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Microcontroladores PIC => * PROYECTOS * => Mensaje iniciado por: bigluis en 19 de Diciembre de 2012, 23:12:26

Título: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: bigluis en 19 de Diciembre de 2012, 23:12:26
Autores


En esta ocasión hablaré sobre como desarrollar un controlador para Calentador de Agua con Mando Automático. El sistema de control consta de un PIC12F675 y una Resistencia eléctrica como la siguiente:

(http://i.ebayimg.com/t/Camco-02223-2000W-240V-Screw-in-Water-Heater-Element-High-Watt-Density-/00/s/MjY3WDUwMA==/$(KGrHqN,!q0FBhHPcM7VBQghJdglUg~~60_12.JPG)

el sistema que se propone es similar al que usan las duchas ecosmart como la siguiente

(http://cache-images.pronto.com/thumb2.php?src=http%3A%2F%2Fimages.pronto.com%2Fimages%2Fproduction%2Fproducts%2F6f%2F0b%2Fshop851d906cf5792680c15bf6512df5-1351839235_400x284.jpg&wmax=200&hmax=142&quality=80&bgcol=FFFFFF)

El circuito de control se muestra a continuación
(http://img166.imagenar.com/166/4cfe28f4/af25c84b/calentador.png)

Etapa de Potencia

La etapa de Potencia consta del calentador de agua y un TRIAC de entre 20 a 40 amperios. Esto último se debe a que el TRIAC debe soportar la corriente que pasará por la Resistencia.

Acoplamiento
El acoplamiento está compuesto por un optoacoplador MOC3021 que se encarga de activar el TRIAC cada vez que se envía un pulso desde el PIC.

Fuente de Alimentación
Esta se encarga de convertir el voltaje alterno 120VAC o 240VAC a 5VDC. En este caso se utiliza una fuente sin transformador de Onda completa Tipo capacitiva que puede ser fácilmente sustituida por una fuente Resistiva.

El Diodo Zener D1 se encarga de rectificar el voltaje durante el semiciclo negativo cargando al Capacitor de entrada C1 y regulando el Voltaje a 5.1VDC durante el semiciclo Positivo. Mientras que el Capacitor de salida C2 se encarga de Rizar el voltaje.

Etapa de Retroalimentacion
Esta está compuesta por un sensor de temperatura NTC (el cuál puede ser cambiado por un LM35, pero se deberá modificar el código). El Objetivo de este NTC es convertir la temperatura a un valor resistivo con una pendiente negativa. Es decir, si la temperatura aumenta la resistencia del NTC disminuye. Por lo tanto es necesario crear un Divisor de Voltaje con la Resistencia R5. Esto hará que las variaciones de resistencia sean convertidas en variaciones de Voltaje. Finalmente, este voltaje es leído por una entrada Analógica del ADC del PIC.

Detector de Cruce por Cero
Este está compuesto por la resistencia R6 de 4.7Mohms (Puede ser cambiada por una de 2M). Esta resistencia se encarga de disminuir la corriente que ingresará al PIC. Por otro lado, el PIC tiene internamente un circuito compuesto por 2 diodos superpuestos que se encargan de recortar el voltaje a 5.5V siempre y cuando exista un sobrevoltaje. Es decir se convierte el voltaje entrante de 120VDC o 240VDC a una señal cuadrada de 5V con la misma frecuencia de la señal AC. Así el PIC sabrá si el voltaje es 5V entonces es el semisiclo positivo y si el voltaje es 0V es el semisiclo negativo. Por ello, en el programa será necesario determinar cuando ocurre el cambio de Voltaje. Lo cual puede ser Mediante una Interrupcion o mediante Polling.

Etapa de Control
Esta está compuesta por el PIC12F675. Este contiene el código necesario para el funcionamiento del circuito. Lo que realiza este PIC es modular mediante posición de pulso (PPM) el Voltaje RMS de la resistencia similar a un Dimmer. A continuación se muestran las graficas de salida

(http://img170.imagenar.com/170/e5f62b77/d3c98b4f/modulacion.png)

Regulación
Para regular la temperatura que tendrá el calentador será necesario modificar el valor del potenciometro RV1. La ecuación utilizada para el control es similar a la siguiente:

Tiempo de Encendido del TRIAC = Valor del potenciometro RV1 - Valor del termistor RT1 (Temperatura) + offset.

Si la temperatura supera el valor del potenciometro entonces el sistema se apaga.

La línea Amarilla es el voltaje de entrada, mientras que la linea Verde es el Voltaje suministrado a la Resistencia. Por otro lado la línea roja muestra los pulsos de 1us que se envían al TRIAC cada para encenderlo. La línea Azul muestra el inicio del pulso de encendido y el final del tiempo de encendido durante el cruce por cero.

