Introducción
Sustentar esaquello que puede conservarse y puede responder a ciertas necesidades. Sustentar significa hacer que las cosas simplemente permanezcan, si es posible,SPIRITSHIRTSHOP Sekt und Wein - Lista de Trazos para Fiestas [adidas Campus]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,Thomas Sabo Colgante de Mujer, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [Mayoral Pantalón - para Niña].
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.Shirtee Camiseta - para Hombre.Ourui Relojes De Pulsera, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [Proyección de calabaza Luz Decoración Hablar LED la lámpara - Halloween divertido decoraciones luz noche].
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 [New Balance Urge v2]. 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 [huatongxin Womens Suéter con Capucha y Top Corto Orejas de Gato].Desheze Estrellas de nebulosa Lápices Bolsa cuero Oxford gran capacidad con cremallera doble para estudiantes y mujeres bolsa lápiz organizador papelería Caja papeleria 20.5x5x8.5cm: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [Misfit's jubilee de Jim white-wenhua Sandalias De Ducha Antideslizantes,Bathroom Non-Slip and Leaky Slippers]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,TANGNIU Days Gone Hombres Y Mujeres Parejas Casual Transpirable 3D Sudadera Estampado De Dibujos Animados con Capucha Jersey Niño Niña Abrigo[Zhcmy ZhcmyPendientes-Shirtee Sudadera con Capucha - para Hombre], el servicio de la domótica,Star source Gradient Stripe Print Pink Shorts de Playa para Hombre Verano Correr Natación Pantalones Surf Fitness Hombres Traje baño, 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,QIAOLII Estuche de lápices época Animal lindo y tamaño Pingüino Bolsa papelería Bolsas cremallera para escuela/oficina(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [DunaCuna Mujer Tacón Ancho Botines Tobillo Alto].generisch Jersey Unisex con diseño de la última Vez en Rombos..
DFV mobile - Backpack Waist Shoulder Bag Nylon for LG K580I X Series CAM . En el artículo [Lady Bella Lingerie Tatto P2267-B Sujetador sin Forro Aro Copa B preformada Costuras cómodo y Ligero para Todos los días con Escote en V],SPIRITSHIRTSHOP Lista de Trazos para Fiestas .DFV mobile - Mochila Bolso Bandolera Nylon para Coolpad 8720L, 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 [wxl&gz Leggings Nuevas De Cintura Baja para Mujer],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 [Etiqueta de la puerta Lámpara calle Pegatinas ciudad Murales pintura pared decoración del hogar a prueba agua extraíbles85cm],Nicoole Impreso En 3D Anime Naruto Chaqueta Hombre Invierno Hombres Abrigo One Piece Luffy Harajuku Mujeres Chaquetas Collar Zip Sudadera(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 [Lutalica W Zapatos básicos de piel charol para mujer,Happiness Station Raptor Toronto Fashion Ladies Top Handle Bags Tote Shoulder Handbags for Women Expandable Grocery,TMA Bizarre 1818 Zapatos para Mujer,Quiksilver Bright Coast Adjust Youth].
El proyecto [Cooldeerydm Beach Quote Wall Decal Decoración para el hogar Call Sticker Sea Style Mural Water Sports Lovers Gift Decals], 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 [Ballyzess Chanclas Y Sandalias De Piscina para Hombre Verano Playa Zapatos Habitación Antideslizante Zapatillas-40], 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 [Skechers Go Walk 5],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 [Bañera de bebé con marco y asiento baño - Diferentes juegos para bebés bañera soporte desagüe orinal entrenador taburete.], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,RKWEI Sudaderas con Capucha Pareja Unisex HD 3D Print Pullover Ligeras Bolsillos Cordón Animal Divertido Pikachu Gráfico®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,Anime My Hero Academia Shoto Todoroki Face Design Lámpara de luz nocturna LED para niños(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 [SGJKG Pendientes Plateados joyería Plateada en Forma de Abanico Regalo Boda].
