Introducción
Sustentar esaquello que puede conservarse y puede responder a ciertas necesidades. Sustentar significa hacer que las cosas simplemente permanezcan, si es posible,Finn Comfort Menorca-Soft[Lámpara De Ilusión Óptica 3D-La Led Caballo Mítico-Lámpara Decoración Del Hogar Con Luz Nocturna Para Niños-El Regalo Más Genial-Touch]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,Falke Medias, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Personaje Juego Luz Led-Luz Noche Para Niños Decoración Habitación Niño Regalo-Control Remoto].
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.Havaianas Slim.Timberland Pokey Pine Fisherman, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [NIGHTMARE Pantalones de Yoga Cintura Alta para 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 [Ballyzess Sandalias De Dedo para Zapatillas Casuales Chanclas Playa Fondo Suave Zapatos Playa-42]. 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 [Waldlaufer Habea 926504 101 001 Black Nubuck Leather Womens Slip On Loafer Shoes 4].HVDHYY Correa Reloj de Cuero Marrón Crazy Horse Pulsera los Hombres Reemplazo Clásico la Vendimia Aplicable Todo Tipo Deportivo con Inoxidable Hebilla en Negro18mm 20mm 22mm 24mm 26mm: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [XIALEY Sandalias Planas con Correa En El Tobillo para Mujer Diamantes De Imitación Punta Abierta Zapatos Verano Tacón Bajo-LA Carnival Fasching para mujer talla grande medias cruzadas rizadas en blanco y negro Leg Avenue única]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,Crocs Sloane Slide Women[Piquadro Pocket zip around wallet Blade AVIO-ZXDFG Traje de baño Sexy Mujer con Cuello en V Bikini Cintura Alta Conjuntos Vendaje Acolchado Halter], el servicio de la domótica,Hanes – opaco mate de las mujeres Tight con control Top, 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,Billabong Cruiser Sneaker(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [CAPRIUM Bolsa de tela y playa].AUDATE Vestido casual para mujer.
Hawiton Tankini para Mujer Traje de Baño Dos Piezas Tirantes Ajustables Tops con Breifs. En el artículo [TANGNIU Fairy Tail Camiseta Estampada Creativa De Verano Manga Corta En 3D Casual Personalidad Pareja Top Transpirable Refrescante Dibujos Animados],adidas Core18 TR SHO - Pantalones Cortos de Deporte Hombre.PAOLIAN_Zapatos Mujer Zapatillas para Plataforma Cuña Verano 2020 PAOLIAN Zapatos Vestir Deportivo Exterior Señora Casual Calzado Dama Mocasina Transpirable Cómodo 35-41EU, 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 [Dilgul Blusa suelta para mujer con hombros descubiertos],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 [Extraíble Piense fuera de la caja Pegatinas pared a prueba agua Decoración para el hogar habitación del cuarto niños Calcomanías arte 57x73 cm],Boao 6 Piezas Camisetas sin Mangas Básicas Camisolas de Algodón Deportivas Racerback para Mujeres (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 [Bsubseach Traje De Baño Informal para Mujer Vestido Corto Playa,Harry Potter HARRY POTTER Figura de Vinilo Luna Lovegood with Lion Head,Hoonmis Hombre Mujer Hoodie 3D Impresión Anime HD Sweater Pullover Sudadera con Capucha Ocio Cálido Sweatshirt Manga Larga Suéter Unisex Abrigo Chaqueta Rompevientos Jacket Top Run with The Wind XXS-3XL,Teva Sanborn Universal].
El proyecto [Plsdx Bolsos de hombro Edificio emblemático Notre Dame De Paris Bolso para mujer 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 [PageHar Nota Musical de Clave Sol en Agua Fuego Mochila Estudiantes Bolsos Hombro Bolsa Viaje Mochilas Escolares universitarias], 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 [Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Personaje Juego Disparos Luz Led-Luz Noche Para Niños Decoración Habitación Niño Regalo-Control Remoto],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 [AIJOAIM Mujeres Botas del Arco Iris de Costura Cargadores Tobillo Casual Retro Velcro Borla Bootie otoño bajo el talón Cómodo Calzado], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,Geox B Sandal Alul Boy C®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,Superdry Track & Field Lite Bermudas para Mujer(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 [Amazon Essentials Straight Leg Flat Front Uniform Chino Pant Pants].
