Diseño de prototipo de un sistema de observación y control de flujo para un sistema hidropónico NFT

Abstract

This research and prototype thesis arises from the current challenges in Mexican agriculture and emphasizing efficiency in the use of resources such as water, electricity, nutrients and high costs of control technology, but contributing to other factors such as urban poverty, mega urbanization and pollution. Modern Hydroponic Systems are a sustainable alternative, whether large or small spaces, which require meeting certain optimal conditions such as: sources of drinking water or rain, spaces with minimum solar radiation of 5 hours a day, plus the nutrients necessary for growth crop development. The incorporation of technologies such as microcontrollers is increasingly relevant and making use of it is pertinent by creating a water or nutrient solution pumping (irrigation) system and observing the main variables to be controlled, such as: PH, total sales dissolved in a solution, temperature and relative humidity each with its necessary sensors and actuators for a scalable basic hydroponic system. As more important future works, already knowing the behavior of the variables, it is possible to make an automation implementation to a hydroponic system, not only with the on and off control of the pumping system, but also control of said variables of crop growth.

La presente tesis de investigación y prototipo nace de los desafíos actuales en la agricultura mexicana y poniendo énfasis la eficiencia en el uso de los recursos como el agua, energía eléctrica, nutrientes y gastos elevados de la tecnología de control, pero contribuir a otros factores como pobreza urbana, mega urbanización y contaminación. Los Sistemas Hidropónicos modernos son una alternativa sustentable ya sea en gran dimensión o espacios pequeños, los cuales requieren cumplir ciertas condiciones óptimas como: fuentes de agua potable o de lluvia, espacios con radiación solar mínima de 5 horas diarias, más los nutrientes necesarios para el desarrollo del cultivo. La incorporación de tecnologías como los microcontroladores es cada vez es más relevante y hacer uso de ella es pertinente creando un sistema de bombeo (riego) de agua o solución nutritiva y observación de las principales variables a controlar como lo es: PH, total de sales disueltas en una solución, temperatura y de humedad relativa cada una con sus sensores y actuadores necesarios para un sistema hidropónico básico escalable. Como trabajos futuros más importantes, ya conociendo el comportamiento de las variables, es posible hacer una implementación de automatización a un sistema hidropónico, no solo con el control de encendido y apagado del sistema de bombeo, sino también controlar de dichas variables de crecimiento del cultivo.