El código se muestra a continuación:

Código: [Seleccionar]
#include <12F675.h>
#device adc=10

#FUSES NOWDT                    //No Watch Dog Timer
#FUSES INTRC_IO                 //Internal RC Osc, no CLKOUT
#FUSES CPD                      //Data EEPROM Code Protected
#FUSES PROTECT                  //Code protected from reads
#FUSES NOMCLR                   //Master Clear pin used for I/O
#FUSES NOPUT                    //No Power Up Timer
#FUSES NOBROWNOUT               //No brownout reset
#FUSES BANDGAP_HIGH          
#FUSES RESERVED                 //Used to set the reserved FUSE bits

#use delay(clock=4M)
#include <Puertos.c>

//*******************Declaracion de Variables**********************************
signed long  
      Error=0,    //Variable que almacena la diferencia entre el set_point y Temp
      Set_Point=0,//Valor al cual deseamos poner la temperatura
      Temp=0;     //Valor de temperatura medida en un instante de tiempo

/***************************************************************************
Esta funcion se realiza por la interrupcion del timer0, se utiliza el
Timer0 para determinar el tiempo necesario que transcurre despues del cruce por
cero para variar el angulo de disparo del Triac
***************************************************************************/
int1 int_flag;
#int_GLOBAL
void  TIMER0_isr(void){
   if(int_flag){
      delay_us(135);
      disable_interrupts(INT_TIMER0);
   }
   set_timer0(0);
   GP4=1;         //Se pone a 0 GP4 para encender el optoacoplador      
   GP5=1;      
   delay_us(50);  //Se hace que el ancho del pulso de disparo sea de 50us
   GP4=0;         //Se pone a 1 GP4 para apagar el optoacoplador (el Triac queda encendido)
   clear_interrupt(INT_TIMER0);
                  //Limpiamos el flag TIMR0 para evitar reingreso a la interrupcion
   int_flag=1;
}

void RA_isr(void){
   if(Error>=255){  //Si Error es igual a 255 se debe encender el Triac justo despues del cruce por cero
      int_flag=0;
      delay_us(50);
      TIMER0_isr(); //para ello saltamos a la funcion TIMER0_isr() que envia un pulso de 30us al triac
      enable_interrupts(INT_TIMER0);   //desabilitamos la interrupcion del timer0 para no reingresar                                
      goto L1;      //Saltamos al label L1
   }
   else{            //Si Error es distinto a 255
      GP5=0;
      setup_adc_ports(sAN0 | sAN1 | VSS_VDD);   //Seleccionamos AN0 y AN1 como analogicos
   }
   if(Error<=0)                        //y si la temperatura es mayor o igual al set_point      
      disable_interrupts(INT_TIMER0);  //Desabilitamos la Interrupcion Timer0 para apagar el Triac                          
   else{                               //de lo contrario
      clear_interrupt(int_timer0);     //limpiamos el flag del timer0 por seguridad
      int_flag=0;
      set_timer0(Error);               //cargamos el valor del error en Timer0
      enable_interrupts(INT_TIMER0);   //Habilitamos la interrupcion Timer0
   }
L1:
   Delay_us(20);              //Retardo de 20us para evitar errores
   Temp=read_adc();
   set_adc_channel(0);        //Multiplexamos el ADC al canal 0 para leer Temperatura
   Temp=Temp-435;             //Leemos el valor de la temperatura instantanea
   delay_us(40);
   Set_Point=read_adc()/4;    //Leemos el valor del pin correspondiente al Set_Point
   set_adc_channel(1);        //Multiplexamos el ADC al canal 1 para leer Temperatura
   Error = Set_Point - Temp;     //El error es la diferencia entre Set_point y Temp.
            
}

void main(){
   GP4=0;                     //Ponemos en 1 GP4 para desactivar el optoacoplador
   setup_adc_ports(sAN0 | sAN1 | VSS_VDD);
                              //Seleccionamos AN0 y AN1 como analogicos
   setup_comparator(NC_NC);   //Apagamos los comparadores
   TRISIO=0B001111;           //GP6 y 7 como salidas los demas como entradas.
   setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_8);//Seteamos Tadc=Tosc/8 debido a que fosc=4MHz
   setup_vref(FALSE);         //Apagamos el Voltaje de referencia interno
   setup_timer_0(T0_INTERNAL|T0_DIV_32);
                              //Seteamos que el desborde ocurra (256-Timer0)*Tosc/4*32
                              //si Timer0=0 el desborde ocurrira a 8.192ms                          
   setup_timer_1(T1_DISABLED);//Desabilitamos el Timer1
   enable_interrupts(GLOBAL); //Habilitamos las interrupciones globales
   set_adc_channel(1);        //Multiplexamos el ADC al canal 1 para leer Temperatura
   for(;;){
      while(GP2);             //Esperar que GP2 cambie de 1 a 0
      delay_ms(1);
      while(!GP2);            //Esperar que GP2 cambie de 0 a 1
      RA_isr();               //Hacer la funcion RA_isr
   }
}

y a continuación está la librería para controlar puertos.

