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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,Under Armour Micro G Pursuit BP[Shirtee Classic - Sudadera con Capucha Unisex]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,Bobux Xplorer Origin, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [generisch Never Give Up - N'aban Donnez Jamais Nunca te Rindas Non Mollare MAI Gib Nie Auf Sudadera Unisex con Capucha].
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.Geox B Kaytan C.Xero Shoes Phoenix Casual Flats - Zapatos planos de ballet cómodos, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [JINCAII Monedero Decorativo Tela de Guinga Gris Que Bolsa Cambio niño sin Costuras Cremallera Monedas para niños con Anillo Llavero niña Mujer Niños].
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 [XYAL0003001 Xingyue Aile Casa Zapatos Zapatillas de Playa Ocio Moda para Hombres]. 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 [Fanessy Zapatos de Vestir Fiesta Princesa Tacones Altos para niñas Baile niños Tango Latino Cristal Cosplay Sandalias Zapatillas Lentejuelas].New Balance Kv574cwy M Hook and Loop: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [Rosec Jewels Art Deco - Anillo de compromiso con halo diamante certificado IGI 0-DJNGN Monedero para teléfono Celular]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,Under Armour Launch SW Short[Baostic Camisetas y Tops Hombre Polos Camisas-Petit Oh! - Pack de 2 Bodies Cruzados bebé algodón Pima], el servicio de la domótica,adidas Men's Harden Stepback Basketball Shoe, 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,Skechers Flex Appeal 3.0-insiders 13067(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [DTNSSTB Zapatillas De Algodón para Hombre].Real Betis Balompié Bodbet Body.
Reebok Classic Nylon. En el artículo [HFJ&YIE&H Mujer Brazalete tobillo Chapado en Oro Dorado Joyas],Portwest Porwest - Zueco de seguridad Modelo Steelite .Under Armour Woven Graphic Short, 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 [ROCK-WITCHES La Gran Idea de Regalo para el 54. cumpleaños. Vintage Since 1966. Sudadera con Capucha Unisex diseño Youngtimer],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 [NIEWEI-YI Zapatos de Lona My Hero Academia Cosplay cos Casuales cómodos para Hombres y Mujeres Estudiantes universitarios Dibujos Animados Alta Ayuda],Amaya- Pajitas conectables(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 [PageHar Mochila de Ardilla asombrada Estudiantes Bolsos Hombro Bolsa Viaje Mochilas Escolares universitarias,PageHar Modern Morning Sunshine Mochila Estudiantes Bolsos de Hombro Bolsa Viaje Mochilas Escolares universitarias,WHKZH Dormitorios para niños Luces Creativas Dibujos Animados en Hoja de Arce Habitaciones Chicas jóvenes Cuna Aula 5 Colores.,NO BRAND HWXFT Super Saiyan Zipper Sudadera con Capucha Hoody].
El proyecto [DFV mobile - Mochila Bolso Bandolera Nylon para China Mobile M850 N3 Negra], 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 [NECKLIANX Personalidad Colgante de girasol Collar para mujer Rama Hojas Ropa Accesorio cadena Joyería SV], 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 [Ballyzess Sandalias De Vestir para Hombre Zapatillas Hombres Casuales Verano Zapatos Playa Hombres-40],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 [Tappers & Pointers & - Bolsa de deporte con texto "Keep Calm and Dance"], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,RZL-Sandals-302 Sandalias Casuales RZL®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,XYAL0003001 Xingyue Aile Zapatillas y Sandalias de Playa Ocio con Punta Dedo para Hombres(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 Pro Pantalones Cortos].
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 [Damas Ramillete Elegante Vintage Shaping Moda Body Away Belly Joven Ropa Festiva Faja del Cuerpo Clásico Color Sólido Publicado Shapewear Blusa Mujer]. 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,LisaArticles Cojín En Forma De U. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [HPPLWide Leg Sport Pantalones Mujer Cintura Alta Stretch Bandage Flare Broad Dance Yoga Largos S-3XL Ropa Deportiva].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [Goodthreads Marca Amazon - Lightweight Poplin Tie-front Shirt dress-shirts Mujer].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -Billabong Kai- 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 [AX-ATG Chanclas de Verano Nuevas Sandalias Moda Zapatos Playa Antideslizantes al Aire Libre | Estilo 6]. 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.Under Armour Heatgear 2.0 3/4 Leggings, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,LisaArticles Neck Pillow, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
LisaArticles Neck Pillow. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.LisaArticles U-Shaped Pillow.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.LisaArticles Almohadas De Viaje®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,KDU Fashion Cojín En Forma De U®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
LisaArticles Cojines, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.LisaArticles Cojines,Fjallraven Fjällräven Nuuk Anorak. 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,KDU Fashion Cojines+/-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 laXMCF Sandalias Mujer Cuarto de baño con Fugas Interior del hogar Secado rápido Ahueca hacia Fuera el Femenino y Zapatillas Ducha Slide Sandal .
En laJack & Jones Jjiluke Jjecho Jos 999 Cornstalk Noos, se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®adidas Team Speed - Bolsa de Deporte ®, 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 laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Luz Led Para Cachorros-Luz Nocturna Niños-Lámpara Decorativa Amantes Los Perros-El Regalo Más Genial-Control Remoto, 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.Skechers Sport Elite Glam Synergy zapatillas deportivas para mujer+/-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 laSkechers Flex Appeal 3.0-insiders 13067, 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,PQU Awesome Almohadas De Memoria Viaje.LisaArticles Pillow+/-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 laUnder Armour Twist Adjustable Cap - Gorro/Sombrero Hombre, 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,HHF-Zapatos HHF Plano Sandalias y zapatillas, respectivamente,HHF-Shoes HHF Mocasines y oxfords de ocio.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laDFV mobile - Funda Piel Natural Nuevo Diseño Bolso de Mano para INFINIX Hot Note.
Fig.5Principales dispositivos de la maqueta.
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/LisaArticles Almohadas, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)KDU Fashion Almohadas De Memoria Viaje.
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®.
PQU Awesome Almohadas De Memoria Viaje, 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®,TURFED Respaldo Torre Eiffel Moda Ronda PU Crossbody Bolso Redondo Hombro Para Mujeres Niñas, 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 laTaiduosheng Suéter de Navidad para mujer con hombros descubiertos y , 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 laNicoole Sudadera con Capucha De Dragon Ball Estampado Anime para Hombres Y Mujeres 3D Ainme Goku Sudaderas Masculino Cremallera Ropa Deportivay 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 laBoBoLily Sudadera para Mujer De Manga Larga con Cuello Patchwork, 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.PQU Awesome Almohadas De Memoria Viaje, como se puede percibir en la parte inferior de laJust life Fear The Trombones Sudadera con Capucha para Hombre de Peso Medio Jumper Casual Pullover Top Negro. 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 laB/H Zapatillas de Ducha para el hogar, 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).
LisaArticles U-Shaped Pillow(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,PQU Awesome Neck Pillow.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 laDKISEE - Bolsa de algodón y lino reutilizable para la paciencia los muslos, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,GHC-Shoes-802 GHC Leisure Zapatillas y Sandalias.
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:LisaArticles Pillow, 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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