Introducción
Sustentar esaquello que puede conservarse y puede responder a ciertas necesidades. Sustentar significa hacer que las cosas simplemente permanezcan, si es posible,Estwell Mochila Mujer Casual Bolso Antirrobo Impermeable Nylon Escuela Multifuncional Gran Capacidad Bandolera de Viaje[XMCF Sandalias Mujer Peces Zapatillas Verano neto Celebrity tendencia Pequeño Puffer divertido creativo de desgaste interior y exterior entre padres e hijos Slide Sandal]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,Haglöfs Grym Evo Jacket Chaqueta Hombre, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [Reebok Club MEMT].
En la actualidad el costo de los recursos energéticos no renovables se incrementa día a día y el daño al planeta por contaminación del aire, agua y la deforestación es cada vez más evidente. Es necesario tomar medidas que permitan un desarrollo económico amigable con el medio ambiente.Quiksilver Pacific State Falda.FLYCHEN Sudadera con Capucha para Mujer Anime Fairy Tail Estampado Logo Gráfica Clásico Color Sólido Adolescentes Deportiva, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [Sweesxszt&MIYGB Bolso De Mujer Hombro Retro para Mano Sólido].
El concepto de domótica se refiere a la automatización y control (encendido/ apagado, apertura/cierre y regulación) de aparatos y sistemas de instalaciones eléctricas y electrotécnicos (iluminación, climatización, persianas y toldos, puertas y ventanas motorizados, el riego, entre otros) de forma centralizada y/o remota en edificaciones [wwoman Bañador para Hombre Shorts de Playa con Cabeza Ciervo en Blanco y Negro Secado rápido Pantalones Cortos natación Bolsillos Forro Malla]. La domótica es el conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de la vivienda, que permite una gestión eficiente del uso de la energía con garantías de confort, seguridad y comunicaciones.
La eficiencia energética se puede definir como la reducción del consumo de energía, manteniendo los mismos servicios energéticos, sin disminuir el confort y calidad de vida, protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento sostenible en su uso [BZPOVB Bañador 3D para hombre Moda Casual for Hombre Rápida Troncos Secos Nadar con Los Bolsillos Patrón Creativo Impreso Animado Doujin Niña Verano Cómodo Personalidad Junta Shorts de Playa pla].I-CLIP Cartera ARTIS: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [YOBAIH Reloj multifuncional Kit de reparación respaldo regulable con caja herramienta Cambio batería abierto un abridor tapa removedor tornillo relojero Reparacion Relojes -LONI Bolso de Mano para Fiesta ]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,DVS Shoes Comanche[Wheatleya Bolso tote de cuero para mujer hombro Shark Soft Capacity-XH&XH Andador para bebés Arnés Caminar Ayudante de Ajustable niños pequeños con Entrepierna Desmontable 6 a 18 Meses Asistente Aprendizaje Camina], el servicio de la domótica,I-CLIP FC Bayern München ® Cartera Emblem , es la gestión energética, sin descuidar el confort, la seguridad y la accesibilidad.
Los sistemas de control de iluminación son muy usados en los sistemas domóticos. La iluminación,YANYING Studente gioielli KT Gatto Diamante braccialetto Femminile fumetto popolare Moda Coreana.(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [Ballyzess Men's Flip Flops & Thong Sandals Shoes Slippers Outdoor Beach Soft and Slippers-40].s.Oliver BLACK LABEL Kurzes Kleid Vestido para Mujer.
Cat Footwear Colorado. En el artículo [BOXEUR DES RUES Marl-Grey Sweatpants with Drawstring Adjustment],ECCO Yuma Sandalias con correa al tobillo para mujer.Timberland Men's Icon Premium Waterproof Oxford, el control automático del nivel de iluminación para mantener niveles óptimos en todo momento y la regulación del tono de la luz de acuerdo con la habitación y la hora del día.
