Automatismos

Automatismos

CONTROL DE LA TEMPERATURA

 

TERMOSTATOS (Tanto acuarios como terrarios):

Un termostato es un termómetro que abre o cierra un circuito eléctrico dependiendo de la temperatura a la que lo hemos ajustado. Dicho de otra manera, es un interruptor que nos enciende o apaga la calefacción dependiendo de la temperatura que en ese momento esté leyendo. Un termostato NO regula la potencia de una calefacción. Encontramos termostatos en el entorno doméstico como un automatismo más que nos facilita la vida. Todas las neveras tienen uno. Si tienes calefacción central o eléctrica podrás regularla mediante otro termostato. Tu coche tiene varios de estos aparatos. En definitiva, todos estamos más o menos familiarizados con estos artilugios.

 

BIMETÁLICOS O ANALÓGICOS:

Está constituido por un contactor (Interruptor) formado por dos metales de naturaleza distinta. Es el más común y económico de los termostatos y no por ello deja de ser eficaz. Su funcionamiento es realmente simple: La lámina inferior está fabricada en un metal que requiere una gran diferencia de temperatura para dilatarse o contraerse de tal manera que, en el margen de temperaturas habituales en el entorno doméstico permanece casi inalterable y no muestra una dilatación perceptible. No podemos decir lo mismo de la lámina superior que está construida con otro metal cuya particularidad es su gran capacidad para dilatar o contraer dentro de pequeños márgenes de temperatura. De este modo, si te fijas en el gráfico, observamos la lámina superior contraída dadas las bajas temperaturas y permitiendo la unión de ambos contactos (Representados por unas esferas de cobre). En este momento el circuito está cerrado y la corriente circula activando la resistencia que calefacta el acuario. Si la temperatura asciende, la lámina superior se dilata separando ambos contactos y abriendo el circuito con lo que el equipo de calefacción deja de tener suministro y no actúa. Este es groseramente, el funcionamiento de la gran mayoría de termostatos analógicos de acuario y terrario. La gran ventaja de este sistema es su economía y su mayor desventaja es su lenta velocidad de respuesta.

 

Podemos encontrar termostatos bimetálicos interiores y exteriores. En la imagen puedes observar un termostato exterior típico. Es un sistema poco recomendable por los mismos motivos que refería en los termómetros exteriores. La lectura acostumbra a ser errónea o imprecisa dado que la obtiene del lado exterior de la pared del tanque.

Vienen provistos de unas láminas adhesivas de doble cara con las que queda pegado al vidrio. El potenciómetro permite el ajuste de la temperatura requerida y por tanto a la que tendrá que abrir o cerrar el circuito.

 

Los termostatos bimetálicos sumergibles están encapsulados en vidrio como los calentadores convencionales aunque son mucho más cortos pues no poseen resistencia calentadora y se regulan por un pequeño potenciómetro alargado que sobresale del “tapón” que cierra la cápsula. El principal problema que plantean ambos dispositivos es su lenta respuesta ante súbitos cambios de temperatura que se dan en los tanques de menor tamaño mal ubicados. Si tienes un acuario de 20 litros en un pasillo por el que suele pasar cierta corriente de aire, debido al poco volumen de agua ésta podrá enfriarse un par de grados rápidamente y tendrán que pasar unos minutos hasta que el bimetal se contraiga y otros tantos hasta que la calefacción sea efectiva. Estos cambios súbitos son perjudiciales para los animales. Si te resulta imposible reubicar el tanque en un lugar mas estable, cubre sus caras con planchas de porexpán, estiropor o espuma de poliuretano exceptuando claro está, el vidrio frontal y ventilaciones. Con ello reduces considerablemente el salto térmico y le damos algo de tiempo extra al sistema para activarse y responder. Tanto los exteriores como los interiores, poseen un piloto o diodo LED que indica cuando el circuito está activo.

