación y convección
Convección
Componentes
Cámara de secado
translúcida y chimenea
Calentador solar
Cámara de secado
Conducto de unión y
chimenea
Costos iniciales Menores Mayores
Construcción, operación y
mantenimiento
Sencillez de construcción y
reducido mantenimiento
Estructuras complejas y
mayor dificultad en la
carga y descarga del
material
Eficiencia
Menor que en sistemas
distribuidos por el escaso
control posible
Mayor por el diseño
eficiente de sus
componentes
Para un óptimo funcionamiento de los sistemas mixtos y distribuidos, tanto activos
como pasivos, es fundamental el diseño eficiente de los colectores de aire instalados.
A continuación se describe la tipología general existente de sistemas de calentamiento
de aire.
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28
2.1.1 Captadores solares de aire para aplicaciones de secado.
Por su sencillez de construcción y utilización y su reducido coste, dichos dispositivos
son considerados esenciales para cualquier sistema de calentamiento solar. Un captador
solar consta básicamente de una superficie absorbedora (usualmente pintada de negro)
que absorbe la radiación solar incidente y la transmite en forma de calor al fluido de
trabajo, siendo éste, para aplicaciones de secado, habitualmente aire.
2.1.2 Captadores solares de aire de placa plana sin cubierta.
Los colectores solares de placa plana y sin cubierta representan los sistemas de
calentamiento de aire más simples y de menor costo de construcción. Consisten
básicamente en una superficie absorbedora, un conducto de aire y un espesor de
aislamiento (figura 6), produciéndose la transferencia de calor al aire por la parte
posterior de la placa absorbedora.
Figura 6: Captador solar de aire de placa plana sin cubierta.
2.1.3 Captadores solares de aire de placa plana con cubierta.
Estos colectores habitualmente se usan para conseguir temperaturas entre 10 y 35ºC
sobre el ambiente.
Los tipos más habituales son: de paso superior, de paso inferior, de cubierta suspendida
y de cubierta perforada.
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29
2.1.3.1 Captadores de placa plana con cubierta y paso de aire superior.
Es la tipología más sencilla dentro de los captadores con cubierta. En ellos, el aire a
calentar pasa a través del espacio limitado entre la cubierta y la superficie absorbedora
(figura 7).
Figura 7: Captador solar de aire de placa plana con cubierta de paso superior.
2.1.3.2 Captadores de placa plana con cubierta y paso de aire inferior.
En esta disposición, la superficie absorbedora se sitúa directamente bajo la cubierta
transparente (figura 8), con una capa de aire estático separándola de la cubierta.
Figura 8: Captador solar de aire de placa plana con cubierta de paso inferior.
Dentro de esta tipología existen algunas configuraciones especiales, tales como
absorbedor con aletas (figura 9) y placa absorbedora corrugada en V invertida (figura
10), las cuales pretenden aumentar la temperatura de salida del aire y, por consiguiente,
el rendimiento del colector, con una reducción de los tiempos de secado.
Page 30
30
Figura 9: Captador solar de aire de placa plana con aletas.
Figura 10: Captador solar de aire de placa plana corrugada en V.
2.1.3.3 Captadores de placa suspendida.
En los captadores de placa suspendida, la superficie absorbedora se encuentra fijada
entre la cubierta y el aislamiento. De esta forma, el flujo de aire circula por ambas caras
del absorbedor, aumentando la superficie de transferencia de calor. Las configuraciones
más frecuentes son las de simple paso con flujo paralelo (figura 11) y las de doble paso
(figura 12).
Figura 11: Captador solar de aire de placa plana suspendida de simple paso.
Page 31
31
Figura 12: Captador solar de aire de placa plana suspendida de doble paso.
2.1.3.4 Captadores de placa perforada.
Son una modificación de los colectores de placa suspendida de simple paso. Consisten
en una placa plana perforada con la que se consigue aumentar la transferencia de calor
entre el aire y la placa absorbedora, disminuyendo las pérdidas térmicas al exterior y
con ello, mejorará la eficiencia del sistema (figura 13). Se alcanza del orden de un 20 %
de mejora en la eficiencia respecto al colector convencional, sin embargo, los costos
para su fabricación aumentan considerablemente (MONTERO, 2005).
Figura 13: Captador solar de aire de placa plana perforada.
2.2 Desempeño de colectores solares
La energía disponible, que un colector puede entregar, es resultado de diferencia entre la
energía incidente sobre su superficie y las perdidas ópticas y térmicas.
Page 32
32
2.2.1 Coeficiente de pérdidas superiores
Las pérdidas de calor hacia arriba del colector nos basamos en la ecuación 2.1:
[
]
( )( )
( )
donde:
.
( )( )
.
.
(Coeficiente de radiación de Stefan-Boltzmann)
( )
(
)
2.2.2 Coeficiente de pérdidas de calor inferiores del colector.
Haciendo una relación de la conductividad térmica del aislante y el espesor del mismo
en la parte inferior del colector, mediante la ecuación tenemos:
, (2.2)
donde:
Conductividad térmica del aislante
Espesor del aislante
Page 33
33
2.2.3 Coeficiente de pérdidas de calor por los lados.
Análogamente al caso anterior, considerando el área del aislante por los lados como
producto de la altura por el perímetro del colector, y de acuerdo a la ecuación 2.3
tenemos:
, (2.3)
donde:
Conductividad térmica del aislante.
Espesor del aislante.
h Altura del colector solar.
P Perímetro del colector solar.
Ac Área del colector.
2.2.4 Coeficiente global de pérdidas.
El coeficiente global de pérdidas en el colector está dado por la ecuación 2.4:
(2.4)
2.2.5 Coeficientes convectivos.
Para el colector de estudio se pude suponer que los coeficientes convectivos entre el aire
y la cubierta y entre el aire y la placa son iguales (h1 = h2 = h).
, (2.5)
donde:
kv Conductividad térmica del aire.
Lc Longitud del colector.
Page 34
34
2.2.6 Coeficiente de radiación entre la cubierta y la placa.
Se determina mediante la siguiente expresión.
, (2.6)
donde:
Temperatura media del fluido de trabajo
2.2.7 Cálculo del factor de eficiencia del colector y de flujo.
El factor de eficiencia dado por la ecuación:
( ) ( ) , (2.7)
Para obtener el factor de flujo F’’ se utiliza la expresión 2.8:
* (
)+ ( )
donde:
2.2.8 Factor de remoción
El calor útil cedido al aire depende del factor FR y se puede determinar mediante la
expresión 2.9:
. (2.9)
2.2.9 Producto transmisividad – absortividad.
Este producto es el resultado de las sucesivas reflexiones que se producen entre la placa
absorbedora y la cubierta translúcida.
Page 35
35
De forma general, la radiación absorbida por la placa para la inclinación del colector, S,
viene dada por la expresión 2.10.
[( ) ] (2.10)
El coeficiente global de pérdidas abarca las pérdidas por convección y radiación del
colector solar. En la Fig. 14, se presenta el flujo energético típico en un colector solar de
placa plana, con el calor útil y las pérdidas de energía. Los valores de UL pueden ser
determinados a partir de la curva de coeficiente de pérdida de calor, la cual es
presentada en la Fig. 15.
Figura 14: Flujo energético en un colector de placa plana.
Así entonces, el calor útil que genera un colector está determinado como:
* ( )
( )+ , (2.11)
Page 36
36
donde:
Calor útil, W
C Relación de concentración, es la relación entre el área de captación y el
área de la placa absorbedora, por lo general esta relación es igual a 1.
Figura 15: Variación del coeficiente global de pérdidas (UL) para colectores de placa plana de una, doble y
triple cubierta.
La ecuación (2.11) tiene un inconveniente, pues está en función de la temperatura de
absorción de placa absorbedora (Tm), la cual normalmente es desconocida y difícil de
calcular; por lo que el calor útil es expresado en función de la temperatura del fluido
(Te), la cual puede ser fácilmente calculada. Así la expresión para el calor útil es
* ( )
( )+ , (2.12)
Page 37
37
donde, FR es un factor de corrección, también llamado factor de remoción de calor, el
cual evalúa la eficiencia entre del intercambio de energía entre la placa absorbedora y el
fluido. Este factor causa una disminución de la energía útil del colector, su valor es
menor a 1. En la Tabla 4 se presentan los valores típicos de absortancia y transmitancia
para colectores planos de una y doble cubierta.
Tabla 4: Valores típicos para transmitancia y absortancia de colectores de placa plana1
ANGULO INCIDENTE (DEG)
TRANSMITANCIA ABSORTANCIA PARA CUBIERTA DE NEGRA Cubierta
simple Cubierta
doble
0 0.87 0.77 0.96
10 0.87 0.77 0.96
20 0.87 0.77 0.96
30 0.87 0.76 0.95
40 0.86 0.75 0.94
50 0.84 0.73 0.92
60 0.79 0.67 0.88
70 0.68 0.53 0.82
80 0.42 0.25 0.67
Finalmente, la eficiencia o rendimiento de un colector solar, es la relación que existe
entre la energía útil del colector y el producto entre su área y la radiación solar.
( )
, (2.13)
La eficiencia instantánea de un colector solar, puede también ser expresada en función
del calor necesario para elevar la temperatura de un fluido y la energía incidente sobre
el colector.
( )
(2.14)
donde:
Flujo másico del fluido, kg∕s
1 ACARO, Ximena. 2011. Diseño preliminar de una secadora de granos de arquitectura mixta solar – gas licuado de petróleo. (Tesis
Ing. Electrónica y Telecomunicaciones). Loja, Ecuador. Universidad Técnica Particular de Loja. pág. 55.
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38
Calor especifico del fluido, J∕KgK
2.3 Ángulo de inclinación del colector solar
Su inclinación depende de la época del año y de la latitud de la instalación. La
inclinación óptima de un colector solar se puede determinar en función del ángulo de
declinación diaria del sol y de la latitud2.
(2.15)
Respecto a la latitud de la zona, se presume un valor positivo para el hemisferio norte y
un valor negativo para el hemisferio sur.
El cálculo de inclinación óptima de un colector para secado de granos se puede
simplificar, puesto que la instalación se ocupa en determinados meses del año
solamente.
2.3.1 Declinación solar.
La declinación es máxima en el solsticio de verano (23º 27') y mínima en el solsticio de
invierno (-23º 27'). Puede calcularse aproximadamente mediante la ecuación:
365
28436045.23
nsen (2.16)
donde:
n Número de día del año.
2 Fuente: http://www.fao.org/docrep/x5058S/x5058S00.htm
Page 39
39
Tabla 5: Ecuaciones para convertir el día del mes, en el número de día del año3
Mes “n” para el i-esimo
día del mes
Enero i
Febrero 31 + i
Marzo 59 + i
Abril 90 + i
Mayo 120 + i
Junio 151 + i
Julio 181 + i
Agosto 212 + i
Septiembre 243 + i
Octubre 273 + i
Noviembre 304 + i
Diciembre 334 + i
2.4 Alternativa para el calentamiento del aire
2.4.1 Gas Licuado de Petróleo
Como es conocido el GLP es un producto que presenta grandes ventajas además de ser
fácil adquirirlo en el mercado. Necesita de implementos como quemadores ductos que
en general son de fácil manipulación y mantenimiento. Por ello se seleccionará al
GLP como el combustible idóneo para ser analizado en el presente proyecto.
