jueves, 5 de junio de 2014
jueves, 29 de mayo de 2014
EQUIPOS AUTOMATIZADOS EN INVERNADEROS
UNIVERSIDAD
DEL VALLE DE GUATEMALA
CAMPUS
SUR
ING.
ALVARO LEONEL DIAZ
PRODUCCION
BAJO CONDICIONES CONTROLADAS 2
INVESTIGACION
TECNICA 4
GERBER
MICHAEL MORALES PÈREZ
CARNÉ:
11796
RESUMEN
Hoy
en día la implementación de invernaderos en la agricultura con la finalidad de
producir fuera de tiempo y en lugares en los cuales nunca se ha producido a
ayudado a logar cubrir la demanda alimentaria que cada año crece más, además
de esto los invernaderos han ayudado a producir productos con una mejor calidad
y asegurando la inocuidad en toda la cadena alimenticia. Los invernaderos al
ser estructuras agroindustriales en los cuales se logra tener un mejor control
de las variables que afectan directamente en el desarrollo y producción de un
cultivo.
La
agricultura ha logrado avanzar más gracias a él aporte que le brinda la
tecnología, la tecnología hoy en día está muy avanzada es por esto que ha brindado
grandes aportes para la agricultura, está a su vez la están aplicando en muchos
lugares y con mayor importancia en los invernaderos, ya que de esta forma
aseguran mejorar las condiciones internas de los invernaderos lo cual conlleva
a tener mejoras en la producción.
Un sistema automático está constituido por máquinas que son capaces de efectuar actividades con
el mínimo de supervisión humana. Para lograr esto, debe realizarse un diseño basado en la situación
que va a automatizarse y debe definirse
el grado de automatización.
Los
invernaderos cada día son más sofisticados, buscan la mejora continua y con la
ayuda de la tecnología avanzan a gran escala, hoy en día tenemos invernaderos automatizados
los cuales ya no necesitan el implemento de varios colaboradores para poder realizarse
una función o labor del cultivo, ya que con el implemento de equipos
automatizados solo se necesita personal capacitado para ver que está
funcionando de la mejor forma y también
para programarlos de acorde al requerimiento del cultivo que este establecido
en el invernadero. Los sistemas de control, automatismos eléctricos, permiten
el manejo automatizado de la mayoría de tareas cotidianas de mantenimiento y
producción, así como regular el clima desde casa e incrementar la rentabilidad
de sus instalaciones. Existen muchos sistemas de regulación climática que nos
ayudan a controlar algunos factores climáticos: ventanas, calefacción,
nebulización, pantallas ventiladores, etc. Con el uso de controladores
climáticos se maximiza el uso de cualquier sistema de regulación climática que
tengamos. Esto implicara un mejor control y por ello un aumento de la calidad y
cantidad de la cosecha. Los sistemas y
equipos de automatización presentados se basan en dispositivos y tecnologías
propios de automatización industrial (autómatas y buses de campo), que dan respuesta
a las exigencias del cultivo que está establecido dentro del invernadero, con
la automatización se busca tener un mejor margen de error en distintas labores
realizadas en el cultivo, con esto se ayuda a que la planta esté totalmente en
las mejores condiciones para su desarrollo y producción.
OBJETIVOS:
GENERAL:
· Lograr recopilar información sobre los equipos automatizados que se pueden utilizar en invernaderos para producción agrícola.
ESPECÍFICOS:
· Saber la implementación sobre los equipos automatizados, logrando conocer las funciones que se logran realizar con ellos en un invernadero.
· Conocer las ventajas que tiene la implementación de los equipos automatizados en los invernaderos y lograr conocer cómo funcionan.
· Tener conocimientos sobre los invernaderos automatizados para poder tener producción agrícola en ellos y las mejoras que realizan en los cultivos.
EQUIPOS AUTOMATIZADOS EN
INVERNADEROS
SISTEMAS DE DOSIFICACIÓN DE FERTILIZANTES
Ø
PRIVA NUTRIJET
Sistema de riego en invernadero y dosificación de
fertilizantes por inyección directa.
Descripción:
El
cabezal Priva NUTRIJET es modular y
puede inyectar simultáneamente
desde 4 hasta 8 soluciones fertilizantes.