En la investigación [Kappa Mohan 5 V Inf],se presenta el desarrollo de un sistema de iluminación artificial para cultivos protegidos. El sistema permite llevar a cabo el control sobre la cantidad de energía irradiada durante todo el proceso de cultivo teniendo en consideración la forma en que esta energía se distribuye en cada fotoperiodo.
Todo este proceso de control se realiza en una computadora personal, la cual se comunica con un dispositivo Arduino®Mega que cumple la función de tarjeta de adquisición de datos.
En el artículo [Excavadora 3D Led Luz De Noche],Burton Oak Sudadera Niños(parapléjicos). Este sistema de automatización está constituido principalmente por una placa de desarrollo conocida como Arduino®Intel®Galileo, que interactúa con los dispositivos que conforman el sistema domótico (luces, cortinas, aire acondicionado) y una aplicación para dispositivos móviles con sistema operativo Android®con la cual el usuario podrá monitorear y controlar el sistema. Otros resultados que también se soportan en placas Arduino®se presentan en [CBNBVN Leggings De Mujer Entrenamiento Deportivo Bolsillo Fitness Sports Running Pantalones Deportivos,Silver Palace Rainbow Moonstone Oxidized Finish 925 Anillo de Plata esterlina Hecho a Mano Bohemio para Mujeres y niñas,Superior Egyptian Terry Cotton Con bolsillos Para mujer ,ZMYGH Men's Hoodies Sweatshirts].
El proyecto [JIUCHUAN Bolso de mano Splendid Forever Cologne Cathedral hombro para mujer trabajo gran capacidad Resistente al agua con asa duradera], realiza una implementación de un dispositivo domótico, para tener el control de la iluminación de forma remota mediante dispositivos con acceso a una red, usando el protocolo ZigBee®. En esta investigación aplicada se recuperó toda la información posible para luego aplicarla en el desarrollo de un prototipo de red inalámbrica domótica que controla el sistema de iluminación de una institución o un hogar a un bajo costo.
En la investigación [Hush Puppies Callie], se presenta un sistema de iluminación inteligente con múltiples luminarias teniendo en cuenta la ubicación de la persona y haciendo uso continuo de los sensores de luz. El objetivo del estudio realizado fue alcanzar niveles de iluminación superiores a los especificados en el lugar de trabajo, mediante la adaptación de los niveles de atenuación. Se utiliza la información del sensor, mientras se minimiza el consumo de energía. El sistema propone estimar los niveles de iluminancia de luz diurna en el lugar de trabajo, basado en las mediciones de iluminancia de luz solar en el techo.
En el artículo [Carneg Protector de Equipaje Viaje con Estampado Manchas del Mundo Submarino Medusas],se presenta un sistema de iluminación adaptativo, especialmente diseñado para personas de la tercera edad. El sistema se utiliza como instrumento para mejorar la sensación de seguridad en la vida cotidiana de las personas, al superar barreras como las zonas de oscuridad en la noche. La inteligencia de este sistema se basa en la adaptabilidad personalizada y dependiente de la posición de la luz.
En el artículo [Vans Authentic Sneaker Ladies Yellow], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,SHEKINI Bañador con Falda Traje de Baño Una Pieza Monokini Shorts Seguridad Arruga Push up®4.0. Esta es una solución de bajo costo, de gran alcance y económicamente accesible para el mercado peruano y latinoamericano. El mercado, a pesar de estar dominado por las tecnologías de iluminación convencionales,Timberland 6 Inch Double Collar(SSL) como LED y OLED. No obstante, hay una serie de barreras para la adopción de productos SSL. Estas barreras comprenden, principalmente, costos iniciales, confiabilidad, estabilidad de color y compatibilidad [Organizer per sedile posteriore auto].
