Diseño y construcción de un sistema de monitoreo remoto para la simulación y evaluación de un tubo de calor para calentamiento del aire

Abstract

Se diseñó y construyó un sistema electrónico para almacenamiento de datos provenientes de múltiples sensores y con capacidad de transmisión remota. El diseño se basó en una estructura modular que permite su adaptación a diversas condiciones experimentales como rangos de medición, valores críticos, y secuencias variables de medida. Como aplicación particular del sistema diseñado, se eligió monitorear un equipo de prueba que consiste en el uso de tubos de calor (Heat Pipe) para generar aire caliente a partir de la captación de la radiación solar. El análisis se basa en tomar las señales de temperatura del tubo de calor y procesarlos usando una tarjeta ARDUINO, para luego ser enviados remotamente usando una tarjeta Raspberry pi 3. El programa se encarga de seleccionar la señal, leer el dato del módulo de interfaz y grabarlo en una memoria microSD. También se puede acceder remotamente por medio del INTERNET para descargar los datos obtenidos en cualquier instante. Las curvas obtenidas del tubo de calor por medio del sistema modular son analizadas para evaluar la eficiencia del tubo en el proceso de calefacción del aire. Esta tesis está organizada en seis capítulos. En el primero se dan la descripción de un tubo de calor, la operación de un tubo de calor y la aplicación en un colector de terma solar para calentamiento del aire. En el segundo se detalla el diseño del monitoreo remoto. En el tercero la construcción física de los mismos (incluido el programa de adquisición de datos y de monitoreo remoto) y, en el capítulo cuarto la utilización del sistema de monitoreo para evaluar un tubo de calor aplicado al calentamiento del aire. La discusión de los resultados obtenidos se tiene en el capítulo quinto y finalmente en el capítulo seis se tienen las conclusiones y recomendaciones para trabajos futuros en el área de investigación de la Instrumentación Científica Moderna.