Monitoreo y control del consumo de energía eléctrica en edificaciones residenciales

Abstract

El presente trabajo muestra el diseño y construcción de un equipo dedicado al monitoreo de la energía eléctrica y el control autónomo de luminarias en una residencia. El sistema se basó en tecnología de comunicación inalámbrica, procesamiento de datos y sistemas de control digital. El equipo se compuso de una unidad central, cuatro unidades periféricas de medición y dos unidades periféricas de control de luminarias. La unidad central tiene una pantalla TFT táctil, en la cual se despliegan 4 páginas, dos de monitoreo instantáneo, una de historiales y una de control de luminarias; también tiene su placa electrónica para el funcionamiento de los demás componentes. De igual manera, las unidades periféricas de medición se componen de sensores de voltaje y corriente, dichas unidades periféricas envían inalámbricamente los valores recolectados a la unidad central. Las unidades periféricas de control de luminarias se componen de un circuito de control de potencia, estas unidades periféricas reciben de manera inalámbrica el valor del setpoint del controlador el cual es establecido desde la unidad central. El desarrollo del trabajo se lo hizo siguiendo una metodología para el enfoque en prototipo. En el trabajo se muestra el diseño electrónico, el diseño de las interfaces de la pantalla y la selección de algunos componentes necesarios para el desarrollo del equipo. El sistema permitió un adecuado monitoreo de la energía eléctrica en la residencia, puesto que se pudo visualizar datos de voltaje, corriente, potencia instantánea, consumo energético; lo que conllevó un decremento en el consumo energético durante la implementación y gracias a la interfaz intuitiva del sistema se logró promover el ahorro energético en un 7.59 % y por ende, un ahorro económico, también se creó conciencia energética en los habitantes de la residencia. Cabe recalcar que las unidades periféricas de medición pudieron medir valores de voltaje AC de hasta 220 V y cargas que no superen los 30 A por cada unidad periférica; se logró que los sensores tengan un error relativo promedio de 0.14 % en cuanto a voltaje y un 0.38 % en cuanto a corriente.