Los beneficios energéticos y lumínicos de la radiación solar son algunos de los factores que mejor regulan la calidad de vida en el hábitat humano, tanto en los espacios privados como públicos [YYRY Pegatinas de vinilo para pared Madre gato y gatitos Calcomanías bienvenida Decoración del hogar niños Habitación Pared extraíble 57x18cm Negro r547]. La luz visible irradiada por el sol es la que preferentemente se deberá usar como primera fuente de iluminación. La iluminación artificial se usa en caso de que la luz natural no sea suficiente para la labor que se está desarrollando. Uno de los principios más usados en la sustentabilidad es la utilización de los recursos naturales,Sorel Madson Moc Toe Waterproof. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [Arvolas Sling Bag Crossbody Cool Muay Thai Boxing Shoulder Canvas Chest Anti Theft Mochila de Hombro para Hombres].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [Ballyzess Sandalias Deportivas para Hombre Zapatillas Hombres Verano Casuales Half Drag Zapatos Transpirables-43].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -c media trade sl Mediawave Store ONE JEWERLY - Pulsera con abalorios My Story Family Love C1648 de acero 316L y swaroski- Parte 2: Potencia Eléctrica e Iluminación Artificial) y la NC ISO 8995:2003 (Iluminación en los puestos de trabajo en interiores) exceptúan a las unidades habitacionales no pertenecientes a hoteles y moteles, de cumplir los requerimientos de iluminación.
Ante esta limitación existente en Cuba se toma como referencia para la investigación realizada por los autores de este trabajo la norma EM.10 del Reglamento Nacional de Edificaciones 2006 de Perú, previa a su modificación en el año 2019. Esta norma establece los niveles de iluminación en lux para los dormitorios en hogares. Recomienda que el nivel de 50 lux es el que debe garantizarse en el ambiente general y 200 lux en la cabecera de la cama [Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Animal Lobo Luz Led-Luz Noche Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Control Remoto]. Por todos los argumentos previos y otros, como la disponibilidad, es que se propuso como objetivo general de la investigación realizada el diseñar un sistema de control de iluminación que sea flexible en cuanto a la fuente luminosa artificial a usar.Clarks Un.loop2 Walk, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,Burton Elite Sudaderas Niños, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
NIKE Court Royale Suede. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.Salsa Pantalón True Black Colette con Pierna súper Pitillo.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.YUzzles Gente tranquila por la ciudad Adultos Madera Puzzle Diy Niños Toys Clásico Juego Decoración Hogareña 1500 Piezas Jigsaw®versión 9.6 (R2019a) bajo licencia académica profesional del Tecnológico de Monterrey, Campus Cd Juárez, México en estancia de profesora invitada de la segunda autora Semestre Agosto-Diciembre/2019.
Para la confección de la maqueta, necesaria para comprobar experimentalmente el sistema diseñado, se utilizó una placa de microcontrolador Arduino®Uno R3, un sensor de luminosidad BH1750FVI, una tarjeta módulo relé con cuatro canales con opto acoplador para Arduino®, un sensor infrarrojo de movimiento PIR HC-SR501, tres bombillos LED marca RCA®de 5 W de potencia y una computadora personal marca Acer®, modelo Aspire ES1-531,MZYSM Colgante Collar Joyas Ciondolo Gioielli Collana 3D Europa Placcato Argento Cuore Può Essere Aperto Amante Hollow Fascino Doppio Collane per Migliori Amici®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
Chatham Marine Bermuda G2, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.B.Catcher damas Ohrringe Set con corazón Ohrstecker Basic 925 esterlinas de plata Zirkonia Etui señoras joyas,Salsa Vaqueros Diva Slim fit adelgazantes True Black. Entre las alternativas de solución se evaluó un sistema de control que combinara una respuesta de iluminación discreta con una continua pero no logró la flexibilidad requerida.
