Resumen
En el presente documento se detalla sobre el ahorro de iluminación en viviendas, se busca elementos electrónicos con mayor seguridad para realizar combinaciones con la tempera- tura, el clima, la intensidad solar y por su puesto el confort, se analizan las mejores formas para el ahorro de energía de la iluminación.
Index Terms—ahorro, confort, iluminación, seguridad, vivien- das.
I. INTRODUCCIÓN
Al pasar del tiempo la energía eléctrica a surgido grandes cambios, sin embargo el ser humano a querido lo mejor para su vida como son: confort, seguridad, eficiencia. Actualmente hay una amplia variedad de formas de ahorro de iluminación eléctrica. Son sistemas basados en diferentes tecnologías de control que proporcionar una forma unificada de la comunicación y el control domótico dispositivos y aparatos en los hogares. El uso de este tipo de equipo es beneficioso en términos de gestión de la energía eficiente y el control de redes de dispositivos de domótica [3].
Hoy en día, los usuarios se están convirtiendo cada vez más familiarizados con los servicios de Internet, y conectividad de banda ancha se está convirtiendo en una ubicua requisito. Además, muchos servicios tradicionales pueden ser transmitido con éxito a través de redes basadas en IP, con costo favorable para beneficiar relación entre la casa y la conexión inalámbrica[5], [6], [7].
Uno de los temas de la gran parte de los seres humanos es el ahorro de energía eléctrica, esto esta estrechamente ligado con el "dinero", para esto existen formas de evitar el exceso consumo de energía implementado domótica [18], [19].
Domótica
Los elementos desarrollados que proporcionan algún nivel de automatización o automatismo dentro de la casa, por lo tanto, aquella que integra una serie de automatismos en materia de electricidad, electrónica, robotica, informática y telecomunicaciones, con el fin que el usuario tenga confort, seguridad, ahorro energético, facilidades de comunicación en la figura 1 se ilustra un diagrama establecido de una casa empleando domótica [4],[1], [16], [17].
Figura 1. Definición teórica de Domótica mediante la disponibilidad de un bus doméstico multimedia [1].
Celdas solares
La energía solar puede transformarse en energía eléctrica con el uso de celdas fotoeléctricas unidas en paneles solares como se muestra en la figura 2. Esto depende de algunos factores, entre los hábitos de consumo de energía eléctrica, las horas diarias de radiación solar que exista en la vivienda y el espacio donde se instale [12], [13], [14].
Figura 2. Celdas fotoeléctricas [13].
Iluminación moderna
Para disminuir la contaminación la nueva comunicacional LED libre de mercurio y con cero emisiones de rayos UV, como una alternativa ecológica, como se ilustra en la figura 3 las luminarias fluorescentes modernas[2], [20].
Figura 3. luminarias fluorescentes ecológicas.[2]
Led RGB: Un LED RGB es un LED que tiene tres LEDs integrados, estos LEDs tienen los colores rojo, verde y azul. Con estos tres colores se puede mezclar un buen número de combinaciones de colores y la intensidad que se requiera, como se muestra en la figura 4 este también se ajustan los colores que el usuario elija [8], [9].
Figura 4. Control de iluminación moderna [8].
Sensor de Movimiento: Estos se emplean para la automati- zación de la iluminación, como se ilustra en la figura 5, para activar o desactivar la iluminación al detectar la presencia humana. "Todos los cuerpos emiten radiación infrarroja, siendo esta mayor con la temperatura de los mismos, por lo que al entrar una persona en una habitación se produce una variación de la cantidad de radiación infrarroja que activa el sensor" [10].
Figura 5. Sensor de movimiento [10].
Detector de Luminosidad: Estos son muy utilizados en la domótica, como se ilustra en la figura 6, pueden automatizarse para abrir o cerrar las persianas según la intensidad de la luz exterior [10], [11].
Figura 6. Sensor de luminosidad colocado en una ventana [10].
Regulador de voltaje (Dimmer): Este dispositivo como se ilustra en la figura 7, permite reducir la intensidad de la iluminación hasta un 20 % del consumo real, entonces es muy utilizado para ahorrar energía [21].
Figura 7. Reguladores de voltaje ""Dimmer"[21].
Reloj Programable: Este dispositivo que se ilustra en la figura 8, permite programar la hora día que se active o desactive la iluminación en la vivienda [21].
Figura 8. Reloj programable (KNX)[22].
Apagado general de iluminación en vivienda: Es muy importante y cómodo a la vez para el usuario al apagar la iluminación de toda la vivienda, como se ilustra en la figura 9, esto presta un ahorro de energía representativo y si el usuario se olvida de apagar una habitación en particular [1].
Automatización de iluminación: En esta área se pue- de apagar determinadas iluminarias de la vivienda, tam- bién puede ser disminuir la intensidad de brillo de di- cha iluminación en alguna habitaciones en especifico. El encendido de luces en algunos casos puede ser según el ambiente en el cual se encuentre, es decir, automatizar la vivienda según la luminosidad del ambiente el mismo sera determinado por el usuario para mayor confort, sin embargo, se tiene que encender o apagar de forma manual por el usuario [1], [5].
Automatización de iluminación según la presencia de usua- rios: En este caso se puede encender con un brillo deter- minado las iluminarias de la vivienda, cuando este detecte la presencia del usuario, entonces aquí se determinaran la intensidad de la iluminación en distintas áreas de la casa, sala, dormitorios, cocina, patio, etc [8].
