2013
neoUrban Shido TRABAJO FINAL DE GRADO MEMORIA TÉCNICA
ALEJANDRO CLEMENTE CABEZA GRAU EN ENGINYERIA EN DISSENY INDUSTRIAL
clementecabeza@gmail.com Trabajo de fin de grado Grau en Enginyeria en Disseny Industrial ELISAVA, Escola Superior de Disseny i Enginyeria de Barcelona Barcelona, 2013
1
Índice CULTIVO EN ALTURA
6
ENFOQUE DEL PROBLEMA CONCEPTOS BÁSICOS HIDROPONÍA FERTIRRIGACIÓN ESTUDIO DE MERCADO MESAS/CONTENEDORES DE CULTIVO URBANO PROBLEMAS ACTUALES HALLADOS
6 7 7 7 8 8 18
PROYECTO “URBAN SHIDO”
19
OBJETIVOS EL CONCEPTO DAFO
19 19 20
DISEÑO Y DESARROLLO DEL SISTEMA DE CULTIVO
21
PROPUESTA CONCEPTUAL PÚBLICO OBJETIVO MOMENTOS DE USO BENEFICIOS BÁSICOS DEL NUEVO PRODUCTO ASPECTOS INNOVADORES DEL SISTEMA DE CULTIVO COMPARATIVA CON PRODUCTOS EXISTENTES EN EL MERCADO PROPUESTA FUNCIONAL SECUENCIA DE USO
21 21 21 22 22 23 24 24
2
FUNCIONES GRADO DE AMIGABILIDAD PROPUESTA FORMAL SKETCHES Y DIMENSIONES GENERALES DATOS PREVIOS SELECCIÓN DE MATERIALES PROPUESTA FINAL NEOURBAN SHIDO UNIONES ANÁLISIS ESTRUCTURAL RENDERS COLORS AND TRIM ESTUDIO ERGONÓMICO
29 33 34 34 48 51 56 57 75 77 95 100 101
USO DEL PRODUCTO
103
INSTRUCCIONES DE MONTAJE ESTRUCTURA BASE DE CULTIVO CONJUNTO BASE DE CULTIVO CONJUNTO CON TRES BASES DE CULTIVO CONJUNTO ESQUINERO EL RESTAURANTE (STORYBOARD) EL COMENSAL (STORYBOARD) RECIRCULACIÓN DEL AGUA Y SUS NUTRIENTES RANGOS COMUNES DE NUTRIENTES EN LA SOLUCIÓN HIDROPÓNICA SIMULACIÓN DE LA RECIRCULACIÓN DE NUTRIENTES SISTEMA DE MONITORIZACIÓN
103 103 109 115 121 124 126 128 130 131 132 134
ESTUDIO ECONÓMICO
136
3
PRESUPUESTO DE PRODUCCIÓN UNITARIA CONJUNTO BASE CONJUNTO NEOURBAN SHIDO PRESUPUESTO DE SIMULACIÓN EN EL RESTAURANTE
137 137 141 145
CONCUSIONES
148
CONCLUSIONES DE MERCADO FUNCIONES PROPUESTA FORMAL CONCLUSIONES FINANCIERAS AGRADECIMIENTOS
148 148 152 152 153
BIBLIOGRAFÍA
154
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
158
4
Este producto, dedicado exclusivamente a la restauración, propone un nuevo servicio a manos de los restauradores de alta cocina y proporciona mejor calidad del género, con el propósito de aumentar más su clientela. Está basado en un sistema de cultivo equipado con cámaras con el objetivo de monitorizar todas las frutas y hortalizas que se estén cultivando, de manera que el cliente se asegure de que todos los productos que están a punto de ingerir sean productos del propio huerto.
5
Cultivo en altura Enfoque del problema En los últimos años la masa de población ha incrementado considerablemente, tanto, que para alimentar a la ciudad de Nueva York de 8.175.133 habitantes [1], hace falta un cultivo igual de amplio que todo el estado de Virginia de 26 hectáreas [2]. Eso crea que ni en las mismas ciudades ni a sus alrededores, se pueda llegar a cultivar todo el alimento necesario para abastecer a esa ciudad. Lo que nos lleva a tener que aplicar método para suministrar a esa urbe de los alimentos necesarios para su existencia, el transporte a las zonas urbanas. Esta técnica hace que medioambientalmente no sea una opción aceptada ya que crea un gran impacto medioambiental debido al consumo de gasolina y la emisión de gases. Pero no solo existe el problema del transporte sino que también hay que tener en cuenta las unidades de refrigeración que deben ser utilizadas en este proceso para poder mantener los alimentos en óptima calidad. Gastronómicamente también supone un gran suplicio el transporte de estos alimentos ya que esos alimentos han debido de recogerse anteriores a su maduración de la planta y eso crea que deban ir madurando en cámaras frigoríficas o mejor dicho horríficas. Esto produce que una vez llego al consumidor, los alimentos estén insípidos y con una textura y color diferentes. Para poder ponerle remedio a todo esto, lo que necesita la humanidad, es algún sistema que pueda acercar estos alimentos a la ciudad y así evitar todo tipo de transporte y una cosecha temprana. Una de estas soluciones es el aprovechamiento de los espacios menos explotados de la ciudad, en este caso, la cubierta de los edificios. Debemos fructificar todos y cada uno de los espacios menos usados en los edificios y en este caso son sus azoteas o cubiertas, ya sea de edificios residenciales, oficinas o industriales. De aquí el nombre de cultivo en altura.
6
Conceptos básicos Hidroponía
La hidroponía o agricultura hidropónica es un método utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales en vez de suelo agrícola. Las raíces reciben una solución nutritiva equilibrada disuelta en agua con todos los elementos químicos esenciales para el desarrollo de las plantas, que pueden crecer en una solución mineral únicamente, o bien en un medio inerte, como arena lavada, grava o perlita, entre muchas otras.
Fertirrigación
Fertirrigación es la aplicación de fertilizantes u otros productos solubles en agua a través de un sistema de riego.
7
Estudio de mercado Mesas/contenedores de cultivo urbano Comerciales •
Bricomed [3]
1. Producto 1
•
Hort [4]
2. Producto 2
8
•
•
Minigarden/ Minigarden Corner [5]
3. Producto 3
Nikolo/ Niko/ Nikola/ Martina [6]
4.Producto 4
9
•
Potato Pot [7]
5. Producto 5
•
Huerto urbano de Herstera [8]
6. Producto 6
10
•
Balcón Box [9]
7. Producto 7
•
Mesa de horturbà [10]
8. Producto 8
11
Tabla comparativa Producto
Material
Ventajas
Desventajas
Calidad (/5)
Precio (€)
Bricomed
Polimero
Ligero
Poca altura
2
156
Hort
Madera Pino
Buen drenaje
Solo de exterior
4,5
139
Minigarden
Polimero
Cultivo interior
Débil
3
45
Nikolo
Madera Pino
Robusto
Poca altura
2
130
Niko
Madera Pino
Atractivo
Poca altura
3,5
145
Nikola
Madera Pino
Gran capacidad
Poca altura
4
150
Martina
Madera Pino
Buena altura
Poco atractivo
3
140
Potato Pot
Polimero
Fácil recolección
Solo para patatas
1
40
Huerto Herstera
Acero Galvanizado
Atractivo
Industrial
4
112
Balcón Box
Cartón
Frágil
Barato
2
20
Horturbà
Acero Galvanizado
Buena altura
Industrial
1
240
12
Calidad/Precio 300
Bricomed Hort
250
Minigarden 200
Nikolo Niko
150
Nikola Martina
100
Potato Pot Huerto Herstera
50
BalcĂłn Box 0 0
1
2
3
4
5
HorturbĂ
13
DIY •
Aquaponic as art [11]
9. DIY 1
14
•
Vertical bottle [12]
10. DIY 2
15
•
Instant garden [13]
11. DIY 3
•
ELIOOO [14]
12. DIY 4
16
•
Malthus #01 [15]
13. DIY 5
17
Problemas actuales hallados Actualmente la mayoría de huertos urbanos o van con tierra o tienen un sistema caro y complicado de usar. El propósito de este proyecto es hacer desaparecer la tierra por completo, pero no solo la tierra, sobre todo la parte más sucia del cultivo, e integrar un sistema de cultivo más limpio y automatizado. Uno de los problemas más destacables es el empeño de las empresas en sacar una simple mesa al cual le añaden un cajón para poder insertar la tierra, ya sea metálica o de madera. Llegados a este punto, debemos encontrar alguna manera de evadirnos de este rebaño de diseñadores y dejar volar la imaginación hacia otra dirección.
18
Proyecto “Urban SHIDO” El proyecto consiste en el diseño y desarrollo de un sistema de cultivo inteligente para ser situado en la azotea de un edificio, estrictamente un edificio de una ciudad mediterránea como Barcelona. Este sistema de cultivo ira orientado a un sector específico dedicado al cultivo de hortalizas y frutas, cuyo objetivo sea el autoconsumo. Hoy en día, el sector más importante en el consumo alimenticio y gastronómico es la restauración ya que es uno de los que más dinero mueve y está ahora mismo en auge ya que estos últimos años ha habido un movimiento culinario muy fuerte. Por eso se considera que potencial y económicamente sea el ámbito más acertado para poder instalar un sistema de cultivo inteligente en altura. Nuestro producto estará orientado a un tipo de usuario cuyo objetivo sea proporcionar género local de calidad.
Objetivos
El diseño y desarrollo de un sistema de cultivo automatizado adaptado a sistemas para la producción existentes en el mercado, como por ejemplo el riego, y que transmita imágenes del producto en directo.
El concepto Este concepto es el que nos creara el universo de marca del que el restaurante será característico ya que proporcionará a los clientes un género recién recogido de la planta y bien madurado, además será un producto totalmente orgánico y vegano. El inconveniente a solucionar será la instalación de estos cultivos ya que deberán ser montados en azoteas y estos restaurantes normalmente estarán situados en los bajos de un edificio. La solución a este problema, es que los propietarios de los restaurantes deberán pedir permisos o alquilarles el terrado a la comunidad de vecinos donde esté situado el restaurante, de esta manera el beneficio será doble ya que ganará la comunidad y el restaurante, al poder instalar sus sistemas de cultivo inteligentes bajo cubierta. Esta cubierta o invernadero, deberá instalarse totalmente a
19
parte del producto que nosotros proporcionamos, aunque nosotros mismos ya tendremos un proveedor afiliado para que la transacción e instalación sea más fácil. En el desarrollo de este producto queremos llegar más allá y proporcionarles a los clientes de nuestro usuario un incentivo para que acudan al restaurante creando que su género sea más atractivo y pueda vender más, será una pequeña atracción para el público. Estará basado en un conjunto de cámaras situadas en cada sistema de cultivo que permitirá ver el cultivo a tiempo real gracias al uso de algún dispositivo de reproducción multimedia portátil como por ejemplo un iPad. Se creará una aplicación en la que se podrán acceder a las cámaras del huerto para poder elegir la hortaliza o el fruto escogido, además en el mismo se podrá instalar la carta del restaurante y hacer el pedido al camarero desde la misma tableta.