Se lo obtiene a partir de gas natural o petróleo, se licua para el transporte y se
vaporiza para emplearlo como combustible. Para efecto de cálculo se supone que
el GLP está compuesto de propano y butano con un 60% y un 40% respectivamente,
con una densidad de 539 Kg./m3, con un peso molecular de 49,6 Kg /Kgmol.
2.4.2 Calor requerido para el Secado
Se define este calor como la suma del Calor sensible y latente, necesarios para eliminar
la humedad presente en el grano.
3 Fuente: http://www.solarweb.net/forosolar/formacion-energia-solar/3229-declinacion-solar.html
Page 40
40
2.4.2.1 Calor Sensible
El calor sensible del grano se puede determinar a partir de la siguiente expresión
, (2.17)
donde:
Calor sensible KJ.
Masa de grano a secar en Kg
Calor especifico medido a presión constante en KJ / (kg ºC)
Diferencia de temperaturas en ºC
2.4.2.2 Calor Latente
El calor latente del grano de maíz se determina con la siguiente fórmula
(2.18)
Calor latente de vaporización en KJ / kg
2.4.3 Poder calórico de combustible
Su alto poder calorífico y combustión limpia, hacen de este producto un combustible
multifuncional tanto para la industria, comercio, transporte y doméstico. El poder
calorífico del GPL es 10950Kcal/Kg.
Page 41
41
CAPITULO III: AUTOMATIZACIÓN
3.1 Nociones Básicas
3.1.1 El Microcontrolador PIC
Se denomina microcontrolador a un dispositivo programable capaz de realizar diferentes
actividades que requieran del procesamiento de datos digitales y del control y
comunicación digital de diferentes dispositivos.
Los microcontroladores poseen una memoria interna que almacena dos tipos de datos;
las instrucciones, que corresponden al programa que se ejecuta, y los registros, es decir,
los datos que el usuario maneja, así como registros especiales para el control de las
diferentes funciones del microcontrolador.
Los microcontroladores poseen principalmente una ALU (Unidad Lógico Aritmética),
memoria del programa, memoria de registros, y pines I/O (entrada y/0 salida). La ALU
es la encargada de procesar los datos dependiendo de las instrucciones que se ejecuten
(ADD, OR, AND), mientras que los pines son los que se encargan de comunicar al
microcontrolador con el medio externo; la función de los pines puede ser de transmisión
de datos, alimentación de corriente para el funcionamiento de este o pines de control
especifico.
3.1.2 PIC 16f877
Pertenece a la gama media de Microcontroladores donde encontraremos modelos desde
18 hasta 68 Pines, su repertorio de instrucciones es de 35, de 14 bits cada una (Todas las
instrucciones son de un solo ciclo con excepción de las ramificaciones del programa que
son de dos ciclos). Disponen de interrupciones y una pila de 8 niveles que permite la
realización de subrutinas. Se le puede encontrar en un tipo de encapsulado de 40 pines
(o patas). Cuenta con una arquitectura Harvard en la que son independientes la memoria
de instrucciones y la memoria de datos y cada una dispone de su propio sistema de
buses para el acceso.
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42
En la Fig. 16 se puede observar el PIC 16f877a.
Figura 16: PIC 16f877a
Posee Rango amplio de tensiones de funcionamiento:
• Comercial: 2.0 a 5.5 volts
• Industrial: 2.0 a 5.5 volts
Consumo muy bajo:
• < 2 mA típico a 5 volt, 4MHz.
• •15 µA típico a 2 volt, 32KHz.
• •>0.5 µA típico de corriente en reposo a 2 volts.
Características que lo hacen destacarse por su popularidad en el mundo de la
electrónica:
• Soporta modo de comunicación serial, posee dos pines para ello.
• Amplia memoria para datos y programa.
• Memoria reprogramable: La memoria en este PIC es la que se denomina FLASH
de 8K; este tipo de memoria se puede borrar electrónicamente (esto corresponde a la
“F” en el modelo).
• Set de instrucciones reducidas (tipo RISC), pero con las instrucciones necesarias
para facilitar su manejo.
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43
• En su arquitectura además incorporan:
• 3 temporizadores
• 4 puertos I/O.
• Comunicación serie y paralela: USART, PSP.
• Bus I2C
• Modulo Convertidor analógico a digital A/D.
• Modulo Comparador con un voltaje de referencia.
En la Tabla 6 se encuentran las características más importantes del PIC 16f877a.
Tabla 6: Características del PIC 16F877a4
CARACTERISTICAS 18F877A
Frecuencia máxima DX-20MHz
Memoria de programa flash palabra de 14 bits 8KB
Posiciones RAM de datos 368
Posiciones EEPROM de datos 256
Puertos E/S A,B,C,D,E
Número de pines 40
Interrupciones 15
Timers 3
Módulos CCP 2
Comunicaciones Serie MSSP, USART
Comunicaciones paralelo PSP
Modulo Analógico a Digital de 10 bit 8 canales de entrada
Juego de Instrucciones 35 Instrucciones
Longitud de la instrucción 14 bits
Arquitectura Harvard
CPU Risc
Módulos Comparador/comparador/Pwm 2
4 Fuente: http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml
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44
En la Tabla 7 se puede observar las partes que componen el PIC 16f877a.
Tabla 7: Partes que componen el PIC 16F877a5
Descripción Características
Procesador
Núcleo RISC, Arq. Harvard, 20 MHz, 5MIPS
Interrupciones 14 fuentes posibles de interrupción
Reloj 0-20 MHz
Reset Master Clear, Brown Out, Watchdog, Power On
Instrucciones 35 instrucciones de 14 bits
Memoria
M. de programa 8K palabras de 14 bits
M. de datos RAM 368 registros de 8 bits
M. de datos EEPROM 256 registros de 8 bits
Pila 8 palabras de 13 bits
M. de datos ext. EEPROM Hasta 256 KBytes
Periféricos
Puertos programables de E/S Hasta 33 bits pueden ser usados por otros periféricos
Tuners/ Counters Dos de 8 bits y uno de 16 bits
Puertos de captura/ comparación de datos
Dos de 8 bits
Moduladores de ancho de pulso (PWM)
Dos de 8 bits
Conversor Analógico/ Digital de 10 bits
Con un MPX de 8 canales para 8 entradas diferentes
Puerto serie síncrono Configurable en modo SPI e I2C
USART Para conexiones RS 232
Parallet Slave Port 8 bits + 3 bits de control
En la Fig. 17 se muestra el encapsulado del PIC 16f877a.
5 Fuente: http://es.scribd.com/doc/30475681/Tutorial-PIC16F877A-Algunas-Mejoras.
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45
Figura 17: Encapsulado del PIC
En la Tabla 8 se describe la función de cada pin del PIC 16f877a.
Tabla 8: Funciones de cada pin6
NOMBRE DEL
PIN PIN TIPO
TIPO
DE
BUFFER
DESCRIPCIÓN
OSC1/CLKIN 13 I ST/MOS Oscilador de cristal entrada / Entrada
de señal de reloj externa
OSC2/CLKOUT 14 O - Oscilador de cristal salida/ Salida de
señal de reloj externo
MCLR
1
I/P
ST
Master Clear (entrada) ó Voltaje de
programación (salida).
Master Clear (reset) entrada. Este pin
activa el reset cuando está en bajo (0v)
Entrada del voltaje de programación.
RAO/AN0
RA0
AN0
2
I/O
I
TTL
PORTA es un puerto I/O bidireccional
RAO: Digital I/O
Entrada Analógica 0
RA1/AN1
RA1
AN1
3
I/O
I
TTL
RA1: Digital I/O
Entrada Analógica 1
RA2/AN2/Vref-
RA2
AN2
Vref-
Cvref
4 I/O
I
I
O
TTL
RA2: Digital I/O
Entrada Analógica 2
A/D Entrada voltaje (bajo) de
referencia.
Comparador VREF. Salida
RA3/AN3/Vref+
RA3
I/O
RA3: Digital I/O
6 Fuente: http://es.scribd.com/doc/30475681/Tutorial-PIC16F877A-Algunas-Mejoras.
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46
NOMBRE DEL
PIN PIN TIPO
TIPO
DE
BUFFER
DESCRIPCIÓN
AN3
Vref+
5 TTL Entrada Analógica 3
A/D Entrada de voltaje (alto)
referencia.
RA4/T0CKI
RA4
Y0CKI
C1OUT
6
I/O
I
O
ST
RA4: Digital I/O
Timer 0 entrada de reloj externo.
Comparador 1 salida
RA5/SS
/AN4/C2OUT
RA5
SS
AN4
C2OUT
7
I/O
I
I
O
TTL
RA5: Digital I/O
SPI esclavo selección entrada
Entrada Analógica 4
Comparador 2 salida
PORTB es un puerto I/O
bidireccional. Puede ser programado
en todas las entradas con pull up.
RBO/INT
RBO
INT
33
I/O
I
TTL/ST
RB0: Digital I/O
Interrupción externa.
RB1 34 I/O TTL RB1: Digital I/O
RB2 35 I/O
I
TTL
TTL
RB2: Digital I/O
RB3/PGM
RB3
PGM
36
I/O
I
TTL
RB3: Digital I/O
Entrada de propagación de bajo
voltaje ICSP
RB4 37 I/O TTL RB4: Digital I/O
RB5 38 TTL RB5: Digital I/O
RB6/PGC
RB6
PGC
39
I/O
I
TTL/ST
RB6: Digital I/O
In circuit debugger y Reloj de
propagación serial ICSP
RB7/PGD
RB7
PGC
40
I/O
I/O
RB7: Digital I/O
In circuit debugger y Dato de
propagación serial ICSP
RCO/T1OSO/T1
CKI
RCO
T1OSO
T1CKI
15
I/O
O
I
ST
PORTC es un puerto I/O bidireccional
RCO: Digital I/O
Salida del oscilador timer 1
Entrada de reloj del timer 1
RC1/T1OSO/CCP2
RC1
T1OS1
CCP2
16
I/O
I
I/O
RC1: Digital I/O
Entrada del oscilador timer 1
Salida PWM 2, Captura 2 entrada,
Comparador 2 salida
RC2/CCP1
RC2
CCP1
17
I/O
I/O
ST
RC2: Digital I/O
Captura 1 entrada, Comparador 1
salida, PWM1 salida
RC3/SCK/SCL
RC3
I/O
RC3: Digital I/O
Entrada o salida serial de reloj
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47
NOMBRE DEL
PIN PIN TIPO
TIPO
DE
BUFFER
DESCRIPCIÓN
SCK
SCL
18
I/O
I/O
ST
síncrono para modo SPI.
Entrada o salida serial de reloj
síncrono para modo SPI e I2C.
RC4/SD1/SDA
RC4
SD1
SDA
23
I/O
I
I/O
ST
ST
RC4: Digital I/O
Entrada de datos SPI
I2C I/O datos
RC5/SDO
RC5
SDO
24
I/O
O
ST
RC5: Digital I/O
Entrada de datos SPI
RC6/Tx/CK
RC6
Tx
CK
25
I/O
O
I/O
ST
RC6: Digital I/O
Transmisor asíncrono USART
Reloj síncrono USART1.
