Una caja de control para exterior con Arduino o ESP32 aguanta la intemperie cuando cumple cuatro condiciones. La primera es una envolvente con el grado de protección IP adecuado, IP65 como mínimo si recibe lluvia. Las demás son entradas de cable por prensaestopas en la cara inferior, una gestión activa de la condensación y del calor solar, y una separación física entre potencia y señal. Las cajas acrílicas para Arduino UNO R3 que abundan en los marketplaces no protegen del agua: sirven para el banco de trabajo, nunca para una fachada o un poste.
En la misma guía: Instalaciones domóticas y ahorro energético · Gestor de potencia y medida de energía eléctrica con Arduino
Elegir la envolvente: grado IP, material y tamaño
Elija una caja estanca IP65 con tapa atornillada y junta perimetral. Dimensiónela pensando en el cableado y en un módulo adicional, no solo en la placa. El grado de protección IP lo define la norma IEC 60529. La primera cifra indica la protección contra la entrada de polvo y la segunda, contra el agua. Si la ficha dice «resistente a la intemperie» sin código IP, descártela.
| Material | Sol directo | Calor | Uso recomendado |
|---|---|---|---|
| ABS estándar | Amarillea y se vuelve quebradizo | Aguanta bien | Bajo cubierta |
| ASA | Estable frente a UV | Deflexión térmica 85 °C | Pleno sol, impresora cerrada |
| PETG estándar | Pierde color y resistencia | Se deforma antes que el ASA | Interior |
| PETG resistente UV | Estabilidad UV | Deflexión térmica 62 °C | Exterior en colores claros |
| PLA | No apto | Se ablanda hacia 55 a 60 °C | Descartar |
Una caja impresa en 3D con ASA o PETG no es estanca por sí sola. Imprima 4 perímetros o más, seque el filamento antes de imprimir y añada una junta de TPU o de goma en la tapa.
IP65 o IP67 según la ubicación de la caja
Use IP65 en pared protegida o bajo alero. Pase a IP67 si la caja puede quedar sumergida temporalmente, por ejemplo en una arqueta, a ras de suelo o en una zona con charcos. El 6 garantiza estanqueidad total al polvo, el 5 protege frente a chorros de agua y el 7 frente a inmersión temporal. Cualquier grado deja de valer en cuanto una entrada queda mal cerrada.
Entradas de cable: prensaestopas, juntas y conectores
Todas las entradas van por la cara inferior, con un prensaestopas por cable del mismo grado IP que la caja. Un taladro en la cara superior anula el IP65, por buena que sea la envolvente.
- Rango de apriete: elija cada prensaestopas según el diámetro exterior real del cable. Solo sella con cable de sección redonda, nunca con mangueras planas ni con cables Dupont.
- Lazo de goteo: haga que el cable baje por debajo de la entrada antes de subir hacia ella, para que el agua gotee antes de llegar al prensaestopas.
- Agujeros sobrantes: ciérrelos con tapones ciegos roscados, no con cinta.
- Junta de tapa: compruebe que asienta en todo el perímetro y apriete los tornillos en cruz.
- Sensores desmontables: use conectores circulares con grado IP declarado.
La silicona no sustituye a un prensaestopas, porque se despega con los ciclos térmicos.
Alimentación y separación entre potencia y señal
Alimente la electrónica con una fuente de alimentación de corriente continua para carril DIN y aleje los 230 V de la zona de señal, o mejor, llévelos a una caja distinta. Todo circuito de red exige protección magnetotérmica y diferencial aguas arriba. Su conexión debe hacerla un instalador cualificado conforme al Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
Un módulo de relés de 5 V habitual declara cargas de hasta 10 A por canal, con contactos COM, NO y NC. Ese dato describe el contacto, no la placa. Las pistas, las bornas y las distancias entre la parte de 230 V y los pines de control no están pensadas para humedad ni polvo. Compruebe también el disparo: los módulos se activan por nivel alto o por nivel bajo, y su compatibilidad con los 3,3 V lógicos de un ESP32 depende del modelo.
Para el cableado de señal y alimentación, tienda canaletas separadas, haga los cruces a 90° y use par trenzado o cable apantallado en los sensores largos. En las obras que acompaño, las interferencias de señal aparecen casi siempre donde el cable de un sensor comparte tramo con la alimentación de un motor, como en el control de persianas con relés.
Condensación, calor solar y ventilación controlada
Una caja estanca no evita la condensación dentro de la caja: la agrava. De noche, el aire interior se enfría, se contrae y aspira humedad por cualquier microfuga. Al amanecer, ese vapor se condensa en la cara interna de la tapa y gotea sobre la placa.
- Membrana de ventilación con grado IP declarado, montada en la cara inferior: equilibra la presión y deja salir vapor sin dejar entrar agua líquida.
- Bolsa desecante de gel de sílice con indicador de color, que se sustituye al saturarse.
- Barniz de protección sobre la placa en ambientes costeros o muy húmedos.
El calor es el otro enemigo. Una caja oscura al sol acumula en su interior bastante más temperatura que el ambiente. A eso se suma el calor del ESP32 funcionando las 24 horas, de la fuente y de las bobinas de los relés. Compare esa suma con el rango de funcionamiento de la hoja de datos del módulo concreto, no solo del chip. Elija una caja gris claro o blanca, oriéntela al norte o bajo alero y saque la fuente si puede. Publique la temperatura interna por MQTT para su monitorización remota. Coloque el sensor ambiental fuera o en un compartimento separado, porque dentro mediría el calor acumulado.
Montaje interior y fijación en exterior
Atornille el carril DIN a la placa de montaje de la caja, nunca a la pared a través del fondo. Lleve cada conexión de campo a bloques de terminales: los cables Dupont se sueltan con las vibraciones y la oxidación. Ordene por capas: la potencia arriba, el controlador en el centro y las bornas de señal abajo, junto a los prensaestopas. Para la fijación, use las orejetas o soportes externos de la caja. En poste, recurra a abrazaderas de acero inoxidable. La caja va siempre en vertical, con las entradas hacia abajo. Las placas, relés y fuentes en formato DIN se repasan en la guía para comprar Arduino para domótica.
Lista de verificación antes de cerrar la caja:
- Junta limpia, sin pellizcos y bien asentada.
- Prensaestopas apretados y tapones ciegos en los agujeros sobrantes.
- Bornas de 230 V con tapa y separadas de la electrónica.
- Membrana de ventilación instalada y desecante nuevo dentro.
- Cables sujetos con bridas, sin tensión sobre las bornas.
- Prueba de funcionamiento completa con la tapa puesta, para comprobar la cobertura WiFi a través de la envolvente.
FAQ
¿Qué grado IP necesita una caja con Arduino instalada a la intemperie?
IP65 basta en pared o poste con exposición a lluvia y polvo. Elija IP67 si la caja puede quedar sumergida temporalmente, como en arquetas o a ras de suelo. En entornos industriales se toma IP55 como base, pero en una instalación doméstica sin mantenimiento conviene la estanqueidad total al polvo. El grado solo se mantiene si los prensaestopas y la junta de la tapa están bien montados.
¿Sirve una caja impresa en 3D para un proyecto Arduino en exterior?
Sí, si se imprime en ASA o en PETG resistente a UV, nunca en PLA ni en PETG estándar. El ASA tolera mejor el sol directo gracias a sus 85 °C de deflexión térmica. Use cuatro perímetros o más, filamento seco y una junta de TPU en la tapa. Revise la caja una vez al año para detectar grietas o entrada de humedad.