Código: [Seleccionar]
   /*****************************************************
    Autor: Luis Alberto Vargas Tijerino.
    Nickname: Bigluis.
    Fecha: 1/06/10
    Version: 2.0
    *****************************************************/
    
    #nolist
    
    //**********************Puertos***********************
    #ifdef getenv("SFR:GPIO")
    #byte GPIO =   getenv("SFR:GPIO")
    #bit GP0 = GPIO.0
    #bit GP1 = GPIO.1
    #bit GP2 = GPIO.2
    #bit GP3 = GPIO.3
    #bit GP4 = GPIO.4
    #bit GP5 = GPIO.5
    #byte TRISIO =   getenv("SFR:TRISIO")
    #endif
    
    #ifdef getenv("SFR:PORTA")
    #byte PORTA=   getenv("SFR:PORTA")
    #bit RA0 = PORTA.0
    #bit RA1 = PORTA.1
    #bit RA2 = PORTA.2
    #bit RA3 = PORTA.3
    #bit RA4 = PORTA.4
    #bit RA5 = PORTA.5
    #bit RA6 = PORTA.6
    #bit RA7 = PORTA.7
    #byte TRISA=   getenv("SFR:TRISA")
    #endif
    
    #ifdef getenv("SFR:PORTB")
    #byte PORTB=   getenv("SFR:PORTB")
    #bit RB0 = PORTB.0
    #bit RB1 = PORTB.1
    #bit RB2 = PORTB.2
    #bit RB3 = PORTB.3
    #bit RB4 = PORTB.4
    #bit RB5 = PORTB.5
    #bit RB6 = PORTB.6
    #bit RB7 = PORTB.7
    #byte TRISB=   getenv("SFR:TRISB")
    #endif
    
    #ifdef getenv("SFR:PORTC")
    #byte PORTC=   getenv("SFR:PORTC")
    #bit RC0 = PORTC.0
    #bit RC1 = PORTC.1
    #bit RC2 = PORTC.2
    #bit RC3 = PORTC.3
    #bit RC4 = PORTC.4
    #bit RC5 = PORTC.5
    #bit RC6 = PORTC.6
    #bit RC7 = PORTC.7
    #byte TRISC=   getenv("SFR:TRISC")
    #endif
    
    #ifdef getenv("SFR:PORTD")
    #byte PORTD=   getenv("SFR:PORTD")
    #bit RD0 = PORTD.0
    #bit RD1 = PORTD.1
    #bit RD2 = PORTD.2
    #bit RD3 = PORTD.3
    #bit RD4 = PORTD.4
    #bit RD5 = PORTD.5
    #bit RD6 = PORTD.6
    #bit RD7 = PORTD.7
    #byte TRISD=   getenv("SFR:TRISD")
    #endif
    
    #ifdef getenv("SFR:PORTB")
    #byte PORTE=   getenv("SFR:PORTE")
    #bit RE0 = PORTE.0
    #bit RE1 = PORTE.1
    #bit RE2 = PORTE.2
    #bit RE3 = PORTE.3
    #bit RE4 = PORTE.4
    #bit RE5 = PORTE.5
    #bit RE6 = PORTE.6
    #bit RE7 = PORTE.7
    #byte TRISE=   getenv("SFR:TRISE")
    #endif
    
    #list
    

Pueden encontrar más información de esta librería en esta dirección
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=30662.0 (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=30662.0)
y descargar el código aquí
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=30662.0;attach=12611 (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=30662.0;attach=12611)

Parte Mecánica

Controlador
Resistencia
Terminal T de 1-1/2"
Nipple de 1-1/2" por 8 a 12"
Adaptador de 1-1/2" a 1/2"
(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/a1/a1fb2474-3a70-4f09-b694-085194ecf784_300.jpg)(http://i.ebayimg.com/t/Camco-02223-2000W-240V-Screw-in-Water-Heater-Element-High-Watt-Density-/00/s/MjY3WDUwMA==/$(KGrHqN,!q0FBhHPcM7VBQghJdglUg~~60_12.JPG)(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/b3/b3adb018-75cc-417e-8f3c-a6d6d7dea82c_300.jpg)(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/4f/4f3c751a-bf5a-4ffe-84e3-71b0c8426149_300.jpg)(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/a8/a85ec85a-a921-4e21-bac5-144006b898c0_300.jpg)
Bunshing de 1-1/2" a 1/2"
(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/c4/c42e0897-0933-4bcf-8b9e-b9bf9a0d8b5c_300.jpg)
Shower Head
(https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQFSD8LEbZnVz6OCKBOcPEg7L2zOFbKSDEYmGEFW53SmLxXlznS)
Tu
(https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRcVvo7-4ZNbUosPRPVWjVqu7oquXrC5U6YIKykAE-_g-Lb-RzQ)