El sistema
inyecta las soluciones fertilizantes directamente en el caudal o flujo de riego
principal.
Gran ventaja: en muchos casos no se necesita una bomba de alimentación de
agua de riego principal.
Especificaciones:
Capacidad
desde 45 hasta 120 m3/h, una o dos cámaras de mezcla con hasta 4 canales de
dosificación cada una.
Máximo de 8 canales individuales y ajustables.
Medidas de CE y pH dobles para máxima precisión.
Montaje
opcional de filtros para fertilizantes.
Opción para
rotámetros a la entrada de los canales.
Riego de 1 a
2 Ha en forma simultánea.
Controlador Priva INTÉGRO (opcional).
Ø
PRIVA NUTRIFLEX
Una estación de riego en invernaderos. Flexible y precisa.
Descripción:
Provee a los cultivos los fertilizantes deseados asegurando un crecimiento óptimo.
Cabezal de riego en invernadero ideal para cualquier cultivo o empresa, independientemente del tamaño de la superficie cultivada.
Cabezal de riego en invernadero ideal para cualquier cultivo o empresa, independientemente del tamaño de la superficie cultivada.
Especificaciones:
Capacidad
desde 45 hasta 90 m3/h.
Hasta 10 canales de dosificación.
Medidas de
CE y pH dobles para máxima precisión.
Canales de hasta 600 litros/hora.
Tanque de
mezcla de 300 litros.
3 soluciones
nutritivas diferentes + 1 ácido.
Riego de 1 a
1.5ha en forma simultánea.
Controlador PRIVA INTÉGRO (opcional)
Ø PRIVA NUTRIFIT
Sistema de dosificación de fertilizantes preciso y confiable.
Descripción:
Sistema
modular con la opción de poder inyectar hasta 4
soluciones distintas de fertilizantes simultáneamente.
Cada fertilizante, con su propio volumen proporcional de dosificación.
Especificaciones:
Capacidades
de hasta 35 m3/h y 4 canales de dosificación.
Hasta 40 válvulas.
Medidas de CE y pH dobles para máxima precisión.
Entrada de
medida de radiación solar y medidor de volumen.
Entradas de
arranque externo.
Capacidad
ajustable y riego de hasta 0.5ha en forma simultánea.
Controlador PRIVA MAXIMIZER (opcional)
SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUA
Ø
PRIVA VIALUX
Desinfección efectiva del agua de riego.
Descripción:
Sistema
diseñado para realizar una efectiva
y eficiente desinfección del agua de riego en la horticultura.
Utiliza
el principio de Alta Presión (AP)/UV,
haciéndolo así adecuado para una desinfección (selectiva o total) de grandes o
pequeñas cantidades de agua.
La
desinfección del agua de drenaje y de superficie, permite el reciclaje del agua y/o fertilizantes,
llevando consigo un ahorro considerable.
Beneficios:
No produce
incremento en la temperatura del agua.
No produce cambio
en la composición o en el valor de pH del agua.
Completamente automático, seguro y confiable.
Limpieza automática.
Control del
nivel de energía y cálculo automático del T10.
Diseño
sencillo, una cámara de exposición, una lámpara UV y un sensor de UV-C.
Baja inversión y costos operativos.
Ø
PRIVA NEUTRALIZER
Control de bicarbonatos en agua
Descripción:
El bicarbonato causa diversos
problemas en el agua de riego: entre ellos está la deficiencia
nutricional debido al aumento en el nivel de pH y los bloqueos en las líneas de
riego.
Diseñado
para pre-dosificar ácido en el tanque de
almacenamiento de agua y al mismo tiempo ventilarlo mediante un
tubo Venturi especial.
El resultado es un tanque de agua con un pH
estable y sin bicarbonato.
Beneficios:
Follaje libre de bicarbonato,
adquiriendo un color verde y brillante.
Cero bloqueos en líneas de riego causados
por el bicarbonato.
No hay
sobredosis de ácidos.
Mantiene
un pH estable.
Mejora el sabor de los cultivos comestibles.
Disponibilidad
inmediata del agua de riego.
SISTEMAS DE CONTROL DE RIEGO Y CLIMA
Ø
PRIVA HX
Controlador exclusivo de riego.
