Domotica Informe IEEE

Domótica e Inmótica, Calefacción y Enfriamiento

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DOMOTICA E INMOTICA CALEFACCION Y ENFRIAMIENTO (HEATING AND COOLING) Jhonatan Steven Infante Prieto [email protected]

Cristian Camilo Gerrero !en"e# [email protected]

$a%ian &eonar"o Infante Grana"os fa%ian.infante.'(@hotmail.com )o%inson *ri#a Pati+o ro%inson-([email protected] Se enti entien en"e "e por por "omó "omótitica ca al conj conjn nto to "e sist sistem emas as capa capace cess "e ato atoma matiti#a #arr na na vivi vivien en"a "a,, apor aporta tan" n"o o servicios "e gestión energ1tica, segri"a", %ienestar y comnicación, ca%lea"as o inal2m%ricas, y cyo control go#a "e cierta %ici"a" "es"e "entro y fera "el hogar. Se po"r4a "efinir como la integración "e la tecnolog4a en el "ise+o inteligente "e n recinto

RESUMEN: El presente informe se realizó con el fin de mostrar el trabajo desarrollado por el grupo de trabajo, el cual debía desarrollar el tema de Domótica, Inmótica específicamente la calefacción y enfriamiento (Heating and Cooling) !or lo cual se dar" una bre#e introducción a la $istoria y desarrollo de estas y acto seguido se enfocara el trabajo $acia el tema específico %ambi& mbi&n n se most mostra rara ra la ampl amplia ia #ari #aried edad ad de los los elemen elementos tos 'ue pueden pueden ser usados usados para para enfria enfriarr o calentar un "rea determinada y los tipos de topología y ar'uitectura 'ue se usan $abitualmente dentro de los sistem sistemas as domóti domóticos cos e inmóti inmóticos cos a 'ue es de #ital #ital importancia la comunicación entre los elementos 'ue componen el sistema, se #an a eponer las diferentes redes redes y protoc protocolo olos s de comuni comunicac cación ión 'ue se pueden pueden emplear dentro del sistema PALABRA LABRAS S CLAVE CLAVE// Enfriamiento, Inmótica,

Cale Calefa facc cció ión, n,

En cam%io cam%io el t1rmin t1rmino o Inmóti Inmótica ca signif significa ica ;siste ;sistema ma "e gere gerenc ncia iami mien ento to "el "el e"if e"ific icio io;, ;, es el 0e 0e real realme ment nte e controla y regla a n e"ificio, o sea s ;gestión total;. Se pe" pe"en en "ife "ifere renc ncia iarr am%o am%oss t1rm t1rmin inos os en 0e 0e la "omó "omótitica ca es "e apli aplica caci ción ón para para las las vivi vivien en"a "ass y la Inmótica se incorpora a sistemas "e gestión t1cnica ato atoma matiti#a #a"a "a a las las inst instal alac acio ione ness "el "el sect sector or "e la pro"cción y los servicios 5plantas in"striales, hoteles, hospitales hospitales,, e"ificios e"ificios "e oficinas, oficinas, aeropertos aeropertos,, par0es par0es tecnológicos, %ancos, niversi"a"es, etc.6 con el o%jetivo "e re"cir el consmo "e energ4a, amentar el confort y segri"a" "e los mismos.

Domó Domóti tica ca,,

1 INTRODUCCIÓN

2.2 HISTORIA DE LA DOMOTICA

En este informe se pe"e encontrar información "etalla"a "e los sistemas "e calefacción y enfriamiento los cales son emplea"os en casas y e"ificios en "on"e se encentra implementa"o n sistema "e "omótica o Inmótica, con el fin "e "ar mayor enten"imiento "e los "ifere "iferente ntess "ispos "ispositi itivos vos emplea emplea"os "os para para contro controlar lar la temperatra interior y "e 01 manera la ar0itectra "e la casa o e"ificio contri%ye o afecta la temperatra "e ca"a na "e las 2reas. *"icionalmente el informe se reali#a %asa"o en los formatos tili#a"os por la IEEE.

&a "omótica se inicia a comien#os "e la "1ca"a "el <=>, can can"o "o apar aparec ecie iero ron n los los prim primer eros os "isp "ispos osititiv ivos os "e atomati#ación en e"ificios, a %ase "e pre%a piloto. Pero fe en la "1ca"a "el ?3> can"o los sistemas integra"os se tili#aron a nivel comercial, para lego "esarr "esarroll ollars arse e en el aspect aspecto o "om1st "om1stico ico "e las casas casas r%anas. *ll4 es can"o la "omótica consige integrar "os sistem sistemas as 5el el1ctric el1ctrico o y el electr electróni ónico6 co6 en pos "e la comnicación integral "e los "ispositivos "el hogar. *cor"e a los cam%ios, el age "e la inform2tica hogare+a permite incorporar en los e"ificios el Sistema "e Ca%lea"o Estrctra"o 5SCE6, 0e facilita la cone:ión "e termin terminale aless y re"es. re"es. *s4, *s4, estos estos e"ific e"ificios ios reci%e reci%en n el nom%re "e inteligentesA, por s atomatismo al servicio "el propietario.