Notas:
No estoy muy seguro si la tubería es de 1" o de 1-1/2" eso depende de la resistencia.

El costo aproximado de esto sería de alrededor de U$30 a U$45 lo que representa una fracción del costo de otros calentadores de agua que por lo general cuestan entre U$80 hasta U$200

Finalmente el código fuente con los esquemas aparece a continuación

no es necesario desconectar el sistema durante te duchas ya que ese tipo de resistencia tiene una cubierta ceramica interna. Es decir, la electricidad no toca el agua. La cubieta metalica exterior que se observa es para proteger la cubierta ceramica de los efectos quimicos o mecanicos del agua.

Por otro lado a diferencia de las resistencias de membrana, no tendras q cambiar la resistencia cada 6 meses. Esto se debe a que estas reaistencias te pueden durar hasta 10 años
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: RockLee_89 en 20 de Diciembre de 2012, 00:14:57
Exelente aplicacion pero creo que solo serbiria para calentar el agua pero para utilizarla tendrias que  desconectar o te llevarias un buen toque que te moveria el esqueleto corrigeme si me equiboco yo tengo pensado algo paresido pero buscando la forma sin tener el problema del voltaje ac pensaba en algo dc o alguna resistencia y un abanico para tratar de calentar el agua con aire caliente

saludos
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: MLO__ en 20 de Diciembre de 2012, 01:29:02
hola

no veo por qué lo del corrientazo ... esas resistencias son para calentar el líquido por conducción, así que no hay problema, se puede usar tranquilamente.

Esta bueno el proyecto

saludos
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: MGLSOFT en 20 de Diciembre de 2012, 08:25:17
Tal vez estas confundiendo estas resistencias con las de los calentadores de agua Brasileños, que tienen una resistencia directo al agua, y una membrana, que si sale agua la calienta a la pasada.
Debes conectar la fase al contacto que se interrumpe y ademas tener un disyuntor, ya que esa si puede hacerte bailar un rato !!   :mrgreen: :mrgreen:
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: MLO__ en 20 de Diciembre de 2012, 10:17:11
  :shock:  :shock:

con razón son tan buenos bailarines!!!!! jejeje

ya bromas aparte, muy extraño lo que comentas MGLSOFT, se supone que la corriente es mayor por la resistencia, ya que esta tiene un valor mucho menor que la del agua con el usuario duchándose...

En casa poseo una ducha que calienta al instante y los contactos como la resistencia están en contacto con el agua y....no soy tan buen bailarín como los cariocas!!!!!! lo que si es fundamental es que la resistencia sólo este activa cuando esté sumergida en agua, de caso contrario se quema

saludos y felices fiestas!!!!!!!
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: willynovi en 20 de Diciembre de 2012, 12:20:10
En casa poseo una ducha que calienta al instante y los contactos como la resistencia están en contacto con el agua y....no soy tan buen bailarín como los cariocas!!!!!!
La ducha la usas en tipo spray o a chorro lleno? :mrgreen:
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: bigluis en 20 de Diciembre de 2012, 12:59:13
Exelente aplicacion pero creo que solo serbiria para calentar el agua pero para utilizarla tendrias que  desconectar o te llevarias un buen toque que te moveria el esqueleto corrigeme si me equiboco yo tengo pensado algo paresido pero buscando la forma sin tener el problema del voltaje ac pensaba en algo dc o alguna resistencia y un abanico para tratar de calentar el agua con aire caliente

saludos

no es necesario desconectar el sistema durante te duchas ya que ese tipo de resistencia tiene una cubierta ceramica interna. Es decir, la electricidad no toca el agua. La cubieta metalica exterior que se observa es para proteger la cubierta ceramica de los efectos quimicos o mecanicos del agua.

