Implementación de un sistema de monitoreo para un intercambiador de calor en tiempo real por internet: diseño y construcción del equipo experimental

Abstract

El desarrollo de un laboratorio digital en Internet puede ser muy beneficioso, ya que estos sistemas son de bajo costo, fácil de instalar, y permiten la comunicación de vídeo y datos en tiempo real con cualquier equipo remoto.

En esta tesis se presenta el diseño y construcción de un equipo experimental que permite el monitoreo remoto, a través del internet, de las variables termodinámicas de un intercambiador de calor de flujo cruzado aire/agua. El equipo experimental y las partes principales se describen.

Las temperaturas se miden tanto para el fluido frío (agua) y el fluido caliente (aire) con termocuplas y se transmiten a través de Internet, en tiempo real a cada cliente remoto enlazado con el laboratorio digital. Para este proyecto se utilizó el lenguaje de programación gráfica de LabView de National Instruments ®, a través del puerto USB para la comunicación entre el ordenador y el equipo experimental. Los programas fueron implementados para linealizar la lectura del termopar, y los filtros fueron colocados para eliminar las señales ruidosas de los sensores de temperatura. En el panel frontal del sistema, se muestran los datos más importantes del intercambiador de calor, se puede revisar los cambios de la temperatura de los fluidos con el tiempo. A partir de estos datos se puede calcular el coeficiente de transferencia de calor U.

El sistema muestra el experimento (video) y los datos del panel frontal en una página web a cada equipo que está conectado con el laboratorio digital, de modo que el cliente remoto puede tomar el control parcial o total del experimento en tiempo real desde cualquier ordenador.

La tesis documenta los experimentos, las mediciones y análisis de resultados. Finalmente, se presenta las prácticas para desarrollar los experimentos de laboratorio.