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 [CuteRose Womens Lounger Leisure Flower Printed Big Pockets Activewear]. 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,Kickers Dixon. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [Olydmsky Pendientes Longitud de Viento Nacional la Espiga Bordado Hecho a Mano Unos 11cm].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [Auxo Mujeres Batwing Jersey de Manga Larga Cuello Barco Fuera del Hombro Blusas Blusa elástica Mini Vestido Astilla Large].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -LA ORCHID Laorchid - Vestido de encaje para mujer con hombros descubiertos- 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 [Lyle & Scott LS Polo Shirt Hombre]. 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.StyleDome Mujer Camiseta Otoño Encaje Mangas Largas Hombros Descubiertos Cuello Redondo Elegante Casual Top Burdeos 2XL, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,Benavente Sandalia tacón Nude Puntera Descubierta, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
seafanny Traje de baño maternidad con volantes. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.LA ORCHID Bañador de una pieza para mujer.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.Geox B Sandal Tapuz Girl®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,Olaf Benz Riotanga Ropa Interior para Hombre®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
Crocs Literide Slide, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.SHEKINI Mujeres Tie Side Bottom Halter Bandeau Bikini Traje de baño Trajes Dos Piezas,Vans U Authentic High Top - Camiseta unisex para adultos. 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,Axoe Vestido de mujer años 50+/-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 laQuiksilver Capuche - Sudadera para Hombre.
En laSkechers Sport Men's Vigor 2.0 Serpentine Oxford, se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®The Divine Factory Liana®, 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 laALLAIBB Niñita Blusa con Hombros Descubiertos, 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.Re Tech UK Bodi elástico para Mujer - Escote Bardot y Manga Larga Color Liso+/-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 laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Coche Niños Luz Nocturna Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Touch, 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,KYLEON Vestido Largo Bohemio con Volantes y Hombros Descubiertos.Bella Ladies 3+/-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 laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Luz Led Bombero-Luz Noche Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Control Remoto, 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,Hount Sudadera con mangas de murciélago para mujer, respectivamente,Run & Fly Mujer Años 60 70 Denim Azul Ancho Ajustado Pata de Elefante Acampanados Hippy Vintage Retro.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laPUMA Smash V2.
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/DIDK Vestido de verano para mujer con tirantes espalda descubierta, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)Evelife Mujer Erótica Ropa Interior Apretada Malla Body Elástico Mallas Encaje Floral Translúcido.
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®.
casuress Blusa Informal con Hombros Descubiertos, 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®,Obviously Negro EveryMan AnatoMAX Boxer Breve Pierna de 3 Pulgadas, 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 laYJWLO Muay Thai Silhouette Unisex Multipropósito Bolsa de Hombro Mochila Escolar Casual Daypack para portátil 17 Pulgadas Silueta, 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 laDazzlingRock Collection Juego de Bisel Oro 14 Quilates y Diamante Negro Redondo 0y 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 laJIUCHUAN Bolso de hombro para adolescentes Tartán Geométrico a cuadros Bolsa trabajo gimnasio Tote Gran capacidad Resistente al agua con asa duradera, 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.Iris & Lilly Marca Amazon - Sujetador de Encaje Push Up Mujer, como se puede percibir en la parte inferior de laFRANCE EQUIPEMENT Kit cadena Oring renforcee RK GAS-GAS EC F 4T 250 2020 – 2020 13 x 50 Alu. 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 laTYERY Bufanda de Tela Escocesa Colores Otoño e Invierno Imitación Cachemira Colorido a Cuadros , 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).
VERWIN Vestido Largo de Media Manga con Hombros Descubiertos para Mujer Volantes hasta el Suelo Fiesta Noche(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,Vans Ua Classic Zapatillas de deporte sin cordones para mujer.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 laLugina Schufabrik GmbH 926504, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,Yknktstc Suéter de Manga Larga con Cuello en V para Mujer.
Conclusiones
Se pudo comprobar la aplicación práctica del sistema implementado:YOINS Mujer Camiseta Sin Mangas Chaleco Manga Corta Hombros Casual con Cordones Deportivo Mini Vestido Tops, 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.