Descripción:
Controlador exclusivo de riego para
el PRIVA NUTRIFIT
Es
independiente y cuenta con un panel
operativo de pantalla táctil.
Especificaciones:
Controla
hasta 8 válvulas.
Maneja 8
recetas de ferti-riego en base a EC y pH.
Riego por volumen, por tiempo y por acumulación de luz.
Ø
PRIVA MAXIMIZER
Sistema de control de riego y clima.
Descripción:
Diseñado
específicamente para invernaderos, controla hasta
4 módulos.
Sistema integrado y de manejo sencillo.
Especificaciones:
Se obtienen
los datos de la estación meteorológica (clima exterior) y de los sensores de
temperatura y humedad relativa (interior de invernadero).
Con base a
estos, se activan los sistemas incluidos en el invernadero para mantener los
parámetros establecidos por el grower.
Ø
PRIVA INTÉGRO
El cerebro inteligente para la administración de su invernadero.
Descripción:
Desarrollado
para encargarse de toda la administración
de energía del invernadero.
Elevado
nivel de automatización.
PRIVA Intégro tiene una
solución diseñada para cada situación (empresas pequeñas o grandes,
situaciones simples o complejas, etc).
Beneficios:
Administración y control de la producción y/o
consumo de electricidad.
Equilibrio
de oferta y demanda.
Administración y control del riego de una manera avanzada.
Integración
de temperatura inteligente.
Control de ventilación y climatización con
una regulación óptima.
Sensores
para condiciones de crecimiento óptimas.
Temperatura
de la planta bajo control.
Ø
PRIVA CONNEXT
¡El nuevo procesador PRIVA para un crecimiento duradero!
Descripción:
Es la computadora más nueva de PRIVA.
Resultado de 50 años de experiencia en el control de procesos de
horticultura.
Diseñado
para conectar y manejar todos los
procesos de negocio de su actividad agrícola.
Todos los
sistemas PRIVA actuales se pueden actualizar para funcionar con
PRIVA CONNEXT.
Beneficios:
6 ciclos por
día, el usuario decide la estrategia.
Controles eficientes
y ahorradores de energía.
El equipo
está ligado totalmente a una
sola red central.
Conexiones
sencillas y cableadas minimizadas.
Equipo
que se puede comunicar con todo tipo de
sensores y motores en el invernadero.
Posibilidad
de relacionar los datos con PRIVA
FUSION MANAGEMENT.
Ø
PRIVA OFFICE
Un software con total claridad y seguridad.
Descripción:
Desarrollado
para organizar los controles
ambientales del invernadero.
Herramienta
que permite visualizar el invernadero y sus procesos
de forma gráfica en una PC.
Navegación
facilitada con operaciones tipo
"Internet", accesos directos e hipervínculos.
Especificaciones:
Se compone
de módulos de: supervisión,
enervisión, meteovisión y generador de informes.
Capacidad
de resguardar gran cantidad de información para
usarla cuando se necesite.
INGENIERÍA DE SISTEMAS ELÉCTRICOS
El funcionamiento óptimo y eficiente del invernadero se da también
gracias al diseño eléctrico y a los tableros de control que METALISER instala para su
proyecto. Este es un servicio más dentro de nuestra
gama de soluciones que le permite manejar de manera integral su invernadero:
Diseño
eléctrico de fuerza y control
Tableros de
control de ventanas
Tableros de
control de motores
CALEFACCIÓN Y ENFRIAMIENTO
Ø
ECOHEATER
Sistemas de calefacción para invernaderos reconocidos
por su calidad, eficiencia y bajo consumo de energía.
Descripción:
De origen
holandés, diseñado para proporcionar una distribución
uniforme de la temperatura al interior del invernadero.
Puede ser operado como calentador o recirculador de aire para homogenizar la temperatura y humedad dentro del invernadero.
Sistema de
control electrónico para monitorear las presiones del gas.
Beneficios:
99% de
eficiencia en la combustión.
Bajo consumo de energía.
Control automático del proceso de combustión e
ignición.
Fácil
manejo.
Avanzado sistema de seguridad y alarmas.
Ø ECOFAN
Sistema de
ventilación forzada.
Descripción:
Esencial
para la homogenización del clima dentro del
invernadero.
Recirculador de bajo costo, fácil
instalación y gran capacidad de movimiento de aire.
