DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE SISTEMA ACUAPÓNICO AUTOMATIZADO PARA PLANTAS DE LECHUGA CRESPA ADICIONANDO TILAPIA ROJA

Abstract

La agricultura es fundamental en el desarrollo del ser humano, los sistemas autosostenibles para fines alimenticios permiten dar un mejor uso del medio ambiente, enfrentar los cambios climáticos, prevenir plagas y enfermedades. Los sistemas acuapónicos, particularmente, se destacan por ahorrar gran cantidad de agua, permiten la producción de peces y hortalizas en un espacio reducido donde las plantas crecen mediante abono orgánico creado por las heces de los peces y estas plantas a su vez sirven como filtros, limpiando el agua que recircula al sistema. Se emplea una metodología de diseño mecatrónico centrada en la contextualización, el diseño, fabricación y funcionamiento partiendo de una idea hasta terminar en una evaluación. El prototipo planteado permite el control de temperatura en el cultivo de plantas, control de temperatura del agua en el tanque de peces, control de nivel de agua, control de alimentación, control de iluminación y lectura de pH, los datos son visualizados en una app disponible para Android. El prototipo es diseñado primeramente en SolidWorks, cuenta con un sistema basado en la técnica de la película de nutriente (NFT, por sus siglas en inglés) para 6 plantas, un tanque para 6 peces y un filtro tipo cascada. El diseño electrónico se simuló en Proteus y se realiza en Eagle. Para realizar y simular el control se hace uso de MatLab, finalmente, la app se desarrolla en App Inventor. Para el control de las variables de temperatura y nivel se realiza una comparación de controladores obtenidos bajo método de Ziegler Nichols, RST y variación del sobre impulso y tiempo de estabilización. Finalmente se realiza una evaluación del sistema en un periodo de 15 días donde las Lechugas alcanzaron una longitud promedio de 16 cm sin contar con la raíz con un peso 11 gr y un numero de hojas máximo de 6 bajo una intensidad de luz led en color rojo y azul de 12 horas, las Tilapias lograron una longitud de 9 cm con un peso de 11 gr bajo un horario de alimentación de 5 veces al día.