Por otro lado a diferencia de las resistencias de membrana, no tendras q cambiar la resistencia cada 6 meses. Esto se debe a que estas reaistencias te pueden durar hasta 10 años
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: groundman en 21 de Diciembre de 2012, 10:03:20
lo que no se debe olvidar es conectarle la tierra al termo y tener un diferencial por si hay una deriva.

respecto a lo usar un dimmer para calentar el agua me parece una buena idea.ya que se puede mantener el agua caliente con una carga de consumo mas optimizada.
al no tener que activarse el consumo de golpe.y que pudieran saltar los automaticos cuando solo se necesitara un breve calentamiento del agua debido a las
perdidas de temperatura.

supongo que el control de temperatura lo habras hecho de forma escalonada.es decir que segun la temperatura del agua,se utilizara una carga determinada en la
resistencia.

cuando lo tengas los datos seria bueno que los expusieras por aqui.

Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: RockLee_89 en 21 de Diciembre de 2012, 20:24:47
cielos no sabia que existieran ese tipo de resisntencias me imagino que son para uso industrial o en algu proceso que se necesite calentar algun producto . aqui en mexico son comunes esas resistencias que sirven para calentar el agua pero tienen la mala fortuna de ser  conductoras entre el agua y te dan una buena sacudida mirare mas a fondo esas resistencias que implementaste en el proyecto y con un sensor ds18b20 con cubierta metalica quedaria de pelos
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: groundman en 22 de Diciembre de 2012, 07:26:58
Las lavadoras también tienen este tipo de resistencias.sólo que no tienen toscas.
De todas formas no se hasta que punto valdría la pena fabricar nuestro propio termo.si es que alguien puede.

Yo veo mejor que se modifique el circuito de un calentador de agua.pero no tocarle a la parte mecánica.
Los termos electricos tienen internamente una capa de ceramica para que no se produzca óxido.
Y no se pique el deposito.
Y por experiencia diré que la parte que se pica antes es la más próxima a la resistencia.y si hacemos un agujero
Tener cuidado de que el agua no toque el metal.
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: bigluis en 22 de Diciembre de 2012, 13:32:50
Para La parte Mecánica pueden utilizar lo siguiente

Resistencia
Terminal T de 1-1/2"
Nipple de 1-1/2" por 8 a 12"
Adaptador de 1-1/2" a 1/2"
(http://i.ebayimg.com/t/Camco-02223-2000W-240V-Screw-in-Water-Heater-Element-High-Watt-Density-/00/s/MjY3WDUwMA==/$(KGrHqN,!q0FBhHPcM7VBQghJdglUg~~60_12.JPG)(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/b3/b3adb018-75cc-417e-8f3c-a6d6d7dea82c_300.jpg)(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/4f/4f3c751a-bf5a-4ffe-84e3-71b0c8426149_300.jpg)(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/a8/a85ec85a-a921-4e21-bac5-144006b898c0_300.jpg)
Bunshing de 1-1/2" a 1/2"
(http://www.homedepot.com/catalog/productImages/300/c4/c42e0897-0933-4bcf-8b9e-b9bf9a0d8b5c_300.jpg)

Nota:
No estoy muy seguro si la tubería es de 1" o de 1-1/2" eso depende de la resistencia.

El costo aproximado de esto sería de alrededor de U$30 a U$45 lo que representa una fracción del costo de otros calentadores de agua que por lo general cuestan entre U$80 hasta U$200
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: bigluis en 22 de Diciembre de 2012, 14:08:23
1. lo que no se debe olvidar es conectarle la tierra al termo y tener un diferencial por si hay una deriva.
...
2. supongo que el control de temperatura lo habras hecho de forma escalonada.es decir que segun la temperatura del agua,se utilizara una carga determinada en la resistencia.

3. cuando lo tengas los datos seria bueno que los expusieras por aqui.



1. Así es debe conectarse tierra mayormente por seguridad.

2. Estas en lo correcto. El control utilizado es de tipo Proporcional, supongo que una mejora sería utilizar un control PID para mejorar el tiempo de respuesta y la eficiencia. Sin embargo, esto último no es algo crítico.

3. A que datos te refieres?
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: groundman en 23 de Diciembre de 2012, 06:14:24
Bigluis.como vas a solucionar el tema del óxido?.
de que material es el depósito?

y si utilizas las piezas que has puesto en las imágenes.te sugiero que sean de
Latón.y no de hierro garbanizado.

Si no.te vas a poner de color naranja cuando te duches.