DAFO
D
ebilidades
Producto innovador. Mentalidades cerradas.
A
menazas
Rechazo del público. Falta de inversión.
F
ortalezas
Aportación de un producto nuevo y posiblemente rompedor.
O
portunidades
Ninguna competencia. Nueva afición a alimentos orgánicos y locales.
20
Diseño y desarrollo del sistema de cultivo Propuesta conceptual Público objetivo
Nuestro público objetivo será más que un simple restaurante, será una modalidad de restaurante. Estos restaurantes deberán escoger que clase de restaurante quieren llegar a ser, pero tendrán varios factores que les influirá en la decisión y uno de ellos, es el espacio que posean para poder instalar este sistema de cultivo. Generalmente este público objetivo van a ser restaurantes con acceso a alguna azotea donde poder instalar el sistema de cultivo, ya que en teoría están pensados para poder cultivar en la ciudad, pero cada uno de ellos tendrá cierta manera de venderse a sí mismo con el soporte de nuestro producto. Desde un restaurante a punto de abrir y querer dar un servicio innovador para aumentar la atracción del público, hasta un restaurante decano que quiera aumentar la calidad de su género para subir en la escala culinaria. También alguien que quiera tener durante todo el año un producto estrella y deseado como por ejemplo el melón o la sandía. Por fin esos restaurantes de comida extranjera podrán cultivar ese producto tan caro de cultivar o esas especias y plantas aromáticas que solo frescas valen la pena. Sea como sea, nuestra pieza, está pensada para diversos objetivos que quieran triunfar en este gran universo culinario.
Momentos de uso
El sistema de cultivo estará bajo cubierta, es decir en invernadero, por lo cual estará en uso las 24 horas del día para poder producir alimentos a todo momento ya que ira con un sistema de riego totalmente automatizado que también le proporcionará los nutrientes necesarios para la planta. A parte del cultivo, también se usará el sistema de monitorización del huerto para los comensales lo cual este se activara cada vez que un cliente del restaurante encienda la tableta para poder acceder a las cámaras.
21
Beneficios básicos del nuevo producto
Este nuevo producto cuenta con un sistema de riego automático que proporcionará al usuario cierta libertad y más tiempo de lo que ocuparía un huerto ordinario. De esta mañera solo necesitaría un encargado que se ocupe del huerto y de transportar los alimentos a la cocina. Además este nos va a proporcionar alimento recién recogido de la planta con todo el sabor de su maduración y no el insípido sabor de maduración en cámaras frigoríficas, lo cual le proporcionará al comensal un mayor grado de satisfacción en su comida y el chef se ahorrará de poner en sus platos potenciadores de sabor o condimentos que le den un mejor gusto al plato. Será una verdura, hortaliza o fruta de cualquier estación del año gracias a la cubierta que le proporcionará la temperatura y humedad adecuada para su crecimiento, además también favorecerá a un desarrollo más temprano de la planta.
Aspectos innovadores del sistema de cultivo
A este sistema hemos querido implantarle diversos aspectos innovadores de cultivo para poderlos fomentar en otros ámbitos ya que no son peores que el sistema tradicional ni cambia el sabor ni la calidad del género, es más, es mejor que el sistema tradicional ya que evita plagas y enfermedades que pueda coger la planta. Hemos decidido adaptar nuestra base de cultivo para sacos de perlita comerciales, que permiten plantar cualquier planta menos tubérculos o árboles. Los sacos de perlita proporcionan, aparte de cierta comodidad, mayor higiene y crea mucha menos suciedad que si la planta estuviese en contacto con la tierra, con lo cual ahorraríamos bastante agua de la limpieza del género. Gracias a nuestro sistema de fertirrigación el huerto nunca estará falto de nutrientes ya que se nutrirá a través del agua con la ayuda de un dosificador automático de nutrientes. El método de monitorización del huerto, puede decirse que es el aspecto más innovador del producto, debido a que actualmente no existe ningún restaurante que tenga este tipo de tecnología. Esta red, está compuesta de una cámara sujeta a una plataforma de movimiento conectada a un arduino, que por wifi, transmite la señal a la conexión local del restaurante y esta ya se encarga a través del router, de la distribución de la señal a los dispositivos multimedia de
22
los comensales. Gracias al grado de pulcritud de nuestro sistema, los clientes al conectarse a las cámaras, simplemente verán los alimentos sobre unos módulos limpios y dará una sensación a la vista más pura que cualquier otro huerto de tierra y de ese modo incitaremos a que escojan productos del huerto. Este dispositivo multimedia o tableta, contendrá todo lo que pueda necesitar el cliente en su visita al restaurante, la carta, la monitorización del huerto, avisos para el camarero e incluso las indicaciones de la situación del servicio. Como ya hemos hecho referencia antes, una de las innovaciones más interesantes seria la del cultivo de alimentos de importación extranjera ya que aparte del coste de importación y el del mismo producto, el impacto ecológico es bastante elevado. No solo eso, sino que también hay ciertos alimentos que no pueden importar debido a ciertas leyes fronterizas, así que un punto positivo más que nos aporta nuestro producto.
Comparativa con productos existentes en el mercado Actualmente, no exististe ningún producto en el mercado que se asemeje al nuestro y hacer una comparativa con productos ya existentes no sería nada útil ya que ninguna de las características de nuestro producto está presente en ningún producto que hayamos podido ver en el estudio de mercado ya elaborado.
23
Propuesta funcional Secuencia de uso
24
25
26
27
28
Funciones Funciones directas • • • • •
Cultivar frutas y hortalizas. Monitorización en directo del huerto. Respetuoso con el medio. Huerto orgánico. Cómodo de cultivar.
Funciones derivadas • • • • • • • • • • • • • • •
Uso intuitivo, ya sea del huerto o la aplicación. Resistente a la humedad y al agua. Cultivo automatizado. Fácil limpieza. Monomaterial. Adaptable a sistemas de riego comerciales. Respetuoso con el medioambiente. Adaptado para sacos de cultivo. Huerto orgánico/ ecológico. Cultivo de especies extranjeras. Inoxidable Sistema hidropónico. Funciones complementarias Modular. Sistema de cultivo oculto para que los clientes solo vean la planta.
Funciones de lenguaje •
De uso fácil.
29
Funciones estéticas • •
Colores limpios y puros. Con formas orgánicas.
Funciones simbólicas •
Todo el sistema de cultivo está oculto y puede recordar a películas futurísticas.
Funciones técnicas • • • • • • •
Fabricación de la base por rotomoldeo. Uso del polímero 100% reciclado para la estructura (Plastic Mix). De fácil fabricación. Evitar fabricación de moldes. Materiales 100% reciclables. Materiales reciclados. Estructura robusta.
Fabricación • • • • • • •
Monomateriales Consumo de poca energía Plastic Mix Consumo del menor material Fabricación factible Pocas piezas distintas Piezas sencillas
Transporte • • •
Proveedores cercanos Optimización del espacio en el transporte del producto Distancias cortas de reparto
30
• • •
Poco peso Mayor capacidad de transporte Ventas locales, nacionales o de un x kilometraje
Montaje • • • • • • • • •
Montaje cómodo Manual de montaje u operario Uso de pocas herramientas Optimización del espacio Modularidad entre bases de cultivo Posiciones angulares diferentes para personalizar la disposición Adaptación para sacos de cultivo Perforación sencilla de los sacos (plantación y desagüe) Adaptación para el sistema de riego comercial
Siembra • • • • •
Comodidad para la siembra Uso de sacos de cultivo ecológicos Productos de fertirrigación ecológicos Sulfatos ecológicos Posibilidad de siembra de diferentes productos
Germinación • Sistema acondicionador de temperatura • Riego automático • Invernadero • Sistema autómata con sensores de humedad
31
Crecimiento • • • • • •
Sistema de video vigilancia o personal del restaurante Sujeciones guías para el crecimiento de plantas altas Espacio entre plantas Expulsión directa del agua sobrante o sistema de tuberías Invernadero Sistema de riego
Exposición • Acceso a la azotea • Sistemas escondidos • Muestra del huerto pública • Muestra del huerto privada • Selección del producto Colecta • Altura adecuada para plantas altas • Altura adecuada para plantas bajas • Herramientas y protecciones • Estudio de altura Limpieza • Base alta para una buena limpieza • Rincones redondeados • Sin zonas escondidas o profundas
32
Grado de amigabilidad
El sistema de cultivo consta de una amigabilidad que permite al usuario colectar todo tipo de frutas y hortalizas en la azotea donde esté situado su restaurante, para beneficios propios y así poder satisfacer al comensal con sus productos frescos y de primera calidad. Además posee un sistema de riego y nutrición automática lo cual hace que sea mucho más cómodo el mantenimiento del huerto y simplemente deba tener cura del aspecto físico y de la colecta del género. Este, está situado a una altura perfecta que permite al usuario colectar con toda comodidad las hortalizas o frutas de poca altura y a la vez las hortalizas o frutas de mayor altura.
33
Propuesta formal Sketches y dimensiones generales
14 Sección del sistema 1
Este modelo, es una representación literal del término vertical farming (cultivo vertical). Está basado en un deposito que va situado entre las patas del sistema de cultivo de manera que un motor conectado a la red, va distribuyendo el agua a todas las zonas de riego a través de conductos situados en el interior de cada pieza. Tiene diferentes módulos conectados uno con los otros a través de manguitos que con el mismo peso de cada pieza se mantienen estancos. Los módulos de más distancia sirven para poder plantar matas altas como por ejemplo, una tomatera. A parte de los módulos de cultivo, tenemos los módulos de separación y un módulo “tapón” embellecedor.
34
15 Esq.1
Una vez el agua ha llegado a la zona donde estรก plantada la fruta u hortaliza (Esq.1), el agua sobrante se filtrarรก hacia la parte inferior (Esq. 2) donde habrรก situado un conducto, que enviarรก el agua sobrante al depรณsito, nuevamente.
16 Esq.2
35
17 Farm esquinero
Este esbozo, se basa en el mismo sistema de vertical farming que el anterior, pero se trata de un cultivo vertical esquinero y con otras formas. TambiĂŠn, como al anterior propuesta, se le pueden quitar y poner diferentes mĂłdulos de cultivo para aumentar o disminuir la cantidad de espacio para plantar.
36
En un principio, la idea de diseñar el huerto en vertical era mucho más atractiva de lo que nos pensábamos. Pero poco a poco se ha llegado a ver que solo era un problema tras otro. El problema principal y más básico era la luz, ya que las plantas más altas son las que reciben más luz y las plantas situadas en la parte más baja no recibirán casi nada de luz. Debido a este problema, hemos decidido volver al sistema horizontal, pero aun así no deja de estar dedicado expresamente al cultivo en altura, es decir en azoteas o terrados.
