Huerto vertical

HUERTO VERTICAL

JUSTIFICACIÓN:

Nos acecha un problema enorme, hacia 2050, la población mundial habrá aumentado en 2000 o 3000 millones de habitantes, lo que probablemente doblará la demanda de alimentos, según diversos estudios.

Cada vez hay mas cultivos destinados a la producción de biocombustibles, lo que impone nuevas exigencias de la explotaciones agrícolas, por lo que seguirá siendo necesario duplicar la producción de alimentos para poder satisfacer la demanda mundial.

Todo esto conlleva un aumento de la superficie para cultivar, si deforestamos, cultivamos tierras marginales y promovemos labradíos industriales en suelos frágiles, la agricultura se convertirá en la mayor amenaza para el medio ambiente: destrucción de hábitats, agotamiento de agua dulce y contaminación de ríos y mares.

Para asegurar la salud de planeta a largo plazo resulta imprescindible reducir drásticamente los impactos adversos de la agricultura.

VH EU RE TR IT CO A L

ANTEPROYECTO: situación a resolver

Como no es conveniente aumentar la superficie cultivable del planeta, tenemos que diseñar y construir una alternativa sostenible en la que los consumidores sean los propios productores.

Además la mayoría de la humanidad vivirá en las ciudades, por lo que en sus lugares de residencia no dispondrán de superficies de cultivo tradicional.


ANTEPROYECTO: búsqueda de información

Este diseño propone construir edificios en forma de escalera para cultivar.

- Ventajas: se consigue mucha superficie para cultivar.

- Inconvenientes: el edificio no tiene otras funcionalidades por lo que resulta costoso.

Enlace


http://www.ecologiaverde.com/wp-content/2008/08/agricult_vertica


En este edificio cilíndrico la superficie cultivable se sitúa en la fachada con forma de espiral. Se observa una estructura metálica en la periferia para sujetar las plantas. - Ventajas: se obtiene una gran

superficie cultivable y la reja evita posibles desprendimientos.

- Inconvenientes: el edificio no tiene otras utilidades.

Enlace


http://jggr.blogspot.com.es/2008/10/agricultura-vertical.html


El Museo de Quai Branly de París utiliza su fachada como jardín

- Ventajas: mejora la estética del edificio y ayuda a regular su temperatura.

- Inconvenientes: problemas de humedad, difícil mantenimiento e imposibilidad de cultivos hortofrutícolas.

Enlace


http://www.sinergia3.com/ultimas-noticias-del-sector/jardines-verticales-aislamiento-ecologico-para-las-casas.html


Estas imágenes corresponden a huertos verticales en terraza.-Ventajas: fácil acceso, posibilidad de cultivar plantas con raíces más profundas.-Inconvenientes: poca superficie cultivable y ocupa un espacio necesario para otros usos (tender, descansar, jugar…)


ANTEPROYECTO: conclusiones

Tras el análisis de los edificios anteriores, hemos establecido las condiciones que debe de cumplir nuestro huerto:

- Anchura pequeña para que ocupe el mínimo espacio.

- Cultivo en bandejas horizontales.

- Asequible, económico y fácil de construir.

- Accesible y práctico.

- Gasto mínimo de energía.


PROYECTO:

Las soluciones que proponemos para desarrollar lo anterior son:

- Colocación en fachada Sur por medio de una estructura móvil con 3 ó 4 niveles de bandejas de cultivo horizontales

- Acceso desde ventana para no ocupar el espacio en la terraza y conseguir realizar un mantenimiento manual

- Control automático de temperatura y humedad, a través de circuitos electrónicos que informan por medio del correo electrónico de la necesidad de riego y de extender el toldo protector.


PROYECTO:

En la fase de diseño, se prepararon los planos de los circuitos y de la estructura


CONSTRUCCIÓN:

El proceso de construcción se ha diversificado en tres líneas de trabajo que se han completado de forma simultánea:

Creación de la estructura

Montaje de los circuitos electrónicos

Desarrollo del programa informático de control

Una vez completadas se realizó el montaje final en la fachada del edificio


CONSTRUCCIÓN:estructura

Se fabricó la estructura con perfiles de acero unidos mediante soldadura de arco.


Para perfeccionar las uniones se utilizó la esmeriladora.

CONSTRUCCIÓN: estructura



Se pintó la estructura con minio de plomo para evitar la oxidación y después con pintura de color para mejorar el acabado.

La estructura se desplaza mediante dos guías colocadas en la parte inferior y superior de dicha estructura, y ancladas a la pared.

guías


Para proteger el huerto en invierno se fabricó un invernadero, consistente en:

Laterales de protección Toldo extensible



Se colocaron chapas de policarbonato celular en los laterales para producir efecto invernadero en invierno y proteger del viento a las plantas.



Se fabricó un toldo con tela, a la que se le abrieron unos pequeños vanos, para permitir el paso de la radiación solar. Finalmente se recubrió con plástico para producir efecto invernadero.