Ah.a los datos me refiero al valor de temperatura agua-valor potencia  a disipar en la resistencia calefactora
Porque si el agua del depósito a bajado bruscamente de temperatura habrá que aplicarle más potencia a la
Resistencia calefactora.y si por el contrario el agua esta caliente hay que aplicarle menos potencia.
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: stk500 en 23 de Diciembre de 2012, 06:43:53
Hola Bigluis,
estoy con lo que dice el amigo groundman, he visto calentadores de agua por presion(el que uso yo en casa) que llevan un tanque de plastico, las tuberia de entrada y salida de aguas son de cobre, por lo general es la norma usar tuberia de cobre para calefacion y alta temperatura del agua. pero hay que tener muy en cuenta la presion y la temperatura, ya que puede provocar explosiones,
aqui os dejos todas informaciones  a esos. Calentador de agua cacero (http://www.google.com/search?q=calentador+de+agua+casero&hl=de&tbo=u&tbm=isch&source=univ&sa=X&ei=0dDWUP_cNca-0QXC0oGQAw&sqi=2&ved=0CC4QsAQ&biw=1280&bih=630)
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: groundman en 23 de Diciembre de 2012, 08:01:30
si no quieres gastarte mucho dinero.veo mejor que busques un termo electrico en el desguaze y lo modifiques.pero estos pude que ya esten podridos por la parte
de la resistencia.que es donde es mas facil que le llegue el agua al metal.ya que como es la parte que al estar mas cerca de la resistencia,la ceramica suele saltar.
y olvidate de soldar nada.porque es seguro que te saltara la ceramica.

respecto a las caracteristicas tecnicas.estos termos llevan una valvula de retencion a la entrada para que al calentarse el agua esta no se balla para atras.
y despues de esta,tiene una valvula de seguridad que se abre un paso de agua hacia el desague por exceso de presion al calentarse el agua.

tambien tienes que tener en cuenta el aislamiento termico y que la entrada de agua al deposito hay que dirigirla hacia una parte en concreto del interior del termo.
para que cuando salga el agua caliente no se mezcle con el agua fria que va entrando.
me parece que iba mas o menos por el centro del deposito de forma vertical. y la resistencia abajo.ya que el agua caliente tiende ir hacia arriva y el agua fria hacia abajo.
y la sadida del agua caliente no me acuerdo.mejor mira algun esquema de un termo.
pero no lo hagas al tumtum.porque tendrias que hacer muchas modificaciones hasta que te funcionara bien.
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: bigluis en 23 de Diciembre de 2012, 11:12:46

Bigluis.como vas a solucionar el tema del óxido?.
de que material es el depósito?


y si utilizas las piezas que has puesto en las imágenes.te sugiero que sean de
Latón.y no de hierro garbanizado.

Si no.te vas a poner de color naranja cuando te duches.

La temperatura Recomendada para Este dispositivo es entre 38ºC a 42ºC. Temperaturas superiores podrían provocar quemaduras en la piel mientras que temperaturas inferiores provocarían la sensación de que el agua esta fría. Esto no provocaría efectos drásticos en los tubos. Es decir, no habría un aumento drástico en la oxidación del tubo. Para que esto ocurra deberíamos calentar el agua a mas de 100ºC y por supuesto no es el caso.

En Nicaragua se han usado de esos tubos durante años y el agua nunca ha salido naranja. Excepto, cuando no hay agua en las tuberías durante mucho tiempo el agua sale un poco obscura. Supongo que esto se debe al concepto básico de que no es el agua lo que oxida los materiales, si no el oxigeno. En otras palabras, mientras no hay aire en los tubos no se oxidarán. Por ejemplo, mi ciudad natal se llama León, en verano hay ocasiones en que las temperaturas oscilan entre 38ºC a 40ºC y en algunas tuberías expuestas al sol las temperaturas del agua pueden llegar a ser 2 o 3 grados más. El Punto es que hemos utilizado tubos galvanizados durante muchos años sin problemas.

Este sistema no necesita nada complejo como válvulas anti-retorno. Este calentador lo puedes poner directamente a la salida de tu ducha. Tampoco necesitas un tanque.

Ah.a los datos me refiero al valor de temperatura agua-valor potencia  a disipar en la resistencia calefactora

Esos datos te los debo.

Porque si el agua del depósito a bajado bruscamente de temperatura habrá que aplicarle más potencia a la Resistencia calefactora.y si por el contrario el agua esta caliente hay que aplicarle menos potencia.

De eso se encarga el microcontrolador. En las siguientes líneas de código se muestra cómo:
Código: [Seleccionar]
L1:
   Delay_us(20);              //Retardo de 20us para evitar errores
   Temp=read_adc();
   set_adc_channel(0);        //Multiplexamos el ADC al canal 0 para leer Temperatura
   Temp=Temp-435;             //Leemos el valor de la temperatura instantanea
   delay_us(40);
   Set_Point=read_adc()/4;    //Leemos el valor del pin correspondiente al Set_Point
   set_adc_channel(1);        //Multiplexamos el ADC al canal 1 para leer Set_point
   Error = Set_Point - Temp;     //El error es la diferencia entre Set_point y Temp.