2 DOMOTICA E INMOTICA 2.1 DOMOTICA &os "iccio "iccionar narios ios france franceses ses incorp incorpora oraron ron el t1rmin t1rmino o "omoti0e a partir "e (''3. Esta pala%ra se intro"jo en Espa+a por los Pirineos como Domótica, 0e proce"e "el lat4n "oms 5casa, "omicilio6 y "el griego a7tó8ato9, atom2 atom2tic tica a 5an0 5an0e e e:iste e:isten n atore atoress 0e opinan opinan 0e "eriva "e inform2tica, como "efien"e el Diccionario "e la )*E, o inclso "e ro%ótica6.

Implanta"a "es"e hace m2s "e treinta a+os, la "omótica ha progresa"o a gran escala "es"e 0e se "esarrollaron

1


. las re"es inform2ticas "e comnicación, ya sea por sistema ca%lea"o o v4a Bi$i. Con la "omótica aplica"a a la atomati#ación hogare+a se mejora en segri"a", confort y ahorro energ1tico, aspectos my o%serva"os por los posee"ores "e estos sistemas. &a llega"a "e Internet a gran veloci"a" provocó n giro favora%le para s "esarrollo.

('>

E0ipos "e reglación para aplicaciones "e calefacción y aire acon"iciona"o.

('

El primer or"ena"or electrónica, el -./ I

('M

El nacimiento "e los compta"ores "e primera generación

('K-

Srgen elementos como el DI-C , el %.I-C

('K

Centrales "e reglación e0ipa"as con son"as %imet2licas y contactos "e rel1.

('K'

Primeros or"ena"ores tecnolog4a "el transistor

('MM

Desarrolla n sistema "e atomati#ación para hogares "e vivien"a llama"o ECH0 I1 ,

('M'

*parece por primera ve# Internet

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Intel crea el 5llama"o >>6

"e

natrale#a

tili#an"o

la

$ig.( Sistema Domótico. En los 7ltimos a+os el merca"o "e ofertas se ha e:ten"i"o, permitien"o encontrar "iversas variantes "e e0ipos "om1sticos "e integración "omótica, como es el caso "el EI, 0e es n con"ctor el1ctrico 0e ay"a a optimi#ar los "istintos sistemas "e segri"a" y fncionali"a" 0e componen na casa. Este protocolo se tili#a en %ena canti"a" "e casas inteligentes "e Eropa Central.

(3K (3=K (3'3 ('>K ('(K y ('-> ('> ('M ('3 (''

microprocesa"or

3 PARTES DE UN SISTEMA DOMOTICO n sistema "omótico sele estar integra"o por varios elementos, tales como sensores, acta"ores, ni"a"es "e man"o o control, y pasarelas resi"enciales.

a%la (. *F Siglo III (3='

primer

3.1 TERMOSTATO DE AMBIENTE

**HCE Se intro"cen los conceptos "e ocio y confort. Invención "e la %om%illa incan"escente por homas *l%a E"ison, sistemas el1ctricos enfoca"os a los servicios varios %rin"a"os a las vivien"as El rel1, inventa"o por Joseph Lenry Primera reglación atom2tica Hicol2s esla patenta na i"ea para el control remoto "e %0es y veh4clos Invención "el t%o "e vac4o, tili#a"o como amplifica"or "e %aja frecencia en los aparatos "e ra"io por *iemens y Hals+e !erca"o comercial los electro"om1sticos

Es el encarga"o "e me"ir la temperatra "e la vivien"a o "el lgar en el cal es coloca"o 5ya 0e en el caso "e casas my gran"es se colocan varios y se reali#a n prome"io entre las temperatras toma"as por ca"a no para encontrar la temperatra am%iente "e la casa6. Se trata "e n sensor "e se+al contina, y s fncionali"a" es la "e enviar la información acerca "e la temperatra para 0e 1sta pe"a ser controla"a "e manera programa"a. &a %icación i"ónea para la instalación "e estos termostatos es en lgares a%iertos, lejos "e posi%les fentes "e ri"o "e temperatra como ser4a "ispositivos 0e pe"an "ispensar calor, como los refrigera"ores, las cocinas, o las ventanas o pertas "on"e el viento pe"a in"cir n error. am%i1n se recomien"a 0e los mismos tampoco est1n cerca "e las sali"as "e los aires acon"iciona"os o el sistema "e calefacción ya 0e la temperatra en estos lgares es "istinta a la temperatra am%iente "e la casa.

