Memoria tecnica Eco-iSchool

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Nuestro proyecto, consiste en brindar al personal correspondiente una herramienta moderna, que les ayude a mantener el control del consumo eléctrico en la institución. Eco-iSchool propone una aplicación que mediante la instalación de sensores en la institución permita encender, apagar la iluminación y los aires acondicionados en el momento más oportuno evitando consumir energía de manera innecesaria. Es una herramienta al alcance de la mano que permite al personal dar un mejor servicio a los usuarios y miembros docentes de la institución, a su vez contribuye a un ambiente propicio al aprendizaje evitando molestias por inconvenientes en el uso de los aires acondicionados. Sin importar la estación año, Eco-ISchool ofrece encontrar el “horario ideal” y necesario de uso, adaptándose a las temperaturas de verano como a las de invierno, y sin importar el cambio de horario. “Eco-iSchool” funciona la ayuda de conocimientos adquiridos en la institución y con auxiliándonos de circuitos electrónicos como lo son el Arduino UNO, sensores electrónicos de temperatura y de luz involucrando a diferentes sistemas informáticos algunos programados por nosotros los cuales se integran dando como resultado un sistema de control y gestión para el consumo de energía eléctrica.

HIPÓTESIS

“La automatización y uso de la domótica en las instalaciones puede ayudar a reducir en un 20% el uso de energía eléctrica en el CBTIS 213”

Variable Dependiente: Uso de la automatización

Variable Independiente: Gasto Energético

OBJETIVOS

El presente proyecto tiene como finalidad el siguiente objetivo general:

“Crear un sistema de control y gestión que ayude a la disminución del consumo energético para la institución educativa CBTIS 213. “

Teniendo como objetivos específicos:

- Implementar un sistema que con ayuda de sensores nos permita automatizar procesos de iluminación y enfriamiento reduciendo el gasto energético

- Unir todos los sistemas con la ayuda del Arruino para formar un solo sistema que trabaje con las aplicaciones desarrolladas.

- Desarrollar una aplicación compatible con diferentes dispositivos para interactuar con el sistema final

METAS:

Corto plazo: La implementación del prototipo en un aula piloto dentro de la misma institución

Mediano plazo: que el modelo sea adaptado para poder ser utilizado en diversas instituciones educativas en la región

Largo plazo: Perfeccionar el modelo para que pueda ser adoptado a nivel nacional

MARCO TEÓRICO

Debido a que lo que se busca es automatizar los procesos cotidianos se utilizaran sistemas electrónicos como lo son sensores LM35 y fotorresistencia para que el programa pueda detectar y reaccionar a las variables del entorno.

En la realización del proyecto a escala se hizo uso del sistema arduino sin embargo para crearlo a gran escala se utilizaran un sistema más robusto y estable como lo es el PLC.

La domótica es la ciencia que abarca la automatización de entornos ya sean viviendas, escuelas, oficinas, etc. Su propósito inicial era ayudar aquellas personas con limitaciones para realizar sus tareas cotidianas.

En la actualidad (Mauricio, 2011) los sistemas de automatización o "domótica," no se enfocan en el uso por parte de personas que posean limitaciones para desplazarse, por lo que su uso actual se enfocan al confort del usuario y al desarrollo sustentable

Los sistemas sostenibles (Rivarola, 2012) no solo se limitan a la utilización de energías alternas si no también se buscan implementar sistemas que ayuden a reducir el gasto de agua, energía y demás recursos naturales; ejemplos de estos sistemas son: el frio solar el cual utiliza bombas de calor geotérmicas donde las mismas utilizan el calor almacenado en el subsuelo y de aguas cercanas para mantener un espacio calefaccionado o refrigerado.

La automatización y el uso de la domótica no solo reducen el costo energético sino que a la vez reduce la carga de trabajo para los empleados que laboran en la institución realizando tareas que cotidianamente realizan.

La automatización por medio de sensores para crear ambientes controlados y bajo condiciones especiales es algo que ya se ha llevado a cabo en diferentes lugares, sin embargo a nivel regional este tipo de tecnología todavía no ha sido muy explorada ni explotada por lo que es una buena área de oportunidad para innovar.

La tecnología arduino a pesar de ser potente a escala pequeña a la hora de ser montado en una escala mas grande como es el CBTiS 213 suele tener mayor limitaciones por lo que se optara a usar una tecnología más potente e igual programable como lo es el PLC

El uso de PLC actualmente en la región se encuentra limitado a la industria e incluso en esa área se encuentra limitado y atrasado, nunca se ha llevado un proyecto de automatización en una institución a nivel regional por lo que la mayor parte de la información sobre automatización es sacada de libros extranjeros mayormente de autoría Norteamericana o Europea

El dispositivo utiliza a los sensores como métodos de entrada analógica y por medio del arduino/PLC esta entrada es transformada a una salida digital o analógica dependiendo, en el caso de los focos la salida es completamente digital apagando o prendiendo sin embargo en el caso del sistema de aire acondicionado la salida es analógica y solo reduce la potencia y el gasto de este debido a que un apagado completo terminaría causando un mayor gasto energético.

La utilización de techos con fondo de un material aislante como lo es el unicel es una buena implementación adicional para reducir el gasto energético para enfriar las aulas igual que usar colores claros como lo es el blanco

El sistema no ha sido probado a gran escala sin embargo nos hemos basado en sistemas similares que existen en otras partes del mundo como son los sistemas de siembra controlada en Holanda o los sistemas de ambiente controlado instalados en laboratorios alrededor del mundo.

DESCRIPCIÓN DE PLANEACIÓN Y DESARROLLO DEL PROYECTO

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