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Título : Diseño, modelación, simulación e implementación de un sistema de control de temperatura para la ducha eléctrica.
Autor : Ayala Rojas, Luis Eduardo
Donoso Real, Rolando Bolívar
Director(es): Lema Morales, Jorge
Tribunal (Tesis): Aguirre Molina, Lenyn Enrique
Palabras claves : DISEÑO TÉCNICO;DUCHA ELÉCTRICA;SISTEMA DE CONTROL;ANÁLISIS HIDRÁULICO;PLAN DE MANTENIMIENTO;SIMULADORES
Fecha de publicación : 7-ago-2015
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Ayala Rojas, Luis Eduardo; Donoso Real, Rolando Bolívar. (2015). Diseño, modelación, simulación e implementación de un sistema de control de temperatura para la ducha eléctrica. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDFM;15T00614
Abstract : With the present work is pretended to save water in the electric showers since a near future will have a big demand as a means of instant heating due to in the country exists an energetic policy to eliminate gradually the subsidy to gas (GLP) , for which would involve a less usage of water-heaters. The form of water saving is made with the implementing of an automatic control system of closed loops whose physical variables are temperature and flow, the reason is implementing this control system is due to that a variation exists in the water temperature in regardless of the pressure modification of the hydraulic network or for the evacuation of water in toilets and/or washbasins. During the development of this work has been analyzed three alternatives of functioning of the control system; one of them is fixing the opening of the valve of the manual control and that the controller orders the activation of the heat source in periods of time, the other alternative is keeping the 100% of functioning of the electric resistance and the variation of opening of the control valve ordinated by a microcontroller and finally alternative that combined both previous systems. Through the mathematic modeling of the thermo-hydraulic physical system corresponding to the electric shower and the according simulation in the program Simulink was verified that the answer of water temperature to the outlet to the shower is similar to the obtained experimentally. Furthermore, the behavior curves of the water temperature were elaborated with different actions of control such as: ON-OFF and the proportional action. Finally with the proposed alternatives were obtained that the necessary water flow to maintain a constant temperature of 35 ° C is of 2.2 LTM, this value of flow rate permits a saving of water volume of approximately 30%.
Resumen : Con el presente trabajo se pretende ahorrar agua en las duchas eléctricas puesto que en un futuro tendrán una gran demanda como un medio de calentamiento instantáneo debido a que en el país existe una política energética de ir eliminando el subsidio al gas (GLP), por lo que implicaría una menor utilización de calefones. La forma de ahorro de agua se lo realiza con la implementación de un sistema de control automático de lazo cerrado cuyas variables físicas son temperatura y flujo, la razón de implementar este sistema de control es debido a que existe variación en la temperatura de agua ya sea por la modificación de la presión del sistema de la red hidráulica o por la evacuación del agua en inodoros y/o lavamanos. Durante el desarrollo de este trabajo se ha analizado tres alternativas de funcionamiento del sistema de control; una de ellas es fijando la apertura de la válvula de control manual y que el controlador ordene la activación de la fuente de calor en lapsos de tiempo, la otra alternativa es manteniendo el 100% de funcionamiento de la resistencia eléctrica y la variación de apertura de la válvula de control ordenada por un microcontrolador y finalmente la alternativa que combine los dos sistemas anteriores. A través de la modelación matemática del sistema físico termo hidráulico correspondiente a la ducha eléctrica y la simulación respectiva en el programa Simulink se verificó que la respuesta de la temperatura de agua a la salida de la regadera es similar a la obtenida experimentalmente. Además se elaboran curvas de comportamiento de la temperatura del agua con diferentes acciones de control como el ON –OFF y acción proporcional. Finalmente con las alternativas propuestas se obtuvo que el flujo de agua necesaria para mantener una temperatura constante de 35°C es de 2,2 LTM,este valor de caudal permite un ahorro de volumen de agua de aproximadamente 30 por ciento.  
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/4499
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