Otra posible mejora sería implementar un sistema que determine si hay agua en la tubería, de lo contrario el sistema permanecerá apagado.
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: groundman en 23 de Diciembre de 2012, 11:53:53
yo en mi casa tengo un rollo de politileno de 32mm en el tejado en forma de espiral.y en verano el agua que sale por el grifo alcanza los 50º.
y puedes ducharte entre las 12:00am a las 8:00 pm. depende del dia. pero es imposible ducharse con esta temperatura.y menos en verano.
pero si no se alcanzara esta temperatura,el agua no llegaria caliente a las 8 de la tarde.

cuando digistes que querias utilizar un microcontrolador para regular la temperatura del agua,pense que ivas a utilizar un deposito.

pero como lo vas a utilizar directamente,quizas no te baste con una sola resistencia.ya que para calentar el agua para ducharte no va a ser suficiente para
que te llege caliente.devido al caudal de agua que se necesita de forma instantanea.ademas de que al pulverizarse el agua esta baja de temperatura.

he visto por internet ese tipo de calentador de agua instantaneos.y consumen mucha potencia durante su funcionamiento.creo que heran unos 5.000W
lo bueno de estos termos es que ahorran mas corriente al no tener que estar siempre conectados.
lo malo es que se necesita tener contratado mayor limite de consumo para que no este saltando el automatico a cada instante.y no se si tambien acumula mas
cal al trabajar con temperaturas mas elevadas.

me gustaria ver que te sale bien.y tambien estaria interesado en realizar uno.pero no se que construccion interna tienen estos calentadores instantaneos.
me extraña que una resistencia de estas calienten el agua a 40º con un chorro de agua directa hacia la resistencia.ya que no toda el agua incediria en esta.
y la poca que incidiera produciria vapor.

pero si logras realizar una especie de remolino durante la entrada de agua.entonces si que calentaria el agua fria que se estubiera escapando.

esto son solo teorias.solo cuando lo realizes tendremos la practica.suerte y estare atento a tus progresos.


Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: MLO__ en 23 de Diciembre de 2012, 12:12:28
Hola

Esas duchas automáticas se activan con la presión del agua que entra, eleva la membrana y provoca el contacto eléctrico. Consumen bastante corriente,cerca de los 45A, por lo que el triac debe ser grande y con buen disipador. Los contactos eléctricos quedan sumergidos y en contacto directo con el agua, por lo que con el tiempo tienden a sulfatarse, dependiendo de la calidad del agua.

Hice un control con triac para una de esas, pero el triac no a guanto y se quemo  :( ....

Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: groundman en 23 de Diciembre de 2012, 12:24:17
aqui en españa nunca he visto un termo de esos.las resistencias que he visto tienen la resistencia con un recubrimiento ceramico y otro metalico para protegerla y que
no se cuartee la ceramica.

y el recubrimiento metalico esta conectado a tierra para que el diferencial salte si hay una deriva.

asi que supongo que ustedes no usan diferenciales en sus instalaciones.en todo caso esto quiere decir que cuando se duchan estan directamente tocando los 220v
de la red?

que pasaria si ponen un pie fuera de la ducha y en la otra mano el telefonillo? y como hacen para no electrocutarse?
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: MLO__ en 23 de Diciembre de 2012, 12:40:51
 :D :D :D

no lo he probado .. y por lo que mencionas .... no lo hare!!! subo unas fotos de como es la cuestion de esas duchas.

(http://img843.imageshack.us/img843/7295/20121223101713.jpg)

(http://img826.imageshack.us/img826/8674/20121223101838.jpg)

en la segunda imagen se hace evidente que el agua esta en contacto directo con las conexiones a 110V o 220V, dependiendo del tipo de ducha.

Cuando el agua entra a la ducha, levanta la membrana y se genera el contacto electrico.

Asi quedo el TRIAC (sus contactos mas bien):

(http://img248.imageshack.us/img248/6932/20121223101624.jpg)

(http://img138.imageshack.us/img138/2231/20121223101644.jpg)

de disipador tenia un pedazo grande de aluminio ... pero no fue suficiente ....

Pues, lo que se me ocurre es que la mayor cantidad de corriente se va por la resistencia calentadora, que tiene un valor muy bajo ... pero depende de la salinidad del agua ... ya que si el agua fuese salada ... la conductividad ionica en esta nos haría bailar!!!!

