Design of an Arduino based digital psychrometric device

Aims: In this study an Arduino based simple and cost-effective psychrometrics device was developed to determine psychrometrics properties of moist air and gather long-term data to be used for automation devices or other engineering designs related to environmental control systems. Methods and Results: The device employs Arduino microcontroller card. This card has a cheap and high capacity microprocessor that can easily integrate different sensors. The device includes a temperature/relative humidity sensor and a digital barometric sensor. The measured temperature/ relative humidity and elevation are recorded by connecting to a remote database server through the Internet at the desired time intervals. All other pscyhrometrics properties are calculated within the database. Conclusions: A device that costs 1,044.37 TL ($ 183.22) was developed. The design procedure and performance of the device is discussed in this study. Significance and Impact of the Study: Considering the importance of gathering psychrometrics data in environmental control of agricultural production buildings, we concluded that the device which was developed might provide a native, easy to use and cost-effective method.

Arduino tabanlı dijital psikrometre tasarımı

Amaç: Bu çalışmada, nemli havanın psikrometrik özelliklerini belirlemek ve otomasyon cihazları veya çevre kontrol sistemleri ile ilgili diğer mühendislik tasarımları için uzun vadeli veriler toplamak amacıyla Arduino tabanlı basit ve uygun maliyetli bir psikrometri cihazı geliştirilmiştir. Yöntemler ve Bulgular: Cihazda Arduino mikrodenetleyici kartı kullanılmıştır. Bu kart, farklı sensörleri kolayca entegre edebilen ucuz ve yüksek kapasiteli bir mikroişlemciye sahiptir. Cihaz, bir sıcaklık / bağıl nem sensörü ve bir dijital barometrik sensör içermektedir. Ölçülen sıcaklık / bağıl nem ve yükseklik, istenen zaman aralıklarında internet üzerinden uzak bir veritabanı sunucusuna bağlanarak kaydedilebilmektedir. Diğer tüm psikrometrik özellikler, veritabanında hesaplanmaktadır. Genel Yorum: Geliştirilen cihazın toplam maliyeti 1,044.37 TL (183.22 $) olmuştur. Bu çalışmada cihazın tasarım prosedürü ve performansı tartışılmıştır. Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Tarımsal üretim binalarının çevresel kontrolünde psikrometri verilerinin toplanmasının önemini göz önüne alarak, geliştirilen cihazın yerli, kullanımı kolay ve uygun maliyetli bir yöntem sağlayabileceği sonucuna varılmıştır.

PDF

___

Albright LD (1990) Environment Control for Animals and Plants. ASAE Textbook, Technical Publications, St. Joseph Michigan, USA.

Anonymous (2019) İnt-El International Elektronik Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi. Retrieved August 25, 2019, from https://www.direnc.net/

ASHRAE (2001) Fundamentals. American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE).

Bell IH, Lemmon EW, Harvey AH (2018) Algorithms for the calculation of psychrometric properties from multi-fluid Helmholtz-energy-explicit models. International Journal of Refrigeration 87(2018): 26– 38.

Lindley JA, Whitaker JH (1996) Agricultural Buildings and Structures. ASAE. St. Joseph, Michigan.

Nelson HF, Sauer HJ (2002) Formulation of hightemperature properties for moist Air, HVAC&R Research 8(3): 311–334.

Olgun M (2016) Tarımsal Yapılar. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No:1577, Ders Kitabı, Ankara (In Turkish).

Schultz BG , van Vugt FT (2016) Tap Arduino: An Arduino microcontroller for low-latency auditory feedback in sensorimotor synchronization experiments. Behav. Res. 48:1591–1607.

Stull R (2011) Wet-bulb temperature from relative humidity and air temperature. J. Appl. Meteorol. Clim. 50(11): 2267–2269.

Varacha P, Mastorakis N, Jasek R, Pospisilik M, Chramcov B, Samek D (2012) Technical devices for supervising of a household via interned based on Arduino microcontroller. Advances in Applied Information Science,. ISBN: 978–1–61804–113–5 2012: 252–257.

Vitt R, Weber L, Zollitsch W, Hörtenhuber SJ, Baumgartner J, Niebuhr K, Piringer M, Anders I, Andre K, Hennig-Pauka I, Schönhart M, Schauberger G (2017) Modelled performance of energy saving air treatment devices to mitigate heat stress for confined livestock buildings in Central Europe. Biosystems Engineering 164: 85-97.