Antecedentes y desafíos
Una explotación de acuicultura marina de Corea necesitaba un sistema de control de oxígeno disuelto (OD) en circuito cerrado para sus estanques de cría. El requisito era específico: mantener el OD en un nivel objetivo definido; el cliente utilizó 1 mg/L tomando ese valor como referencia, y utilizar ese umbral para accionar una válvula solenoide de nitrógeno (N₂), abriéndola cada vez que el DO superara el punto de consigna y cerrándola en el momento en que el DO volviera a situarse en el valor objetivo.
La investigación planteó cuatro cuestiones técnicas que determinan si es posible construir un bucle de este tipo con equipos disponibles en el mercado: ¿admite el controlador puntos de consigna de encendido y apagado ajustables de forma independiente; cuántos estanques puede controlar un regulador; si cada estanque necesita su propia sonda y relé; y si se necesita un relé externo adicional.
¿Por qué el KWS-630?
El agua salada afecta negativamente a las sondas de oxígeno disuelto (OD) basadas en membranas: el cloruro ataca el electrolito y se acumula biopelícula en la membrana, por lo que el sensor sufre desviaciones y requiere un mantenimiento frecuente. El Sensor óptico (de fluorescencia) de oxígeno disuelto KWS-630 mide sin consumir oxígeno y sin necesidad de una membrana, lo que la hace mucho más estable en el agua de mar y reduce el mantenimiento a una limpieza y calibración periódicas.
Solución e instalación
Un controlador de umbral único activa y desactiva la salida con el mismo valor de DO. Cerca de ese valor, la lectura varía en unas pocas centésimas de miligramo por litro, por lo que la válvula solenoide vibra —abriéndose y cerrándose repetidamente en cuestión de minutos—, lo que acorta la vida útil de la válvula y desestabiliza el estanque. Puntos de consigna independientes de encendido y apagado Dejar un margen de inactividad deliberado: la válvula se abre por encima del valor máximo y solo vuelve a cerrarse cuando el DO ha descendido hasta el valor mínimo, por lo que se acciona una vez por ciclo en lugar de docenas de veces por hora.
El número de estanques que puede supervisar un controlador viene determinado por el número de canales de entrada y de relé de que dispone. Cada estanque que deba controlarse de forma independiente necesita su propia sonda de oxígeno disuelto y su propio canal de conmutación; se añade un módulo de relé cuando la corriente de salida del controlador es inferior a la corriente de la bobina de la válvula solenoide de N₂. Cada configuración se construye a partir de los mismos bloques:
| Artículo | Por estanque | Notas |
|---|---|---|
| Sonda óptica (de fluorescencia) de oxígeno disuelto | 1 | Medición luminiscente del oxígeno disuelto; sin membrana ni recambio de electrolito |
| Canal del controlador | 1 | Puntos de consigna de encendido/apagado independientes, un bucle por canal |
| Módulo de relés | según sea necesario | Solo cuando la bobina del solenoide supere la potencia nominal de salida del controlador |
| Cable | 1 carrera | Conexiones entre la sonda y el controlador, y entre el controlador y la válvula |
| Software/configuración | sistema | Introducción de valores de consigna, registro de datos y configuración de alarmas |
| Servicio de calibración | por sonda | Verificación del punto cero y del intervalo antes de la entrega |
| Gastos de envío, aduanas, impuestos, garantía, plazo de entrega | sistema | Precio con destino al país de entrega |
Resultados
El cliente solicitó tres configuraciones: — 2, 4 y 8 estanques — con el fin de poder comparar la misma filosofía de control en tres escalas diferentes antes de optar por la más grande. Cada opción se basaba en un canal independiente de encendido/apagado y una sonda óptica por estanque, incluyendo todo el conjunto (sonda, controlador, módulo de relés, cable, software, calibración y condiciones de entrega), de modo que las opciones pudieran compararse en igualdad de condiciones.
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Preguntas frecuentes
P: ¿Puede un controlador DO gestionar varios estanques con diferentes puntos de consigna?
A: Sí, siempre que el controlador disponga de una entrada de medición independiente y un canal de conmutación por cada estanque. Cada canal tiene sus propios puntos de consigna de encendido y apagado, por lo que el estanque A puede mantenerse a un valor objetivo diferente al del estanque B. El número exacto de canales debe consultarse en la ficha técnica del controlador correspondiente al modelo elegido.
P: ¿Se necesita una sonda diferente para cada estanque?
A: Sí. El oxígeno disuelto es específico de cada masa de agua, por lo que una sonda situada en un estanque no proporciona información alguna sobre el estanque contiguo. Cada estanque controlado de forma independiente necesita su propia sonda.
P: ¿Necesito también un relé externo?
R: Solo cuando la bobina de la electroválvula consume más corriente de la que puede suministrar la salida del controlador. En ese caso, se instala un módulo de relé entre el controlador y la válvula; en el caso de válvulas pequeñas, la salida del controlador acciona la válvula directamente.
P: ¿Por qué se utilizan sondas ópticas de oxígeno disuelto en lugar de sondas electroquímicas en el agua de mar?
A: Las sondas ópticas carecen de membrana y de electrolito que pueda ser atacado por el cloruro, y no consumen oxígeno en la superficie de medición. Esto les confiere una mayor estabilidad y unos intervalos de mantenimiento mucho más largos en aguas marinas y salobres.
P: ¿Qué datos hay que especificar para obtener un presupuesto preciso?
R: El número de estanques controlados de forma independiente, el rango de oxígeno disuelto (OD) deseado para cada uno, el tipo de válvula de gas y la intensidad de la bobina, la longitud de los tendidos de cable y el lugar de entrega. Con estos cinco datos, se puede elaborar un presupuesto para un paquete de 2, 4 u 8 estanques sin lugar a dudas.
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