Fabricado
con materiales que soportan las condiciones
más extremas dentro de un invernadero.
PANTALLAS TÉRMICAS Y SOMBREO
Descripción:
Proporcionan
un sombreo artificial a las plantas, incrementando
la producción del cultivo.
Reducen la
radiación incidente en períodos cálidos, ayudándonos a controlar la cantidad de luz.
Permite
disminuir la velocidad del viento y sirve de protección
contra los animales (pájaros, insectos, etc)
Especificaciones:
Diferentes %
de sombra
Composición química que absorbe los rayos UV
Vida útil de
3 años
ESTACIONES METEOROLÓGICAS COMPLETAS
Descripción:
Instalación
destinada a medir y registrar regularmente diversas variables que le permitirán
optimizar el crecimiento de sus cultivos.
Especificaciones:
Sensor de
presencia y cantidad de lluvia. Sensor de temperatura y luz (tipo lineal y
solarímetro)
Sensor de
dirección y velocidad del viento.
Sensor de
humedad relativa y de nieve.
IMPLEMENTACIÓN
Y PROGRAMACIÓN DEL ARDUINO.
Para el
funcionamiento del sistema de riego de agua, se utilizó un mecanismo que actúa
como un sensor de humedad. Cuando éste recibe valores que están por debajo del
nivel adecuado de humedad, se activa e sistema de riego (bomba de agua) para
que la tierra alcance nuevamente la humedad requerida. De igual manera para el
mecanismo de iluminación, se utiliza un sensor que está integrado en la placa ARDUINO
DFRobotShop Rover PCB, que cuando detecta una disminución de luz natural
durante el día, éste recibe valores y activa el sistema iluminación.
ANALISIS CRÍTICO
Los
invernaderos como fuente de producción agrícola, es una gran aportación a la
agricultura ya que estas estructuras ayudan a la explotación de los cultivos y
sacar de ellos una mejor producción que la que comúnmente se saca en campo abierto, esto se logra gracias a la
disminución de la intensidad de plagas y enfermedades que afectan sobre ella,
también se logra controlar la cantidad e intensidad de iluminación que
necesitan la planta para lograr su mejor
desarrollo lo cual conllevara a tener una mejor producción.
Los sistemas
de pantallas térmicas y de sombreo ayuda a evitar que la planta sufra problemas
por un fuete cambio de temperatura o un choque térmico, ya que esta al momento
de tener o que se origine un choque térmico en el área estas pantallas con la
ayuda de la tecnología detectaran el momento en el cual se deben des tender
para mantener la temperatura que se desea tener en el interior del invernadero.
Estas pantallas también funcionan como un sistema de sombreo a la hora que la
intensidad de luz sea muy fuerte estas
se activaran para crear una sombra dentro del invernadero y de esta forma
ayudara tener sombra lo cual conllevara a una disminución de intensidad de
iluminación sobre el cultivo que se está manejando dentro del invernadero.
Con los
sistemas automatizados para la realización de la fertilización de los cultivos
dentro de un invernadero, es una tecnología muy favorable en la práctica de
aplicar los nutrientes que la planta requiere y en el momento que los necesita,
es por esto que los equipos automatizados para la fertilización es uno de los
mejores elecciones a la hora de automatizar los invernaderos, ya de esta forma
estaremos logrando tener un ahorro en el fertilizante ya que estos equipo
aplican la cantidad exacta a de más de esto la implementación del fertilizante
es por el método de fertirriego el cual es eficiente en el suministro de
nutrientes por plantas.
La calefacción
y enfriamiento de invernaderos es un equipo muy útil para poder brindarle y
asegurara el ambiente que necesita la planta,
un equipo automatizado que ayuda a controlar mejor la temperatura en los
invernaderos, estos sistemas necesitan de aparatos que lean las temperaturas
del invernadero, los termostatos son aparatos que toman lecturas de
temperaturas los cuales se conectan al cabezal el cual tiene que estar
programado con temperaturas que requiere el cultivo, si las temperaturas no
están al nivel que las requiere la planta, el sistema deberá de activarse
automáticamente para poder llevar la temperatura del invernadero a como la
planta lo necesita.