RC7/RX/DT
RC7
RX
DT
26
I/O
I
I/O
ST
RC7: Digital I/O
Receptor asíncrono USART
Datos USART síncronos
PORTD es un puerto bidireccional
paralelo
RDO/PSPO
RDO
PSPO
19
I/O
I/O
ST/TTL
RDO: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
RD1/PSP1
RD1
PSP1
20
ST/TTL
RD1: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
RD2/PSP2
RD2
PSP2
21
I/O
I/O
ST/TTL
RD2: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
RD3/PSP3
RD3
PSP3
22
I/O
I/O
ST/TTL
RD3: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
RD4/PSP4
RD4
PSP4
27
I/O
I/O
ST/TTL
RD4: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
RD5/PSP5
RD5
PSP5
28
I/O
I/O
ST/TTL
RD5: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
RD6/PSP6
RD6
PSP6
29
I/O
I/O
ST/TTL
RD6: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
RD7/PSP7
RD7
PSP7
30
I/O
I/O
ST/TTL
RD7: Digital I/O
Dato de Puerto paralelo esclavo
REO/RD/AN5
REO
I/O
PORTE es un puerto I/O direccional
REO: Digital I/O
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48
NOMBRE DEL
PIN PIN TIPO
TIPO
DE
BUFFER
DESCRIPCIÓN
RD
AN5
8 I
I
I
ST/TTL Control de lectura para el puerto
esclavo paralelo.
Entrada analógica 5
RE1/WR/AN6
RE1
WR
AN6
9
I/O
I
I
ST/TTL
RE1: Digital I/O
Escritura de control para el puerto
paralelo esclavo.
Entrada analógica 6
RE2/CS/AN7
CS
AN7
10
I/O
I
I
ST/TTL
RE2:Digital I/O
Selector de control para el puerto
paralelo esclavo.
Entrada analógica 7
Vss
12
31
P - referencia de tierra para los pines
lógicos y de I/O
Vdd
11
32
p - Fuente positiva para los pines lógicos
y de I/O
3.1.3 Visualizador LCD
Las pantallas de cristal líquido LCD o display LCD para mensajes (Liquid Cristal
Display) tienen la capacidad de mostrar cualquier carácter alfanumérico, permitiendo
representar la información que genera cualquier equipo electrónico de una forma fácil y
económica.
La pantalla consta de una matriz de caracteres (normalmente de 5x7 o 5x8 puntos)
distribuidos en una, dos, tres o cuatro líneas de 16 hasta 40 caracteres cada línea, sin
backlight (14 pines) o con backlight (16 pines, iluminado de pantalla). En la Fig. 18 se
muestra el LCD 4x40 (4 líneas de 40 caracteres).
Figura 18: LCD 4 x 40; está compuesto por 4 líneas de 40 caracteres
Page 49
49
En la Tabla 9 se detalla la función de cada pin del LCD.
Tabla 9: Funciones de cada pin del LCD7
Pin Simb. Descripción
1 Vss Tierra de alimentación GND
2 Vdd Alimentación de +5V CC
3 Vo Ajuste del contraste del cristal líquido (0 a + 5V)
4 RS Selección del registro control/datos RS=0 reg. Control
RS=1 reg. datos
5 R/W Lectura/escritura en LCD R/W=0 escritura (Write) R/W=1
lectura (Read)
6 E Habilitación E=0 módulo desconectado E=1 módulo
conectado
7 D0 Bit menos significativo (bus de datos bidireccional)
8 D1
9 D2
10 D3
11 D4
12 D5
13 D6
14 D7 Bit más significativo (bus de datos bidireccional)
15 A Alimentación del backlight +3.5 V o +5V CC (según
especificación técnica)
16 K Tierra GND del backlight
La declaración LCDOUT, sirve para mostrar ítems en una pantalla de cristal líquido, se
utiliza escribiendo: LCDOUT, luego escribiendo $FE, y seguido por el comando a
utilizar, la Tabla 10 muestra los comandos más utilizados:
7 Fuente: http://es.scribd.com/fredy_lnr/d/51498802-reporte-practica-LCD
Page 50
50
Tabla 10: Los comandos más utilizados para manejar un LCD8
Comando Operación
$FE, 1 Limpia el visor del LCD
$FE, 2 Vuelve al inicio (comienzo de la primera línea)
$FE, $0C Apaga el cursor
$FE, $0F Parpadeo del cursor activo
$FE, $10 Mover el cursor una posición a la izquierda
$FE, $14 Mover el cursor una posición a la derecha
$FE, $80 Mueve el cursor al comienza de la primera línea
$FE, $C0 Mueve el cursor al comienzo de la segunda línea
$FE, $94 Mueve el cursor al comienzo de la tercera línea
$FE, $D4 Mueve el cursor al comienzo de la cuarta línea
Los LCD se puede conectar con el PIC con un bus de 4 u 8 bits, la diferencia está el
tiempo que se demora, pues la comunicación a 4 bits, primero envía los 4 bits más altos
y luego los 4 bits más bajos, mientras que la de 8 bits envía todo al mismo tiempo, esto
no es un inconveniente si consideramos que el LCD trabaja en microsegundos.
3.1.4 Sensor de temperatura LM35
El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC. Puede medir
temperaturas en el rango que abarca desde -55º a + 150ºC. La salida es lineal y cada
grado centígrado equivale a 10 mV en la salida. En la Fig. 19 se observa el sensor de
temperatura LM35.
Figura 19: LM 35
8 Fuente: www.roso-control.com
Page 51
51
3.1.4.1 Características
Sus características más relevantes son:
Precisión de ~1,5ºC (peor caso), 0.5ºC garantizados a 25ºC.
No linealidad de ~0,5ºC (peor caso).
Baja corriente de alimentación (60uA).
Amplio rango de funcionamiento (desde -55º a + 150ºC).
Bajo costo.
Baja impedancia de salida.
Su tensión de salida es proporcional a la temperatura, en la escala Celsius. No necesita
calibración externa y es de bajo costo. Funciona en el rango de alimentación
comprendido entre 4 y 30 voltios.
Como ventaja adicional, el LM35 no requiere de circuitos adicionales para su
calibración externa cuando se desea obtener una precisión del orden de ±0.25 ºC a
temperatura ambiente, y ±0.75 ºC en un rango de temperatura desde 55 a 150 ºC.
La baja impedancia de salida, su salida lineal y su precisa calibración inherente hace
posible una fácil instalación en un circuito de control.
Debido a su baja corriente de alimentación (60uA), se produce un efecto de
autocalentamiento reducido, menos de 0.1 ºC en situación de aire estacionario.
El sensor se encuentra disponible en diferentes encapsulados pero el más común es el
TO-92, una cápsula comúnmente utilizada por los transistores de baja potencia, como el
BC548 o el 2N2904 (Fig. 20).
Page 52
52
Figura 20: Cápsulas posibles y su pinout
Tiene tres pines: alimentación (VCC), tierra (GND) y salida (OUT). Este sensor es
fabricado por Fairchild y National Semiconductor
En la Fig. 21 se pueden observar los diferentes tipos de conexión del LM35.
Page 53
53
Sensor de temperatura básico (+2 ºC a 150 ºC)
Sensor de temperatura con rango completo
Sensor de temperatura con alimentación simple y rango completo (-55 ºC a +150 ºC)
Figura 21: Esquemas de conexión del LM35
Page 54
54
4. MATERIALES Y MÉTODOS
4.1 Parámetros de diseño del secador solar.
El prototipo se lo realizó en la Universidad Nacional de Loja, Área de Energía, en la
ciudad y provincia de Loja, que se encuentra localizada al sur del Ecuador, a 04° 02’47”
de Latitud, a 2110 m. sobre el nivel del mar, con temperatura promedio de 24 °C y una
humedad relativa media de 65.36 % con máximos de diciembre a junio y mínimos de
julio a noviembre.
Las humedades iniciales del maíz y fréjol fueron encontradas en el Laboratorio de
Fisiología de la Universidad Nacional de Loja9. Los parámetros con los que fue
diseñado el Secador Solar Híbrido se muestran en la Tabla 11.
Tabla 11: Parámetros de diseño del secador solar híbrido
Cantidad producto requerido diario 2.3 kg
Densidad promedio del maíz 600 Kg/m3
Contenido de humedad inicial (maíz) 63.9%
Contenido de humedad final (maíz) 14 %
Densidad promedio del fréjol 750 Kg/m3
Contenido de humedad inicial (fréjol) 55.2 %
Contenido de humedad final (fréjol) 14 %
Temperatura ambiente (Loja) 24 ºC
Temperatura de secado 60 ºC
Humedad relativa ( Loja) 65.36%
Altura (Loja) 2110 msnm
9 Ing. Lucia Quichinvo, Laboratorio de Fisiología Vegetal del Área de Agropecuaria.
Page 55
55
4.1.1 Radiación solar en la provincia de Loja
En la Fig. 21, se muestran los niveles de insolación total promedio en la provincia de
Loja10
. El promedio de la provincia es de 4090 W/m2/día.
La constante solar se define como la cantidad de energía recibida en un área de un metro
cuadrado durante el día solar o el número de horas de cielo despejado de la región de
interés. Así, para la Ciudad de Loja, la duración del día solar11
es de 5 horas.
Tabla 12: Promedio de insolación en la Provincia de Loja
MES
IRRADIACIÓN
(kWh/m2-d)
mar-10 3,534
abr-10 3,967133333
may-10 3,1514
jun-10 -
jul-10 4,513533333
ago-10 4,508454545
sep-10 3,893566667
oct-10 4,569535714
nov-10 4,6605
dic-10 3,782741935
ene-11 3,851117647
feb-11 4,108703704
mar-11 4,549483871
4,090847562
10
Estación Meteorológica del A.E.I.R.N.N.R. (Anexo 4). 11
Horas al día donde la radiación alcanza su mayor valor.
Page 56
56
Figura 22: Insolación promedio en la Ciudad de Loja
La constante solar resulta de la ecuación 4.1
(4.1)
4.1.2 Cantidad de calor requerido.
Para encontrar la necesidad energética de la secadora de granos propuesta, primero se
calcula cuál es la disminución de humedad que el grano experimentará durante el
proceso de secado, utilizando la ecuación 1.5:
( )
( )
( )
Mediante la ecuación 1.6 se puede determinar la masa de agua a evaporar:
3,203,303,403,503,603,703,803,904,004,104,204,304,404,504,604,704,80
Irra
dia
ció
n k
wh
/m2 /
d
Page 57
57
La ecuación 1.7 nos permite calcular la masa de material húmedo que se debe colocar al
inicio del proceso de secado:
Se calculan las propiedades del aire empleado para el secado. Para esto se debe realizar
un análisis psicométrico, empleando la carta psicométrica. El software GRAPSI –
DRAW, es una herramienta que, de forma sencilla, permite el cálculo de las
propiedades del aire que se requiere (Ver Tabla 13). En la Fig. 22 se muestra la
variación de estados que experimenta el aire que se empleará en el secado.