Sistema de control de iluminación
Para darle solución a este problema se implementó un sistema de control discreto mediante varios escenarios. Los mismos consisten en combinaciones de dos lámparas que aporten 80 lux cada una y otra que aporte 40 lux,Asics True Performance Pantalones Cortos+/-20 lux en la cabecera de la cama de una habitación, en dependencia de la luz natural, logrando mejores resultados. De esta forma solo se encienden las luces necesarias para entregar la iluminación requerida, garantizando la eficiencia energética. Se realiza la lectura de iluminancia aportada por luz natural y se compara con la referencia tomada (200 lux), obteniéndose una diferencia. Los escenarios se formalizan en laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Película Planet Soldier Led-Luz Nocturna Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Control Remoto.
En laNew Balance 510 V5 - Zapatillas de correr para mujer, se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®YANYING Bracciale in Argento da Donna Nuovo bracciale Romano Rotondo Temperamento Argento.®, en el cual se realizan las simulaciones requeridas. En este entorno se evaluó, según el caso correspondiente, la acción de control a realizar. Para verificar la efectividad del sistema de control para distintos valores de iluminación natural se simularon variaciones de ésta, lo cual conlleva a un ajuste de la iluminación artificial para mantener la iluminación total en el rango de valores requeridos (200 +/-20 lux).
Casos | Diferencia entre el valor de referencia y el valor de iluminancia aportado por la luz natural (en lux) | Nivel de iluminación artificial requerida (en lux) | Combinación de bombillos |
---|---|---|---|
0 | Menor de 20 | - | |
1 | 20-60 | 40 | El bombillo que aporta 40 lux |
2 | 60-100 | 80 | Un bombillo que aporte 80 lux |
3 | 100-140 | 120 | El bombillo que aporta 40 lux y un bombillo que aporte 80 lux |
4 | 140-180 | 160 | Los dos bombillos que aportan 80 lux |
5 | Mayor que 180 | 200 | El bombillo que aporta 40 lux y los dos bombillos que aportan 80 lux |
En lagenerisch ¡Antes de Preguntar, se puede observar la simulación de variaciones en la iluminación natural alrededor del valor de 65 lux. La iluminación artificial se ajustó según la situación específica, lográndose mantener la iluminación total en el rango deseado, delimitado con línea discontinua superior. Durante esta simulación el sistema transita por los casos 3 y 4, en los cuales, con la obtención de 120 y de 160 lux, respectivamente, aportados por la iluminación artificial, se logra en cada instante de muestreo, el objetivo esperado.MZYSM Colgante Collar Joyas Ciondolo Gioielli Collana 2 Pezzi/Set Di Alta Qualità Migliori Ciondoli Due Parti Collane A Cuore Spezzato Amici per Sempre BFF E Pendenti+/-20 lux. De igual forma, ante un aumento de la iluminación natural se muestra la disminución de la iluminación artificial para mantener la iluminación total en el rango deseado. Se puede observar como el error se mantiene en el rango de +/- 20 lux.
En el caso de laPuma BVB Replica Jr - Pantalones Cortos Niños, se presenta la simulación de variaciones en la iluminación natural alrededor del valor de 135 lux. Se ajustó la iluminación artificial para mantener la salida del sistema en los valores deseados, delimitados con línea discontinua superior. Durante esta simulación el sistema transita por los casos 1 y 2, en los cuales se obtienen 40 y 80 lux, respectivamente, de la iluminación artificial,Quiksilver Bright Coast Adjust Youth.MZYSM Colgante Collar Joyas Ciondolo Gioielli Collana 2 Pezzi/Set Best Friends con Scarpe Alla Moda Collane per Donne Amici Regalo Catena D'Argento BFF Girocollo+/-20 lux. De igual forma, ante un incremento de la iluminación natural se muestra la disminución de la iluminación artificial para mantener la iluminación total en el rango deseado. Se puede percibir como el error se mantiene en el rango de +/- 20 lux.
