Arduino controlando sistemas de uma câmara climática - Ajuda

Olá garagistas, bom dia, boa tarde e boa noite.
Conforme viram no título do tópico, estou a montar uma câmara climática para utilizá-la no Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento Farmacêutico da Universidade Federal de São João del - Rei.

Nada mais é do que uma estufa passível de controles da umidade relativa e temperatura.

Estou projetando este equipamento pois infelizmente não temos verba para adquirir uma profissional, que sairia pela bagatela de aprox. R$10,000.

A câmara contará com uma estrutura reforçada de MDF de A100xL70xP50cm (vide modelo 3d)

Em seu interior teremos uma resistência a seco de potência ainda não definida e um sistema de desumidificação que será montado a partir de uma pastilha termoelétrica(Peltier 12715).

Eu nunca trabalhei na prática com Arduino mas já tenho uma boa familiaridade com sistemas elétricos e gostaria de aprender Arduino durante o desenvolvimento desse projeto, sendo que pretendo utilizá-lo para controlar e integrar os sistemas de aquecimento e desumidificação.

Gostaria de contar com a ajuda dos mais experientes aqui do fórum ao me nortearem e orientarem-me no desenvolvimento da montagem e programação do Arduino ao efetuar o controle dos sistemas.

Pretendo utilizar este esquema para o desumidificador

Já comprei e estou aguardando chegar:

Peltier 12715  aprox.130w

Arduino Uno R3 Atmega328p + Atmega16U2

Ventoinha 4000RPM c/ rolamento 

Abaixo deixo um esboço da câmara com suas medidas e alguns detalhes do interior

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Respostas a este tópico

Olá Angel. Obrigado por compartilhar desse anseio conosco.

1.Para o fluxo interno, pretendo usar 3 ventoinhas 120mm em cada lateral(como é um projeto que está sendo financiado por mim e meu orientador, temos um orçamento reduzido e de início talvez tenhamos apenas 1 em cada lateral)

2. Para aumentar a umidade, utilizarei um umidificador ultrasonico igual aos que criam aquela névoa em fontes ornamentaisUltrasonic Mist Maker Fogger Water Fountain Pond Atomizer Air ...3. Para desumidificação utilizarei um sistema de pastilha termoelétrica que refrigera um dissipador de calor, e contra o dissipador haverá uma ventoinha soprando ar, que em contato com as aletas frias do dissipador se condensará e gotejará a água para algum coletor. 

4. Esta câmara, por enquanto, realizará apenas aquecimento, umidificação e desumidificação. Para nossa aplicação, refrigeração não seria necessária.

Por curiosidade, qual a aplicação dessas câmaras ai na indústria onde você trabalha? Nossa principal aplicação será a secagem de filmes poliméricos mucoadesivos para pesquisa dessas novas formas farmacêuticas. Embora possamos utilizá-la para quaisquer finalidades pertinentes ao seu funcionamento e as pesquisas do nosso laboratório.

Controlar a temperatura e umidade do armazenamento dos medicamentos

Uau, elas devem ser bem grandes para acomodar toda a produção então.
Quando estive trabalhando em minha pesquisa com essas formas farmaceuticas em outro laboratório, haviam lá 2 câmaras profissionais também, mas eram pequenas(pareciam-se com uma geladeira).

Bom dia Marcus, 

Se tem um orçamento reduzido, sugiro que procure componentes em equipamentos descartados ou sucata. 

Por exemplo - ventiladores de PC, fontes de PC, Dissipadores de fontes, etc. 

Para aquecimento da estufa, sugiro que use vários aquecedores. Assim, se algum deles queimar, terá outros para recompor a temperatura. Além de uma melhor uniformidade da temperatura em todo o ambiente. Lembre-se que o ar quente tende a subir. 

Estava pensando em resistência de chuveiro, de secador de cabelo, e de forninho elétrico. O ideal seria usar resistência de forninho, pois elas tem uma proteção de quartzo (isolante). Mas talvez sejam caras. Irei pesquisar outros tipos de resistências. 

Como a sua temperatura máxima não é tão elevada, acho que não será tão difícil aquecer o ambiente. Usará baixa potência. 

O controle com TRIAC, no meu ponto de vista, seria o ideal. Dessa forma, a potência nos aquecedores seria controlada em tempo real.

Alguns tutoriais sobre TRIACs com Arduino. Se não tem formação técnica em eletrônica/elétrica, peça ajuda.

Trabalhar com equipamentos com tensão de 127V a 220V exige cuidados. Risco de choque elétrico! 

http://blog.baudaeletronica.com.br/potencia-ac-arduino-triac/

http://labdegaragem.com/video/dimmer-com-triac-e-opto-acoplador-par...

https://efloyola.wordpress.com/2011/10/02/controle-triac-com-arduin...

http://labdegaragem.com/forum/topics/triac-com-arduino

ANTES DE ESCOLHER O AQUECEDOR, NOS CONSULTE ANTES! 

