Es cierto que, como dice el refrán, “el agua la da la Naturaleza”, pero “no la bombea” como rezaba un slogan ya desaparecido de la TV Cubana. Al existir mayor demanda que oferta de agua corriente, la misma no llega con suficiente fuerza a las partes altas de una casa (no, lamento decirles que eso de que “sube por gravedad” es un disparate mayúsculo, sube por la Ley de los Vasos Comunicantes. Pascal y Newton … ¡perdónenlos!), mucho menos sube a los pisos superiores de un edificio de múltiples plantas. Por tanto, hay que poner tanques elevados y una turbina (Ay dios, mi hijo y mi esposa, doctos profesores de Accionamiento Eléctrico, no me lo van a perdonar; pero si digo “electrobomba” nadie me entiende).
En Cuba el servicio de agua corriente no se cobra o se cobra fuertemente subvencionado, por tanto, los salideros y botaderos de agua son el día a día y se corrigen solo si ocasionan falla en el servicio. Así pues, lo más común es que se enciende la “turbina” hasta que alguien grita: “se botaaaa el tanqueeee” y otro alguien la apaga … cuando puede.
Por favor, estamos en el siglo XXI, en algún momento tendremos que arreglar eso ¿no? Síganme y les explico cómo se puede remediar.
Las pérdidas de agua y de electricidad nos “comen por un pie”. Ese escenario no es tan malo como cuando se vacía el tanque y nadie se percató de rellenarlo. Cuando se acaba el agua (nunca falta el que se quedó enjabonado en el baño) entonces alguien grita: “pongaaaan la turbinaaa coj…”, pero…hay apagón y no puedes encender la turbina. Viene la luz, pero entonces no hay servicio de agua… en fin, el caos (sécate el jabón y sal así mismo que la cosa va para largo).
Lo ideal es que no le encarguemos esto a los humanos, para eso se inventó la automática, sí, desde aquel regulador de Watt que mejoró las máquinas de vapor hasta acá hemos avanzado mucho y si ya estamos en la era de los drones y la inteligencia artificial ¿cómo vamos a seguir permitiendo la «botazón» de agua, el despilfarro de electricidad o la incomodidad de quedarnos sin agua?
La primera opción es poner un flotante (boya) que tiene incorporado un contacto para desconectar la electrobomba (ya es hora que nos vayamos poniendo serios ¿no? Que yo también soy profesor de Ingeniería Eléctrica y tengo nietos que educar), pero el encendido sigue siendo manual, porque si no la electrobomba estaría enciende-y-apaga no bien el flotante baje un poquito, ya estaría encendiendo de nuevo y termina quemando la turb…, perdón, la electrobomba, que en estos ambientes no se le pone ni la más mínima protección eléctrica a la bomba.
Así pues, aunque mi desconfiado lector no lo crea, estamos en el siglo XXI y el trabajo de llenar cuando se vacíe el tanque (hasta un %) y de apagar cuando se llene (hasta un %) se resuelve automáticamente por medios electrónicos modernos y bastante baratos. No implementarlo es actuar como el que anda con un iPhone-17 y los zapatos rotos.
Veamos ¿qué necesitamos?
Lo primero es saber si el tanque está vacío o lleno. Bueno, ya dejamos a un lado la boya que solo me permitía saber si ya el tanque se llenó hasta la parte superior. Hasta hace unos años usábamos electrodos o sondas de contacto (uno, dos, tres … tantos como niveles de agua a diferentes alturas deseáramos medir). La idea es que el circuito se cierra cuando el agua, actuando como conductor entre los dos electrodos, sube y los cubre.
Estos sensores resultaban problemáticos a largo plazo por la oxidación, corrosión y la suciedad que los inutilizaba (y en ese caso …se bota el tanque). Ya más recientemente apareció toda una familia de sensores IoT, para este caso se suelen usar los sensores ultrasónicos. En la literatura aparecen ejemplos con el sensor ultrasónico HC-RS04; pero en LADETEC preferimos usar el sensor ultrasónico impermeable JSN-SR04T.
Dado que el sensor ultrasónico se coloca en la tapa del tanque y está midiendo constantemente la distancia desde la tapa a la superficie del agua en el tanque, siempre se puede ver afectado por el agua que se evapora y se deposita en la parte interior de la tapa dañando al sensor HC-RS04, no así al modelo JSN-RS04T que es impermeable.
Lo segundo es la fuente de abasto del agua, suele haber dos. Lo tradicional es una cisterna o un tanque enterrado por debajo del suelo del primer piso. Lo segundo es succionar directo de la tubería de entrada del suministro de la municipalidad (en Cuba le dicen “un ladrón” de agua). Si usamos la primera variante, entonces a ese tanque también hay que ponerle sensores para saber hasta qué momento se puede estar halando agua sin que la electrobomba se quede succionando aire (que la puede destruir).