Antes de terminar el proyecto comprobamos que las lechugas languidecen cuando están expuestas al excesivo Sol del mediodía, por lo que realizamos una modificación al proyecto: es necesario un alero para que produzca sombra en verano, cuando los rayos del Sol son más perpendiculares.

En invierno el alero no impedirá la entrada de radiación porque los rayos son más oblicuos.



Se calculan las medidas del alero para obtener la sombra, por trigonometría.


CONSTRUCCIÓN: circuitos electrónicos

CIRCUITO DETECTOR DE HUMEDAD


Cuando la tierra está seca la resistencia del sensor de humedad es grande, los transistores están en saturación y el relé se activa. Sus contactos cambian, uno enciende el led de aviso y el otro envía la señal (1 lógico) al ordenador, a través del puerto serie RS 232.

El sensor de humedad está formado por dos conductores de cobre separados y metidos en la tierra.Cuando la tierra está húmeda la resistencia entre los dos hilos es pequeña , los transistores están en corte y el relé desactivado.


CIRCUITO DETECTOR DE TEMPERATURA


El sensor de temperatura está formado por una resistencia NTC, de coeficiente negativo.Cuando la temperatura es superior a 4 o 5ºC , la resistencia de la NTC es pequeña, los transistores están en corte y el relé desactivado.Cuando la temperatura baja y hay riesgo de heladas, la resistencia de la

NTC es grande, los transistores pasan a saturación y el relé se activa. Sus contactos cambian, uno enciende el led de aviso y el otro envía la señal (1 lógico) al ordenador, a través del puerto serie RS 232


Para elegir convenientemente el potenciómetro del circuito electrónico de humedad se llevó a cabo una comprobación de resistencia de la tierra seca y húmeda.

R tierra seca: 3 MΩ

R tierra húmeda: 1,5 KΩ

Se eligió un potenciómetro de 500KΩ.



En una placa perforada se colocaron los componentes electrónicos, de los circuitos detectores de humedad y de temperatura y se unieron con soldadura blanda.



Los circuitos estarán alimentados por una pila de 9v a través de un interruptor.

El interruptor se abrirá cuando se haya bajado el toldo del invernadero o se acabe de regar, para que no se gaste la pila.



Los circuitos electrónicos, a través de los contactos de los relés, avisarán cuando las plantas necesiten riego y cuando las temperaturas sean muy bajas, mediante unos leds colocados en la misma caja del circuito. Además, a través del puerto serie RS 232, llegará la señal a la aplicación informática que enviará un e-mail al dueño, para que riegue los cultivos o para que baje el toldo del invernadero.


CONSTRUCCIÓN: programa informático

En el programa VisualBasic se ha creado una aplicación para detectar la falta de humedad en las plantas y el control de baja temperatura.

Encontramos la información necesaria en el siguiente enlace:

Control del puerto RS232 sin microprocesador


http://www.ucontrol.com.ar/forosmf/proyectos-en-general/controlar-entradas-salidas-por-rs232-o-conversor-usb-rs232-sin-micro/

http://www.ucontrol.com.ar/forosmf/proyectos-en-general/controlar-entradas-salidas-por-rs232-o-conversor-usb-rs232-sin-micro/


Led apagado Led encendido

Sensor de humedad en tierra húmeda

Sensor de humedad en tierra seca

Puerto serie RS232 conectado a las salidas de los relés de los circuitos electrónicos



Se realizan pruebas por separado para comprobar que funciona correctamente la entrada de datos al ordenador desde el sensor de humedad y el envío del correo electrónico. *

Enlace al documento con el programa completo

Se unen los dos programas y se comprueba el funcionamiento.

* Como el trabajo se ha realizado en los meses de Mayo y Junio no se ha podido probar el circuito detector de bajas temperaturas.



La tierra está húmeda y no es necesario el riego.

El programa no envía mensaje alguno



La tierra está seca y es necesario el riego.

El programa envía un e-mail al usuario :



Sensores en la

maceta que

detectan si es

necesario o no el riego


RESULTADOS

Vistas desde el exterior


RESULTADOS

Vistas desde el interior


RESULTADOS:funcionamiento

Por medio de un asa se arrastra la estructura hasta que sean accesibles las plantas



Una vez en la ventana, se puede acceder a los diferentes elementos para regar, recoger, plantar, limpiar o cualquier tarea que sea necesaria efectuar en el huerto, sin peligro de caídas.


El circuito encargado del control de la temperatura avisa al dueño, a través del led o del correo electrónico para que baje el toldo.



CONCLUSIONES

Este proyecto es una maqueta de dimensiones reales y hemos comprobado que se puede hacer sin demasiada inversión económica, ni requerimientos técnicos en lo referente a la estructura.

Da respuesta a todos los planteamientos iniciales: aprovechamiento de la fachada, fácil accesibilidad, mínimo consumo energético, elemento práctico y productivo, etc.

Si este mismo proyecto lo extrapoláramos a un edificio entero en vez de solo una ventana habría una gran cantidad de terreno para cultivar y poder aprovechar toda la fachada.


El equipo posa ante el trabajo acabado

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