Saludos
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: fuente en 23 de Diciembre de 2012, 12:50:42
Hace unos 9 años estuve de viaje por Brasil y alli son muy frecuentes esas duchas.
Al pricipio da bastante reparo. Ves la ducha y dos cables que salen de ella enchufados a un enchufe encima de la tubería. Al final, o lo aceptas o te duchas con agua fría.
Tengo que reconocer que no recibimos ningún calambrazo, pero yo no la pondría en mi casa.
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: groundman en 23 de Diciembre de 2012, 13:02:25
 :D nunca habia visto nada parecido.todos los dias se aprende algo.supongo que habra que tomar una serie de precauciones antes de ducharse.
como que el chorro ya este saliendo antes de meterse debajo del agua.
porque si te metes antes de que salga.de seguro te dara cosquillitas.
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: bigluis en 23 de Diciembre de 2012, 13:51:22
Hola el sistema que se propone es similar al que usan las duchas ecosmart como la siguiente

(http://cache-images.pronto.com/thumb2.php?src=http%3A%2F%2Fimages.pronto.com%2Fimages%2Fproduction%2Fproducts%2F6f%2F0b%2Fshop851d906cf5792680c15bf6512df5-1351839235_400x284.jpg&wmax=200&hmax=142&quality=80&bgcol=FFFFFF)

Estas se conectan Directamente a la salida de la Ducha, no usan tanques por lo cual no almacenan el agua. Por lo tanto no hay problemas de presion interna.

Como las resistencias a utilizar son de 2000 a 3000 watts y el sistema de control se mantendrá encendido al 80% o menos aproximadamente el sistema consumirá entre 8 a 20A (estos últimos solamente durante el encendido).
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: Veguepic en 23 de Diciembre de 2012, 14:13:04
Que buen proyecto!!!

He tenido varios tipos de calentadores

El de las fotos de MLO y ciertamente es el mas peligroso, se de gente que ha muerto por este tipo de duchas, si por algun motivo mientras te bañas tocas alguna superficie metalica y/o haces tierra, te pones a bailar, me ha pasado mas de una vez y no me gusto el ritmo  :(. Es necesaria una buena coneccion a tierra y revisarla periodicamente, pues el cable tiende a oxidarse y pasa lo que menciono. Adicionalmente la resistencia suele durar unos cuantos meses, aunque es barata termina siendo molesto cambiarla seguido. Lo bueno es que calienta el agua de manera instantanea.

La foto de la resistencia que pone Bigluis corresponde si mal no recuerdo a una terma, es decir a un tanque aislado y que soporta bastante presion donde se almacena el agua y esta es calentada hasta un cierto nivel definido en un termostato, no hay contacto directo del agua con el elemento calentador, tiene varias cosas en contra, el sistema no es instantaneo, si te olvidaste de prenderlo un par de horas antes solo tendras agua fria, es voluminoso pues son tanques de 50 y 80 litros, es ineficiente pues el agua con el tiempo se enfria.

El tercer tipo es similar a lo que esta montando Bigluis, es un sistema instantaneo en donde el elemento calefactor no tiene contacto directo con el agua, lo mejor de los dos sistemas anteriores, incluso puede no ser necesaria coneccion a tierra (pero es siempre recomendable), el pero es que normalmente necesitan un flujo alto de agua, aunque hay unas nuevas que pueden trabajar con un  flujo bajo, no usan el tipo de resistencia de la foto, es similar a un cilindro plastico, incluso viene con un sistema de proyeccion integrado que cuando el agua tiene burbujas salta un interruptor, luego hay que abrir la ducha y accionarlo manualmente. El unico pero que tengo es que no tienen sensado de temperatura a la salida, solo prefijas un nivel de potencia pero si el flujo de agua disminuye o aumenta la temperatura lo hace de manera inversa y muy rapido, termina siendo bastante molesto regular la potencia con shampoo en lo ojos  :?, no tienen ningun tipo de sensor de caudals ni temperatura en donde uno pueda definir la temperatura y esta salga asi permanentemente no importando el flujo. En algun momento pense en hacer algo asi pero sobrepasa mis conocimientos.

En cuanto a costos el primero debe valer unos USD 10, el segundo unos USD 60 a 120 dependiendo de la capacidad del tanque y el tercero unos USD 150 aproximadamente.

Saludos
Hugo
Título: Re: Calentador de Agua Automático con Dimmer y PIC
Publicado por: paolivera en 02 de Febrero de 2013, 19:43:18
Hola. El circuito electronico no se ve. Lo podes subir de nuevo? No entiendo para que esta esta parte:
Código: C
  1. [
  2. for(;;)
  3.    {
  4.      while(GP2);             //Esperar que GP2 cambie de 1 a 0
  5.      delay_ms(1);
  6.       while(!GP2);            //Esperar que GP2 cambie de 0 a 1
  7.       RA_isr();               //Hacer la funcion RA_isr
  8.    }/code]
  9. [code=c]

Muchas gracias[/code]