18 Cajón de substrato
La siguiente idea está basada en un sistema hidropónico, se trata de un cajón que en vez de ser de arena, será un cajón de fibras de coco, turba, perlita o cualquier substrato menos de tierra, ya que es lo que queremos evitar para proteger nuestras plantas de plagas o infecciones. Este cajón estará situado encima de un depósito de agua con sus respectivos nutrientes, que por unas tiras, humidificarán y nutrirán la planta por capilaridad.
19 Sección del cajón
37
Finalmente y debido al engorro que conllevaría llenar un cajón de substrato, decidimos poder adaptar nuestro sistema de cultivo a sacos de cultivo. De esta manera serán fáciles de retirar y fácil de limpiar el producto. A partir de aquí se empezó a pensar sobre el concepto de usar productos existentes en el mercado como es en este caso el riego automático conectado directamente a la red, de manera que también debíamos implantar este riego a nuestro sistema. De este modo intentamos pensar un aspecto sencillo para que este concepto se pudiera llevar a cabo con la menos complicación posible, gastar el mínimo de material y evitar los materiales compuestos.
20 Cajón para el saco de cultivo
Una vez hecho un diseño simple (Fig. anterior), debíamos pensar la manera de convertir esta idea, un contenedor por donde puedan pasar tubos de riego, en algo más orgánico y atractivo.
38
Para hacerlo más atractivo cara a los clientes del restaurante, la mejor opción era ocultar todo lo que supusiese que formaba parte del sistema de producción, es decir, el saco de cultivo y los tubos de regadío. Y la manera más lógica de ocultarlo era poniéndole un embellecedor, que en esta caso sería una simple tapa que solo se extraería en el momento de hacer la instalación, y en el momento de una limpieza del producto.
21 Producto con tapa embellecedora
El sistema de riego constaría de un tubo que pasase por todos los sistemas de cultivo con su saco correspondiente y que dentro de cada uno de ellos, se le añadiría otros canales de agua para instalarle un gota a gota a cada planta (Fig. Sistema de riego).
22 Sistema de riego
39
Después de haber fomentado todo este concepto, a esta base de cultivo se le han dado unas formas más orgánicas para poderlo hacer más atractivo y mejor para poder hacer con más facilidad la pieza por rotomoldeo como ya estaba indicado en los requisitos de nuestro proyecto. Como podemos observar en la imagen (Fig. Base y sección), en la sección se le han añadido unas ondas en la base, para que el agua sobrante del saco de cultivo, recorra esos canales y vayan a para al desagüe. La base de cultivo estará preparada para utilizar sacos de cultivo, por lo cual, las medidas interiores serán mínimo de 1000 x 270 x 150 (mm) y exteriormente de largo 1300 mm debido a las bocas que por donde pasa el sistema de riego.
23 Base y sección
El diseño de la estructura se irá haciendo a medida que se desarrolle el 3D de la base de cultivo, ya que se utilizarán perfiles para poder así evitar, como ya se ha indicado en las funciones del proyecto, fabricar la menor cantidad de moldes posibles.
40
Funciones añadidas Una vez se ha tenido la idea de cómo iba a ser el diseño aproximado de la base, hemos querido ir más allá intentándole dar más funciones. Nuestras funciones complementarias serán: • • •
Movimiento entre bases para poder crear diferentes líneas de colecta Disminuir el uso de estructuras por base Agregación de desagües para añadir un sistema de recirculación de nutrientes
Estructura y movimiento de bases
24 Inserción de bases
Este sistema permite un cierto movimiento en el momento de colocar las bases de cultivo gracias a un sistema de inserción macho – hembra, el cual nos permitirá que estás se puedan ordenar de la manera deseada mediante diversas combinaciones. Gracias a este sistema, las estructuras se instalarán solo a las bases que deban aguantar una base entre medio, de esta manera evitaremos un exceso de estructuras y material.
41
Sistema de riego y de recirculación del agua El sistema de riego ira centralizado entre medio de las bases de cultivo alimentando de esta manera los sacos de cultivo.
25 Riego
El sistema de desagüe permitirá extraer el agua sobrante del saco a las tuberías de recirculación del agua que irá a para directamente a un deposito donde a partir de ahí será reconducido.
42
Sistema de monitorización
26 Desagüe
Se han ido desarrollando diferentes sistemas de movimiento para la cámara que estará situada en el huerto, pero finalmente, se han escogido los sistemas más sencillos y baratos de fabricar. El primero es un sistema que se movería en dos ejes, hacia arriba y hacia abajo, y rotaria alrededor de todo el cultivo.
43
27 Planta Sistema 1
De manera que podría tener una visualización perfecta del cultivo, aun que el fallo que tiene este sistema, es que los raíles por donde pasaría la cámara, sobresaldrían del huerto y sería una pérdida de espacio innecesaria para el restaurante. De manera que había que encontrar alguna forma de evitar que el sistema sobresaliese de la base de cultivo.
44
El segundo sistema está basado en un movimiento de dos ejes, hacia arriba y hacia los lados, de manera que la visión sería de todo el lateral del huerto. Estaría compuesto de tres varillas railes y que dos motores paso a paso (“steppers”) moviesen el sistema con la ayuda de correas, este sistema está basado en el movimiento del cabezal de una impresora 3D (“RepRap”).
28 Sistema 2
45
El tercer sistema de se basa en las cámaras situadas en algunos estadios deportivos. Estas son unos dispositivos de grabación sujetos a un cable colgante que irían de un lado al otro de la azotea pudiendo capturar toda la línea de cultivo del huerto.
29 Cable cam
Popularmente este sistema se conoce como “cable cam” y debido a su éxito en el ámbito deportivo, se han creado unos cuantos modelos en miniatura para cámaras videocámaras compactas.
30 Cable cam GoPro
46
Conclusión Finalmente, se desarrollarán una mezcla de ideas de todos los conceptos plasmados en el papel. En el proceso de desarrollo y modelado del producto se irán cambiando cosas a la vista de problemas hallados en el progreso de construcción del modelo. El sistema de grabación finalmente será el de “Cable cam” ya que es un sistema ya existente y nos ahorrará tiempo y dinero de su creación. Visto lo visto, la forma de la base de cultivo, ni el sistema de recirculación, ni el sistema de movimiento están 100% decididos lo cual se irán decidiendo sobre la marcha.
47
Datos previos
Para poder empezar a diseñar nuestro producto, deberemos informarnos previamente de ciertas medidas, peso, etc. Por eso a continuación vamos a añadir un pequeño estudio de esos elementos externos que nos condicionarán el diseño y desarrollo de nuestro cultivo inteligente. Sacos de cultivo Existen diferentes tipos de sacos de cultivo, los sacos de perlita, los sacos de fibra de coco, los sacos de compost, etc. Nuestro siguiente paso será analizar detalladamente cada uno de los más utilizados actualmente en el mundo de la agricultura profesional. Saco de cultivo OTAVI
S&B fabrica Sustrato de Perlita cuyas características son: • Elevada aireación, más del 92% de espacio poroso • Excelente retención de agua • Material inerte, esterilizado en horno • Baja densidad aparente, 90 kg/m3 aprox • Estructura rígida y consistente • Excelente medio aislante • Químicamente estable • pH: 7 • Reciclable y Medioambientalmente no contaminante • Medidas: 1000 x 250 x 150 (mm) Saco de cultivo PINDSTRUP
Pindstrup Moseburg fabrica Sustrato de Turba cuyas características son: • Turba rubia • Corteza compostada • Bajo nivel de abono • Cultivo sin suelo • pH corregido
48
•
•
Saco estrecho (20l) o 1000 x 240 (mm) o Ligeramente comprimido o 6,5 kg Saco ancho (30l) o 1000 x 280 (mm) o Ligeramente comprimido o 10,5 kg
Saco de cultivo FLOWER
• •
• • • • • •
Desarrollado para plantas hortícolas y culinarias Mezcla homogénea de fibra de coco, turba negra, turba rubia, materia orgánica, perlita y lignito arcilloso Materia orgánica: 75% pH: 6,5-7,5 Humedad máxima: 45% 1,5 kg/m3 de fertilizante NPK 12-10-18 + 2MgO Saco de 40L Medidas: 1000 x 270 x 150 (mm)
Saco de cultivo CULTIVATOR
• • • • • • •
Humedad: 50-65% Materia organica: 75-85% pH: 5.5-6.5 Conductividad eléctrica 450-700 µS/cm Densidad: 0.3-0.45 gr cm3 C.I.C: 60-180 meq/L Espacio poroso total: 86-87%
49
• • • • • • • •
Aire: 30-32% Agua fácilmente asimilable: 20-22% Agua de reserva: 1,3-1,7% Agua difícilmente asimilable: 31-32% 100% Vegetal Cultivator-40: saco 400 x 900 (mm), previsto para 18 plantas/unidad y malla de 7 agujeros. Cultivator-30: saco 300 x 900 (mm), previsto para 12 plantas/unidad y malla de 5 agujeros. Cultivator-25/100: saco 250 x 1000 (mm), previsto para 5 plantas/unidad.
Debido a que las medidas y pesos generales no son demasiado diferentes, se adaptara la base de cultivo para poder disponer de cualquier saco de cultivo en el que esté interesado el usuario, de esta manera podrá cultivar sus productos de la manera más eficaz y eficiente. Sistema de riego De los sistemas de riego solo tenemos que tener en cuenta, las dimensiones que podrían tener las tuberías por donde circule el agua ya que es lo único que entrará y saldrá de la base de cultivo. Después de una búsqueda intensiva nos hemos dado cuenta que hay un modelo estándar de la tubería de riego y es de 16 mm de diámetro. A parte también existe otra pequeña tubería de PE, de 2,5mm de diámetro, pero son únicamente para hacer derivaciones a partir de la tubería de 16mm de diámetro. En resumen, sabiendo que solo hay un diámetro a tener en cuenta, no se nos dificultara el diseño y desarrollo por este ámbito.
50
Selección de materiales [16] [17] Base de cultivo El material para la base de cultivo seleccionado, se ha decidido a partir del proceso de fabricación ya que el modulo deberá tener forma de tanque o contenedor y será de dimensiones algo grandes. De esta manera el proceso de fabricación será más económico ya que unos moldes de este tamaño en una inyección son más costosos que en rotomoldeo. Los materiales más usados en rotomoldeo son los polímeros termoplásticos y de entre ellos el HDPE, el PP, el PS, el ABS y el PVC.
El HDPE es el material más común en la industria del rotomoldeo, así que esta selección de material para la base de cultivo es totalmente acertada.
