Preparacin de Informes en formato IEE
Domtica e Inmtica, Calefaccin y Enfriamiento
.
DOMOTICA E INMOTICA CALEFACCION Y ENFRIAMIENTO
(HEATING AND COOLING)
Jhonatan Steven Infante Prieto
[email protected]
Cristian Camilo Guerrero Mendez
[email protected]
Fabian Leonardo Infante Granados
[email protected]
Robinson Ariza Patio
[email protected]
RESUMEN: El presente informe se realiz con el fin de mostrar el
trabajo desarrollado por el grupo de trabajo, el cual deba
desarrollar el tema de Domtica, Inmtica especficamente la
calefaccin y enfriamiento (Heating and Cooling). Por lo cual se dar
una breve introduccin a la historia y desarrollo de estas y acto
seguido se enfocara el trabajo hacia el tema especfico. Tambin se
mostrara la amplia variedad de los elementos que pueden ser usados
para enfriar o calentar un rea determinada y los tipos de topologa
y arquitectura que se usan habitualmente dentro de los sistemas
domticos e inmticos. Ya que es de vital importancia la comunicacin
entre los elementos que componen el sistema, se van a exponer las
diferentes redes y protocolos de comunicacin que se pueden emplear
dentro del sistema.
PALABRAS CLAVE: Calefaccin, Domtica, Enfriamiento, Inmtica,
1 INTRODUCCIN
En este informe se puede encontrar informacin detallada de los
sistemas de calefaccin y enfriamiento los cuales son empleados en
casas y edificios en donde se encuentra implementado un sistema de
domtica o Inmtica, con el fin de dar mayor entendimiento de los
diferentes dispositivos empleados para controlar la temperatura
interior y de qu manera la arquitectura de la casa o edificio
contribuye o afecta la temperatura de cada una de las reas.
Adicionalmente el informe se realiza basado en los formatos
utilizados por la IEEE.
2 DOMOTICA E INMOTICA
2.1 DOMOTICA
Los diccionarios franceses incorporaron el trmino domotique a
partir de 1998. Esta palabra se introdujo en Espaa por los Pirineos
como Domtica, que procede del latn domus (casa, domicilio) y del
griego atato, automtica (aunque existen autores que opinan que
deriva de informtica, como defiende el Diccionario de la RAE, o
incluso de robtica).
Se entiende por domtica al conjunto de sistemas capaces de
automatizar una vivienda, aportando servicios de gestin energtica,
seguridad, bienestar y comunicacin, cableadas o inalmbricas, y cuyo
control goza de cierta ubicuidad desde dentro y fuera del hogar. Se
podra definir como laintegracin de la tecnologaen el diseo
inteligente de un recinto
En cambio el trminoInmticasignifica "sistema de gerenciamiento
del edificio", es el que realmente controla y regula a un edificio,
o sea su "gestin total".
Se pueden diferenciar ambos trminos en que la domtica es de
aplicacin para las viviendas y la Inmtica se incorpora a sistemas
de gestin tcnica automatizada a las instalaciones del sector de la
produccin y los servicios (plantas industriales, hoteles,
hospitales, edificios de oficinas, aeropuertos, parques
tecnolgicos, bancos, universidades, etc.) con el objetivo de
reducir el consumo de energa, aumentar el confort y seguridad de
los mismos.
2.2 HISTORIA DE LA DOMOTICA
La domtica se inicia a comienzos de la dcada del 70, cuando
aparecieron los primeros dispositivos de automatizacin en
edificios, a base de prueba piloto.
Pero fue en la dcada del 80 cuando los sistemas integrados se
utilizaron a nivel comercial, para luego desarrollarse en el
aspecto domstico de las casas urbanas.
All es cuandola domticaconsigue integrar dos sistemas (el
elctrico y el electrnico) en pos de la comunicacin integral de los
dispositivos del hogar.
