Tecnología en Mecatrónica · 2023
Diseño de un sistema recolector y purificador mineral de agua (srpa)
El proyecto propone un Sistema Recolector y Purificador de Agua (SRPA) que aborda desafíos globales de acceso a agua potable. Integrando diseño mecánico, electrónico y de filtración, utiliza energías renovables, como celdas fotovoltaicas, para optimizar la eficiencia. Destaca la responsabilidad compartida ante el cambio climático y la escasez de agua. El objetivo es diseñar un (SRPA) que utilice energías renovables para mejorar la potabilización del agua y reducir contaminantes. El proyecto abarca desde la recopilación de información hasta el diseño electromecánico y de software para supervisión.
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Contenido
- Capítulo 1. Contexto histórico y antecedentesp. 13
- Marco Teóricop. 15
- Sedimentaciónp. 16
- Floculaciónp. 17
- Filtración comúnp. 18
- Marco Normativop. 21
- Capítulo 2. Diseño mecánicop. 23
- Parámetros de diseñop. 23
- Estudio de campop. 23
- La fuentep. 23
- Calidad de agua crudap. 23
- Filtro grueso dinámicop. 23
- Captación del aguap. 24
- Canal de entradap. 24
- Control y medición de caudalp. 24
- Análisis de riesgo y vulnerabilidadp. 24
- Dimensionamiento del sistemap. 25
- Diseño CAD de estructura y posicionamiento de los tanquesp. 26
- Tanque de Agua Cónico Colempaques 250L a 2000Lp. 26
- Diseño y análisis de la estructurap. 28
- Elección del filtro: Filtro cerámicop. 32
- Filtración de múltiples etapas en el cartucho filtrante:p. 33
- Capítulo 3. Diseño electrónicop. 38
- Características de los componentes para control y montaje de la plantap. 38
- Módulo WiFi ESP8266p. 38
- Sensor pHp. 39
- Electroválvulap. 41
- Sensor de nivelp. 44
- Esquema de conexionesp. 46
- Capítulo 4. Desarrollo del softwarep. 47
- Arduino IoT Cloudp. 47
- Paso a paso en Arduino IoT Cloudp. 47
- Resultadosp. 51
- Codificaciónp. 51
- Presupuestop. 54
- Materialesp. 54
- Conclusionesp. 57
- Referencias Bibliográficasp. 59
- Anexosp. 61
- Tabla 1Estándares Internacionales para la calidad del agua (OMS) [3]p. 21
- Tabla 2 Rangos para determinar la calidad del agua antes del filtrado(cruda). [7]p. 23
- Tabla 3 Organigrama de estructura de diseño del SRPA. [Autores]p. 26
- Tabla 4 Tipos de filtrado de acuerdo con la bujía. [13]p. 35
- Tabla 5 Disposición y conexión dentro del SRPAp. 37
- Tabla 6 Materiales 1p. 54
- Tabla 7 Materiales 1.1p. 55
- Tabla 8 Materiales 1.2p. 56
- Ilustración 1 Muestra gráfica de las primeras construcciones de pozos de agua. [4]p. 13
- Ilustración 2Mecanismo de filtrado egipcio. [6]p. 14
- Ilustración 3 La mayor planta de tratamiento de aguas en Europa. [7]p. 15
- Ilustración 4 Estructura de un Sistema de Filtrado SRPA. [9]p. 16
- Ilustración 5 Ejemplo de un tipo de filtrado por sedimentación. [10]p. 17
- Ilustración 6 Estructura de filtrado por Floculación. [10]p. 17
- Ilustración 7Esquema de filtro de gravedad rápido. [8]p. 19
- Ilustración 8 Ejemplo de filtro grueso y cada una de sus capas. [10]p. 19
- Ilustración 9 Esquema estructural de un filtro a presión en acero. [11]p. 20
- Ilustración 10 Especificaciones técnicas de tanque cónico. [13]p. 27
- Ilustración 11 E3specificaciones de instalación de los tanques. [13]p. 28
- Ilustración 12 Cargas y sujeciones. [Autores]p. 29
- Ilustración 13 Resultado de esfuerzos. [Autores]p. 29
- Ilustración 14 Resultados de desplazamientos. [Autores]p. 30
- Ilustración 15 Deformaciones unitarias. [Autores]p. 30
- Ilustración 16 Etapas en cartucho filtrante. [13]p. 33
- Ilustración 17 Filtro Doulton cerámico tipo bujía. [13]p. 34
- Ilustración 18 Conexión tipo rosca de la bujía. [13]p. 34
- Ilustración 19 Diseño CAD del sistema SRPA. [Autores]p. 36
- Ilustración 21 Módulo WiFi ESP8266 para Arduino. [17]p. 38
- Ilustración 22 Sonda para medición de PH. Ref SEN0162 V2 [17]p. 40
- Ilustración 23 Sensor de pH con sonda, para Arduino. [19]p. 40
- Ilustración 24 Funcionamiento de una electroválvula. [21]p. 42
- Ilustración 25 Electroválvula selenoide 1/2. [23]p. 42
- Ilustración 26Ejemplo de sensor de nivel, vista lateral. [16]p. 44
- Ilustración 27 Medidor de nivel de tanque de agua con ulltrasonido. [25]p. 45
- Ilustración 28 Esquema de conexiones sistema SRPA.[Autores]p. 46
- Ilustración 29 Inicio IoT Cloud. [Autores]p. 48
- Ilustración 30 Configuración de las variables. [Autores]p. 48
- Ilustración 31 Muestra de Sketch de programación. [Autores]p. 49
- Ilustración 32 Dashboard SRPA. [Autores]p. 50