Figura 23: Carta Psicométrica para el cálculo de las propiedades del aire de secado
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58
Tabla 13: Valores de las propiedades del aire empleado
ESTADOS DEL AIRE
TEMPERATURA
BULBO SECO (ºC)
TEMPERATURA
BULBO HUMEDO (ºC)
CONTENIDO DE
HUMEDAD (gh20/KgAS)
ENTALPIA
(KJ/KG)
Aire de entrada
(1)
24
20.6
18.3
70.9
Aire de suministro
(2)
58
27
18.3
106
Aire de salida
(3)
28
27
30.7
106
Con la ecuación 1.10 se calcula el poder de evaporización del aire de secado requerido:
4.1.3 Dimensionamiento del sistema solar
Para el sistema solar, se ha considerado de manera experimental un colector de 1.5 m2
de área.
4.1.3.1 Colector solar de aire.
El calentador solar, de dimensiones exteriores 1000 x 1500 x 100 mm, es del tipo
sencillo con paso de aire superior (figura 7). Está formado por una placa absorbedora de
aluminio pintado de negro de 1 mm de espesor, cubierta de vidrio transparente de 4 mm
de espesor y aislamiento de lana de vidrio de 50 mm. La cámara de aire (CA), existente
entre la cubierta y el absorbedor tiene un espesor de 50 mm.
De esta forma, el área útil del colector es 1,5 m2, la superficie de paso de fluido (Af) es
de 0,05 m2 y su caudal másico es de 0.06 kg/s.
Page 59
59
Figura 24: Colector solar de aire
4.1.3.2 Inclinación del colector solar.
Debido a que el prototipo será ubicado en el Área de Agropecuaria, siendo su máxima
utilización en el mes de agosto, procedimos a calcular la declinación solar de ese mes,
utilizando la ecuación 2.16; teniendo como resultado:
(
)
La ciudad de Loja tiene una latitud Sur de 4º por lo que el valor de = - 4º, utilizando la
ecuación 3.15 encontramos su inclinación:
4.1.3.3 Análisis matemático.
De forma esquemática, la energía solar absorbida, S, de la radiación incidente, Is,
función de la emisividad y transmisividad de la cubierta (ε1, τ 1) y de la emisividad y
absortividad de la placa (ε2, α2), calienta a esta última a una temperatura Tp. Por un
lado, la energía absorbida por la placa se transfiere de diferentes formas: desde la placa
hasta el aire ambiental, a través del aislamiento, mediante el coeficiente de pérdidas
inferiores Ub; hasta el fluido a Tf , a través del coeficiente de transferencia de calor h2; y
hasta la base de la cubierta, a través del coeficiente de transferencia de calor por
radiación hr. Y por otro lado, la energía se transfiere desde el fluido de trabajo a la
Page 60
60
cubierta (a una temperatura Tc) a través del coeficiente de transferencia de calor h1, y se
pierde al aire ambiental a través del coeficiente de pérdidas superiores Ut.
Figura 25: Balance energético en el colector solar
De esta forma, los balances energéticos en la cubierta, la placa y el fluido se dan
respectivamente en las ecuaciones:
( ) ( ) ( ) (4.2)
( ) ( ) ( ) (4.3)
( ) ( ) (4.4)
Ut el coeficiente global de pérdidas superiores (W/m2ºC), Ub el coeficiente global de
perdidas inferiores (W/m2ºC), Ta la temperatura ambiente (ºC), Tc la temperatura de la
cubierta (ºC), Tp la temperatura de la placa absorbedora (ºC), Tf temperatura del fluido
(aire) que circula por el interior (ºC), h1 el coeficiente convectivo entre el aire y la
cubierta (W/m2ºC), h2 el coeficiente convectivo entre el aire y la placa (W/m
2ºC), hr el
coeficiente de radiación entre la cubierta y la placa (W/m2ºC), S la cantidad de energía
absorbida por la placa (W/m2), y qu la ganancia de calor útil por unidad de área del
colector (W/m2).
Page 61
61
Datos: Área del colector ................................................. 1.5m
2
Temperatura ambiente [Ta] .................... 24ºC (297 ºK)
Temperatura de la placa [Tp] ................. 76ºC (349 ºK)
Emisividad de la placa [ε2] .....................................0.35
Emisividad de la cubierta de vidrio [ε1] .................0.94
Número de cubiertas [N] ............................................ 1
Velocidad del viento [v] ................................... 1.45m/s
Inclinación del colector [θ] ...................................... 18º
Conductividad térmica del
aislante (lana de vidrio) [ka] ..................... 0.038W/mºC
Espesor del aislante del fondo [eal] .................... 0.05m
Conductividad térmica de la placa [k] ........ 211W/mºC
Para hallar las pérdidas de calor hacia arriba del colector nos basamos en la ecuación
2.1:
[
]
( )( )
donde:
( )( )
( )
(
)
Sustituyendo los datos dados y factores calculados, en la ecuación anterior,
tenemos:
Page 62
62
*
+
( )( )
( )
Haciendo una relación de la conductividad térmica del aislante y el espesor del mismo
en la parte inferior del colector, mediante la ecuación 2.2 tenemos el coeficiente de
pérdidas de calor inferiores del colector:
Análogamente al caso anterior, considerando el área del aislante por los lados como
producto de la altura h por el perímetro P del colector, y de acuerdo a la ecuación 2.3
tenemos el coeficiente de pérdidas de calor por los lados:
El coeficiente global de pérdidas en el colector está dado por la ecuación 2.4:
Para el colector de estudio se pude suponer que los coeficientes convectivos entre el aire
y la cubierta (ec. 2.5) y entre el aire y la placa son iguales (h1 = h2 = h).
Page 63
63
donde:
⁄
⁄
Sustituyendo los datos dados y factores
⁄
⁄
El coeficiente de radiación entre la cubierta y la placa se determina mediante la
expresión 2.6.
Sustituyendo valores en la ecuación se obtiene:
4.2.1.3.1 Cálculo del factor de eficiencia del colector y de flujo.
Page 64
64
Las ecuaciones (4.2), (4.3) y (4.4), permiten obtener qu en función de Ut, Ub, UL, h1, h2,
hr, Tf y Ta. Para ello es necesario eliminar Tp y Tc de las mismas, algo que se consigue
despejando los factores (Tp – Tf) y (Tc y Tf) de las ecuaciones (4.2) y (4.3)
respectivamente. De esta forma se obtiene el factor de eficiencia dado por la ecuación
2.7:
( ) ( )
Reemplazando valores se obtiene:
Para obtener el factor de flujo F’’ se utiliza la expresión 2.8:
* (
)+
Sustituyendo valores obtenemos:
El calor útil cedido al aire depende del factor FR y se puede determinar mediante la
expresión 2.9:
El producto transmitividad – absortividad es el resultado de las sucesivas reflexiones
que se producen entre la placa absorbedora y la cubierta translúcida.
De forma general, la radiación absorbida por la placa para la inclinación del colector, S,
viene dada por la expresión 2.10.
Page 65
65
Los valores de la transmitancia y absortancia son tomados de la Tabla 4.
(0.852)
⁄
4.1.3.3.2 Calor útil.
El calor útil que este colector puede proveer, viene dada por la expresión 2.12:
[ ( )]
[ ( )]
4.1.3.3.3 Rendimiento del colector.
De esta forma, el rendimiento del colector, η, se indica en la ecuación 2.13:
4.2 Diseño del sistema de combustión (GLP)
Iniciaremos el proceso de diseño al definir el flujo de calor total requerido por el
sistema de la siguiente manera:
4.2.1 Cantidad de Agua a eliminar del Grano
Page 66
66
Es necesario conocer las condiciones iniciales, finales de humedad y la masa del grano
fresco a secar (ec. 1.6)
4.2.2 Calor requerido para el Secado de Grano
Se define este calor como la suma del Calor sensible y latente, necesarios para eliminar
la humedad presente en el grano.
4.2.2.1 Calor Sensible
El calor sensible del grano se puede determinar a partir de la expresión 2.17:
El valor de Cp es característico de cada producto, para obtener el Cp12
del maíz es
necesario emplear la siguiente expresión (4.5)
(4.5)
La temperatura para el secado del grano de maíz13
es 55º C y la temperatura ambiente a
la que se realiza el proceso es de 24ºC.
= 328 K
= 297 K
Reemplazando valores tenemos:
12
SINGH, P. Introducción a la Ingeniería de Alimentos, Edit. Acrvia, Pág. 155. 13 FAO, Manual de manejo de pos cosecha de granos, Cuadro 19.
Page 67
67
4.2.2.2 Calor Latente
El calor latente del grano de maíz se determina con la fórmula 2.18:
El valor del calor latente de vaporización del agua se puede observar en la Tabla 14.
Tabla 14: Constante de cambio de estado para algunas sustancias14
Sustancia T fusión ºC Lf (kJ/kg) T ebullición ºC Lv (kJ/kg)
Hielo (agua) 0 334 100 2260
Alcohol etílico -114 105 78.3 846
Cobre 1083 214 2360 5410
Finalmente el calor latente es
El resultado del calor sensible y latente es:
Debido a las pérdidas que se producen en la cámara de secado durante el proceso, es
necesario establecer un factor de corrección15
para el flujo de calor requerido el cual en
base experimental se puede establecer en 1.25.
Resultando el flujo neto de calor requerido
14 KOSHKIN, S. Manual de Física elemental, pág. 74 - 75 15 CUVERO, Emilio. 2009. Diseño y construcción del sistema de combustión alternativo para secado de maíz pelado, de la
asociación de trabajadores autónomos “20 de enero” de la comunidad de Tumbiguan en la provincia de Bolívar. (Tesis Ing. Mecánica). Sangolquí, Ecuador. Escuela Politécnica del Ejército, pág. 98
Page 68
68
4.3 Selección del Ventilador
Unos de los componentes fundamentales para la secadora es el ventilador, pues es el
que forzará el aire caliente atreves del grano para remover la humedad del mismo. Para
su selección hay que conocer cuanta masa de aire de mover y a qué presión debe operar
para vencer la resistencia al aire del sistema de secado.
4.3.1 Flujo de aire de Secado
Para determinar la cantidad de aire requerido nos valemos de la ecuación de equilibrio
de calor para procesos de secado de granos:
( )( ) ( ) ( )
donde:
= Flujo de aire de secado (ft3/min)
= Volumen de aire específico (ft3/lb)
= calor especifico (Btu/lb°K)
= Temperatura aire caliente (°F)
= Temperatura del aire a la salida del grano (°F)
= Tiempo en horas
= Calor latente de vaporización (Btu/lb)
( ) = Cantidad de agua a evaporar en la masa de granos (lb)
De la carta psicométrica (Fig. 22) se obtiene el valor del volumen específico = 19.26
ft3/lb y ( ) = 30° K.
Por la tabla 14 se obtiene el calor latente de vaporización = 977.3 Btu/lb.
Page 69
69
La cantidad de agua a remover es de 7 lb de agua.
Entonces:
( )( ) ( )
A este valor hay que agregar un 15% pues se considera que existe la posibilidad de que
el grano sobrepase la humedad promedio y que pueden existir perdidas de aire en el
sistema por compuertas mal cerradas16
.