51
Estructura Esta estructura será donde irá apoyada la base o mesa de cultivo, es decir que todo el peso del saco de cultivo, el agua y la vegetación tendrá que ser soportado por esta estructura, lo cual deberá tener una buena resistencia mecánica. A la vez deberá soportar bien la humedad, algún producto químico como por ejemplo los fertilizantes deberá ser 100% reciclado ya que es una de nuestros objetivos funcionales. Sin olvidarse de que deberá ser un material lo más económico posible en cuanto al coste por kilogramos y a su proceso de fabricación. Metales
Cerámicos
Polímeros
Naturales
Tracción
Ggg
-
Gg
gg
Compresión
Ggg
Ggg
Gg
G
Humedad
Gg
Ggg
Ggg
G
Químicos
G
Ggg
Gg
-
Reciclabilidad
Ggg
-
Ggg
G
Económico
Gg
G
Ggg
-
Como primer paso de selección, hemos optado por los metales y los polímeros, ya que son los que más se adaptan a las características funcionales asignadas en nuestro proyecto. Por lo tanto los cerámicos y los naturales quedan totalmente descartados.
52
Como segundo paso, ya que nuestro producto debe tener una buena reciclabilidad también descartamos los polímeros termoestables y debido a que nuestra estructura no deberá aguantar tampoco un peso excesivo, quedan totalmente excluidos los polímeros de altas prestaciones pues su precio es poco interesante. Para los metales, descartaremos todo metal que no sea común utilizar en perfilaría, de esta manera nos ahorraremos un molde. Además de suprimir también los metales preciosos, ya que la diferencia de precio es elevada, y los metales pesados.
Metálicos Acero inox Aluminio Titanio
Polímeros TP PE PP PS PVC ABS SAN PET Plástic Mix
Teniendo en cuenta la característica funcional de ser lo máximo posible respetuoso con el medioambiente, se ha añadido a la lista de polímeros, un polímero 100% reciclado y 100% reciclable, pues sus características mecánicas se asemejan a los polímeros termoplásticos comunes o mejor dicho, de consumo.
53
Tercer paso, selección del material metálico. Debido a que estructuralmente no necesitamos una resistencia mecánica exagerada, esta se ha suprimido de la selección para que no influya sobre el precio.
Las características mecánicas del aluminio y del acero son bastante parecidas y hemos optado por una selección final referenciada al coste y al nivel de contaminación en su producción.
54
Selección del polímero termoplástico. Antes de nada, haremos una pequeña preselección lógica para así eliminar cuatro plásticos de golpe. Eliminaremos claramente el PVC ya que será un material que deba estar en contacto con alimentos y finalmente eliminaremos el ABS, el PET y el SAN, por un alto precio de venta.
Polímeros TP PE PP PS PVC ABS SAN PET Plastic Mix Finalmente nos quedamos con tres materiales muy parecidos, el PE, el PP, el PS y el Plastic Mix, que es un reciclado de PP y PE. Pero como decisión final y debido a una función establecida, escogeremos como material final el Plastic Mix. Así que finalmente aun haber hecho una selección de metales, usaremos como material principal para la estructura, el Plastic Mix, un plástico 100% reciclado y 100% reciclable. Tal y como se ha propuesto en las funciones técnicas.
55
Propuesta final La propuesta final de diseño, es una fusión y evolución de las últimas ideas obtenidas en el apartado de sketches. El diseño está basado principalmente en un recipiente capaz de esconder el saco de cultivo y todo el sistema de riego, haciendo que solo queden a la vista los vegetales para una fácil recolección. Todo esto con el propósito de embellecer las partes “sucias” de un huerto para que no sean monitorizadas al cliente del restaurante.
31 neoUrban Shido
56
neoUrban Shido El neoUrban Shido está compuesto principalmente por la base de cultivo con estructura y la base de cultivo sola. Gracias a dos bases de cultivo, podemos sostener entre medio una base de cultivo de más evitando así un exceso de estructuras. Las dos bases quedan perfectamente encajadas a la estructura ya que la estructura tiene forma de “I” y la base también.
32 nUS
El nUS, neoUrban Shido, se basa en un sistema de cultivo preparado para cultivar de forma limpia cualquier tipo de hortaliza, fruta, etc; que no provenga de un árbol. Está preparado como máximo para arbustos altos ya que lleva un sistema para poder sujetar las matas. Está capacitado para instalar un sistema de riego automático conectado a la red de agua y a la vez tiene un sistema de desagüe que recircula el agua y los nutrientes que hay en ella, otra vez a las tuberías de riego. A continuación explicaremos detalladamente cada parte del nUS y todas sus funcionalidades.
57
Estructura La estructura está compuesta por tres piezas diferentes encajadas entre si y unidas con tornillería M5. En la parte inferior de las partas, se ha añadido un travesaño como método de seguridad, para que estas no se abrieran hacia los laterales y cediese la estructura. Todas las piezas de la estructura son de un plástico 100% reciclado y 100% reciclable, es un material que se trabaja igual que la madera, pero tiene considerables ventajas respecto a ésta: durabilidad, facilidad de manejo, resistencia, menos coste y mínimo mantenimiento. Todo son perfiles de este material trabajados posteriormente con fresadoras y otras herramientas de corte. Estas tres piezas son: • • •
Barra central Barra lateral Pata
33 Estructura nUS
58
Barra central
La barra central es la que une soporta junto a la barra central las tres bases de cultivo, una situada en el centro y las otras dos en los laterales.
34 Barra central nUS
Esta, va encajada y atornillada con la barra lateral de manera que quede bien sujeta. Se trata de un perfil de “Plastic Mix” de 40 x 40 x 1010 (mm).
35 Sección barra central
Los taladros de 5,26 mm están pensados para implantar un inserto de expansión que nos asegurará una buena sujeción de la base a la estructura. En cambio en la zona de encaje los agujeros serán de 5 mm de diámetro simplemente para hacer pasar el tornillo hasta la barra lateral.
59
Barra lateral
La barra lateral es la que une las patas con la barra central y también en la que se apoyan los extremos de las bases de cultivo. Básicamente es la pieza que hace de nexo entre la base y las patas. Esta también sujeta las varillas para las matas altas ya que es la mejor opción porque es la pieza principal en la estructura.
36 Barra lateral nUS
Esta, va encajada y atornillada con la barra central y las patas de manera que quede bien sujeta. Se trata de un perfil de “Plastic Mix” de 110 x 35 x 350 (mm).
37 Sección barra lateral
El fresado central será para encajar la barra central y como se puede observar en la imagen anterior, se le ha dado una inclinación de 5º al fresado donde va encajada la pata para darle cierta inclinación a esa pata.
60
Pata
La pata va directamente encajada a la barra central y es donde repercute todo el peso de la base de cultivo y todo el producto que pueda haber plantado. Esta va complementada con un travesaño para impedir que se abra y se acabe rompiendo.
38 Pata nUS
Esta, va encajada y atornillada con la barra lateral de manera que quede bien sujeta. Se trata de un perfil de “Plastic Mix” de 40 x 40 x 615 (mm).
39 Sección pata
Como podemos observar en la sección, en el lugar donde encaja con la barra central también hay esos 5º de inclinación que permitirá al nUS un plus de estabilidad. Aparte, en la parte inferior se puede observar donde irá colocado el travesaño de 5mm de diámetro.
61
Base La base de cultivo será donde irá situado el saco de cultivo donde se plantarán los esquejes o semillas. Estará encajada y sujeta mediante tornillos de métrica 5 a la estructura. La base será donde ocurra todo el movimiento de cultivar una planta, desde la plantación, pasando por el crecimiento, hasta la colecta del alimento. Pero esta ha sido diseñada para que en todas esas fases lo único que se pueda tocar y apreciar sea la misma planta. La base está compuesta por tres piezas: • • • •
La base La tapa El clipaje para la tubería El desagüe
40 Base nUS
62
Base
La base se basa en una pieza de rotomoldeo de HPDE de tres milímetros de grosor la cual está compuesta por la base y la misma tapa. Lo cual, una vez obtenida la pieza, se tendrá que mecanizar por diferentes partes. Desde la separación de la tapa hasta los diferente orificios de salida y entrada de elementos.
41 Base rotomoldeo
El primer mecanizado será el de la separación de la tapa, lo cual al ser de 3 mm de grosor, se podrá cortar manualmente con una cuchilla y una guía.
42 Corte de tapa
63
En la siguiente imagen se puede ver con exactitud cómo se realizarán los cortes de la separación de la base. El primer corte se hará totalmente en horizontal, a la mitad de la curvatura para hacer una separación total de la tapa. Seguidamente, se rebajará y redondeará la parte de la base donde se ha hecho el corte, para asegurarse de que coincidan el uno con el otro, pero como la tapa hace curva eso facilitará su encaje.
43 Sección de corte
64
El siguiente mecanizado de la base, será el de los desagües, que nos permitirán colocar las piezas que recogerán el agua y la llevará hasta la tubería de recirculación. Estos mecanizados se harán en el interior del canal de recolección del agua ya que por encima de estos canales será donde se hagan las incisiones al saco. De esta manera el agua caerá directamente en el lugar apropiado para su recogida.
44 Medidas troquelado
En total serán 8 troquelados a 286 mm de separación en cada uno y a 56.5 mm y 145.5 mm de su correspondiente centro. El diámetro del troquel será de 17 mm y el desagüe quedará totalmente encajado. Los agujeros más importantes serán los de los laterales ya que si hay una cierta pendiente el agua irá a parar directamente a ellos, por lo cual será muy importante que este se haga bien pegado a la inclinación del extremo del canal.
45 Perspectiva del canal
65
Para que haya una buena sujeción de la base a la estructura no nos hemos conformado con que encajen simplemente sino que hemos querido añadir unos puntos de sujeción, es decir que lo hemos collado con tornillería. Para añadir esta tornillería se han necesitado hacer 8 troquelados más a la base para insertar los tornillos con sus respectivas arandelas.
46 Medidas troquelado 2
De estos 8 troquelados tenemos cuatro en vertical a los laterales, que serán tornillos cogidos a las barras laterales, y cuatro más en horizontal que irán cogidos a la barra central. Los laterales irán a 50 mm del centro de la base y a 30 mm del lateral de la base y los centrales irán en el centro de la base y a 145 mm desde el lateral con una separación de 100 mm. Estos, como es evidente, tendrán un diámetro de 5 mm ya que se insertarán tornillos de métrica 5.
66
Finalmente nos quedarían los mecanizados con relación al sistema de riego. Uno de ellos es la entrada de las tuberías y el otro las pequeñas ranuras para insertar los clipajes para la tubería donde pasa el agua. La entrada de la tubería de riego tendrá una profundidad de 15 mm y a esos 15 mm un troquelado. El proceso de mecanizado es a la inversa ya que primero se haría el troquelado de 16 mm de diámetro para luego acabar cortando desde el mismo hacia arriba. 47 Medidas troquelado 3
Para el mecanizado de los clipajes, lo más aconsejable y fácil será hacer unos colisos de 20 mm de separación entre cada troquelado de 2mm de diámetro. Los colisos más separados estarán a 330 mm del centro. De esta manera ya se podrán insertar perfectamente los clipajes.