Control de luces a distancia: El usuario podrá controlar desde una determinada distancia como se ilustra en la figura 9, cada sección de la viviendas en cuanto a luminarias ya se que encienda, apague o a su vez controlar la intensidad de brillo mediante un "dimmer" [15], [8].
Figura 9. Interruptor táctil de cristal de estilo moderno contacto con el mando a distancia[15].
II. ANÁLISIS
Con la domótica se pueden crear varios escenarios que son muy importantes en el confort, ahorro seguridad en el hogar.
Por la mañana cuando se despierta se puede encender las luces en las áreas que son mas comunes ejemplo cocina, dormitorio principal y a su vez abrir las persianas en lugares que tenga una entrada de iluminación natural así evitar el uso excesivo de energía.
Cuando el usuario sale de casa, en este caso se puede apagar todas las luces de la casa las persianas pueden abrirse según elija el usuario, al llegar la noche se puede encender la iluminación principal de la casa por seguridad.
Evento familiar, por lo general esto depende específicamente de lo que se vaya hacer, puede ser una cena familiar: cocina y comedor encendida al 100 % la iluminación el patio puede estar aproximadamente al 25 % de la iluminación.
En la figura 4 se muestra que se puede cambiar los colores de la vivienda, sin embargo, en la figura 3, muestra que es un tipo de iluminación muy eficiente y de bajo consumo si se fabrican luces RGB usando estas, por ende el consumo de energía seria menor.
En algunos casos en donde la luz se enciende en ciertos casos como, vacaciones donde es mas factible utilizar un reloj programable como se muestra en la figura 8, este permite encender las luces ejemplo: por la noche mientras no este nadie en casa y por la mañana se apaga automáticamente es versátil ya que selecciona los días que se requiera.
Si se hace el uso correcto de todos los dispositivos que se a desarrollado es posible reducir el consumo de energía eléctrica.
CONCLUSIONES
Hoy en día se tiene iluminación de última generación muy confortables y eficientes este tipo de iluminación puede ser de muy bajo costo en cuanto al consumo de electricidad, sin embargo, estas tienen un costo alto, para su instalación esto dependerá del criterio del usuario.
Los costos de todos los elementos electrónicos cada día van bajando de precio y cada vez van innovando estos elementos para que sean de menor consumo energético y menor contaminación al medio ambiente.
Las iluminaciones RGB para poder cambiar de colores también tienen un costo elevado, sin embargo, son muy eficientes y lo mas importante de bajo consumo energético también en este proceso se puede disminuir la intensidad de brillo para ahorrar aun mas la energía.
En cuanto al la instalación del panel solar es una forma muy eficiente de no depender de la empresa eléctrica ya que estos son instalados de forma individual por es usuario que requiere el costo de estos paneles son elevados y depende del clima, es decir, de la radiación solar, sin embargo, estos son muy eficientes y pueden llegar a tener un ahorro si se compara con el precio que se paga a la empresa eléctrica.
Una recomendación, seguir investigando las nuevas tecnolo- gías que día a día salen al mercado y el ahorro de energía para una forma aun mas eficiente es por la parte de los usuarios ya que ellos son los que manipulan todos los dispositivos así que usar con responsabilidad todos los dispositivos para ahorrar aun mas.
REFERENCIAS
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[2] HogarSmart © 2015. Wed disponible https://www.hogarsmart.com/iluminacion.html
[3] Francisco Pedro Luque , Francisco Javier Luque, Carmen Lastres, Asun- ción Santamaría, Iris Galloso, Jordi Muria. "Virtual Domotic Systems: a 3D Interaction Technique to Control Virtual Building Devices Using Residential Gateways" Wed disponible: http://bibliotecavirtual.ups.edu. ec:2065/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5586761. IEEE, 2010
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[7] Morichetti, S. ; Gambi, E. "Quality of Service in Local Area Networks intended for Home Entertainment and Domotic Applications " Wed disponible: http://bibliotecavirtual.ups.edu.ec:2065/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4446093. IEEE, 2007
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[9] Exploring C for Microcontrollers: A Hands on Ap- proach.Wed disponible:https://books.google.com.ec/books?id= PbObDDrYAwgC&pg=PA52&dq=led+rgb&hl=es-419&sa=X&ei= vZXNVJSqEu6LsQT2pYKADQ&ved=0CB4Q6AEwAA#v= onepage&q=led%20rgb&f=false. Books Google, 2007.
[10] SERGIO GALLARDO VAZQUEZ "Configuración de instalaciones domóticas y automáticas". Wed disponible:https://books.google.com. ec/books?id=N6ZQAgAAQBAJ&pg=PA45&dq=sensor+de+presencia+ humana&hl=es-419&sa=X&ei=jY_XVJH2B4ewsAT3loLICA&redir_ esc=y#v=onepage&q=sensor%20de%20presencia%20humana&f=false. Books Google, 2010.
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[12] Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky "Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos". Wed disponible:https://books.google. com.ec/books?id=wpRRNiq5V1EC&pg=PA912&dq=celda+solar&hl=es-419&sa=X&ei=w6jXVPvrKoy_sQTy2oGYDw&redir_esc=y#v=onepage&q=celda%20solar&f=false. Books Google, 2003.
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[15] Lightinthebox.com © 2015. Fecha de búsqueda: 08-02-2015, hora: 11-48-26. Wed disponible: http://www.lightinthebox.com/es/kopou- interruptor-tactil-de-cristal-de-estilo-moderno-contacto-con-el-mando-a- distancia_p1915698.html
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Autor:
Cabrera Rodríguez Byron Marcelo
Estudiante Universidad Politécnica Salesiana
SEDE Cuenca 2015.