 

TERMOSTATOS ELECTRÓNICOS Y DIGITALES:

El otro grupo de termostatos recurre a la electrónica de precisión para realizar la lectura. Ahora ya no son muy caros. Sin duda los más interesantes son los exteriores con sonda. Muy parecidos en su aspecto a los exteriores bimetálicos pero mucho más precisos y con una respuesta inmediata. La gran ventaja frente a otros dispositivos es el uso de sonda sumergible (Ver imagen) que puede ser instalada incluso dentro del agua. Las sondas están encapsuladas en acero inoxidable aunque mejor hubiera sido titanio. También las hay encapsuladas en plástico y el conjunto de la sonda debe ser totalmente sumergible.

Abajo izquierda, termostato digital exterior con sonda. Der.: Sonda.

 

 

 

 

 

 

De gran utilidad son los termostatos digitales que se usan para instalaciones de frío industrial en los que se pueden programar parámetros como el diferencial (Diferencia mínima para activar) muy útil en grandes montajes (Imagen derecha). Presentan display digital con dígitos luminiscentes para mejor lectura y poseen un margen de error mínimo. El mismo aparato puede comandar resistencias calefactoras y equipos de frío (Incluso aire acondicionado doméstico o industrial) simultáneamente. Comparativamente no son tan caros pero su uso queda restringido a instalaciones profesionales o científicas. Naturalmente, encontramos en el mercado multitud de modelos y precios con más o menos prestaciones. Si te fijas, seguro que has visto alguno de estos aparatos instalados en cámaras frigoríficas, taperas refrigeradas, etc…

 

 

Cómo anular el termostato bimetálico de la unidad compacta de termostato-calentador?: Un termostato digital exterior con sonda (Arriba). Se conecta directamente a la red (Enchufe izquierdo). En el centro hemos dibujado la sonda que hará la lectura de la temperatura del agua. Del mismo aparato sale un enchufe hembra (Centro) al que conectaremos el termostato-calentador sumergible (Enchufe derecha) cuyo termostato anularemos ajustándolo al máximo para que siempre trabaje. Hoy en día cuesta encontrar resistencias calentadoras sumergibles que no posean termostato. A partir de este momento, la regulación se hará en el exterior digital. Del mismo modo se conectan los cables calefactores y esterillas tanto sumergibles como exteriores.

 

 

TERMOSTATOS HORARIOS INTELIGENTES (CRONOTERMOSTATOS): Debo mencionar este sofisticado instrumento porque aunque su aplicación quede restringida a la investigación y los terrarios con fuerte amplitud térmica diaria, vital para reproducir ciertos organismos sometidos a cambios de temperatura a lo largo del día. Hace años resultaba muy difícil hacerse con uno de estos caros aparatos. Me ví en la necesidad de adquirirlo para inducir el celo en algunos reptiles. Es un termostato digital que trabaja en función del horario al que lo ajustemos. Consta de un reloj de cuarzo y podemos programar a cada hora del día una temperatura concreta. Nos puede comandar tanto equipos de calefacción como de frío simultáneamente y es una herramienta magnífica para recrear ecosistemas sujetos a cierta amplitud térmica diaria como pueden ser las marismas, charcas de poca profundidad, desiertos continentales, etc.. Afortunadamente, hoy en día han aparecido termostatos horarios digitales o cronotermostatos como setas debido al auge de las instalaciones de aire acondicionado y calefacción central domésticas habiéndose visto reducido en mucho su precio. Personalmente, nunca instalé uno de estos modernos aparatos. Aún así, más adelante explicamos como veníamos solucionando este tema con dos líneas de calefacción.

 

CONTROL DE LA HUMEDAD RELATIVA

 

HIGROSTATOS: Un higrostato es un aparato que abre o cierra uno o varios circuitos eléctricos en función de la humedad detectada por su sonda. Si hemos entendido el funcionamiento del termostato, nos costará poco entender en que consiste un higrostato. Es un aparato con sonda que mide la humedad relativa del aire del terrario. En función de la lectura realizada comandará uno o dos circuitos. En los sencillos que comandan un circuito, ajustaremos la HR requerida y hará trabajar el “smooker” o un “sprinkler” (Nebulizador) cuando descienda del valor prefijado. En los equipos de doble circuito, introducimos los datos máximos y mínimos de cada límite de humedad. De ese modo, en el circuito A: Por debajo del 65%, activa el humidificador. Circuito B: Por encima del 75%, activa el ventilador. Hemos asegurado un margen de humedad relativa de entre el 65 y 75%. Mas abajo explicaremos la diferencia entre interruptor y conmutador. Si el aparato carece del parámetro diferencial (Normal…), en terrarios pequeños daremos más margen para que no arranque y pare dispositivos constantemente. En terrarios grandes no será necesario.