Entonces el ventilador deberá producir un flujo de 51.06 ft3/min (1.44 m
3/min).
4.3.2 Presión
Para determinar la caída de presión que debe vencer el ventilador en el sistema se
considera que 5.5 kg están distribuidas en toda la cámara de secado. La secadora está
compuesta de 3 bandejas de 0.3 m2 cada una, lo cual significa una área de 0.9 m
2.
16 CHIPPE, Villacrés. 2008. Mejoramiento de una secadora por tandas de una piladora de Arroz. (Tesis Ing. Mecánica).Guayaquil, Ecuador. Escuela Superior Politécnica del Litoral. pág.166
Page 70
70
Figura 26: Gráfica de SHEDD
Con este último valor se hace uso de la gráfica de Shedd, y se ubica en el eje de las
ordenadas donde se muestra el caudal de aire m3/min/m2 y el cual se debe encontrar
con la curva del producto o grano a secar, una vez encontrado el punto de corte se baja
verticalmente hasta el eje de las abscisas para determinar la presión estática en
milímetros de columnas de agua.
El valor encontrado fue de 2.6 mm CA (milímetros de columnas de agua), a este valor
se le debe sumar el 25% por concepto de pérdidas por presencia de impurezas17
.
Esta es la presión estática que el flujo de aire debe superar para atravesar la masa de
granos durante el secado.
4.3.3 Potencia del Ventilador
Para calcular la potencia requerida por el ventilador para aireación utilizamos la
ecuación 4.7.
17
CHIPPE, Villacrés. 2008. Mejoramiento de una secadora por tandas de una piladora de Arroz. (Tesis Ing. Mecánica).Guayaquil,
Ecuador. Escuela Superior Politécnica del Litoral. pág.167
Page 71
71
( ) ( ⁄ ) ( )
( )
donde:
= Rendimiento (50%)18
Reemplazando valores tenemos:
La potencia del ventilador es de 0.153 kW
4.4 Control Automático del Secador Solar Híbrido
La implementación de un sistema de control para vigilar el cumplimiento del
funcionamiento del secador solar hibrido, permite garantizar la calidad del producto y
disminuir los costos de operación. El sistema se basa en el monitoreo y control de la
temperatura en la cámara de secado y en el colector solar.
El secador solar hibrido consta de 3 sensores de temperatura, el sensor 1 mide la
temperatura de entrada al colector, el sensor 2 mide la temperatura de salida del colector
y el sensor 3 mide la temperatura dentro de la cámara de secado.
El objetivo principal de este sistema de control es regular la temperatura en la cámara de
secado.
Cuando la temperatura de la cámara de secado es inferior a los 35 ºC, el controlador
acciona al mismo tiempo; el ventilador centrífugo, la electroválvula y el encendido
eléctrico (5 segundos), en caso de que la temperatura dentro de la cámara de secado
llegara a exceder los 55ºC, el sistema de control se reinicia, volviéndose a iniciar el
proceso cuando la temperatura sea inferior a los 35ºC. 18 Fuente:http://www.fao.org/docrep/X5028S/X5028S0h.htm#5.%20Evaluaci%C3%B3n%20del%20funcionamiento%20y%20
Page 72
72
Figura 27: Componentes del sistema de control de temperatura en la cámara de secado
4.4.1 Circuito de control
El Microcontrolador seleccionado es el PIC 16F877a de la firma Microchip, cuya
utilización brinda gran facilidad y flexibilidad en la programación. El PIC, digitaliza las
señales provenientes de los tres sensores LM35, encargados de la medición de las
temperaturas del secador solar hibrido. El LM35 proporciona una alta linealidad de
salida de 10 mV por cada grado centígrado en un intervalo de temperatura desde -55 a
150 ºC. No necesita calibración externa y labora con la alimentación entre 4 y 30
voltios. Las variables de salida son activadas mediante relés manejados por transistores
para la conexión/desconexión de los elementos consumidores que son: el encendido
eléctrico, electroválvula y ventilador centrífugo. Finalmente, un módulo LCD, es
conectado a los terminales restantes del PIC para visualizar todos los datos
(Temperaturas).
El diagrama circuital del sistema de control inteligente para el secador solar híbrido se
puede observar en la figura 27.
Page 73
73
Figura 28: Diagrama circuital del sistema de control para el Secador Solar Híbrido
4.4.2 Programación del Microcontrolador.
El programa de aplicación se realizó en el lenguaje ensamblador del Microcontrolador
PIC16F877a de la firma Microchip. Se emplearon las herramientas computacionales
MPLAB19
y PROTEUS20
para la simulación y puesta a punto.
19
MPLAB es un editor IDE (Entorno de desarrollo integrado) gratuito, destinado a productos de la marca Microchip. Este editor es
modular, permite seleccionar los distintos microcontroladores soportados, además de permitir la grabación de estos circuitos
integrados directamente al programador. 20
PROTEUS es un simulador de circuitos electrónicos que permite la simulación de circuitos analógicos, circuitos digitales y
microcontroladores simultáneamente.
Page 74
74
Figura 29: Programación del Microcontrolador
4.5 Valoración Económica
A continuación se detallan los materiales empleados en la construcción del Secador
Solar Híbrido.
Page 75
75
Descripción Costo unit. Cant. Total Observ.
Ángulo 1 x 1/8 x 2 5.179 3 15.54 -
Ángulo 3/4 x 1/8 x 2 4.40 2 8.80 -
PG 1/40 x 0/45 (1.22 x 2.44) 14.75 4 59.0 Plancha
Platina ¾ x 1/8 3.35 2 6.70 -
Suelda 6013 1 1 20.65 5 kg
Sierra gruesa SANDFLEX 1.25 1 1.25 -
Lana de vidrio 5.00 5 25.00 Plancha
Estructura del colector 60.00 1 60.00 -
Placa del colector 80.00 1 80.00 -
Barredera 5.00 1 5.00 -
Abrazaderas 0.67 8 5.36 -
Acople 6.25 1 6.25 -
Neplo 7.14 1 7.14 -
Mangueras 7.00 4 28.00 -
Spray 2.50 2 5.00 -
Remaches 1/8 0.02 400 8.00 -
Encendedor eléctrico 10.00 1 10.00 -
Electroválvula 25.00 1 25.00 -
Quemador 18.00 1 18.00 -
Esmalte Negro 5.25 3 15.75 -
Diluyente 1.30 3 3.90 Litro
Cemento de contacto 0.75 2 1.50 -
Malla Metálica 2.50 4 10.00 -
Ventilador centrifugo 80.00 1 80.00 -
Page 76
76
Descripción Costo unit. Cant. Total Observ.
Tarjeta de control 200 1 200 -
Componentes electrónicos 22.68 1 22.68 -
Breker electromagnético 10.00 1 10.00 -
Relay 5.00 3 15.00 -
Cable Nº 18 0.50 10 5.00 -
Transformador 10.50 1 10.50 -
Otros 100 1 100 -
TOTAL USD 869.02
Page 77
77
5. RESULTADOS
5.1. Parámetros de Medición
Una vez finalizado el montaje de las diferentes partes y equipos del Sistema Solar y
GLP, se procedió a realizar las pruebas de funcionamiento del Secador Solar Híbrido
para verificar el diseño realizado y los resultados esperados.
Dentro de la realización de pruebas, fijamos parámetros y variables que fueran sujetos
de medición y que al mismo tiempo nos permitan evaluar el diseño realizado. A
continuación se detallan los parámetros y variables que fueron tomados en cuenta
durante el desarrollo de las pruebas:
Temperatura promedio en la Cámara de Secado (solar y GLP)
Temperatura a la entrada del colector
Temperatura a la salida del colector
Humedad del producto
Pérdida de masa del producto
Tiempo que dura el secado
5.2 Secador con GLP
5.2.1 Análisis de Resultados
En la Cámara de Secado existen ubicadas tres bandejas, el peso inicial en cada bandeja
es de 1.8 Kg (maíz), la humedad inicial del producto es de 63 % y el espesor de capa al
inicio de secado es de 1.9 cm.
Para que el secado sea uniforme se procedió a intercambiar las bandejas, durante
tiempos determinados.
A continuación se detallan los datos obtenidos (Tabla 15 y 16).
Page 78
78
Tabla 15: Datos Experimentales. Secador con GLP (Maíz)
Ingreso
Bandejas
Cámara de secado Producto
Tiempo
Temperatura
de entrada
(°C)
Temperatura
de salida
(°C)
Masa perdida
(Kg)
Peso final
(Kg)
30
1
55
46
0.105 1.70
2 0.051 1.75
3 0.034 1.77
60
1
55
46
0.212 1.59
2 0.102 1.70
3 0.076 1.72
90
1
55
46
0.303 1.49
2 0.153 1.64
3 0.107 1.69
120
1
55
46
0.371 1.42
2 0.181 1.61
3 0.130 1.67
150
1
55
46
0.459 1.34
2 0.223 1.57
3 0.150 1.65
180
1
56
46
0.581 1.21
2 0.283 1.51
3 0.195 1.60
210
1
56
47
0.720 1.08
2 0.365 1.43
3 0.235 1.56
Intercambio de la bandeja 3 con 1 y viceversa
240
1
56
46
0.768 1.03
2 0.286 1.51
3 0.501 1.29
270
1
56
46
0.802 1.00
2 0.346 1.45
3 0.672 1.12
Intercambio de la bandeja 2 con 1 y viceversa
300
1
57
46
0.856 0.94
2 0.525 1.27
3 0.757 1.04
330
1
57
48
0.898 0.90
2 0.680 1.12
3 0.838 0.96
La temperatura media del aire a la entrada de la cámara de secado es de 55.5 ºC y 46 ºC
a la salida, alcanzando valores máximos de 58 ºC y 48 ºC respectivamente.
Page 79
79
Tabla 16: Datos Experimentales. Secador con GLP (Fréjol)
Ingreso
Bandejas
Cámara de secado Producto
Tiempo
Temperatura
de entrada
(°C)
Temperatura
de salida
(°C)
Masa perdida
(Kg)
Peso final
(Kg)
30
1
55
46
0.221 1.58
2 0.101 1.69
3 0.050 1.75
60
1
55
46
0.440 1.36
2 0.206 1.59
3 0.100 1.70
90
1
55
46
0.659 1.14
2 0.300 1.50
3 0.157 1.64
Intercambio de la bandeja 3 con 1 y viceversa
120
1
56
46
0.709 1.09
2 0.411 1.39
3 0.378 1.42
150
1
56
46
0.760 1.04
2 0.500 1.30
3 0.599 1.20
Intercambio de la bandeja 2 con 1 y viceversa
180
1
57
46
0.800 1.00
2 0.721 1.07
3 0.799 1.01
210
1
57
48
0.898 0.90
2 0.895 0.90
3 0.888 0.91
5.2.2 Tabulación de Datos
En la bandeja 1 hay una pérdida de masa más rápida durante las primeras horas de
secado, siendo en la bandeja 3 la perdida de humedad muy pequeña.
Para que exista un secado uniforme se procedió a realizar el intercambio de bandejas
entre sí, durante determinados tiempos.