&os primeros termostatos con contactos "e mercrio ermostatos "e contactos fijos El alem2n Nonra" Ose fa%ricó la primera calcla"ora mec2nica %asa"a en el concepto "el c2lclo %inario Primeras implementaciones "e atomatismos en los e"ificios.

2


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4.3 RED DE CONTROL Esta re" es la m2s importante en n hogar "omótico, ya 0e se encarga "el control "e los "ispositivos varios incli"os en la casa inteligente.

5 TOPOLOGIAS USADAS EN REDES DE CONTROL $ig-. ermostato comercial

E:isten "iversas topolog4as "entro "e las re"es "e control, a continación se mencionar2n algnas "e las m2s sa"as.

3.2 PASARELA RESIDENCIAL

5.1 TOPOLOGIA EN ESTRELLA

am%i1n llama"a GateQayA al ser 1ste s nom%re original en ingl1s. Es el "ispositivo 0e sirve "e frontera entre las re"es "e intercomnicación e:ternas y las re"es internas "e la vivien"a. Esta "e%e ser na interfa# fle:i%le, normali#a"a e inteligente, 0e pe"a reci%ir se+ales "el e:terior y transferirlas "e manera clara y transparente a los "iferentes elementos "e la re" interna "e la casa, y viceversa. Este es el elemento 0e hace 0e se pe"a interactar "e manera "irecta con los elementos "e la casa, ya sea para ver el esta"o "e los mismos, o para po"er maniplar el esta"o "e algno, por me"io "el softQare "es"e na compta"ora, "es"e cal0ier parte "el mn"o.

$ig.  Estrella

5.2 TOPOLOGIA EN ANILLO

$ig. K *nillo

5.3 TOPOLOGIA EN BUS $ig.  Dispositivo central "e na pasarela resi"encial

4 REDES DOMOTICAS $ig. M s

4.1 RED DE DATOS

5.4 TOPOLOGIA EN ARBOL

Se tili#a para interconectar entre compta"oras, impresoras, esc2neres y "em2s "ispositivos perif1ricos a las compta"oras.

4.2 RED MULTIMEDIA Es na re" realmente my similar a la re" "e "atos, con la "iferencia "e 0e est2 orienta"a a la comnicación entre "ispositivos "e entretenimiento 5"e hecho, en algnos hogares "omóticos se selen integrar en na sola llama"a la re" "atosmltime"ia6.

$ig. = Rr%ol

3


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 MEDIOS DE TRANSPORTES Se refieren al me"io f4sico 0e se tili#ar2 para la transmisión "e los "atos. E:isten mchos me"ios, "e los cales se nom%raran algnos a continación.

• • • •

Corrientes porta"oras Soportes met2licos $i%ra óptica Cone:iones sin hilos

! PROTOCOLOS COMUNICACIONES

DE #.2 VIVIENDAS SOSTENIBLES

Can"o se ha%la "e protocolos "e comnicaciones se ha%la "el i"ioma o formato con el 0e se van a manejar los "atos "e control "e los "iferentes elementos "el sistema. • • •

Son capaces "e generar parte o inclso hasta la totali"a" "e la energ4a el1ctrica tili#a"as por las misma, por me"io "e fentes "e energ4a renova%les como lo son los paneles solares 5lo m2s com7n6, energ4a %iomasa, o pe0e+as torres eólicas.

Protocolo (> Protocolo EI Protocolo Simón IS

" SISTEMA DE TERMOREGULACION Esta parte se compone "e "iferentes sensores "e temperatra 0e act7an como Coman"os y los sistemas "e aire acon"iciona"o yo sistemas "e calefacción 0e se tengan en la casa fncionan"o como las cargas 0e se 0iere controlar 5activar, "esactivar o reglar6, por lo 0e se les coloca na interfa# 0e fnciona como *cta"or so%re "ichas cargas. *"em2s, se agrega n "ispositivo encarga"o "e llevar el control "e la temperatra general y por #onas en la casa, "e po"er mo"ificar "e manera in"ivi"al la temperatra y "e mostrar esa información por me"io "e na pantalla, llama"o Central de %ermorregulación

# TIPOS DE VIVIENDAS 1$ REFERENCIAS

#.1 VIVIENDAS BIOCLIMATICAS

T(U G. F%regónPli"o, . Castilloole"o an" *. &oVianov, 2globally con#ergent estimator for n fre'uencies3 , IEEE rans. Fn *t. Control. ol. =. Ho K. pp 3K=3M. !ay ->>-.

scan la optimi#ación "el propio "ise+o ar0itectónico y s integración con el entorno ecológico 0e las ro"ea para lograr con"iciones "e confort clim2tico con la m4nima intervención "e sistemas el1ctricos "e calefacción o enfriamiento "e interiores. &a atomati#ación "e mecanismos para a%rir y cerrar ventanas, persianas y tragalces "epen"ien"o "e las con"iciones climatológicas, jega n papel "e sma importancia "entro "e estas vivien"as.

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