Acorde a los cambios, el auge de la informtica hogarea permite
incorporar en los edificios el Sistema de Cableado Estructurado
(SCE), que facilita la conexin de terminales y redes. As, estos
edificios reciben el nombre de inteligentes, por su automatismo al
servicio del propietario.
Implantada desde hace ms de treinta aos, la domtica ha
progresado a gran escala desde que se desarrollaron las redes
informticas de comunicacin, ya sea por sistema cableado o va
Wi-Fi.
Con la domtica aplicada a la automatizacin hogarea se mejora en
seguridad, confort y ahorro energtico, aspectos muy observados por
los poseedores de estos sistemas. La llegada de Internet a gran
velocidad provoc un giro favorable para su desarrollo.
Fig.1 Sistema Domtico.
En los ltimos aos el mercado de ofertas se ha extendido,
permitiendo encontrar diversas variantes de equipos domsticos de
integracin domtica, como es el caso del EIB, que es un conductor
elctrico que ayuda a optimizar los distintos sistemas de seguridad
y funcionalidad que componen una casa. Este protocolo se utiliza en
buena cantidad de casas inteligentes de Europa Central.
Tabla 1.
AO
AVANCE
Siglo XVIII
Se introducen los conceptos de ocio y confort.
1879
Invencin de la bombilla incandescente por Thomas Alba Edison,
sistemas elctricos enfocados a los servicios varios brindados a las
viviendas
1835
El rel, inventado por Joseph Henry
1875
Primera regulacin automtica
1898
Nicols Tesla patenta una idea para el control remoto de buques y
vehculos
1905
Invencin del tubo de vaco, utilizado como amplificador de baja
frecuencia en los aparatos de radio por Siemens y Halske
1915 y 1920
Mercado comercial los electrodomsticos
1930
Los primeros termostatos con contactos de mercurio
1936
Termostatos de contactos fijos
1938
El alemn Konrad Zuse fabric la primera calculadora mecnica
basada en el concepto del clculo binario
1939
Primeras implementaciones de automatismos en los edificios.
1940
Equipos de regulacin para aplicaciones de calefaccin y aire
acondicionado.
1944
El primer ordenador de naturaleza electrnica, el MARK I
1946
El nacimiento de los computadores de primera generacin
1952
Surgen elementos como el DIAC, el TRIAC
1953
Centrales de regulacin equipadas con sondas bimetlicas y
contactos de rel.
1959
Primeros ordenadores utilizando la tecnologa del transistor
1966
Desarrolla un sistema de automatizacin para hogares de vivienda
llamado ECHO IV,
1969
Aparece por primera vez Internet
1971
Intel crea el primer microprocesador (llamado 4004)
3 PARTES DE UN SISTEMA DOMOTICO
Un sistema domtico suele estar integrado por varios elementos,
tales como sensores, actuadores, unidades de mando o control, y
pasarelas residenciales.
3.1 TERMOSTATO DE AMBIENTE
Es el encargado de medir la temperatura de la vivienda o del
lugar en el cual es colocado (ya que en el caso de casas muy
grandes se colocan varios y se realiza un promedio entre las
temperaturas tomadas por cada uno para encontrar la temperatura
ambiente de la casa). Se trata de un sensor de seal continua, y su
funcionalidad es la de enviar la informacin acerca de la
temperatura para que sta pueda ser controlada de manera programada.
La ubicacin idnea para la instalacin de estos termostatos es en
lugares abiertos, lejos de posibles fuentes de ruido de temperatura
como sera dispositivos que puedan dispensar calor, como los
refrigeradores, las cocinas, o las ventanas o puertas donde el
viento pueda inducir un error. Tambin se recomienda que los mismos
tampoco estn cerca de las salidas de los aires acondicionados o el
sistema de calefaccin ya que la temperatura en estos lugares es
distinta a la temperatura ambiente de la casa.
Fig2. Termostato comercial
3.2 PASARELA RESIDENCIAL
Tambin llamada Gateway al ser ste su nombre original en ingls.