En las Figuras 30, 31 y 32 se muestran las curvas de secado de cada bandeja que se
encuentra ubicada dentro de la cámara de secado.
Page 80
80
Figura 30: Curva de secado en la Bandeja 1
Figura 31: Curva de secado en la Bandeja 2
Figura 32: Curva de secado en la Bandeja 3
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 1 2 3 4 5 6
Pe
so (
kg)
Tiempo (h)
0
0,5
1
1,5
2
0 1 2 3 4 5 6
Pe
so (
kg)
Tiempo (h)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 1 2 3 4 5 6
Pe
so (
kg)
Tiempo (h)
Page 81
81
En las Figuras 33 y 34 se puede observar la diferencia de secado que existe en las
bandejas del secador.
Figura 33: Diferencia en las curvas de secado (Maíz)
Figura 34: Diferencia en las curvas de secado (Fréjol)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 1 2 3 4 5 6
Pe
so (
kg)
Tiempo (h)
BANDEJA 1
BANDEJA 2
BANDEJA 3
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 1 2 3 4
Pe
so (
kg)
Tiempo (h)
BANDEJA 1
BANDEJA 2
BANDEJA 3
Page 82
82
5.2.3 Costo del GLP empleado.
El tiempo completo que duro el secado (Maíz) fue de 5.5 horas consumiendo un total de
1.6 Kg de GLP. El valor de kg de GLP es de 0.106 dólares21
.
(5.1)
El costo para cada secado (Maíz) es de $ 0.17 dólares, en un mes de trabajo (20 días) el
costo total de consumo de GLP es de 3.4 dólares.
El tiempo completo que duro el secado (Fréjol) fue de 3.5 horas consumiendo un total
de 1.05 Kg de GLP. El costo para cada secado es de $ 0.11 dólares, en un mes de
trabajo (20 días) el costo total de consumo de GLP es de 2.22 dólares.
5.3 Secador Solar
La cantidad de producto fue de 5.5 kg de maíz y el área del colector solar es de 1.5 m2.
5.3.1 Análisis de Resultados
En las Tablas 17 y 18 se detallan los datos obtenidos durante el secado solar del maíz y
fréjol:
21 Fuente: http://www.bce.fin.ec
Page 83
83
Tabla 17: Datos experimentales, Secador Solar
Producto: Maíz (10:00 – 15:00) Día 1
Ingreso Colector Solar Cámara de
Secado Producto Radiación
Tiempo
(min) T. Entrada (°C) T. Salida (°C)
T. Bandeja (°C) (g) W/m
2
60 24 38 33.5 5384 941.90
120 24 39 34 5287 944.21
180 25 42 36 5178 946.65
240 25 42 36 5070 943.02
300 23 38 35.5 4960 940.71
Día 2
60 23 36 32 4836 929.11
120 24 36 32.5 4715 941.69
180 24 38 34 4593 942.89
240 25 42 36 4473 944.01
300 23 40 35 4351 920.55
Día 3
60 24 37 34.5 4228 915.41
120 24 38 36.5 4107 923.98
180 24 38 36.5 3984 932.05
240 24 39 36.5 3862 939.72
300 24 41 36.5 3741 937.41
Día 4
60 23 38 36 3619 936.04
120 23 38 36 3499 938.40
180 24 38 36 3379 939.89
Producto: Fréjol (10:00 – 15:00) Día 1
Ingreso Colector Solar Cámara de
Secado Producto Radiación
Tiempo
(min) T. Entrada (°C) T. Salida (°C)
T. Bandeja (°C) (g) W/m
2
60 24 38 33.5 5279 929.12
120 24 39 34 5053 929.68
180 25 42 36 4837 931.45
240 25 42 36 4623 935.22
300 23 38 35.5 4399 936.08
Día 2
60 23 36 32 4174 911.56
120 24 36 32.5 3953 913.25
180 24 38 34 3740 919.01
240 25 42 36 3511 921.56
Page 84
84
Ingreso Colector Solar Cámara de
Secado Producto Radiación
Tiempo
(min) T. Entrada (°C) T. Salida (°C)
T. Bandeja (°C) (g) W/m
2
300 23 40 35 3290 921.98
Día 3
60 24 37 34.5 3071 926.18
120 24 38 36.5 2848 930.56
180 24 38 36.5 2620 932.01
240 23 37 36.5 2400 933.31
5.2.2 Tabulación de Datos
La temperatura media del aire a la entrada y salida del colector es de 24 ºC y 38 ºC
respectivamente, todo el proceso de secado duro 18 horas sol. En la Ciudad de Loja el
día solar tiene 5 horas sol (10 am – 15 pm)22
. La radiación media es 935 W / m2
(pirómetro).
El tiempo que tardó el maíz de disminuir su humedad de 63.9 % hasta 14 % para su
almacenamiento seguro, fue de 18 horas sol; mientras que en el frejol fue de 14 horas
sol (55.2% - 14%). En la figuras 35 y 36 se pueden apreciar las pérdidas de masa en
función del tiempo.
Figura 35: Curva de secado (Maíz)
22
Horas al día donde la radiación alcanza su mayor valor.
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
0 5 10 15 20
PES
O (
kg)
TIEMPO (h)
Page 85
85
Figura 36: Curva de Secado (Fréjol)
5.4 Análisis de Costo de Operación del Secador Solar Híbrido
Con los datos obtenidos de los procedimientos experimentales del secador de GLP y
solar se procedió a cuantificar el ahorro existente al funcionar ambos durante el secado
del producto en un día de trabajo.
El secador solar puede aportar con el 19.5 % de todo el proceso de secado (durante las 5
horas sol), teniendo que cumplir el 80.5 % el secador de GLP.
El tiempo que tardará el secador de GLP en producir el 80.5% del secado (Maíz) es de
4.52 horas, conociendo que el flujo de GLP es de 0.3 kg GLP/h, obtenemos la cantidad
total que requiere para el secado.
Con la ecuación 5.1 obtenemos el costo de consumo del GLP.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Pe
so (
g)
Tiempo (h)
Page 86
86
El tiempo que tardará el secado durante el día de trabajo es de 9 horas y 30 minutos, con
un gasto de 0.14 dólares diarios.
Con el uso del sistema solar, se lograra ahorrar la quema del GLP, lo que da como
resultado un ahorro mensual de USD 0.53, en el Maíz; mientras que en el Fréjol se
economizara mensualmente una cantidad de USD 0.40.
Page 87
87
6. DISCUSIÓN
Los parámetros de diseño de la secadora mixta requerida, se basan en la demanda y
características de la producción de maíz y frejol, del Área de Agropecuaria de la
Universidad Nacional de Loja.
Según los datos de radiación el secador solar es aplicable en la ciudad de Loja por su
alto potencial de energía solar, existiendo un promedio de radiación de 4,090
KWh/m2dia.
Por la necesidad de disminuir el tiempo de secado, manteniendo la calidad en el proceso
y la eficiencia del proceso atenuando las condiciones climatológicas adversas que pueda
tener el lugar, se implementó un sistema de calentamiento a GLP (alto poder calorífico
y combustión limpia), estos sistemas de combustibles gaseosos no utilizan
intercambiador de calor gracias a los escasos gases contaminantes que se generan al
quemarlo, logrando así un calentamiento directo del aire de secado.
El aire que ingresa a la cámara de secado del Secador Solar Híbrido se da de dos formas
diferentes: el aire se calienta en el colector solar dirigiéndose de forma natural hasta la
cámara de secado y en el calentador a gas, el aire adquiere la temperatura de secado y el
aire es impulsado mediante un ventilador centrífugo.
La implementación de un sistema de control para vigilar el cumplimiento de la premisa
planteada, permite garantizar la calidad del producto y disminuir los costos de
operación.
Page 88
88
7. CONCLUSIONES
A través de una extensa revisión bibliográfica y análisis del sistema propuesto se
ha determinado el modelo matemático con sus parámetros de diseño para luego
proceder a la construcción del Secador Solar Híbrido.
Mediante la adquisición de datos a través de la estación meteorológica del
A.E.I.R.N.N.R se ha determinado la potencialidad solar en la ciudad de Loja
durante los meses de desarrollo del proyecto.
Se ha calculado y diseñado el secador solar hibrido, considerando una demanda
de 5.5 Kg de producto. Requiriendo; un colector solar de placa plana de 1.5m2
de área y un sistema de calentamiento a GLP.
En base al diseño se ha realizado la construcción del Secador Solar Híbrido, con
un colector solar placa plana de carcasa de tol galvanizado apropiadamente
aislado con lana de vidrio, placa de absorción de aluminio pintada de negro,
cubierta de vidrio. Para la cámara de combustión la estructura se la construyó
con ángulo de 1x1/8x2, mientras que las paredes son de tol galvanizado.
El sistema de control automático, basado en un Microcontrolador PIC 16f877a,
regula en el Secador Solar Híbrido la temperatura dentro de la cámara de secado,
manteniéndola en un rango de 35°C a 58°C.
El secador solar puede aportar con el 20% del calor requerido para todo el
proceso de secado, reservando la utilización de GLP, dando un ahorro mensual
de USD 0.53 (Maíz) y USD 0.40 (Frejol).
Page 89
89
8. RECOMENDACIONES
Para mejorar la uniformidad de secado en las tres bandejas se podría
implementar un sistema móvil de las bandejas dentro de la cámara de secado.
Para aumentar la eficiencia del secador solar híbrido, se debería implementar un
sistema de recirculación de aire.
Darle un adecuado mantenimiento al colector periódicamente.
En caso de lluvia es necesario cubrir el colector para evitar posibles filtraciones
de agua hacia el aislamiento.
Page 90
90
9. BIBLIOGRAFÍA
LIBROS
INCROPERA, Frank; DEWITT, David. 1999. Fundamentos de Transferencia de
Calor. 4a ed. México. Prentice Hall. Cap 7.
KERN, Donald. 1965. Procesos de Transferencia de Calor. México. Cecsa. Pp
714-719. Pp 90, 112, 113.
REYES, Carlos. 2006. Microcontroladores PIC. 2ª ed. Quito, Ecuador.
SZOKOLAY, Steven. 1979. Energía Solar y Edificación. Barcelona. Blume. Pp
30.
TESIS
ACARO, Ximena. 2011. Diseño preliminar de una secadora de granos de
arquitectura mixta solar – gas licuado de petróleo. (Tesis Ing. Electrónica y
Telecomunicaciones). Loja, Ecuador. Universidad Técnica Particular de Loja.
Cap. III Y IV.
BERMEO, Adrián. 2010. Plan de mejoramiento de las operaciones poscosecha y
sistema de secado de arroz en el Cantón Ventanas en la Provincia de Los Ríos.
(Tesis Ing. Agroindustrial). Quito, Ecuador. Escuela Politécnica Nacional.
Facultad de Ingeniería Química y Agroindustrial.
CUVERO, Emilio. 2009. Diseño y construcción del sistema de combustión
alternativo para secado de maíz pelado, de la asociación de trabajadores
autónomos “20 de enero” de la comunidad de Tumbiguan en la provincia de
Bolívar. (Tesis Ing. Mecánica). Sangolquí, Ecuador. Escuela Politécnica del
Ejército.