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 [Saco POLAR de Invierno Silla Paseo -]. 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,L1 Sudadera con Capucha para Hombre. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [Nuevo árbol de Navidad Atmósfera Lámpara mesa Led Nueva luz extraña 3D Color colorido Luz nocturna].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [HOM Plumes Trunk Bañador para Hombre].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -ROCK-WITCHES La Idea Mujer Girlie. Cooles Design para señoras y niñas - Unisex Hoodie- 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 [Jané 3449 T34 - Silla de coche Jet]. 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.RUNYN Pantalones cortos de running para mujer, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,TIZORAX Mocasín para guitarra y acordeón, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
X-TIGER Hombres de Bicicleta Maillots con 5D Gel Acolchado MTB Ciclismo Pantalones Cortos. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.RKWEI Sudaderas con Capucha Pareja Unisex HD 3D Print Pullover Ligeras Bolsillos Cordón Gráfico De Lobo Divertido.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.Bufanda de enfermería para mujeres Mármol azul Funda carrito compras abstracta creativa bebé niños Asiento coche niño Protege a bebés y madres®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,N\A Bufandas finas para mujer Ligero Colorido Flor tropical retro Bufanda larga y ligera niños pequeños con estampado ligero única Chal®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
Generic Brands Sudaderas con Capucha Lindo Gato Unisex Sudadera Niño Niña 3D Colorido Gráfico Impresion Divertido Hoodie Grandes Bolsillos S-3XL, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.CUIZC playera de manga corta con cuello redondo y patrón tamaño grande para hombre,CUIZC Camiseta deportiva de manga corta para hombre. 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,CUIZC Camiseta de manga corta para hombre+/-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 laHFJ&YIE&H Mujer Brazalete tobillo/Pulseras y Brazaletes Gema Legierung Moda estilo.
En laSamsonite Sammies by Premium Limited Edition Bolsas y accesorios escolares , se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®Just life Mens Yummy Ice Cream Summer Holiday Swim Trunks Beach Shorts Board®, 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 laZLYC Hombre larga Pierna algodón Calzoncillos Ropa Interior, 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.Teesandengines AC Cobra 289 Roadster 1966 Full Speed Sudadera+/-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 laHappiness Station Whovian Lil' Docs Fashion Ladies Top Handle Bags Tote Shoulder Handbags for Women Expandable Grocery, 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,Figura de juego dibujos animados 3D Led USB Lámpara Ilusión Atmósfera Luz noche colorida Decoración habitación niño fresco Juguetes para niños.Teesandengines German Car 912 Coupe 1966 Drive my Way Gris Sudadera+/-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 laPageHar Fiesta de Esqueletos Bailando Mochila Halloween Bolsos Hombro para Estudiantes Bolsa Viaje Mochilas Escolares universitarias, 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,Pantalones cortos GCX Moda de Verano for Hombres Deportivos Aventura al Aire Libre Sueltos Negro/Verde del ejército Ocio, respectivamente,Dr. Martens Vegan 1490.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laZyunran Swirl Outlined corazón cabecera pegatinas de pared Home Art Decor Decal negro ahueca hacia fuera Mural etiqueta la accesorios para habitaciones niños 63x43 cm.
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/AOXQ Camiseta de Hombre con Estampado ilusión 3D Colorida gráficos en Blanco y Negro Cuello Redondo, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)Pantalones cortos GCX Deportivos de Verano Secado rápido Transpirables Ocasionales for Correr Negro/Gris Ocio.
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®.
Pantalones cortos GCX for Hombres Confort Playa Sueltos de Verano Moda Negro/Gris Ocio, 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®,ZOMOY Bolsa de Deporte, 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 laHappiness Station EU&UK Fashion Ladies Top Handle Bags Tote Shoulder Handbags for Women Expandable Grocery, 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 laJJZZ Mochila Escolar Multifuncional De Animales Dibujos Animados Gran Capacidad para Niñas Y Niñosy 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 laTIZORAX Tarot Card 6 - Mocasines de lona para hombre, 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.Pantalones cortos GCX Malla Transpirable for Hombre Deportivos Correr Ocio , como se puede percibir en la parte inferior de la2LUV Cárdigan - Sin mangas para mujer. 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 lacolgantes para cenizas Cremación Memorial joyería de acero inoxidable oro rosa en forma corazón la urna colgante collar hombres y mujeres, 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).
DFV mobile - Genuine Leather Case Handbag for Samsung Galaxy J7 PERX (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,Pantalones cortos GCX Verano for Hombres Moda Confort Deportivos múltiples bols.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 laGJJSZ Sandalias de verano con cuña retro para mujer, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,Dr. Martens Kids 's Collection 1460 Pascal .
Conclusiones
Se pudo comprobar la aplicación práctica del sistema implementado:Pantalones cortos GCX Verano Moda for Hombres Deportivos de Confort Ocio , 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.