La posición de la sonda es vital, ni cerca del ventilador ni del humidificador ni demasiado lejos de los dos. El higrostato y los transformadores del ventilador y smooker se instalarán lógicamente fuera del terrario y tanto la sonda como el propio smooker irán dentro a menos que el smooker sea externo y la niebla reconducida por tubos flexo. El ventilador de ordenador (O mayor, según el caso) instalado en una pared del terrario a cierta altura y dirigiendo el aire de dentro a afuera del terrario.

He visto en el mercado aparatos de estos que soportan 1000w por línea. Es un artefacto casi imprescindible en grandes terrarios tropicales húmedos. Conviene saber que el mismo circuito A que acabamos de programar puede activar una electroválvula que alimente un riego automático de un gran terrario. En ese caso hay que ser muy prudente con la regulación e incluso hacer uso de una electroválvula temporizada con un limitador de tiempo para evitar desastres en caso de un fallo en el sistema. Esto ya pertenece a las instalaciones profesionales de cierta envergadura.

CONTROL DE FLUIDOS

AGUA:

 

VÁLVULAS, LLAVES, GRIFOS: Mas que un automatismo, es un mecanismo propiamente dicho. Las válvulas o grifos permiten el control del caudal y son un accesorio imprescindible en la mayoría de montajes. Hasta los filtros más pequeños pueden llevar incorporado un mecanismo de control de caudal.

En nuestra práctica, debido a la “alergia” que le tenemos a los peligrosos metales recurrimos a las de plástico o PVC que ya describimos en su apartado correspondiente.

 

 

VÁLVULAS BOYA, DE NIVEL: Ya se pueden considerar un automatismo. Son válvulas de diferentes tamaños y calibres que permiten el paso del agua hasta alcanzar un nivel prefijado por medio de una boya en el que interrumpen automáticamente el flujo. El típico mecanismo de inodoro de toda la vida.

A la izquierda, una válvula boya concebida para trabajar con presión de red de suministro. A la derecha, microválvula de baja presión.

 

 

 

 

 

 

ELECTROVÁLVULAS: En este trabajo tan solo las mencionamos. En grandes instalaciones puede ser necesario una válvula, llave o grifo que abra o cierre mediante un impulso eléctrico comandado por algún mecanismo de control como un higrostato o reloj temporizador. Su utilidad reside en los sistemas de lluvia de grandes terrarios y otros grandes montajes.

 

ELECTROVÁLVULAS TEMPORIZADAS. RIEGO AUTOMÁTICO: Los programadores de riego no son otra cosa que electroválvulas con temporizador e incluso calendario. Existen programadores de tecnología analógica y digital. Son automatismos que permiten el riego, en nuestro caso la lluvia controlados. Podemos escoger la hora del día y temporizar la duración del riego.

En algunos equipos sofisticados incluso un higrostato dará la orden al programador tanto de arranque como de apagado de ser necesario.

 

AIRE COMPRIMIDO:

 

LLAVES, VÁLVULAS: Otro mecanismo muy utilizado es la llave de aire comprimido. Muchos compresores de acuario, sobretodo antiguos ya las llevaban incorporadas pero hoy se recurre a intercalar uno de estos mecanismos en las conducciones (Tubo macarrón).

Encontramos varios tipos e incluso baterías de muchas salidas para instalaciones complejas o de varios acuarios o terrarios.

