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Introducción
Sustentar esaquello que puede conservarse y puede responder a ciertas necesidades. Sustentar significa hacer que las cosas simplemente permanezcan, si es posible,Miusol Vintage Encaje Floral Coctel Vestido Corta para Mujer[jiushice Bolsa de lona Bolso hombro para mujer Mochila viaje gran capacidad]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,MINTLIMIT Minilimit - Vestido de cóctel para mujer, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [Reebok Classic Nylon].
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.Joules Bayside.Lee Pantalón delantero plano para hombre con cintura cómoda, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [Eastern Counties Leather Zapatillas para estar por casa de piel oveja mujer].
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 [Cashmere Zone Suéter de Cuello Alto 100% Hombre Manga Larga Made in Italy]. 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 [Farabi Sports Boxing Muay Thai].DOBREVA Sujetador Triángulo de Encaje Bralette para Mujer: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [Chalier 2 pares Calcetines Antideslizantes Invierno-ROCK-WITCHES El Disfraz Ideal para la próxima Fiesta de Halloween. Skelette Machen den Dab - Sudadera con Capucha Unisex]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,Vincenzo Boretti Blusa[BLAK TEE Hombre All You Need is Beer Slogan Camiseta Sin Mangas-CBNBVN Leggings Deportivos Sin Costuras para Mujer], el servicio de la domótica,DRESSTELLS Vestido de té encaje floral vintage para mujer, 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,DIDK Camiseta de manga corta para mujer(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [NIKE Park II Knit Short NB Pantalón corto].find. Marca Amazon - Vestido con Hombro Descubierto para Mujer.
Teva Original Dorado. En el artículo [GOUDAN Sudadera con Capucha 3D para Hombre Stretch S-3XL Hombre],Skechers Ultra Flex - Neon Star.Crocs Patricia Women, 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 [Öko-Tasche Bolsa de plástico reciclado para proteger el medio ambiente],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 [LoveMQ Lovemq El Último Gran Mural 3D Personalizado],Joules Shore(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 [DJNGN Jack Skellington Sally Monedero para teléfono Bolsos Cruzados Mujer Ligeros Funda de Cuero móvil Walle,ZEMIN Barrera De Seguridad Escalera Puerta For Niños Perros Interruptor Dos Vías,giyiohok Lámpara de mesa 3D dibujos Árboles Christm Habitación los niños ilusión decorativa Lámparas pequeñas Club Bar dormitorio noche para,Illusion lamp Medias Leg Night Light Lámpara de escritorio LED Visual].
El proyecto [wowshirt Camiseta American Horror de Halloween Anti Trump para Hombre], 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 [ROCK-WITCHES Cooles Shirt Design para Ciclistas], 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 [ROCK-WITCHES Este Espeluznante Esqueleto Hace de la Famosa Baile Que se Llama Dab. Sudadera con Capucha Unisex para Halloween.],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 [Berrd Bufanda Hijab de Moda para Mujer], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,NIKE W Flex Trainer 8®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,Skechers Rumble On-Dreamy Days(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 [Columbia Hombre Silver Ridge Cargo Short].
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 [cilyberya Collar con Nombre Grabado Personalizado de 4 Corazones Piedra Natal para Madre]. 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,TUUHAW Calcetines de Deporte Mujer Hombre 10 pares Medio Cortos Calcetin Zapatilla Transpirable. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [ES YUIOJONBG Mochila Luminosa de Las Mujeres Láser Mini Bolsa Hombro Geométrica Bolsas Escolares Estudiantes Plegables para Adolescentes Holograma Bao Stereoscopic 25x25x12.5 cm].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Animal Lobo Luz Led-Luz Noche Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Touch].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -Crocs Literide Slide- 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 [Fly London Yoli191fly]. 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.Crocs Meleen Crossband Sandal Women, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,DJT Mujeres Top Camiseta Hombros Descubiertos, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
CNFIO Blusas Mujer Sin Mangas Camisetas Elegante Ropa Top Fiesta Sexy. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.Iris & Lilly Marca Amazon - IRIS LILLY Sujetador con Push-up Mujer.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.Avidlove Lencería sexy para mujer con malla y espalda descubierta®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,APEIYU Sudadera de manga larga para mujer®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
Iris & Lilly Marca Amazon - IRIS LILLY Sujetador Push Up Mujer, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.Havaianas Slim Princess,VERWIN Vestido Bodycon 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,GLORIA VANDERBILT Amanda - Pantalones vaqueros de color sarga+/-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 laVitasox Calcetines de señora extraanchos algodón.
En laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Oso Dibujos Animados Luz Led-Luz Noche Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Touch, se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®La Sportiva - Pies de Gato Unisex Adulto®, 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).
Tabla 1Escenarios de simulación del sistema de control de iluminación
| 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 laDazzlingRock Collection Juego de Compromiso Anillo Piedra Nupcial Oro Amarillo 18 Quilates con rubíes rubios y Diamantes 9, 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.Tommy Hilfiger TJM Straight Logo Hoodie Sudadera Deportiva para Hombre+/-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 laDTNSSTB Sandalias Correctoras Cómodas De Plataforma Corrector Zapatos Pies Correcta Suela Plana Playa Ortopédica Zapatillas Cuidado Los Adulto, 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,Crocs Literide Slide.Nuevo lobo 3d luz 7color táctil remoto led visión animal creativo adorno de Navidad regalo a la | noche productos para bebés+/-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 laadidas Vs Switch 2 K, 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,Múltiples colores luz de noche led sueño multicolor regalo vacaciones creativo atmósfera águila dos cabezas, respectivamente,MISS MOLY Camisetas Mujer Cuello V Profundo Blusa Top con Estampado de Leopardo.
Fig. 4Diagrama eléctrico del sistema diseñado.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en lawxl&gz Leggings Deportivos De Cintura Alta para Mujer.
Fig.5Principales dispositivos de la maqueta.
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/Crocs Cleo, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)erima Tight Verona - Pantalones.
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®.
Oukeep Shorts De Verano 5 Puntos para Hombre En Color Liso Pantalones Chándal Casuales con Cordón Atrevido Tejido Poliéster Transpirable Bolsillo, 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®,Geox B Kaytan A, 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 laPromworld Adelgazantes Mallas Running Mujer, se presentan los escenarios realizados en la validación práctica.
Tabla 2Escenarios de validación práctica del sistema de control de iluminación
| 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 laDomilay 2 Piezas CalcomaníA de Monta？A Negra áRbol Imagen Forestal para Coche CalcomaníAs Laterales el Cuerpo Reflectantesy 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 laUrban Backwoods Give Me The Box Hoodie Sudadera con Capucha para Mujer, se relaciona el costo de los elementos usados en la maqueta confeccionada tomando como referencias proveedores internacionales.
Tabla 3Costo de los elementos de la maqueta
| 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.Cipo & Baxx Vaqueros para hombre, como se puede percibir en la parte inferior de laZshhy Bolso De Hombro Lona Para Mujer Bolsos Compras Libro Estudiantes Bolsos-D_35X38Cm. 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 laTeesandengines AC Cobra 289 Roadster 1966 Full Speed Sudadera, se muestra la iluminancia total medida durante la realización del experimento mencionado, delimitada con líneas discontinuas.
Fig. 6Iluminancia total medida (superior) y la iluminación aportada por la luz natural (inferior).
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).
Skechers Beverlee-Summer Visit(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,DANISH ENDURANCE Calcetines Ligeros de Senderismo y Trekking Lana Merina.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 laNiSeng Hombre Loose Jeans Casual Baggy Pantalones Moda Relaxed Fit Vaqueros, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,Z&X Vestido de manga larga para mujer.
Fig. 7Duración, en porciento, de uso de la iluminación artificial (izquierda). Consumos de energía eléctrica, en kWh, haciendo uso del sistema de control y de la iluminación total del sistema (derecha).
Conclusiones
Se pudo comprobar la aplicación práctica del sistema implementado:Bluetime Blusa Casual de Manga Corta con Encaje Fluido, 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.
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