Si usamos la segunda variante es un poco más complicado. Se puede poner un sensor de presión en la tubería de entrada; pero puede suceder que detectemos sea un remanente y en cuanto la bomba hale se queda sin agua. Se puede insertar un flujómetro en la tubería. Se hala y se mide el flujo.
Si no hay flujo (no hay agua en la tubería), entonces hay que apagar rápido la electrobomba (eso implica que hay que contar 10-20 segundos). Este es un caso en que los humanos resolvemos bien: abrimos la llave y vemos si hay agua, si la hay, encendemos la electrobomba; pero la automática nos supera porque se mantiene chequeando el flujo y ciertamente, el agua en la tubería se puede acabar y nosotros creer que el tanque se está llenando.
El tercer asunto es el actuador, es decir el relé (electromecánico o semiconductor) que es quien conecta o desconecta la electrobomba. Se puede adquirir un módulo de relé electromecánico compatible con Arduino a un precio muy bajo. Los módulos pueden traer uno, dos, cuatro, seis u ocho relés.
El cuarto tema es el controlador. Es la inteligencia que sigue un algoritmo determinado (mire el código elemental debajo), leyendo los sensores y controlando al actuador.
En la época actual se usan los microprocesadores de la familia Arduino, a los cuales se les conecta pantalla y teclado para el control de las personas. El sistema puede funcionar en modo completamente automático o semiautomático accionado por una persona. Por supuesto, al sistema hay que agregarle una fuente de alimentación para el voltaje que use el controlador que hayamos seleccionado.
Con esto suele ser suficiente. Se ahorra energía eléctrica, se evita el despilfarro de agua, se evita el deterioro que puede ocasionar el derrame del agua en la cubierta de la azotea y las molestias que pueda ocasionar esa «botazón de agua» a los vecinos. Se evita también la posible rotura de la electrobomba si se queda succionando sin agua. Hasta aquí ya tenemos un sistema seguro que garantiza apagar la bomba cuando se llena el tanque y encenderla cuando esté vacío.
¿Algo más?
Supongamos que usted es el encargado de mantener lleno el tanque de un edificio múltiple (“turbinero” le llaman en Cuba); pero usted, como cualquier otra persona, necesita salir, por cualquier asunto que le pueda tomar un tiempo largo (el transporte está “muy malo”). O podemos suponer que usted es la administradora de un hogar donde viven niños sin amparo familiar, y necesita salir y gestionar otras cosas y, por supuesto, necesita descansar en su casa ¿no sería bueno conocer sobre el grado de llenura que tiene el tanque y dado el caso mandar a la bomba que se conecte? Pues bien, ya el mundo llegó a esa era dorada. La solución se llama la Internet de las Cosas, sus siglas en inglés son IoT (viene de Internet of Things) y LADETEC (y otros muchos emprendimientos en Cuba) se encargan de proveer soluciones de este tipo.
Sucede que hay algunos microprocesadores que traen empotrada la capacidad de conectarse a una WiFi. Si la WiFi (por ejemplo, la que provee el sistema Nauta en Cuba) tiene conexión a Internet, entonces se hace una aplicación que se instala en su teléfono celular y usted tendrá a su disposición la misma información y los mismos mandos que están disponibles en la pizarrita con teclado y pantalla al lado de la electrobomba.
Desde la comodidad de su casa o desde la incomodidad de andar “zancajillando” por ahí, la administradora o el “turbinero” o controlan la situación del tanque elevado y el suministro de agua en sus dependencias e incluso pueden implementar en la aplicación alarmas para saber cuando se le va acabando el agua en el tanque. Paz y tranquilidad mental.
En LADETEC preferimos usar ESP32 (placa de desarrollo del microcontrolador de 32-bit Xtensa LX6 de doble núcleo), si lo desea puede ver una aplicación de este tipo en la Granja Avícola Mecanizada 20 UEB “El Uvero” en Camagüey (lea Una historia de huevos).
En fin, actualmente hay infinidad de soluciones. Si a usted se le bota el tanque es porque quiere, en LADETEC tenemos soluciones de todo tipo, mire los componentes en mi mesa ahora mismo.
A mí no se me bota el tanque porque mis nietecitas me gritan: «el tanqueee», el perro ladra y yo voy rápido (bueno, cuando puedo) y apago la turb… la electrobomba.
Si desea implementar los servicios de hardware que prestamos en LADETEC lea el siguiente post:
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