Veja isso >

Resistencia 63.5v Para Forno Elétrico Ft90 B&d - N239138

Veja as resistencias ligadas para a temperatura de 200 graus:

Comprimento aproximado = 30 cm . Devem estar ligadas em série para 127V ca. 

Resistencia 63.5v Para Forno Elétrico Ft90 B&d - N239138

Veja a proteção metálica, para evitar queimadura nas mãos.  70 graus queima as mãos !

Eu tinha pensado em fazer algo parecido com isso usando pisos de cerâmica para evitar contato com as resistências.

Também havia-me esquecido da possibilidade de ligação em série para suporte dos 127V kkkkkkkk

Dessa forma seria uma boa. Tenho pretensão de usar 220, mas se for pra ter resistências seguras como essas, não me importarei de usar os 127.

PS: realizei ontem a compra de 4x DS18B20 c 1M de comprimento. Usei um cupom de desconto do Ebay e paguei a bagatela de 13,90 se bem me lembro.

Boa noite, 

Comprou no EBay? 

Tem comprado no Ebay? Tem recebido as peças? 

Como fica a importação com a proibição de viagens para os Estados Unidos? 

Tenho comprado tudo do Aliexpress e Ebay. A proibição é para viagens. O comercio bilateral continua normalmente, embora possam haver mais atrasos que o normal em virtude da redução de operadores logísticos. Ainda não deu nem 15dias da primeira compra, então não recebi nada por enquanto.

Ps: nesse caso dos ds18b20 do Ebay, eles vem da china também 

Sim, não podemos comprometer muita verba pois existem outras atribuições em um laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento e Inovação que dependem primariamente dessa mesma verba de uso comum. Por isso eu e o meu orientador(coordenador do laboratório) estamos financiando muita coisa dessa estufa com o próprio bolso.

Sobre a reutilização de peças, com certeza farei isso. Sempre fiz isso em meus projetinhos de elétrica e eletrônica e não é agora que vamos mudar kkkkkkkk

Sobre o componente de aquecimento da estufa, realmente não decidi qual usar ainda. 

Tenho pensado nesta resistência devido sua praticidade de troca e preço. Além disso, a fábrica é em minha cidade natal(onde estou atualmente devido a quarentena). Ao meu ver, o problema dela é a falta de segurança, por isso coloquei um compartimento isolado por pisos cerâmicos no modelo 3d da estufa.

Outras resistências que possuam proteção isolante seriam uma excelente opção também, até prefiro gastar um pouco mais com elas e ter tranquilidade quanto a segurança do equipamento.

Confesso que ainda não pesquisei muito a fundo sobre seus tipos pois a resistência seria um dos últimos estágios da montagem. 

Sobre o controle TRIAC, já tinha ouvido falar no seu uso como dimmer mas não sei muito mais que isso. Andei lendo os materiais que vc me deixou sobre o controle TRIAC e gostei muito da técnica mas acho que esse tipo de controle seria muito complexo para usar apenas no aquecimento. Se eu tiver uma resistência segura e potente, apenas acioná-la e desativá-la mediante um controle fino de temperatura não seria o suficiente?

Também gostei muito dessa resistência FT90, ela parece ser bem segura, será que eu encontro uma dessas para 127 ou 220V? 

Eu prefiro a de tensão usual pois gostaria de usar o mínimo possível de transformadores de tensão, CIs e etc. Além de tornarem a montagem mais complexa(pretendo montar tudo em cima de uma PCB perfurada) também será um maior gasto de capital.

Bom dia MVP,  (se não gosta que te chame pelas iniciais, avise),

Recomendo que as resistências de aquecimento sejam blindadas e podem encontradas nos seguintes locais:

SP : https://www.casaferreira.com.br/

BH: https://imcresistencias.com.br/

Talvez você encontre aí em SJdRei.

Procure por loja de resistências comerciais/industriais.

Se você tiver 220 V na sua instalação, sugiro que use resistência para 220V, 

(Pode ser em série), pois assim a corrente é bem menor e vai requerer fiação com bitola menor,

RV

Sem problemas quanto ao MVP kkkkkkkk

Na verdade, a unidade de ciências da saúde da UFSJ se situa em Divinópolis-MG. Mas sou de Ribeirão Preto, e por aqui temos a Nobre Brasil que também é uma empresa de excelência quando se trata de resistências industriais ou não.

Temos 220V sim. Tenho pensado em utilizar esta mesmo pois sobram tomadas 110 para outros equipamentos que não suportam tensão Bi-volt(e em sua maioria são 110v)

Bom dia, 

Nossa principal aplicação será a secagem de filmes poliméricos mucoadesivos para pesquisa dessas novas formas farmacêuticas. Embora possamos utilizá-la para quaisquer finalidades pertinentes ao seu funcionamento e as pesquisas do nosso laboratório." 

Poderia nos explicar qual a principal utilidade da sua camara climática?

O que são filmes poliméricos? São fabricados com acetato?

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