67
La base iría totalmente encajada en la estructura gracias a la forma de “I” macho –hembra que forman, pero todo esto aparte de su ensamblaje con tornillería.
48 Encaje
A parte también iría encajado gracias a las patas que le dan a la base un tope más en el movimiento.
49 Encaje patas
68
Tapa
La tapa una vez extraída de la pieza de rotomoldeo simplemente habrá que mecanizarle un coliso que será la ranura para que salga el cultivo.
50 Medidas tapa
Dependiendo de lo que quiera el usuario, se podrían personalizar los tipos de orificios en la tapa dependiendo de lo que quieran llegar a plantar.
51 Tipos de oberturas
69
Clipaje de tubería
Los clipajes de esta tubería son una simple extrusión de HDPE que sirven para aguantar las tuberías del sistema de riego en su sitio. Están situados en la parte superior de la base justo a la altura del orificio de entrada de la tubería. Se insertan en el coliso de la base con un simple clip que tienen en la parte trasera.
52 Situación de los clipajes
53 Medidas clipaje
70
Desagüe
Los desagües, 8 en total, están situados en los canales de la base de cultivo donde iría a parar toda el agua. Estos simplemente evitarían que entrase cualquier tipo de tierra, perlita o lo que lleve el saco; a las tuberías de recirculación de nutrientes y conectaría la base de cultivo con esas tuberías sin que hubiese ninguna pérdida de agua gracias a las arandelas de goma.
54 Esquema de movimiento del agua
55 Medidas desagüe
71
Sujeción de matas altas Para tutorizar las matas altas como por ejemplo tomateras, se han diseñado unas varillas de 10 mm de diámetro que van directamente insertadas en la estructura para no dañar la base y sujetas entre ellas con un clipaje. En la parte superior irán colgadas unas perchas de entutorado que servirán para guiar a las tomateras hacia arriba. Estas perchas se componen de un gancho y una bobina de hilo, de metal o plástico según el modelo de entutorador que sirve para ir estirando la planta mientras va creciendo, de esta manera la planta siempre se desarrolla hacia arriba, recibiendo el máximo de luminosidad, por lo que incide en una mejora de calidad del fruto y un incremento de producción.
56 Sujeción de matas altas
72
Varillas
Estas varillas permiten crecer a la tomatera un máximo de 1,5m debido a que un crecimiento de más de 1,5m sería imposible y nada ergonómico de recolectar sin tener que recibir ayuda de una banqueta o escalera.
57 Medidas varillas
73
Clipaje de las varillas
Esta pieza es una pieza extruida de HDPE de 40 mm de largo y mantiene unidas las dos varillas insertadas en la estructura. Mantiene una cierta separaciรณn entre ella para poder colgar la percha de entutorado.
58 Clipaje de las varillas
59 Medidas clipaje
74
Uniones Estructura Principalmente, en el modelo, las uniones son insertos y encajes atornillados entre sí con tornillos de métrica 5. Estos tornillos, para mayor seguridad, van cogidos a unos insertos de expansión que harían el mismo efecto que un taco pero sobre un agujero hecho en nuestra estructura. Cada uno de estos tornillos irá con su correspondiente arandela para evitar corrosiones u otros desgastes.
60 Tornillo M5
Estos insertos, serán insertados en sus correspondientes agujeros de 5,262 mm con un simple golpe de martillo ya que es el inserto más básico pero no menos eficaz que existe, de esta manera nos evitamos inserciones por ultrasonidos, etc.
61 Inserto de expansión
75
Travesaño
62 Medidas travesaño
En la zona inferior de las patas irán unos travesaños para impedir que estas se abran. Será una simple barra de 5 mm de diámetro roscada unos 6 mm desde los laterales.
63 Tuerca de sombrerete hexagonal
Estos irán sujetos a las patas con una arandela y un sombrerete hexagonal que marcará ese tope de rosca que necesita el travesaño.
64 Medidas sombrerete hexagonal
76
Análisis estructural
65 Esquema de fuerza total
Este esquema explica detalladamente el porqué de la fuerza usada para hacer los análisis de CAE. Se ha usado el tomate ya que es un arbusto alto y además su fruto es bastante pesado y común en los huertos.
77
Pata Malla
66 Malla pata
Restricciones
La pata tiene en total 3 restricciones, las dos primeras se encuentran en la parte superior y son las restricciones que le provoca la barra central que es a la que está sujeta. Para poder simular bien la restricción se ha añadido una superficie de apoyo, que será donde la restrinjamos en el eje Z. Esta restricción es provocada en el encaje de las dos piezas de esta manera lateralmente ya no se podrá mover.
67 Restricciones eje Z
78
La siguiente restricción superior se encuentra en la zona de la tornillería, que podemos apreciar perfectamente en la imagen (Restricciones eje Z). Esta será restringida en el eje X.
68 Restricciones eje X
Las restricciones inferiores son las restricciones que provocan el travesaño y el suelo. Las restricciones del travesaño irán en el eje X como la tornillería y las restricciones del suelo irán en el último eje que falta por restringir, el eje Y.
69 Restricciones eje Y
79
Fuerzas
La fuerza total producida por una base de cultivo es de 2700 N, por lo tanto, habiendo 4 patas, una pata debería recibir ¼ de esta fuerza producida por una base. Pero en este caso al sujetar una base de más, esta recibirá la fuerza de ¼ + ¼ de ambas, es decir ½ de la fuerza original. En resumen una pata debería recibir 1350 N, aun así se ha querido ir más allá y para demostrar que aguanta perfectamente el peso de una base de cultivo se ha decidido hacer los cálculos con 2700 N.
70 Fuerzas pata
Estas fuerzas irán situadas en la parte donde el resto de la estructura irá apoyada y también en el taladro donde va colocada la tornillería.
80
Calculos
Una vez hecho los cálculos en multi-pass 9 podemos observar que nuestra pata aguanta perfectamente ese peso creado por la base de cultivo, ya que el limite elástico de su material, Plastix mix, es de 18,1MPa y en nuestros cálculos el Max Stress generado en la pata es de 14,4MPa.
71 Simulación pata
Es decir que no solo resiste el peso de una base y media sino que resistiría el peso de 3 bases, ya que es el peso que le hemos provocado.
81
Deformación
Como se puede observar en el gráfico, la zona más afectada en la deformación de la pata es la superior donde va encajada con la barra lateral. Gracias al travesaño situado en la parte inferior de la pata, se ha impedido una deformación mayor a la existente. Esta deformación es tan ínfima que no se tendrá en cuenta. Se trata de una deformación total de 1,3 mm.
72 Deformación pata
82
Barras Malla
73 Malla barras
Restricciones
Para poder crear estas restricciones en el conjunto de barras, se ha tenido que refinar el modelo creando diferentes regiones de superficie. Como se puede observar en la imagen inferior, estas regiones han sido creadas donde irĂa encajada y apoyada la pata. Finalmente se ha restringido el modelo sobre esas cuatro regiones, en el eje Y.
74 Restricciones barras
83
Fuerzas
Para las fuerzas tambiĂŠn se han tenido que crear regiones de superficie para poderles aplicar una fuerza especĂfica a cada una. Estas regiones simulan el apoyo de tres bases de cultivo, la central y la mitad de las dos laterales.
75 Fuerzas barras
En total la estructura deberĂĄ soportar el peso de dos bases de cultivo, pero con las fuerzas distribuidas de diferente manera. En las superficies laterales se ha aplicado 1350N, es decir la mitad de una base, a cada una. Y en la superficie central se ha aplicado los 2700N enteros de la base de cultivo, todas estas en el eje Y.
84
Cálculos
Una vez hecho los cálculos en multi-pass 9 podemos observar que en la imagen (cálculos barras), el punto de Max Stress, está situado en las esquinas de unión de las barras. Este Max Stress es de 14,46 MPa, con lo cual las barras aguantan perfectamente el peso provocado por todas las bases apoyadas en ella, ya que el límite elástico de este material es de 18,1 MPa. Aunque el Max Stress hubiese sido igual que el límite elástico del material, no se hubiese tenido en cuenta ya que la zona afectada era ridículamente pequeña.
76 Cálculos barras
77 Detalles del Max Stress
85
Desplazamiento
En este caso el desplazamiento de las barras destaca en la parte central de la barra central ya que supuestamente es donde va a parar todo el peso de la base de cultivo. Supuestamente, porque en la realidad seguramente el peso de la base no estarĂĄ completamente repartido en esa zona sino que se apoyarĂĄ sobre todo en los laterales, lo cual serĂa mejor para la resistencia de la estructura. Aun asĂ el desplazamiento que sufre la barra central es de 0,01075 mm, de esta manera solo cabe decir que la barra central no se ve ni un poco afectada.
86
Estructura Para probar que todos estos cรกlculos son correctos, se ha decidido hacer una simulaciรณn de todo el conjunto estructural entero para visualizar cรณmo se comporta en una sola pieza. Malla
78 Malla estructura
87
Restricciones y fuerzas
79 Fuerzas y restricciones estructura
Todas las fuerzas y restricciones son las mismas que en las piezas por separado de los anteriores punto, inclusive las regiones de superficie donde incide la fuerza de las bases de cultivo. Totalmente restringido en el contacto con el suelo y una restricciĂłn en las extremidades para simular la continuaciĂłn de la lĂnea de bases. Siempre teniendo en cuenta el Plastic Mix como material de la estructura.
88
Cálculos
80 Cálculos estructura
Una vez hecho los cálculos en multi-pass 9 podemos observar que en la imagen superior, las fuerzas están muy bien repartidas por toda la pieza. El punto máximo de estrés está situado en el travesaño entre las patas, pero no se puede apreciar ya que se encuentra en el interior. Debido a que esta simulación se ha hecho entera de Plastic mix, en teoría estos travesaños romperían, pero como en realidad son de acero inoxidable, su límite elástico es mínimo de 207 MPa. En conclusión toda la estructura aguantaría perfectamente el peso provocado por las bases de cultivo con su respecto coeficiente de seguridad.
89
Desplazamiento
81 Desplazamiento estructura
En la estructura final, el desplazamiento más pronunciado vuelve a ser el de la barra central, con un desplazamiento de 0,01597 mm. Como vuelve a ser un desplazamiento tan pequeño no se tendrá en cuenta. En conclusión, podemos decir que esta estructura basada en perfiles de plástico reciclado, será la adecuada como sujeción para nuestras bases de cultivo.
90
Varillas Esta simulaciĂłn se ha llevado a cabo para investigar si a este conjunto de varillas le hacen falta un par de travesaĂąos para impedir que se doblen y cedan. Malla
82 Malla varillas
91
Restricciones y fuerzas
La varilla ha sido restringida por la parte inferior en todos los ejes, ya que va insertada en un taladrado de la estructura. Por la parte superior tambiĂŠn se han restringido las varillas en el eje Z ya ye un clipaje impide la separaciĂłn entre ella, es decir que las mantiene unidas. En cuanto a la fuerza, hemos aplicado la fuerza que podrĂan causar las perchas de entutorado de las tomateras, es decir unos 200 N en el eje Y, con un margen de seguridad.
