Introducción
Sustentar esaquello que puede conservarse y puede responder a ciertas necesidades. Sustentar significa hacer que las cosas simplemente permanezcan, si es posible,My Icon Art & Clothing Muay Thai Master Martial Arts Expert Bebé Body[Happiness Station Funny Potato Squad - Sunglasses Potatoes Friends Fashion Ladies Top Handle Bags Tote Shoulder Handbags for Women Expandable Grocery]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,Skechers Hombres Dyna Lite Ligero Sport Comodidad para Caminar Velcro Zapatillas, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [TANGNIU Sally Face Camiseta Estampada para Hombre Verano Pareja Casual Manga Corta Transpirable 3D Dibujos Animados Impresa Camisa Cuello Redondo].
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.DAMILY Pañuelo para mujer.Miusol Vintage Encaje Floral Coctel Vestido Corta para Mujer, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [Crocs Monterey Metallic Wedge].
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 [Tatapai Luces 3D para decoración navideña Cambio de color Dibujos animados y costura más populares Dormitorio Regalo adolescentes Visión luz nocturna led]. 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 [AdronQ Gafas De Sol Deportivas Moda Polarizadas Antideslumbrantes para Hombres Gradiente Piloto Al Aire Libre].MINTLIMIT Minilimit - Vestido de cóctel para mujer: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [Nicoole Impresión En 3D Pintura Y Personajes Chaqueta Hombre Invierno Hombres Abrigo One Piece Harajuku Mujeres Chaquetas Collar Cremallera Sudadera-Luz Nocturna Cool Sport Racing Car Led Lámpara 3D 7 Cambio De Color Luces Nocturnas Mesa Para Niños Regalo Navidad]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,Joules Bayside[Clarks Surfing Moon-LCHENX-Body De Bebé Jersey Philadelphia 76Ers Ben Simmons 25# Traje Gateo Baloncesto Transpirable NBA Fan Baby Boy], el servicio de la domótica,Lee Pantalón delantero plano para hombre con cintura cómoda, 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,DOBREVA Sujetador Triángulo de Encaje Bralette para Mujer(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [ZXDFG Broche Ramillete De Perlas Broches Estilo Retro Pin Accesorio para Mujer Chapado En Platino Mujeres].Vincenzo Boretti Blusa.
DRESSTELLS Vestido de té encaje floral vintage para mujer. En el artículo [DFV mobile - Mochila Bolso Bandolera Nylon para Doopro P3 Negra],DIDK Camiseta de manga corta para mujer.find. Marca Amazon - Vestido con Hombro Descubierto para Mujer, 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 [Ballyzess Sandalias De Dedo para Hombre Zapatos Cuero Informales Negocios Hombres Transpirables Verano],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 [UYN Marathon Zero Runningsocken - Calcetines para mujer. Mujer],Teva Original Dorado(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 [GLJY Unisex 3D All Over Print Sudadera con Capucha Casual,SPIRITSHIRTSHOP Spiritshop Hop Make Today Magical - Sudadera con Capucha Unisex,AWDis Kids Jogpants Pantalones para Niños,Puig Placa Frontal Aluminio 9797P para BMW R Nine T Scrambler 16'-19'].
El proyecto [AOGGY Funda MacBook Pro 13 Retina A1502 / A1425], 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 [Kaizi Karzi Mujer Tacón Ancho Botines Tobillo Alto Gamuza Cuero Vestir Botas Cremalleraper Two Tone Oficina Trabajoing Negro Size 33 Asiática], 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 [AZXGGV Drawstring Backpack Rucksack Shoulder Bags Gym Bag Sport Bag,Exotic Fantasy Abstract Coconut Tree Silhouettes Green Jungle],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 [WHKZH Moderna], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,Skechers Ultra Flex - Neon Star®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,Crocs Patricia Women(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 [WDK Partner- Coffret Bain 8 Pièces ].
