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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,Camisa Casual Suéter Multifunción De Mujeres Embarazadas Madre Canguro con Capucha Manga Larga Las[XH&XH Baby Walker Anti-O-Leg Multi-Function Anti-Fall and Rollover Girl Male Puede Sentarse en un Carrito Forma de U]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,Deluxe – Saco/Cosy Toes Compatible con Maclaren Quest Sport carrito de bebé, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [Laisla fashion Mujer Conjuntos De Crop Top Y Faldas Cortas Elegantes Clásico Especial Vintage Atractivo Gamuza Bandeau Halter Sujetador Bandage Falda Tubo 2 Piezas].
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.Biomecanics 201132.ASICS Patriot 12 GS, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [maozi Sombrero Elegante de Invierno cálido Alfabeto Ruso Lindo Femenino Hombre Tejido cráneo y Guisantes Gris].
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 [Cat Footwear Colorado]. 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 [Ballyzess Sandalias De Vestir para Hombre Verano Hombre].PUMA R78 V Inf: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [DJNGN Bolsos Cruzados pequeños Monedero para teléfono Celular Estampado de Winnie Happy Valentine con Ranuras Tarjetas crédito-LA ORCHID Laorchid - Vestido de encaje para mujer con hombros descubiertos]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,Bayer CHIC 2000 - Protector de lluvia para cochecito muñecas[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 One Piece XXS-3XL-Luotears Modelos De Pareja Suéter Impresión Digital 3D Snow Leopard Jersey Gran Tamaño Manga Larga Béisbol Hombres Y Mujeres], el servicio de la domótica,Recaro, 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,LisaArticles U-Shaped Pillow(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [Durea Mary Jane 5588138 - Zapatos para mujer].Tommy Hilfiger Logo T-Shirt Camiseta Informal para Hombre.
LisaArticles Cojín En Forma De U. En el artículo [New Balance 574],New Balance Kids Rave Run v1 para niña .Superdry Retro Band Montana - Bolso de Mochila 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 [WUFENG Extra Ancho Operación con Una Mano La Seguridad Baby Gate Sin Umbral Expandible Auto Cerrado Pet Gate],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 [adidas Hoops 2.0 CMF I],adidas Grand Court I(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 [Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Película Ciencia Ficción Personaje Justicia Luz Led-Luz Nocturna Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Touch,Little Treasures 10 ct oro blanco redondo azul auténtica Sapphire y Diamond Swirl compromiso 3 piedra anillo de novia,Midekre.TI Mochila ortopédica para niños,pengyongj Collar Joyas Regalos para Esposa Mamá Y Novia-Collar Nupcial Dama De Honor Cumpleaños Regalo Año S Regalo-Rojo Amor].
El proyecto [Dahuiji Collar Nuevo Elegante Corazón De Mujer Promoción Mujeres Gran Moda Compromiso Buen], 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 [MIAOXIAO Chanclas Zapatos de Mujer Zapatillas Verano Playa Shell Clip pies Planas Cómodos Plano Sandalias y], 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 [Beating Heart Estuche de lápices cuero Muay Thai gran capacidad para escuela y apagadohielo],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 [Lámpara De Ilusión Óptica 3D-Luz Led Cobra-Luz Noche Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Control Remoto], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,Klean Kanteen Sport Cap 2.0 Replacement - by®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,1stopbabystore Burbuja de lluvia para Phil and ted's Sport doble protector(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 [Swimbest Traje de baño Baby].
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 [Exemplar Mujer Chaqueta de Cuero Genuino Piel Cordero LL406]. 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,BURBUJA DE LLUVIA PARA PHIL Y TEDS SPORT DOBLE PROTECTOR. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [giyiohok Luz de noche luz 3D Lámpara bicicleta para niños Regalo mujeres Carga USB y control táctil 7 variaciones color Navidad].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [SPIRITSHIRTSHOP Who Cares? - ¿A quién le interesa la suavidad? ¿Quién Tiene interés en Daran? Sudadera con Capucha Unisex diseño de conflictos.].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -Under Armour Micro G Pursuit BP- 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 [Naturino Gabby]. 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.Bobux Xplorer Origin, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,Geox B Kaytan C, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
Xero Shoes Phoenix Casual Flats - Zapatos planos de ballet cómodos. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.New Balance Kv574cwy M Hook and Loop.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.Under Armour Launch SW Short®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,adidas Men's Harden Stepback Basketball Shoe®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
Skechers Flex Appeal 3.0-insiders 13067, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.Real Betis Balompié Bodbet Body,Reebok Classic Nylon. 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,Portwest Porwest - Zueco de seguridad Modelo Steelite +/-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 laDONYKARRY Conjunto Yoga 3 Piezas Ropa Fitness.
En laPegatinas de pared Super Sport Yellow Car 3D Wall Art Sticker Mural Decal Kids Room Decor, se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®Under Armour Woven Graphic Short®, 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 laConverse Chuck Taylor All Star Hi Anna Negro/Rojo , 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.Amaya- Pajitas conectables+/-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 laCubierta Zapatilla Guateda Comoda , 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,RZL-Sandals-302 Sandalias Casuales RZL.XYAL0003001 Xingyue Aile Zapatillas y Sandalias de Playa Ocio con Punta Dedo para Hombres+/-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.
Fig. 3Simulación número 2.
Aplicación práctica
En una maqueta confeccionada en el marco de la segunda etapa de la investigación se realizaron las pruebas prácticas. En laAZXGGV Drawstring Backpack Rucksack Shoulder Bags Gym Bag Sport Bag，Three Red Flowers In Watercolor Painting Style Summer Bloom Botany, 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,LisaArticles Cojín En Forma De U, respectivamente,Billabong Kai.
Fig. 4Diagrama eléctrico del sistema diseñado.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laAmaya 620203 - Goma Diabolo Profesional.
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/Under Armour Heatgear 2.0 3/4 Leggings, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)LisaArticles Neck Pillow.
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®.
LisaArticles Neck Pillow, 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®,LisaArticles U-Shaped Pillow, 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 laLisaArticles Almohadas, 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 laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Personaje Juego Luz Led-Luz Noche Para Niños Decoración Habitación Niño Regalo-Control Remotoy 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 laPerchero de pared Pie Lolla SX negro mate Made in Italy, 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.LisaArticles Almohadas De Viaje, como se puede percibir en la parte inferior de lagiyiohok Lámpara 3D de control remoto Luz nocturna visual LED 7 colores Volquete ingeniería grande En escritorio acrílico Fuente alimentación micro USB. 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 laGOUDAN Sudadera con Capucha 3D para Hombre Stretch S-3XL Hombre, 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).
KDU Fashion Cojín En Forma De U(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,LisaArticles Cojines.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 laDTNSSTB Hembra Chanclas Slider Mujeres Moda Planas Salvajes Usan Fondo Suave Sandalias con Punta Abierta para Adulto, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,LisaArticles Cojines.
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:Fjallraven Fjällräven Nuuk Anorak, 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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