83 Restricciones y fuerza varillas
92
Cálculos
84 Cálculos varillas
Una vez hecho los cálculos en multi-pass 9 podemos observar en la imagen superior, que el punto de Max Stress es de 143 MPa con lo cual aguanta perfectamente ya que el límite elástico mínimo del acero inoxidable es de 207 MPa.
93
85 Desplazamiento varillas
Finalmente podemos deducir que la implantación de un travesaño entre varillas sería una pérdida de material y dinero, que hoy en día no se puede perdonar, ya que el desplazamiento que deberían solucionar estos travesaños es de 8 mm. También podemos observar que el punto más crítico de desplazamiento es la parte central donde irán situadas las perchas de entutorado, que aunque solo se de 1,2 cm este desplazamiento es totalmente equivoco ya que las perchas no estarán centradas en la barra.
94
Renders
86 Instalaciรณn de neoUrban Shido bajo cubierta
95
87 Instalaciรณn neoUrban Shido bajo cubierta 2
96
88 Detalle clipaje sin tubo
89 Detalle clipaje con tubo
97
90 Detalle canal
91 Detalle desagĂźe
98
92 Detalle desagĂźe y canal
99
Colors and trim El color distintivo de neoUrban Shido es un blanco roto ya que recuerda a laboratorios futurísticos, muy limpios y agradables. Nosotros queremos dar esa sensación de pureza hacia el público, ya que a través de las cámaras solo verá las bases de cultivo blancas. Las patas serán del color negro que nos proporciona el material del que están hechas ya que el mismo material da un color negro mate bastante agradable a la vista. Las varillas y otros aceros serán del mismo color del material para evitar gastar más dinero en el proceso y para hacer que sean 100% reciclables.
93 Cool grey, Deep dark y steel rougher
100
Estudio ergonómico En este producto, la zona más afectada del cuerpo, es en el momento de recolecta, siembra y cuidado de las plantas ya que es casi el único momento de uso. La base de cultivo hace en total 40 cm de profundidad, lo cual según esta tabla, cualquier persona adulta podría acceder sin problema alguno.
94 Tabla antropométrica
101
Simulación de ergonomía
95 Altura máxima
96 Altura mínima
102
Uso del producto Instrucciones de montaje Estructura
Piezas de la estructura
103
Estado final
104
Primer paso
Unir con dos tornillos M5 las dos barras laterales a la barra central
105
Segundo paso
Atornillar las cuatro patas a las dos bases laterales
106
Tercer paso
Insertar los travesaĂąos entre las dos patas correspondientes
107
Ăšltimo paso
Asegurar los travesaĂąos con las tuercas de sombrerete hexagonal
108
Base de cultivo
Piezas de la base de cultivo
109
Estado final
110
Primer paso
Insertar todos los desagĂźes a presiĂłn, en la base de cultivo con su correspondiente goma
111
Segundo paso
Insertar los clipajes para la tuberĂa de riego en sus correspondientes colisos
112
Tercer paso
Colocar la tuberĂa de riego en los clipajes
113
Ăšltimo paso
Encajar la tapa sobre la base de cultivo
114
Conjunto base de cultivo Estado final
115
Primer paso
Encajar la base de cultivo a la estructura
116
Segundo paso
Atornillar la base de cultivo a la estructura en sus correspondientes orificios
117
Tercer paso
Encajar la tapa a la base de cultivo
118
Cuarto paso
Insertar las varillas de sujeciรณn de matas altas a la estructura
119
Ăšltimo paso
Encajar el clipaje a las varillas
120
Conjunto con tres bases de cultivo Estado final
121
Primer paso
Encajar la base de cultivo entre dos conjuntos base de cultivo, atornillarlos a la estructura y encajar la tapa a la base de cultivo.
122
Último paso
Insertar la tubería de recirculación en el desagüe, consiguiendo mínimo una inclinación de 1 grado hacia el depósito.
123
Conjunto esquinero Estado final
124
Ăšnico paso
Encajar la base de cultivo en un saliente a 90 grados de una estructura y a otra estructura en la posiciĂłn normal. Atornillar solo con dos tronillos la estructura de los 90 grados y con los tornillos correspondientes en la otra estructura. Finalmente encajar la tapa en la base de cultivo. La base esquinera no estarĂĄ capacitada para plantar matas altas.
125
El restaurante (Storyboard)
126
127
El comensal (Storyboard)
128
129
Recirculación del agua y sus nutrientes Las soluciones nutritivas para los cultivos hidropónicos se componen de los minerales en la fuente del agua y de los nutrientes añadidos con los fertilizantes. La elección de los fertilizantes y las cantidades que se debe usar de cada fertilizante dependen mucho del contenido inicial de la fuente del agua. Por lo tanto, es muy importante realizar un análisis químico de la fuente de agua, antes de preparar la solución nutritiva. Por ejemplo, la fuente del agua puede contener una concentración suficiente de calcio para la nutrición del cultivo. En tal caso, no deberá utilizar el nitrato de calcio. No es sólo porque está de más, sino también porque cualquier adición de calcio podría precipitar con otros elementos en la solución hidropónica, tales como el fósforo, o interferir con la absorción de otros. Además, la fuente del agua puede contener cantidades demasiado grandes de elementos nocivos, como el sodio, cloruro, fluoruro o exceso del boro. Como resultado, esta fuente de agua no sería apta para los cultivos hidropónicos. Los parámetros que deben ser determinados en el análisis del agua son: la CE (Conductividad Eléctrica), el pH, los niveles del calcio, magnesio, cloruro, sodio, azufre y bicarbonato.
130
Rangos comunes de nutrientes en la solución hidropónica Elemento
Formas Iónicas Absorbidas por la planta
Nitrógeno
Nitrato (NO3-), Amonio (NH4+)
Fósforo
H2PO4-, PO43-, HPO42-
Potasio
Potasio (K+)
Rango Común (ppm = mg/l) 100-250 30-50 100-300
Calcio
Calcium (Ca2+)
Magnesio
Magnesio (Mg2+)
Azufre
Sulfato (SO42-)
50-120
Hierro
Fe2+, Fe3+
1.0-3.0
Cobre
Cobre (Cu2+)
Manganeso
Manganeso (Mn2+)
0.5-1.0
Zinc
Zinc (Zn2+)
0.3-0.6
Molibdeno
Molybdato (MoO42-)
Boro
BO32-, B4O72-
Cloruro
Cloro (Cl-)
Sodio
80-140 30-70
0.08-0.2
0.04-0.08 0.2-0.5 <75 <50
131
Simulaciรณn de la recirculaciรณn de nutrientes
97 Recirculaciรณn de nutrientes simulada
132
Como bien se puede observar en el esquema de recirculación de nutrientes, el agua saldría directamente de la red e iría a para al “Dosatron” el cual se encargará de mezclar los nutrientes con el agua de riego. Esta agua seria distribuida por todo el sistema de riego y regaría a las plantas. Una vez regadas las plantas, el saco de cultivo expulsaría el agua sobrante a los canales de la base de cultivo y se iría por el desagüe donde un sistema de tuberías reconducirían toda esta agua a un pequeño deposito: Dentro de este depósito, encontraríamos un motor que se encargaría de esa recirculación de nutrientes que lo llevaría nuevamente al conducto inicial. Una vez en el conducto inicial, un sensor mediría la cantidad de nutrientes que estuviesen pasando en aquel instante y haría corregir la fórmula que se le deba añadir al agua de red, de esta manera siempre habrá la misma cantidad de nutrientes circulando por el sistema de riego.
98 Recirculación de nutrientes
133
Sistema de monitorización Como ya se ha comentado anteriormente, el sistema de monitorización se hará con un sistema de cables colgantes donde irá sujeta la cámara desplazándose de un lado a otro. Este sistema es más conocido popularmente como “Cable cam”. Nos permitirá desplazarnos adelante y atrás en una línea pero también obtendremos un movimiento de la cámara gracias a dos servomotores, es decir que podrá ser orientada hacia donde se quiera.
99 Cable cam
134
Simulaciรณn de la instalaciรณn de la cรกmara
100 Simulaciรณn Cable cam
135
Estudio económico El estudio económico se ha hecho para tener una idea aproximada de los costes que tendría llevar a cabo la producción de nuestro producto. Para hacer este estudio, se ha tenido en cuenta únicamente el coste de producción unitaria y el coste de producción para la venta a un restaurante, por lo tanto no viene incluido el coste del proyecto. Para hacer este estudio, se han tenido en cuenta los siguientes aspectos: • • •
Valoración del coste aproximado de los moldes. Contacto con proveedores para saber el precio de perfilaría y piezas. Costes de materiales según bases de datos.
Para acabar, se ha hecho un índice de valor y así representar el coste de cada una de las funciones presentadas para compararlas con su nivel de importancia.
101 Cantidad de bases para producir
136
Presupuesto de producciรณn unitaria Conjunto base
En este presupuesto, solo se contemplarรก la base y sus accesorios ya que nos permitirรก una mayor facilidad al calcular los siguientes costes propuestos, es decir el coste de la simulaciรณn en el restaurante y el coste del conjunto neoUrban Shido.
102 Conjunto base
137
Piezas, materiales y precio
103 Tabla presupuesto 1.1
En la anterior tabla se encuentran todas las piezas que se van a usar para montar el conjunto base, desde la pieza principal, la base de cultivo, hasta el desagüe. En cada una de ella se indica el material del que están hechas, el peso de la pieza, el coste al peso del material y su precio final. Todas estas piezas serán producidas por nosotros, de esta manera no hará falta acudir a ningún otro proveedor, excepto las varillas.
138
Proceso de fabricación y moldes
104 Tabla presupuesto 1.2
Esta tabla es la continuación de la tabla anterior y se debe seguir el mismo orden que tiene cada pieza en la tabla anterior. Se puede destacar de ella, los procesos de fabricación, sus costes, la cantidad de piezas fabricadas, el coste del molde y la repercusión que influye en ellos. Como podemos observar en la tabla, la base de cultivo se hará por rotomoldeo con un total de 3400 piezas. Las varillas serán compradas a un proveedor, así que no habrá que fabricar ningún tipo de molde, en cambio los dos clipajes compartirán molde de extrusión para abaratar costes. La última pieza, que es seguramente la más complicada, se producirá por inyección y el precio de su molde será de 5000€ aprox.
139
Mano de obra y total
105 Tabla presupuesto 1.3
Esta tabla sigue el mismo orden que las anteriores, pero en este caso nos muestra diferente mano de obra, operarios y moldistas. El moldista, aunque no se aprecie en la tabla, tardará unas 40 horas en hacer el molde de rotomoldeo para la base, en cambio para los demás moldes tardará un total de 10 horas. En total el conjunto de base costará 23,75 €.
