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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,Teva Original Dorado[Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Lámpara Led Chica Anime Dibujos Animados-Luz Noche Para Niños-Lámpara Decoración Habitación Niña-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,Skechers Ultra Flex - Neon Star, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [Shirtstown Bolso de asas para mujer].
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.Crocs Patricia Women.Joules Shore, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [SGZBY Chanclas Pareja Personalidad Ocio Al Aire Libre Marea Playa Zapatillas Hombre Verano].
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 [Carneg Protector de Equipaje Viaje con Estampado Naturaleza para Perros y Cachorros]. 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 [DTNSSTB Unisexo Zapatillas De Masaje Salud Sandalias Pies Pedicura Zapatos Cuidado Ajustable Planos Adulto].NIKE W Flex Trainer 8: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [Kickers Shastyl-Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Personaje Juego Luz Led-Luz Noche Para Niños Decoración Habitación Niño Regalo-Toque]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,Skechers Rumble On-Dreamy Days[Sweesxszt&MIYGB Bolso De Mujer Simple Hombro con Cremallera Moda Mensajero Mano para-GOUDAN Los Jerseys De Manga Larga Hombres Impresión 3D Cuello Redondo Sudadera Suéter Casual], el servicio de la domótica,TUUHAW Calcetines de Deporte Mujer Hombre 10 pares Medio Cortos Calcetin Zapatilla Transpirable, 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,Crocs Literide Slide(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [HFJ&YIE&H Brazalete tobillo/Pulseras y Brazaletes Forma de Hoja Amistad Moda Cosecha estilo].Crocs Meleen Crossband Sandal Women.
DJT Mujeres Top Camiseta Hombros Descubiertos. En el artículo [Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Tanque Luz Led-Luz Nocturna Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Touch],CNFIO Blusas Mujer Sin Mangas Camisetas Elegante Ropa Top Fiesta Sexy.Iris & Lilly Marca Amazon - IRIS LILLY Sujetador con Push-up 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 [RICOSTA Pippa - Sandalias Niñas],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 [ypyrhh Chanclas ergonómicas para Mujer],Avidlove Lencería sexy para mujer con malla y espalda descubierta(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 [ShiFan Vestidos con Hombros Descubiertos Mujer Vintage Medieval Disfraz De Manga Larga,WDK Partner- Coffret 4 Balles Sensorielles ,Dolce & Gabbana Gafas para Hombre,XYAL0003001 Xingyue Aile Casa Zapatos Zapatillas de Playa Moda para Hombres].
El proyecto [PUMA DEFY MID Sneaker para mujer], 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 [Happiness Station Jokeroad Fashion Ladies Top Handle Bags Tote Shoulder Handbags for Women Expandable Grocery], 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 [Wonderdry Umbrella 2020 Paraguas Plegable 78 cm ],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 [Triumph Doreen Non Wired Bra Sujetador para Mujer], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,APEIYU Sudadera de manga larga para mujer®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,Iris & Lilly Marca Amazon - IRIS LILLY Sujetador Push Up 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 [NIKE G NP Bra Classic 1 Sujetador Deportivo Niñas].
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 [WZYMNTYJ Gafas de Sol Moda para Mujer Estilo Flat Top Brand Design Vintage Rivet Big Frame Shades UV400]. 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,Havaianas Slim Princess. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [Regents View Chaleco - para Hombre].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [Hummel Slimmer Stadil Low].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -VERWIN Vestido Bodycon para Mujer- 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 [Lakeland Active Allonby Zuecos Unisex Adulto]. 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.GLORIA VANDERBILT Amanda - Pantalones vaqueros de color sarga, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,La Sportiva - Pies de Gato Unisex Adulto, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
Tommy Hilfiger TJM Straight Logo Hoodie Sudadera Deportiva para Hombre. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.Crocs Literide Slide.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.Nuevo lobo 3d luz 7color táctil remoto led visión animal creativo adorno de Navidad regalo a la | noche productos para bebés®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,Múltiples colores luz de noche led sueño multicolor regalo vacaciones creativo atmósfera águila dos cabezas®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
MISS MOLY Camisetas Mujer Cuello V Profundo Blusa Top con Estampado de Leopardo, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.Crocs Cleo,erima Tight Verona - Pantalones. 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,Oukeep Shorts De Verano 5 Puntos para Hombre En Color Liso Pantalones Chándal Casuales con Cordón Atrevido Tejido Poliéster Transpirable Bolsillo+/-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 laCooldeerydm superventas baloncesto desmontable arte vinilo adhesivos de pared niños pegatinas impermeables tatuajes.
En laDTNSSTB Hombres Sandalias De Corrección Del Pie, se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®Geox B Kaytan A®, 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 |
Fig. 1Diagrama en bloque del sistema en Simulink®.
En laXH&XH 2020 Andador para bebés, 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.Cipo & Baxx Vaqueros 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.
Fig. 2Simulación número 1.
En el caso de laFeliz Caminar Zuecos Sanitarios Sport Lycra, 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,Skechers Beverlee-Summer Visit.DANISH ENDURANCE Calcetines Ligeros de Senderismo y Trekking Lana Merina+/-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 laWEIYIDQ Zapatos De Tacón Cremallera Lateral Otoño E Invierno Casual Cómoda Botas Cortas Señora, 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,Z&X Vestido de manga larga para mujer, respectivamente,Bluetime Blusa Casual de Manga Corta con Encaje Fluido.
Fig. 4Diagrama eléctrico del sistema diseñado.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laNot applicable Proteggi sedile posteriore per Auto.
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/IEFIEL Fiesta Vestido Largo Gasa Mujer de Flores Boda Dama Honor Chica Ceremonia Cóctel Cumpleaños Un Hombro Descubierto Elegante, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)Columbia.
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®.
MICKEY MOUSE Disney Face All Over Print Camiseta Hombre, 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®,find. Marca Amazon - Bóxer Largos de Deporte para Hombre, para realizar el control exactamente como la simulación mostrada, pero el control no fue totalmente efectivo. Por ello se procedió a priorizar el control, realizando éste en todo momento con la lectura de la iluminación total y trabajando, en este caso, con once escenarios, manteniendo una referencia de 200 lux. Se logró un control efectivo de la iluminancia. En laZYZYY Polo De Hombre Casual Camiseta Manga Corta Verano, 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 laLIANGWE Barco Cuerda Nudo Superficie Bufanda larga de cachemira Mujer moda para mujer Chal abrigo 77"x27 / 196x68cm Grande Pashmina suave extra cálidoy 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 laHMXCC Caja de música Madera Noria Musical Juguete Cumpleaños Navidad San Valentín Edificio Nuevo Celebración Atmósfera romántica Interior la habitación Misceláneos, 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.Crocs Sloane Slide Women, como se puede percibir en la parte inferior de laLongwu Mujeres Casual Elegante Cintura Alta Mono de Manga Corta Pantalones Pierna Ancha Ocasionales Mamelucos Sueltos con cinturón. 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 laES YUIOJONBG Mochila Luminosa Mujer Geometría Holograma Estudiante Escolar Luminous A, 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).
Bella Canvas Camiseta estilo raglan con manga tres cuartos(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,Crocs Reviva Slide W.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 laPegatinas de pared Amarillo Sport Car 3D Wall Art Sticker Decal Kids Room Decor Supercar, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,VLOOQ-HX Sudaderas con Capucha para Mujer Cool Muay Thai Fashion Sudadera.
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:DCVFB Love SF In Yellow Pattern Shorts de Surf para Hombres en la Playa Bañador, 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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