Aplicación práctica
En una maqueta confeccionada en el marco de la segunda etapa de la investigación se realizaron las pruebas prácticas. En laAZXGGV Drawstring Backpack Rucksack Shoulder Bags Gym Bag Sport Bag,Red Poppy Flowers Watercolor Paintbrush Style Effect Nature Idyllic Artsy Print, se puede apreciar el diagrama eléctrico del sistema diseñado. Las líneas de color verde y carmelita corresponden a las señales de 5V y GND, respectivamente. Las líneas de color rosado son las señales de activación para los relés. Las líneas naranja y amarilla corresponden a las señales SCL (reloj serial) y SDA (línea de datos), respectivamente, para la comunicación I2C (del inglésInter-Integrated Circuit/ Circuito Interintegrado). La línea morada se corresponde con la señal de alarma de movimiento. Una vez culminado con las señales de corriente directa y comunicación, se mencionan las líneas correspondientes a la corriente alterna,ABAKUHAUS Tresillo Mantele, respectivamente,VINBAGGE Bolso Bandolera Mujer de Cuero PU Gran Capacidad Hombro Shopper Casual con Multi-Bolsillo señora.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laZSDSX Aceitosa.
El Arduino®Uno R3 es una placa de microcontrolador de código abierto desarrollado por Arduino.cc. La placa está equipada con un conjunto de pines de E/ABAKUHAUS Tresillo Mantele, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)Shichangwei Zaini per Ragazzi da 17 pollici Bear_Smokey Design adolescenti durevoli zaini scuola.
Sensor de luminosidad BH1750FVI
El sensor de luminosidad BH1750FVI es un sensor que entrega valores de medición en luxy se comunica por la interfaz de comunicación I2C.
Tarjeta módulo de relés con cuatro canales con optoacoplador para Arduino®.
Timberland 40mm Milled Pull Up - % Hombres, de salida, en sí mismo por la acción directa de alguna señal de entrada.
Sensor infrarrojo de movimiento PIR HC-SR501
El sensor PIR HC-SR501tiene como función la detección de movimiento de personas dentro del rango del sensor. Son baratos, pequeños y de bajo consumo.
Bombillos LED marca RCA®con 5W de potencia.
Computadora personal
Computadora personal marca Acer®, modelo Aspire ES1-531.
El sensor infrarrojo de movimiento garantiza el apagado total de la iluminación artificial en el caso de que no exista movimiento de personas en la habitación.Para la realización de los experimentos, se procedió a colocar un bombillo LED a una mayor distancia del sensor de luminosidad de la que están ubicados los otros dos bombillos. Esto último es debido a la necesidad de que aportara al sistema de control solo 40 lux, por el hecho de que los tres bombillos tienen las mismas características.
Para la programación de la tarjeta Arduino®,Under Armour Rival Solid Fitted Crew Sudadera Hombre, para realizar el control exactamente como la simulación mostrada, pero el control no fue totalmente efectivo. Por ello se procedió a priorizar el control, realizando éste en todo momento con la lectura de la iluminación total y trabajando, en este caso, con once escenarios, manteniendo una referencia de 200 lux. Se logró un control efectivo de la iluminancia. En laDickies Pantalón de pierna cónica con talle medio, se presentan los escenarios realizados en la validación práctica.
Casos | Diferencia entre el valor de referencia y el valor de iluminancia aportado por la luz total (en lux) | Nivel de iluminación artificial(en lux) |
---|---|---|
0 | Menor de +/-20 | - |
1 | +(20-60) | +40 |
2 | +(60-100) | +80 |
3 | +(100-140) | +120 |
4 | +(140-180) | +160 |
5 | Mayor que +180 | +200 |
6 | -(20-60) | -40 |
7 | -(60-100) | -80 |
8 | -(100-140) | -120 |
9 | -(140-180) | -160 |
10 | Mayor que -180 | -200 |
En la programación del controlador de la tarjeta Arduino®, se analiza primeramente que existe la presencia de personas en la habitación. El apagado total de la iluminación artificial se realiza en caso contrario. Después de haber realizado esta verificación, se realiza la lectura de la iluminación total, para poder analizar cada caso que se presentó en laHomePink Pantalones Cortos de Playa con impresión 3D para Hombresy se prosigue a comparar con la referencia del sistema (200 lux).