140
Conjunto neoUrban Shido En este presupuesto, se contemplarรก el conjunto base y la estructura ya que nos permitirรก una mayor facilidad al calcular los siguientes costes propuestos, es decir el coste de la simulaciรณn en el restaurante.
106 Conjunto neoUrban Shido
141
Piezas, materiales y precio
107 Tabla presupuesto 1.1
En la anterior tabla se encuentran todas las piezas que se van a usar para montar el conjunto neoUrban Shido, desde la pieza principal, el conjunto base, pasando por la estructura, hasta los insertos de expansiรณn. En cada una de ella se indica el material del que estรกn hechas, el peso de la pieza, el coste al peso del material y su precio final.
142
Proceso de fabricación y moldes
108 Tabla presupuesto 1.2
Esta tabla es la continuación de la tabla anterior y se debe seguir el mismo orden que tiene cada pieza en la tabla anterior. Se puede destacar de ella, los procesos de fabricación, sus costes, la cantidad de piezas fabricadas, el coste del molde y la repercusión que influye en ellos. Pero debido a que todas estas piezas son compradas a proveedores no se puede destacar nada en especial de la tabla simplemente la cantidad perfiles y travesaños que se van a pedir.
143
Mano de obra y total
109 Tabla presupuesto 1.3
Esta tabla sigue el mismo orden que las anteriores, pero en este caso nos muestra diferente mano de obra, operarios y moldistas. Finalmente el coste del conjunto neoUrban Shido es de 40,77€, aunque no se haya añadido ni PVP ni IVA, cosa que en la simulación del presupuesto para el restaurante, añadiremos.
144
Presupuesto de simulación en el restaurante Este presupuesto pertenece a un restaurante con una capacidad de 100m2 de instalación en la azotea que sería lo equivalente a 68 bases de cultivo.
110 Instalación 36m2 TOP
145
Presupuesto
111 Tabla presupuesto 3.1
En esta tabla podemos observar todos los materiales que incluyen toda la instalaciรณn para el restaurante, los neoUrban Shido, las cรกmaras, el sistema de riego y su instalaciรณn. Los sacos de cultivo no vienen incluidos, ya que se ha pensado que como hay tanta variedad de sacos y van a tenerlos que cambiar cada cierto tiempo, eso ya era cosa del restaurante asegurarse un proveedor fijo o un lugar donde abastecerse de ellos.
146
Coste final Finalmente el coste de una instalación de 100m2 de neoUrban Shido es de 5766,94€.
neoUrban Shido 100m IVA PVP (Orientativo)
2
21% 1.5
Total 5766,94 € 1211.06 € 10467 €
Finalmente una instalación de 100m2 de neoUrban Shido le va a costar al restaurante unos 10467€, aun así con un PVP bastante bajo.
147
Concusiones Conclusiones de mercado Según el mercado actual que se analizó anteriormente durante el segundo trimestre del año 2013, se han conseguido muchas diferencias sobre el producto actual ya que no existe ningún producto en el mercado parecido al desarrollado en este proyecto. Se han eliminado los diferentes problemas hallados en los productos actuales como por ejemplo el uso de tierra o la excesiva manipulación del huerto y se ha podido esconder la parte más sucia del cultivo, dejando a la vista solo el género. Por otra banda este concepto, este universo creado alrededor del neoUrban Shido es algo innovador y que puede tener bastante potencial en el futuro gracias a las modas alimenticias creadas estos últimos años, ya no solo por los alimentos orgánicos o locales, sino también porque la industria de la restauración está creciendo a pasos gigantescos en nuestra sociedad.
Funciones Cultivar frutas y hortalizas Monitorización en directo del huerto Respetuoso con el medio Huerto orgánico Cómodo de cultivar Uso intuitivo (huerto/aplicación) Resistente a la humedad o agua Cultivo automatizado Fácil limpieza Monomaterial
Sí Sí Sí Según usuario Sí No/Sí Sí Sí Sí Sí
148
Adaptable a sistemas de riego comerciales Adaptado para sacos de cultivo Huerto ecológico Cultivo de especies extranjeras Inoxidable Sistema hidropónico Modular Sistema de cultivo oculto De uso fácil Colores limpios y puros Formas orgánicas Futurístico Fabricación por rotomoldeo Uso de Plastic Mix Consumo de poca energia Uso de Plastic Mix Consumo del menor material Fabricación factible Pocas piezas distintas Piezas sencillas Proveedores cercanos Optimización del espacio en el transporte del producto Distancias cortas de reparto Poco peso Mayor capacidad de transporte Ventas locales, nacionales o de un x kilometraje Montaje cómodo Manual de montaje u operario
Sí Sí Según usuario Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
149
Uso de pocas herramientas Optimización del espacio Modularidad entre bases de cultivo Posiciones angulares diferentes para personalizar la disposición Adaptación para sacos de cultivo Perforación sencilla de los sacos (plantación y desagüe) Adaptación para el sistema de riego comercial Comodidad para la siembra Uso de sacos de cultivo ecológicos Productos de fertirrigación ecológicos Sulfatos ecológicos Posibilidad de siembra de diferentes productos Sistema acondicionador de temperatura Riego automático Sistema autómata con sensores de humedad Sistema de video vigilancia o personal del restaurante Sujeciones guías para el crecimiento de plantas altas Espacio entre plantas Expulsión directa del agua sobrante o sistema de tuberías Invernadero Sistema de riego Acceso a la azotea Sistemas escondidos Muestra del huerto pública Muestra del huerto privada Selección del producto Altura adecuada para plantas altas
Sí Sí Sí Sí Sí No Sí Sí Según usuario Según usuario Según usuario Sí No Sí No Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí No Sí No Sí
150
Altura adecuada para plantas bajas Herramientas y protecciones Estudio de altura Base alta para una buena limpieza Rincones redondeados Sin zonas escondidas o profundas
Sí No Sí Sí Sí Sí
La gran mayoría de funciones han sido cumplidas excepto la de un uso intuitivo ya que el montaje del neoUrban Shido es bastante complicado. Es por eso que en nuestro presupuesto de la instalación en el restaurante, se ha añadido un montador. Eso no quiere decir que deje de ser fácil de usar ya que una vez el montador de la empresa se encargue de explicar cómo funciona el neoUrban Shido, el cliente sabrá hacerlo funcionar perfectamente. Además viene un manual de montaje junto el producto. Que el huerto sea ecológico y orgánico solo depende del cliente al que sea instalado el neoUrban Shido, ya que el mismo decidirá de cómo hacerse cargo del huerto.
151
Propuesta formal En el diseño, la pieza que presenta más complicación en el momento de fabricación, es la base de cultivo. Esta pieza estará fabricada por rotomoldeo y el problema de este proceso es que no se puede asegurar 100% el grosor de la pieza, lo cual nos hace padecer ya que los radios interiores pueden variar y esto puede provocar que no quepan los desagües en los canales de la base de cultivo. Aun así el diseño del producto es bastante acertado y satisface el grado estético que se había requerido.
Conclusiones financieras Viendo el precio final de la instalación para un restaurante nos hemos dado cuenta que subía más por los complementos externos que van a ser usados para el funcionamiento de este concepto. Aun así, es producto viene a ser para restaurantes muy exclusivos que se pueden permitir perfectamente este precio de venta al público.
152
Agradecimientos
José F. López Aguilar Raúl García Noelia Ventura David Matanzas Joel González Erik Rigola Mario Calleja
Tutor de Elisava Tutor de Vertical Farming Apoyo moral y asesoramiento Asesoramiento Asesoramiento Asesoramiento Maqueta
153
Bibliografía [1] DB-City, «DB-City,» 2013. [En línea]. Available: http://es.db-city.com/Estados-Unidos--Nueva-York--New-York--Nueva-York. [2] DB-City, «DB-City,» 2013. [En línea]. Available: http://es.db-city.com/Estados-Unidos--Nebraska--Gage--Virginia. [3] BELLVIPLAS, S.L., «Bricomed Garden Products,» [En línea]. Available: http://www.bricomed.es/inicio. [4] Hortalia, S.L., «Horts,» [En línea]. Available: http://hortalia.net/. [5] Minigarden, «Mini-garden,» 2005. [En línea]. Available: http://www.mini-garden.com/default.asp?lingua=en. [6] FOREST-STYLE, «Le bois embellit votre jardin,» 2012. [En línea]. Available: http://www.forest-style.com/. [7] Potato Pot, «Sell,» [En línea]. Available: http://www.potatopot.com. [8] Herstera Garden, S.L., «Garden,» [En línea]. Available: http://www.hersteragarden.com/. [9] Verde es vida, «Jardinera de cartón reciclado,» [En línea]. Available: http://www.verdeesvida.es/novedades/_5/ una_jardinera_de_carton_reciclado_para_el_balcon_56. [10] TARPUNA INICIATIVES SOSTENIBLES, «HortUrbà,» [En línea]. Available: http://www.horturba.com/castellano/index.php. [11] EcoFilms Australia, «Vertical Gardens,» 17 06 2012. [En línea]. Available: http://www.ecofilms.com.au/vertical-gardens/. [Último acceso: 27 02 2013]. [12] Ecofilms Australia, «Aquaponics as art,» 10 06 2012. [En línea]. Available: http://www.ecofilms.com.au/aquaponics-as-art/. [13] G. Lanton, Dirección, Permaculture SOILS. [Película]. 2010.
154
[14] A. Scarponi, Eliooo, ConceptualDevices, 2012. [15] Conceptual devices, «Malthus1,» 2007. [En línea]. Available: http://www.conceptualdevices.com/2011/06/ malthus-a-meal-a-day-or-how-i-learned-to-stop-worrying -about-the-food-and-love-the-population-bomb/. [16] MatWeb, LLC, «Online material information resource,» 1996. [En línea]. Available: http://www.matweb.com/. [Último acceso: 06 2013]. [17] Granta design, Ces selector, 2000. [18] Valjean, «Ecologiablog,» 10 2 2009. [En línea]. Available: http://www.ecologiablog.com/post/554/rascacielos-quecaptura-co2-y-lo-convierte-en-oxigeno. [Último acceso: 13 5 2013]. [19] L. Silvano, «Arboles artificiales,» 21 2 2011. [En línea]. Available: http://ambientaliqual.blogspot.com.es/2011/02/ sistemas-para-secuestrar-co2-arboles.html. [Último acceso: 13 5 2013]. [20] D. Sanz, «Arboles artificiales,» 18 2 2011. [En línea]. Available: http://climaticocambio.com/arboles-artificiales-paraatrapar-el-co2-de-las-ciudades/. [Último acceso: 13 5 2013]. [21] S. Roca, «tutiempo,» [En línea]. Available: http://www.tutiempo.net/silvia_larocca/Temas/Clima.htm. [Último acceso: 23 02 2013]. [22] D. Rivas Torres, «BIOLOGIA Y PARTES DE LAS PLANTAS,» [En línea]. Available: http://www.cobachsonora.net/materiales/s4/biologia2/b5/ translocacion_1.pdf. [Último acceso: 23 02 2013]. [23] RioMoros, «Elagricultoreficiente,» [En línea]. Available: http://elagricultoreficiente.blogspot.com.es/. [Último acceso: 23 02 2013]. [24] E. T. E. P. C. Pablo Esparza, «Cultivo de plantas en invernadero,» 01 06 2010. [En línea]. Available: http://www.slideshare.net/pabloesparza/cultivo-de -plantas-en-invernadero. [Último acceso: 23 02 2013].
