Control digital de apertura y temperatura de una ducha eléctrica

• Capitulo I. Ducha eléctrica (teoría)
• Capitulo II. Elementos para el control de temperatura
• Capitulo III. Pruebas
• Capitulo IV. Desarrollo del proyecto
• Conclusiones
• Recomendaciones
• Bibliografía

Capitulo I. Ducha eléctrica (teoría)

Introducción.

Las duchas eléctricas son unidades muy pequeñas instaladas a poca distancia del lugar donde se requiere el agua caliente. Son alimentados con electricidad y se activan automáticamente por flujo o manualmente con un interruptor. Su uso se reduce a unas pocas aplicaciones comerciales o domésticas.

Tienen un elevado consumo eléctrico van desde 1500 a 5000 W. Solo tienen un uso práctico en países de clima templado, dada su baja capacidad de calentamiento.

Podemos encontrar ejemplos de su uso instalados directamente a lavamanos o como las famosas duchas de punto, muy utilizadas en viviendas económicas en países de clima templado.

En su interior una ducha consta únicamente de una resistencia calentadora. Es el objetivo de este capitulo, dar a entender el la estructura y los principios de funcionamiento de este componente.

Ilustración 1 Ducha Eléctrica

Conceptos generales.

• Resistencia Eléctrica

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (?), y se mide con el Óhmetro.

Ilustración 2 Símbolo técnico de una resistencia eléctrica

La razón por la cual se acordó utilizar esa letra griega en lugar de la "O" del alfabeto latino fue para evitar que se confundiera con el número cero "0"

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

El ohm se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica una columna de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1 mm2, a una temperatura de 0o Celsius.

De acuerdo con la "Ley de Ohm", un ohm (1?) es el valor que posee una resistencia eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un volt (1V) de tensión provoca un flujo de corriente de un amperio (1A). La fórmula general de la Ley de Ohm es la siguiente:

La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra (R) y la fórmula para despejar su valor, derivada de la fórmula general de la Ley de Ohm, es la siguiente:

• Calculo de la Resistencia Eléctrica de un material al paso de corriente.

Para calcular la resistencia (R) que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, es necesario conocer primero cuál es el coeficiente de resistividad o resistencia específica (rho) de dicho material, la longitud que posee y el área de su sección transversal.

A continuación se muestra una tabla donde se puede conocer la resistencia específica en mm2

/ m, de algunos materiales, a una temperatura de 20° Celsius.

Tabla 1 Resistividad Específica