LOZANO, Xavier. 1994. Diseño complementario y evaluación de un secador de
arroz de flujo continuo. (Tesis Ing. Mecánica). Guayaquil, Ecuador. Escuela
Superior Politécnica del Litoral. Facultad de Ingeniería Mecánica.
MONTERO, Irene. 2005. Modelado y construcción de un secadero solar híbrido
para residuos biomásicos. (Tesis Doctoral). Badajoz. Universidad de
Extremadura. Escuela de Ingenierías Industriales.
Page 91
91
10. ANEXOS
ANEXO 1: IMÁGENES DEL SECADOR SOLAR HÍBRIDO
Figura 37: Secador Solar Híbrido
Figura 38: Funcionamiento del Secador Solar Híbrido
Page 92
92
Figura 39: Prácticas en el Secador Solar Híbrido
Figura 40: Sistema de Automatización del Secador Solar Híbrido
Page 93
93
Figura 41: Peso inicial del maíz
Figura 42: Peso final del maíz
Page 94
94
ANEXO 2: CARTA PSICOMÉTRICA
Page 95
95
ANEXO 3: GRÁFICA DE SHEDD
Page 96
96
ANEXO 4: IRRADIACIÓN (ESTACIÓN A.E.I.R.N.N.R)
MES IRRADIACIÓN
mar-10 (kWh/m2-d)
11 5,218
12 5,217
13 1,693
14 4,501
15 4,7
16 2,592
17 2,557
18 4,377
19 3,574
20 1,239
21 2,062
22 4,746
23 3,218
24 3,86
25 3,178
26 4,502
27 2,299
28 2,633
29 4,888
30 3,521
31 3,639
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2 -
d)
MARZO 2010
Page 97
97
MES IRRADIACIÓN
abr-10 (kWh/m2-d)
1 4,966
2 5,503
3 4,219
4 4,011
5 4,322
6 4,588
7 4,573
8 4,899
9 4,818
10 5,831
11 3,877
12 4,862
13 4,684
14 4,089
15 2,76
16 3,033
17 4,512
18 4,879
19 2,783
20 4,307
21 4,433
22 2,626
23 2,387
24 2,837
25 2,621
26 3,749
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2-d
)
ABRIL 2010
Page 98
98
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) abr-10
27 2,504
28 4,55
29 3,424
30 2,367
MES IRRADIACIÓN
may-10 (kWh/m2-d)
1 2,113
2 3,373
3 4,116
4 2,635
5 3,52
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0 1 2 3 4 5 6
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2 -
d)
MAYO 2010
Page 99
99
MES IRRADIACIÓN
jul-10 (kWh/m2-d)
17 3,45
18 3,919
19 6,028
20 5,54
21 6,25
22 6,079
23 2,591
24 4,306
25 5,483
26 3,787
27 2,077
28 4,093
29 3,418
30 5,824
31 4,858
MES IRRADIACIÓN
ago-10 (kWh/m2-d)
10 3,491
11 4,531
12 2,128
13 3,47
14 2,702
15 5,303
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2 -
d)
JULIO 2010
Page 100
100
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) ago-10
16 4,218
17 3,944
18 6,992
19 6,495
20 5,1
21 2,657
22 6,432
23 5,092
24 6,642
25 5,399
26 4,676
27 4,828
28 3,625
29 3,493
30 2,912
31 5,056
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) sep-10
1 2,625
2 1,856
3 2,504
4 4,445
5 3,041
6 2,377
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2 -
d)
AGOSTO 2010
Page 101
101
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) sep-10
7 3,973
8 2,196
9 5,082
10 6,498
11 5,308
12 3,625
13 4,977
14 1,921
15 1,83
16 2,548
17 3,503
18 2,79
19 1,678
20 4,185
21 6,779
22 5,863
23 2,977
24 4,222
25 3,786
26 5,263
27 6,285
28 5,976
29 4,335
30 4,359
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2 -
d)
SEPTIEMBRE 2010
Page 102
102
MES IRRADIACIÓN
oct-10 (kWh/m2-d)
1 6,279
2 3,895
3 5,293
4 4,971
5 4,393
6 6,485
7 3,66
8 2,584
9 2,201
10 3,629
11 2,1
12 2,6
13 4,278
14 6,884
15 4,035
16 3,7
17 3,561
18 3,215
19 2,309
20 4,162
21 7,072
22 7,117
23 6,972
24 6,71
25 6,151
26 3,503
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2-d
)
OCTUBRE 2010
Page 103
103
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) oct-10
27 3,008
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) nov-10
1 1,422
2 3,524
3 6,338
4 7,112
5 6,053
6 2,707
7 5,447
8 6,546
9 7,036
10 5,012
11 2,829
12 3,414
13 2,067
14 4,303
15 1,684
16 3,539
17 4,516
18 4,358
19 5,905
20 6,986
21 5,058
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2 -
d)
NOVIEMBRE 2010
Page 104
104
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) nov-10
22 7,197
23 6,758
24 7,084
25 6,319
26 3,991
27 2,829
28 2,98
29 4,382
30 2,419
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) dic-10
1 2,957
2 6,006
3 5,918
4 4,551
5 3,299
6 2,21
7 5,479
8 3,642
9 2,67
10 2,593
11 3,139
12 2,274
13 5,787
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2-d
)
DICIEMBRE 2010
Page 105
105
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) dic-10
14 5,129
15 3,372
16 3,637
17 1,817
18 3,118
19 5,476
20 6,15
21 2,442
22 3,607
23 2,698
24 3,847
25 3,401
26 2,455
27 4,835
28 4,418
29 2,848
30 4,821
31 2,669
MES IRRADIACIÓN
ene-11 (kWh/m2-d)
1 3,859
2 5,672
3 4,88
4 5,237
5 2,087
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2
-d)
ENERO 2011
Page 106
106
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) ene-11
6 4,352
7 3,871
8 3,443
9 2,467
10 2,992
11 3,347
12 3,23
13 5,322
14 3,9
15 3,627
16 3,406
17 3,777
MES IRRADIACIÓN
feb-11 (kWh/m2-d)
2 0,976
3 0,956
4 3,186
5 4,785
6 3,974
7 3,449
8 2,654
9 5,134
10 2,373
11 1,725
12 2,752
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25 30
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2 -
d)
FEBRERO 2011
Page 107
107
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) feb-11
13 2,556
14 4,014
15 1,877
16 4,843
17 6,107
18 6,666
19 6,212
20 6,414
21 4,01
22 5,252
23 6,414
24 6,273
25 3,109
26 4,41
27 5,941
28 4,873
MES IRRADIACIÓN
mar-11 (kWh/m2-d)
1 6,54
2 6,891
3 5,752
4 5,38
5 4,87
6 3,531
7 4,345
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30 35
RA
DIA
CIÓ
N S
OLA
R (
kWh
/m2-d
)
MARZO 2011
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108
MES IRRADIACIÓN (kWh/m2-d) mar-11
8 5,031
9 4,728
10 6,679
11 5,231
12 6,585
13 5,741
14 5,851
15 6,815
16 5,178
17 5,117
18 4,171
19 2,849
20 3,507
21 2,964
22 5,222
23 3,092
24 4,512
25 2,412
26 3,613
27 3,324
28 1,751
29 2,166
30 3,371
31 3,815
3,20
3,30
3,40
3,50
3,60
3,70
3,80
3,90
4,00
4,10
4,20
4,30
4,40
4,50
4,60
4,70
4,80
Irra
dia
ció
n k
wh
/m2/d
Page 109
109
MES IRRADIACIÓN
(kWh/m2-d)
Marzo 2010 3,534
Abril 2010 3,967133333
Mayo 2010 3,1514
Junio 2010 -
Julio 2010 4,513533333
Agosto 2010 4,508454545
Septiembre 2010 3,893566667
Octubre 2010 4,569535714
Noviembre 2010 4,6605
Diciembre 2010 3,782741935
Enero 2011 3,851117647
Febrero 2011 4,108703704
Marzo 2011 4,549483871
4,090847562
Page 110
110
ANEXO 5: PROGRAMACIÓN DEL PIC 16f877a
_Move_Delay: ;Termometro.mbas,29 :: sub procedure Move_Delay() ' Function used for text moving ;Termometro.mbas,30 :: Delay_ms(500) ' You can change the moving speed here MOVLW 6 MOVWF R11+0 MOVLW 19 MOVWF R12+0 MOVLW 173 MOVWF R13+0 L__Move_Delay1: DECFSZ R13+0, 1 GOTO L__Move_Delay1 DECFSZ R12+0, 1 GOTO L__Move_Delay1 DECFSZ R11+0, 1 GOTO L__Move_Delay1 NOP NOP ;Termometro.mbas,31 :: end sub RETURN ; end of _Move_Delay _main: ;Termometro.mbas,34 :: main: ;Termometro.mbas,35 :: ADCON1=%10000001 MOVLW 129 MOVWF ADCON1+0 ;Termometro.mbas,36 :: TRISA=%00001111 MOVLW 15 MOVWF TRISA+0 ;Termometro.mbas,37 :: TRISD=%00000000 CLRF TRISD+0 ;Termometro.mbas,38 :: Lcd_Init() ' Initialize Lcd CALL _Lcd_Init+0 ;Termometro.mbas,39 :: Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR) ' Clear display MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Cmd_out_char+0 CALL _Lcd_Cmd+0 ;Termometro.mbas,40 :: Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF) ' Cursor off MOVLW 12 MOVWF FARG_Lcd_Cmd_out_char+0 CALL _Lcd_Cmd+0
Page 111
111
;Termometro.mbas,41 :: portd.0 = 0 BCF PORTD+0, 0 ;Termometro.mbas,42 :: portd.1 = 0 BCF PORTD+0, 1 ;Termometro.mbas,44 :: Lcd_Out(1,1,"Universidad Nacional") MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW 85 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 110 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 105 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 118 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 115 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 105 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 100 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+9 MOVLW 100 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 78 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+13 MOVLW 99 MOVWF ?LocalText_main+14 MOVLW 105 MOVWF ?LocalText_main+15 MOVLW 111 MOVWF ?LocalText_main+16 MOVLW 110 MOVWF ?LocalText_main+17 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+18 MOVLW 108 MOVWF ?LocalText_main+19 CLRF ?LocalText_main+20
Page 112
112
MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,45 :: Lcd_Out(2,1," de Loja ") MOVLW 2 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 100 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 76 MOVWF ?LocalText_main+9 MOVLW 111 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 106 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+13 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+14 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+15 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+16 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+17 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+18 CLRF ?LocalText_main+19 MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0
Page 113
113
;Termometro.mbas,46 :: Lcd_Out(3,1," Andres Cajamarca") ' Write text in first row MOVLW 3 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 65 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 110 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 100 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 115 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 67 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+9 MOVLW 106 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 109 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+13 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+14 MOVLW 99 MOVWF ?LocalText_main+15 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+16 CLRF ?LocalText_main+17 MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,47 :: Lcd_Out(4,1," Paul Sinche ") ' Write text in second row MOVLW 4 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0