 

VÁLVULAS ANTIRETORNO: Un mecanismo mas que automatismo unidireccional que impide el paso del aire o agua en sentido inverso al prefijado. Tremendamente útil ante cortes de suministro y posible sifonado de agua por el tubo macarrón. Para conocer el sentido, sopla…

 

 

 

CONTROL GLOBAL DE PARÁMETROS, MÓDULOS DE CONTROL

Hace ya unos años que la domótica llegó al mundo de los acuarios. Un módulo de control es un pequeño ordenador programado para realizar toda suerte de órdenes en función de los datos que reciben sus múltiples sensores. De ese modo, en un mismo aparato (Que son muchos en uno solo) tenemos sensores de temperatura, humedad relativa, relojes, calendarios, reguladores de potencia en diferentes sistemas de iluminación y un largo etc… que comandan la alimentación de calefacciones, nebulizadores, riegos automáticos, luces, etc… todo en tiempo real y de modo constante.

 

Aquí tratamos someramente este complicado tema y es interesante saber que ya existen pequeñas computadoras capaces de controlar todos los parámetros climáticos de forma constante y programada hasta el punto de que podemos crear en un ordenador portátil toda una base de datos climáticos anuales de un lugar concreto, pasarla al módulo de control y que sean las máquinas las que controlen y trabajen. El colmo es que podemos irnos de vacaciones, conectar nuestro portátil a internet y obtener en tiempo real todos los datos de nuestro acuario o terrario pudiendo efectuar los cambios cuando corresponda desde un lugar remoto. Incluso podemos programar el sistema para que en caso de alerta nos envíe un mensaje al teléfono móvil o modificar parámetros e instrucciones desde la Iphone!.

En materia de acuarios ya se comercializan equipos como estos pero no me consta que los podamos obtener para terrarios. No obstante, existe en nuestra web un proyecto detallado y testado que a modo de tutorial, nos muestra como un técnico en electrónica (O cualquier aficionado mañoso y paciente) puede fabricarse este complejo equipo a un precio muy razonable. Sin duda, este ya no es el futuro próximo de la técnica del acuario y terrario domésticos, sino el presente tanto en grandes instalaciones profesionales como en instalaciones particulares y al alcance ya de muchos bolsillos….

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AUTOMATISMOS VARIOS

 

RELOJ TEMPORIZADOR, TEMPORIZADOR HORARIO, PROGRAMADOR HORARIO: Automatismo muy común que abre o cierra un circuito durante las horas del día que hayamos programado. Existen multitud de tipos y son de tecnología analógica y digital. Ya se encuentran con calendario. Normalmente comandan tan solo una línea pero de encontrarlos por conmutado de dos líneas (O doble base de enchufe) serán muy útiles en terrarios de gran amplitud térmica, conectados a sendos termostatos (Próximo tema).

El uso más habitual es el encendido y apagado de las luces pero veremos que puede ser mucho mas versátil.

 

ALIMENTADOR AUTOMÁTICO: Hay varios tipos tanto analógicos, que son auténticos relojes en los que se sustituyen las manecillas por un bombo de comida, como digitales. Funcionan a pilas. Los buenos no permiten que se humedezca la comida y sí que regulemos la dosis diaria. Incluso los hay que reparten la dosis varias veces al día. Aconsejo utilizar comida en bolitas en los alimentadores cuando lo permitan, es mucho mas seguro. Es mejor consultar este tema con el comerciante de confianza.

 

 

INTERRUPTOR CREPUSCULAR: Automatismo que suele reservarse a trabajos de investigación tanto en acuarios como terrarios siempre que se deba reproducir el fotoperíodo autóctono o propio de la zona donde se trabaja y a tiempo real. Es un aparato que abre o cierra un circuito en función de la luz que detecta su pequeña sonda (Célula LDR) que deberá instalarse siempre en el exterior en un lugar estratégico y lejos de los árboles caducos o cualquier fuente de suciedad que pueda obstaculizar la célula. Serán necesarios varios días de prueba para ajustar la sensibilidad del aparato. Habitualmente se utiliza para encender el alumbrado público nocturno cuando llega el crepúsculo. En el caso que nos ocupa, debemos invertir la maniobra de encendido-apagado.

 

Y por el momento eso es todo… Este tema está relacionado con el siguiente: Esquemas de conexión>

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