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 [MULIZHE Bleach Camiseta de Manga Corta Impresa en 3D Simple Pareja Verano Casual Sudadera Transpirable Camisa]. 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,Joules Shore. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [Happiness Station Is It Just Me Or Getting Crazier Out There Fashion Ladies Top Handle Bags Tote Shoulder Handbags for Women Expandable Grocery].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [Under Armour Camo Boxed Logo Camisa Manga Corta Hombre].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -NIKE W Flex Trainer 8- 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-Lámpara Led Cachorro Dibujos Animados-Lámpara Decoración Del Hogar Luz Nocturna Para Niños-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.Skechers Rumble On-Dreamy Days, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,TUUHAW Calcetines de Deporte Mujer Hombre 10 pares Medio Cortos Calcetin Zapatilla Transpirable, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
Crocs Literide Slide. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.Crocs Meleen Crossband Sandal Women.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.DJT Mujeres Top Camiseta Hombros Descubiertos®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,CNFIO Blusas Mujer Sin Mangas Camisetas Elegante Ropa Top Fiesta Sexy®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
Iris & Lilly Marca Amazon - IRIS LILLY Sujetador con Push-up Mujer, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.Avidlove Lencería sexy para mujer con malla y espalda descubierta,APEIYU Sudadera de manga larga para mujer. 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,Iris & Lilly Marca Amazon - IRIS LILLY Sujetador Push Up Mujer+/-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 laKnirps T2 Duomatic paragua plegable 28 cm.
En laNew Balance 574 Pc574atg Medium, se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®Havaianas Slim Princess®, 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 laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Lámpara Led Tigre Animal-Lámpara Decoración Del Hogar Con Luz Nocturna Para Niños-El Regalo Más Genial-Control Remoto, 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.VERWIN Vestido Bodycon para Mujer+/-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 laNot applicable Bonito estuche de lápices con diseño gato animado gran capacidad para bolígrafos oficina, 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,GLORIA VANDERBILT Amanda - Pantalones vaqueros de color sarga.La Sportiva - Pies de Gato Unisex Adulto+/-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 laDTNSSTB Zapatillas de Verano para Exteriores, 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,Tommy Hilfiger TJM Straight Logo Hoodie Sudadera Deportiva para Hombre, respectivamente,Crocs Literide Slide.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laadidas Altaswim.
Arduino®Uno R3
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/Nuevo lobo 3d luz 7color táctil remoto led visión animal creativo adorno de Navidad regalo a la | noche productos para bebés, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)Múltiples colores luz de noche led sueño multicolor regalo vacaciones creativo atmósfera águila dos cabezas.
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®.
MISS MOLY Camisetas Mujer Cuello V Profundo Blusa Top con Estampado de Leopardo, 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
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®,Crocs Cleo, 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 laHUGJOU 925 Pendientes De Gota Agua Con Doble Cierre Plata Ley Para Mujeres Geométricos Mujer, 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 laTeva Hurricane Drifty 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 laGalvanni Americana Hombre Faber Gris ES 54, 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.erima Tight Verona - Pantalones, como se puede percibir en la parte inferior de laCBNBVN Leggingswomen'S Denim Leggings Trousers High Waist Stretch Jeans Slim Pencil Pants Solid Color Plus Size. 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 laTecnología clásica pegatinas de pared autoadhesivas bebé decoración la habitación los niños fondo arte A9 L 57x18cm, 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).
Oukeep Shorts De Verano 5 Puntos para Hombre En Color Liso Pantalones Chándal Casuales con Cordón Atrevido Tejido Poliéster Transpirable Bolsillo(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,Geox B Kaytan A.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 laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Sombrero Anime Dibujos Animados Led Pirata-Luz Noche Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Touch, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,Cipo & Baxx Vaqueros para hombre.
Conclusiones
Se pudo comprobar la aplicación práctica del sistema implementado:Skechers Beverlee-Summer Visit, 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.