155
[25] D. Martinez Bou, «Las plantas,» 2011. [En línea]. Available: http://www.botanical-online.com/lasplantas.htm. [Último acceso: 23 02 2013]. [26] M. Cagliani, «Sustentator,» 26 8 2009. [En línea]. Available: http://sustentator.com/blog-es/blog/2009/08/26/ reciclando-el-agua-de-la-ducha-con-plantas/. [Último acceso: 13 5 2013]. [27] Alejo, «horticultura,» [En línea]. Available: http://www.horticultura.tv/el-huerto-ornamental/. [Último acceso: 23 02 2013]. [28] J. M. Molina Ruiz, «La página de la vida,» 2000. [En línea]. Available: http://www.proyectopv.org. [29] Web-calendar, «webcalendar,» [En línea]. Available: http://www.web-calendar.org/es/sun. [Último acceso: 23 02 2013]. [30] Librosvivos, «Temasclave,» [En línea]. Available: http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1084. [Último acceso: 23 02 2013]. [31] Gencat, «Sostenibilitat,» [En línea]. Available: http://www.gencat.net:8000/oicqa/owa/ b01.validar?estacio=BI&contaminant=99&dades=1. [Último acceso: 23 02 2013]. [32] Pindstrup Mosebrug SAE, «Pindstrup,» 2005. [En línea]. Available: http://www.pindstrup.es/maxikap.htm. [33] Gencat, «Manual de un huerto urbano,» 2011. [En línea]. Available: http://www20.gencat.cat/docs/DAR/AL_Alimentacio/AL01_PAE/ 08_Publicacions_material_referencia/Fitxers_estatics/ Manual_Huerto_urbano_Ecologico_Madrid.pdf. [Último acceso: 23 02 2013]. [34] Diputación de medioambien de alicante, «Manual de huertos,» [En línea]. Available: http://medioambiente.ladipu.com/publicaciones/manual_huertos.pdf. [Último acceso: 23 02 2013]. [35] Infoagro Systems, S.L., «infogram,» 1997. [En línea]. Available:
156
http://www.infoagro.com/industria_auxiliar/tipo_sustratos2.htm. [Último acceso: 23 02 2013]. [36] TECNOLOGIA AGROURBANA MINORISA, S.L., «Hortalia,» [En línea]. Available: http://www.hortalia.net/comprar.php?id=9. [37] Blog, Telegrow, «Growlandia,» [En línea]. Available: http://es.growlandia.com/noticias/laboratorio/ como-crear-un-cultivo-de-guerrilla-eficiente.html. [Último acceso: 23 02 2013]. [38] Agencia estatal de meteorologia, «El tiempo: Barcelona,» 2005. [En línea]. Available: http://www.aemet.es/es/eltiempo/prediccion/municipios/ barcelona-id08019. [Último acceso: 25 02 2013]. [39] Balcon, un huerto en él, «ecosdeltajo,» [En línea]. Available: http://www.ecosdeltajo.org/descargas/recursos/ fd28capitulo_9_un_huerto_en_el_balcon_iv_las_hortalizas.pdf. [Último acceso: 23 02 2013]. [40] Digebis, SL, «Digebis,» [En línea]. Available: http://www.digebis.com/jardineria-jardin-huerto-vertical-minigarden. [41] Ecocasas, «Como hacer un huerto de plantas aromaticas y medicinales,» 2011. [En línea]. Available: http://ecocosas.com/agroecologia/huerto-aromaticas-medicinales/. [Último acceso: 23 02 2013]. [42] Centro de estudios agrarios, «ceachile,» 2010. [En línea]. Available: http://www.ceachile.cl/bosquenativo/conceptos.htm. [Último acceso: 23 02 2013].
157
Índice de ilustraciones 1. Producto 1 ......................................................................................................................................................... 8 2. Producto 2 ......................................................................................................................................................... 8 3. Producto 3 ......................................................................................................................................................... 9 4.Producto 4 .......................................................................................................................................................... 9 5. Producto 5 ....................................................................................................................................................... 10 6. Producto 6 ....................................................................................................................................................... 10 7. Producto 7 ....................................................................................................................................................... 11 8. Producto 8 ....................................................................................................................................................... 11 9. DIY 1 ................................................................................................................................................................ 14 10. DIY 2 .............................................................................................................................................................. 15 11. DIY 3 .............................................................................................................................................................. 16 12. DIY 4 .............................................................................................................................................................. 16 13. DIY 5 .............................................................................................................................................................. 17 14 Sección del sistema 1 ...................................................................................................................................... 34 15 Esq.1 ............................................................................................................................................................... 35 16 Esq.2 ............................................................................................................................................................... 35 17 Farm esquinero ............................................................................................................................................... 36 18 Cajón de substrato .......................................................................................................................................... 37 19 Sección del cajón............................................................................................................................................. 37 20 Cajón para el saco de cultivo ........................................................................................................................... 38 21 Producto con tapa embellecedora................................................................................................................... 39 22 Sistema de riego ............................................................................................................................................. 39 23 Base y sección ................................................................................................................................................. 40 24 Inserción de bases ........................................................................................................................................... 41 25 Riego .............................................................................................................................................................. 42 26 Desagüe.......................................................................................................................................................... 43 27 Planta Sistema 1 ............................................................................................................................................. 44 28 Sistema 2 ........................................................................................................................................................ 45 29 Cable cam ....................................................................................................................................................... 46 30 Cable cam GoPro ............................................................................................................................................ 46 31 neoUrban Shido .............................................................................................................................................. 56 32 nUS ................................................................................................................................................................. 57 33 Estructura nUS ................................................................................................................................................ 58 34 Barra central nUS............................................................................................................................................ 59 35 Sección barra central ...................................................................................................................................... 59
158
36 Barra lateral nUS ............................................................................................................................................ 60 37 Sección barra lateral ....................................................................................................................................... 60 38 Pata nUS ......................................................................................................................................................... 61 39 Sección pata ................................................................................................................................................... 61 40 Base nUS......................................................................................................................................................... 62 41 Base rotomoldeo............................................................................................................................................. 63 42 Corte de tapa .................................................................................................................................................. 63 43 Sección de corte .............................................................................................................................................. 64 44 Medidas troquelado........................................................................................................................................ 65 45 Perspectiva del canal ...................................................................................................................................... 65 46 Medidas troquelado 2 ..................................................................................................................................... 66 47 Medidas troquelado 3 ..................................................................................................................................... 67 48 Encaje ............................................................................................................................................................. 68 49 Encaje patas ................................................................................................................................................... 68 50 Medidas tapa.................................................................................................................................................. 69 51 Tipos de oberturas .......................................................................................................................................... 69 52 Situación de los clipajes .................................................................................................................................. 70 53 Medidas clipaje ............................................................................................................................................... 70 54 Esquema de movimiento del agua .................................................................................................................. 71 55 Medidas desagüe ............................................................................................................................................ 71 56 Sujeción de matas altas .................................................................................................................................. 72 57 Medidas varillas .............................................................................................................................................. 73 58 Clipaje de las varillas ....................................................................................................................................... 74 59 Medidas clipaje ............................................................................................................................................... 74 60 Tornillo M5 ..................................................................................................................................................... 75 61 Inserto de expansión ....................................................................................................................................... 75 62 Medidas travesaño ......................................................................................................................................... 76 63 Tuerca de sombrerete hexagonal .................................................................................................................... 76 64 Medidas sombrerete hexagonal ...................................................................................................................... 76 65 Esquema de fuerza total ................................................................................................................................. 77 66 Malla pata ...................................................................................................................................................... 78 67 Restricciones eje Z ........................................................................................................................................... 78 68 Restricciones eje X .......................................................................................................................................... 79 69 Restricciones eje Y ........................................................................................................................................... 79 70 Fuerzas pata ................................................................................................................................................... 80 71 Simulación pata .............................................................................................................................................. 81 72 Deformación pata ........................................................................................................................................... 82 73 Malla barras ................................................................................................................................................... 83
159
74 Restricciones barras ........................................................................................................................................ 83 75 Fuerzas barras ................................................................................................................................................ 84 76 Cálculos barras ............................................................................................................................................... 85 77 Detalles del Max Stress ................................................................................................................................... 85 78 Malla estructura ............................................................................................................................................. 87 79 Fuerzas y restricciones estructura ................................................................................................................... 88 80 Cálculos estructura ......................................................................................................................................... 89 81 Desplazamiento estructura ............................................................................................................................. 90 82 Malla varillas .................................................................................................................................................. 91 83 Restricciones y fuerza varillas.......................................................................................................................... 92 84 Cálculos varillas .............................................................................................................................................. 93 85 Desplazamiento varillas .................................................................................................................................. 94 86 Instalación de neoUrban Shido bajo cubierta .................................................................................................. 95 87 Instalación neoUrban Shido bajo cubierta 2 .................................................................................................... 96 90 Detalle clipaje sin tubo .................................................................................................................................... 97 91 Detalle clipaje con tubo................................................................................................................................... 97 92 Detalle canal ................................................................................................................................................... 98 93 Detalle desagüe .............................................................................................................................................. 98 94 Detalle desagüe y canal .................................................................................................................................. 99 95 Cool grey, Deep dark y steel rougher ............................................................................................................. 100 96 Tabla antropométrica ................................................................................................................................... 101 97 Altura máxima .............................................................................................................................................. 102 98 Altura mínima ............................................................................................................................................... 102 99 Recirculación de nutrientes simulada ............................................................................................................ 132 100 Recirculación de nutrientes ......................................................................................................................... 133 101 Cable cam ................................................................................................................................................... 134 102 Simulación Cable cam ................................................................................................................................. 135 103 Cantidad de bases para producir ................................................................................................................. 136 104 Conjunto base ............................................................................................................................................. 137 105 Tabla presupuesto 1.1 ................................................................................................................................. 138 106 Tabla presupuesto 1.2 ................................................................................................................................. 139 107 Tabla presupuesto 1.3 ................................................................................................................................. 140 108 Conjunto neoUrban Shido ........................................................................................................................... 141 109 Tabla presupuesto 1.1 ................................................................................................................................. 142 110 Tabla presupuesto 1.2 ................................................................................................................................. 143 111 Tabla presupuesto 1.3 ................................................................................................................................. 144 112 Instalación 36m2 TOP .................................................................................................................................. 145 113 Tabla presupuesto 3.1 ................................................................................................................................. 146
160
neoUrban Shido 161