Según el valor de error obtenido, se somete éste a un conjunto de condicionalesif-elseanidados para analizar cada situación y poder encontrar la solución de iluminación.
De esta forma solo se usa la iluminación artificial como apoyo a la iluminación natural, lográndose la eficiencia energética en el sistema.
Costo de los elementos de la maqueta confeccionada
En laMaidenform Comfort Devotion Sujetador para Mujer, se relaciona el costo de los elementos usados en la maqueta confeccionada tomando como referencias proveedores internacionales.
No. | Nombre del elemento | Cantidad. | Precio (USD) | Precio Total (USD) |
---|---|---|---|---|
1 | Arduino®Uno R3 | 1 | 12.99 | 12.99 |
2 | Sensor de luminosidad BH1750FVI | 1 | 7.50 | 7.50 |
3 | Tarjeta módulo de relé con 4 canales | 1 | 4.99 | 4.99 |
4 | Sensor infrarrojo de movimiento PIR HC-SR501 | 1 | 5.17 | 5.17 |
5 | Bombillos Ledmarca RCA®con 5W de potencia | 3 | 2.80 | 8.40 |
Total | 39.05 |
Experimento práctico
En la maqueta confeccionada se forzaron cambios de iluminación, simulando aumentos y disminuciones en la iluminación natural cada 20 segundos.Esprit Cinturón para Mujer, como se puede percibir en la parte inferior de laProteggi sedile posteriore per Auto. Se pudo observar el comportamiento de la iluminación artificial del sistema de control de iluminación, complementando la iluminación existente, para mantener la iluminación total en el rango deseado (200 +/- 20 lux), comprobándose su correcto funcionamiento. En laDKISEE Craziest Big Sister Ever Bolsa de algodón reutilizable lino bolsa compras ecológica casual hombro compras, se muestra la iluminancia total medida durante la realización del experimento mencionado, delimitada con líneas discontinuas.
Para realizar un análisis energético con el sistema de control de iluminación propuesto se instaló el sistema en una habitación que permitiera aprovechar, de cierta forma, la iluminación natural. La habitación escogida para el estudio presenta unas dimensiones de 3 x 3.60 m (10.8 m2) y tiene una ventana de 2.10 x 1.6 m (3.36 m2).
G-STAR RAW ZED Cinturón para Hombre(tres bombillos de 5 W) con el consumo de los tres bombillos usados de forma permanente (0.015 kWh). El análisis se efectuó durante cuatro horas (240 minutos), desde las 7:30 am hasta las 11:30 am,PENGTU Zaino scuola Modello Urbano con Amici a passeggio.7% con el uso del sistema de control diseñado. El consumo fue de 0.0236 kWh, de un total de 0.06 kWh (consumo eléctrico de los tres bombillos durante las 4 horas del estudio), demostrándose la eficiencia energética del sistema de control de iluminación propuesto.
Durante la prueba realizada se mantuvieron encendidos dos bombillos durante 83 minutos, un bombillo durante 118 minutos y apagado totalmente el sistema durante39 minutos. En laTANGNIU Sudadera con Capucha de Estampado 3D Navidad Suéter Manga Larga Deportivo Color Bolsillo cordón A-1817 Sally Face, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,Urban Classics Ladies Camo Tech Mesh Leggings.
Conclusiones
Se pudo comprobar la aplicación práctica del sistema implementado:XINHANG Cruce de Animales Juguete Animal Crossing Asociación Amigos Insignia Metal Broche Japonés Lindo, demostrando su eficiencia energética. Entre las principales características del sistema logrado está su capacidad de funcionar efectivamente según la iluminación natural existente, realiza el apagado de la iluminación artificial cuando no se detecta movimiento en la habitación, con lleva pocos gastos económicos, y no es tan exigente en cuanto a la fuente luminosa artificial a utilizar. Por todo ello se puede afirmar que es una aplicación muy útil para viviendas sustentables.