Todo sistema
automatizado es muy efectivo, ya que trabaja con una mejor precisión, esto
gracias a que se controla por medio de
sistemas operativos, utilizando la tecnología para realizar cada función que se
necesita dentro del invernadero, los equipos automatizados que se necesitan en
el invernadero dependerá de los requerimientos del cultivo, ya que el dictara
lo que es necesario tener en el invernadero para que la planta puede
desarrollarse de la mejor forma posible.
DISCUSIÓN Y
APLICACIONES
El principal objetivo de un invernadero es la rentabilidad. De tal forma, los resultados que se deben
de buscar al automatizar un invernadero
deben de estar orientados a este fin, los invernaderos que cuentan con equipos
automatizado, logaran obtener un mejor rendimiento de producción , esto debido
a que la planta esta en un ambiente controlado el cual le brinda todo lo necesario para que ella
pueda desarrollarse de la mejro forma posible, logrando asi que la planata
refleje el buen manejo agronómico en su producción. Los sistemas de calefacción
ayuda de mucho para lograr mantener una temperatura en la épocas que las
temperaturas disminuyen y el enfriamiento ayuda en la época de temperaturas
altas, con esto se logra mantener al cultivo siempre en una temperatura que sea
adecuada para su correcto desarrollo. Los sistemas automatizados de Fertirriegos
son sistemas que ayudan a tener una mejor aplicación de los nuetrientes que
demanda el cultivo dentro del invernadero, se puede aplicar en diferentes
mesclas, y con el sistema de inyección la aplicación es más precisa en la cantidad
de nuetrientes por planta. El sistema de tratado de aguas ayuda a tener una
mejor calidad de agua tanto para riego como para fertirriego, lo cual es muy
esencial ya que muchas veces el agua transporta microorganismos que pueden
ocacionar enfermedades en el cultivo. La implementación de equipos
automatizados logran obtener continuamente información sobre cómo se encuentra
el ambiente y todos los factores que influyen en el desarrollo de la planta,
por lo cual ayuda a proveer condiciones adecuadas para el cultivo e lo largo de
todo el proceso de producción. Con la implementación de una estación total en
el invernadero, se puede anticipar a cambios en el clima lo cual permite evitar
o prevenir daños. Con la ayuda de estos equipos también se puede establecer un
sistema de alarmas para alertar al personal de alguna falla de un equipo. Las
desventajas que existen en la automatización de invernaderos es su alto costo
inicial, debido a todos los equipos que se deben de comprar esto hace que se
eleve ele costo. También utiliza menos personal en el invernadero pero el
personal que esta en manipulación de los equipos debe de estar capasitado para
realizarlo. Y por ultimo los equipos automatizados requieren mayor
mantenimiento y mejores cuidados.
La
implementación o aplicación de los equipos de automatización dependerá de las
condiciones que se requieren tener dentro del invernadero, ya que de esta forma
sabremos que equipo es necesario tener y que equipo no, de forma que la
utomatizacion de invenaderos simpre dependerá del requerimiento del cultivio ya
que del dependerá las condiciones que se busque tener dentro de la estructura
de invernaderos.
CONCLUSIONES:
·
La
automatización de invernaderos siempre está ligada a los requerimiento del
cultivo que se establecerá dentro del ya que se busca tener el ambiente y las
condiciones adecuadas para el mejor desarrollo de la planta.
·
Los
equipos automatizados para el invernadero incrementan el costo inicial debido a
que estos equipos son caros, pero a largo plazo estos disminuyen el costo de
producción ya que con la ayuda de los equipos automatizados se reduce la mano
de obra.
·
Se
obtiene una mejor precisión en todas las labores que se realiza con estos
equipos automatizados ya que como estos son controlados por medio de cabezales
o computo, se logra tener las cantidades exactas de las variables que se desean
tener en el invernadero.
BIBLIOGRAFIA:
AUTOMATIZACION DE INVERNADEROS. (21 de 05 de 2014). Obtenido de AUTOMATIZACION DE
INVERNADEROS: www.fertri.com › Accesorios y componentes
INVERNADEROS AUTOMATIZADOS. (21 de 05 de 2014). Obtenido de INVERNADEROS
AUTOMATIZADOS: ice.uaz.edu.mx/c/document_library/get_file?uuid=d8507a5e-b959...
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