Page 114
114
MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 80 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 117 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 108 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 83 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 105 MOVWF ?LocalText_main+9 MOVLW 110 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 99 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 104 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+13 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+14 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+15 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+16 CLRF ?LocalText_main+17 MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,48 :: Delay_ms(2000) MOVLW 21 MOVWF R11+0 MOVLW 75 MOVWF R12+0 MOVLW 190 MOVWF R13+0 L__main3: DECFSZ R13+0, 1 GOTO L__main3 DECFSZ R12+0, 1 GOTO L__main3
Page 115
115
DECFSZ R11+0, 1 GOTO L__main3 NOP ;Termometro.mbas,49 :: Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR) MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Cmd_out_char+0 CALL _Lcd_Cmd+0 ;Termometro.mbas,50 :: Lcd_Out(2,1,"Temperatura 1: C") MOVLW 2 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW 84 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 109 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 112 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 116 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 117 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+9 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 49 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 58 MOVWF ?LocalText_main+13 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+14 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+15 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+16 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+17 MOVLW 67 MOVWF ?LocalText_main+18
Page 116
116
CLRF ?LocalText_main+19 MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,51 :: Lcd_Out(3,1,"Temperatura 2: C") MOVLW 3 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW 84 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 109 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 112 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 116 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 117 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+9 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 50 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 58 MOVWF ?LocalText_main+13 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+14 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+15 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+16 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+17 MOVLW 67 MOVWF ?LocalText_main+18 CLRF ?LocalText_main+19 MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0
Page 117
117
CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,52 :: Lcd_Out(4,1,"Temperatura 3: C") MOVLW 4 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW 84 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 109 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 112 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 116 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 117 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 114 MOVWF ?LocalText_main+9 MOVLW 97 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 51 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 58 MOVWF ?LocalText_main+13 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+14 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+15 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+16 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+17 MOVLW 67 MOVWF ?LocalText_main+18 CLRF ?LocalText_main+19 MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,53 :: aux = 0 CLRF _aux+0
Page 118
118
;Termometro.mbas,54 :: portd.0 = 1 BSF PORTD+0, 0 ;Termometro.mbas,55 :: portd.1 = 1 BSF PORTD+0, 1 ;Termometro.mbas,56 :: for i = 0 to 3 CLRF _i+0 L__main5: ;Termometro.mbas,57 :: delay_ms(1000) MOVLW 11 MOVWF R11+0 MOVLW 38 MOVWF R12+0 MOVLW 93 MOVWF R13+0 L__main9: DECFSZ R13+0, 1 GOTO L__main9 DECFSZ R12+0, 1 GOTO L__main9 DECFSZ R11+0, 1 GOTO L__main9 NOP NOP ;Termometro.mbas,58 :: next i MOVF _i+0, 0 XORLW 3 BTFSC STATUS+0, 2 GOTO L__main8 INCF _i+0, 1 GOTO L__main5 L__main8: ;Termometro.mbas,59 :: portd.0 = 0 BCF PORTD+0, 0 ;Termometro.mbas,60 :: lazo: L__main_lazo: ;Termometro.mbas,61 :: Temp1= ADC_Read(0) CLRF FARG_ADC_Read_channel+0 CALL _ADC_Read+0 MOVF R0+0, 0 MOVWF _Temp1+0 MOVF R0+1, 0 MOVWF _Temp1+1 ;Termometro.mbas,62 :: Delay_ms(20) MOVLW 52 MOVWF R12+0 MOVLW 241 MOVWF R13+0 L__main11: DECFSZ R13+0, 1 GOTO L__main11
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119
DECFSZ R12+0, 1 GOTO L__main11 NOP NOP ;Termometro.mbas,63 :: Temp2= ADC_Read(1) MOVLW 1 MOVWF FARG_ADC_Read_channel+0 CALL _ADC_Read+0 MOVF R0+0, 0 MOVWF _Temp2+0 MOVF R0+1, 0 MOVWF _Temp2+1 ;Termometro.mbas,64 :: Delay_ms(20) MOVLW 52 MOVWF R12+0 MOVLW 241 MOVWF R13+0 L__main12: DECFSZ R13+0, 1 GOTO L__main12 DECFSZ R12+0, 1 GOTO L__main12 NOP NOP ;Termometro.mbas,65 :: Temp3= ADC_Read(2) MOVLW 2 MOVWF FARG_ADC_Read_channel+0 CALL _ADC_Read+0 MOVF R0+0, 0 MOVWF _Temp3+0 MOVF R0+1, 0 MOVWF _Temp3+1 ;Termometro.mbas,66 :: Temp1=Temp1/7 MOVLW 7 MOVWF R4+0 CLRF R4+1 MOVF _Temp1+0, 0 MOVWF R0+0 MOVF _Temp1+1, 0 MOVWF R0+1 CALL _Div_16x16_U+0 MOVF R0+0, 0 MOVWF _Temp1+0 MOVF R0+1, 0 MOVWF _Temp1+1 ;Termometro.mbas,67 :: Temp1=Temp1 - 2 MOVLW 2 SUBWF R0+0, 0 MOVWF _Temp1+0 MOVLW 0
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BTFSS STATUS+0, 0 ADDLW 1 SUBWF R0+1, 0 MOVWF _Temp1+1 ;Termometro.mbas,68 :: Temp2=Temp2/7 MOVLW 7 MOVWF R4+0 CLRF R4+1 MOVF _Temp2+0, 0 MOVWF R0+0 MOVF _Temp2+1, 0 MOVWF R0+1 CALL _Div_16x16_U+0 MOVF R0+0, 0 MOVWF _Temp2+0 MOVF R0+1, 0 MOVWF _Temp2+1 ;Termometro.mbas,69 :: Temp2=Temp2 - 2 MOVLW 2 SUBWF R0+0, 0 MOVWF _Temp2+0 MOVLW 0 BTFSS STATUS+0, 0 ADDLW 1 SUBWF R0+1, 0 MOVWF _Temp2+1 ;Termometro.mbas,70 :: Temp3=Temp3/7 MOVLW 7 MOVWF R4+0 CLRF R4+1 MOVF _Temp3+0, 0 MOVWF R0+0 MOVF _Temp3+1, 0 MOVWF R0+1 CALL _Div_16x16_U+0 MOVF R0+0, 0 MOVWF _Temp3+0 MOVF R0+1, 0 MOVWF _Temp3+1 ;Termometro.mbas,71 :: Temp3=Temp3 - 2 MOVLW 2 SUBWF R0+0, 1 BTFSS STATUS+0, 0 DECF R0+1, 1 MOVF R0+0, 0 MOVWF _Temp3+0 MOVF R0+1, 0 MOVWF _Temp3+1 ;Termometro.mbas,72 :: TF1=Temp1 MOVF _Temp1+0, 0
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MOVWF _TF1+0 ;Termometro.mbas,73 :: TF2=Temp2 MOVF _Temp2+0, 0 MOVWF _TF2+0 ;Termometro.mbas,74 :: TF3=Temp3 MOVF R0+0, 0 MOVWF _TF3+0 ;Termometro.mbas,75 :: ByteToStr(TF1, T1) MOVF _Temp1+0, 0 MOVWF FARG_ByteToStr_input+0 MOVLW _T1+0 MOVWF FARG_ByteToStr_output+0 CALL _ByteToStr+0 ;Termometro.mbas,76 :: ByteToStr(TF2, T2) MOVF _TF2+0, 0 MOVWF FARG_ByteToStr_input+0 MOVLW _T2+0 MOVWF FARG_ByteToStr_output+0 CALL _ByteToStr+0 ;Termometro.mbas,77 :: ByteToStr(TF3, T3) MOVF _TF3+0, 0 MOVWF FARG_ByteToStr_input+0 MOVLW _T3+0 MOVWF FARG_ByteToStr_output+0 CALL _ByteToStr+0 ;Termometro.mbas,78 :: Lcd_Out(1,1," Mediciones") MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 1 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+0 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+1 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+2 MOVLW 32 MOVWF ?LocalText_main+3 MOVLW 77 MOVWF ?LocalText_main+4 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+5 MOVLW 100 MOVWF ?LocalText_main+6 MOVLW 105 MOVWF ?LocalText_main+7 MOVLW 99 MOVWF ?LocalText_main+8 MOVLW 105 MOVWF ?LocalText_main+9
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MOVLW 111 MOVWF ?LocalText_main+10 MOVLW 110 MOVWF ?LocalText_main+11 MOVLW 101 MOVWF ?LocalText_main+12 MOVLW 115 MOVWF ?LocalText_main+13 CLRF ?LocalText_main+14 MOVLW ?LocalText_main+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,79 :: Lcd_Out(4,15,T3) MOVLW 4 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 15 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW _T3+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,80 :: Lcd_Out(3,15,T2) MOVLW 3 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 15 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW _T2+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,81 :: Lcd_Out(2,15,T1) MOVLW 2 MOVWF FARG_Lcd_Out_row+0 MOVLW 15 MOVWF FARG_Lcd_Out_column+0 MOVLW _T1+0 MOVWF FARG_Lcd_Out_text+0 CALL _Lcd_Out+0 ;Termometro.mbas,83 :: if aux=1 then MOVF _aux+0, 0 XORLW 1 BTFSS STATUS+0, 2 GOTO L__main14 ;Termometro.mbas,84 :: if TF1 < 35 then MOVLW 35 SUBWF _TF1+0, 0 BTFSC STATUS+0, 0 GOTO L__main17 ;Termometro.mbas,85 :: aux = 0 CLRF _aux+0 ;Termometro.mbas,86 :: portd.0 = 1 BSF PORTD+0, 0
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;Termometro.mbas,87 :: portd.1 = 1 BSF PORTD+0, 1 ;Termometro.mbas,88 :: for i = 0 to 3 CLRF _i+0 L__main20: ;Termometro.mbas,89 :: delay_ms(1000) MOVLW 11 MOVWF R11+0 MOVLW 38 MOVWF R12+0 MOVLW 93 MOVWF R13+0 L__main24: DECFSZ R13+0, 1 GOTO L__main24 DECFSZ R12+0, 1 GOTO L__main24 DECFSZ R11+0, 1 GOTO L__main24 NOP NOP ;Termometro.mbas,90 :: next i MOVF _i+0, 0 XORLW 3 BTFSC STATUS+0, 2 GOTO L__main23 INCF _i+0, 1 GOTO L__main20 L__main23: ;Termometro.mbas,91 :: portd.0 = 0 BCF PORTD+0, 0 L__main17: ;Termometro.mbas,93 :: end if L__main14: ;Termometro.mbas,95 :: if TF1 > 55 then MOVF _TF1+0, 0 SUBLW 55 BTFSC STATUS+0, 0 GOTO L__main26 ;Termometro.mbas,96 :: aux = 1 MOVLW 1 MOVWF _aux+0 ;Termometro.mbas,97 :: portd.1 = 0 BCF PORTD+0, 1 L__main26: ;Termometro.mbas,99 :: goto lazo GOTO L__main_lazo GOTO $+0 ; end of _main
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ANEXO 6: PLANOS
![Gracias dibujito 12370[1].gif](https://static.documentos.tech/doc/80x56/55b21b0dbb61eba15a8b4751/gracias-dibujito-123701gif.jpg)