Es el dispositivo que sirve de frontera entre las redes de
intercomunicacin externas y las redes internas de la vivienda. Esta
debe ser una interfaz flexible, normalizada e inteligente, que
pueda recibir seales del exterior y transferirlas de manera clara y
transparente a los diferentes elementos de la red interna de la
casa, y viceversa.
Este es el elemento que hace que se pueda interactuar de manera
directa con los elementos de la casa, ya sea para ver el estado de
los mismos, o para poder manipular el estado de alguno, por medio
del software desde una computadora, desde cualquier parte del
mundo.
Fig. 3 Dispositivo central de una pasarela residencial
4 REDES DOMOTICAS
4.1 RED DE DATOS
Se utiliza para interconectar entre computadoras, impresoras,
escneres y dems dispositivos perifricos a las computadoras.
4.2 RED MULTIMEDIA
Es una red realmente muy similar a la red de datos, con la
diferencia de que est orientada a la comunicacin entre dispositivos
de entretenimiento (de hecho, en algunos hogares domticos se suelen
integrar en una sola llamada la red datos-multimedia).
4.3 RED DE CONTROL
Esta red es la ms importante en un hogar domtico, ya que se
encarga del control de los dispositivos varios incluidos en la casa
inteligente.
5 TOPOLOGIAS USADAS EN REDES DE CONTROL
Existen diversas topologas dentro de las redes de control, a
continuacin se mencionarn algunas de las ms usadas.
5.1 TOPOLOGIA EN ESTRELLA
Fig. 4 Estrella
5.2 TOPOLOGIA EN ANILLO
Fig. 5 Anillo
5.3 TOPOLOGIA EN BUS
Fig. 6 Bus
5.4 TOPOLOGIA EN ARBOL
Fig. 7 rbol
6 MEDIOS DE TRANSPORTES
Se refieren al medio fsico que se utilizar para la transmisin de
los datos. Existen muchos medios, de los cuales se nombraran
algunos a continuacin.
Corrientes portadoras
Soportes metlicos
Fibra ptica
Conexiones sin hilos
7 PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES
Cuando se habla de protocolos de comunicaciones se habla del
idioma o formato con el que se van a manejar los datos de control
de los diferentes elementos del sistema.
Protocolo X-10
Protocolo EIB
Protocolo Simn VIS
8 SISTEMA DE TERMOREGULACION
Esta parte se compone de diferentes sensores de temperatura que
actan como Comandos y los sistemas de aire acondicionado y/o
sistemas de calefaccin que se tengan en la casa funcionando como
las cargas que se quiere controlar (activar, desactivar o regular),
por lo que se les coloca una interfaz que funciona como Actuador
sobre dichas cargas. Adems, se agrega un dispositivo encargado de
llevar el control de la temperatura general y por zonas en la casa,
de poder modificar de manera individual la temperatura y de mostrar
esa informacin por medio de una pantalla, llamado Central de
Termorregulacin.
9 TIPOS DE VIVIENDAS
9.1 VIVIENDAS BIOCLIMATICAS
Buscan la optimizacin del propio diseo arquitectnico y su
integracin con el entorno ecolgico que las rodea para lograr
condiciones de confort climtico con la mnima intervencin de
sistemas elctricos de calefaccin o enfriamiento de interiores. La
automatizacin de mecanismos para abrir y cerrar ventanas, persianas
y tragaluces dependiendo de las condiciones climatolgicas, juega un
papel de suma importancia dentro de estas viviendas.
9.2 VIVIENDAS SOSTENIBLES
Son capaces de generar parte o incluso hasta la totalidad de la
energa elctrica utilizadas por las misma, por medio de fuentes de
energa renovables como lo son los paneles solares (lo ms comn),
energa biomasa, o pequeas torres elicas.
10 REFERENCIAS
[1] G. Obregn-Pulido, B. Castillo-Toledo and A. Loukianov, A
globally convergent estimator for n frequencies, IEEE Trans. On
Aut. Control. Vol. 47. No 5. pp 857-863. May 2002.
