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UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Y REDES PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE: INGENIERO EN COMPUTACIÓN Y REDES TEMA: “DISEÑO DE UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN MEDIANTE APLICACIÓN DOMÓTICA PARA EL ÁREA ADMINISTRATIVA DE LA CARRERA INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Y REDES” TUTOR: ING. VICENTE ROMERO CASTRO, MG.IE AUTOR: SUAREZ MUÑIZ ANTONIO DANNY JIPIJAPA – MANABÍ – ECUADOR 2021 I UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Y REDES CERTIFICACIÓN DEL TUTOR Ing. Vicente Romero Castro, docente de la Universidad Estatal del Sur de Manabí “UNESUM” en calidad de Tutor de la Unidad Especial de Titulación, sobre el tema: “DISEÑO DE UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN MEDIANTE APLICACIÓN DOMÓTICA PARA EL ÁREA ADMINISTRATIVA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Y REDES”. CERTIFICA Que el mencionado proyecto está concluido totalmente bajo mi tutoría, con el debido asesoramiento, siendo realizado por el egresado de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes, El Sr. Suarez Muñiz Antonio Danny, portador de la C.I: 131641708-6. Con el fin de obtener el Título de Ingeniero en Computación y Redes, de conformidad con las disposiciones establecidas para el efecto. Jipijapa, 27 de noviembre del 2020 ………………………………………………………………. ING. VICENTE ROMERO CASTRO, MG. IE TUTOR DEL PROYECTO II UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Y REDES CERTIFICACIÓN DEL TRIBUNAL EXAMINADOR PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: “DISEÑO DE UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN MEDIANTE APLICACIÓN DOMÓTICA PARA EL ÁREA ADMINISTRATIVA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Y REDES” Efectuado por el Sr. Egresado, Suarez Muñiz Antonio Danny, revisado por el Tribunal de Sustentación para su correspondiente aprobación, como requisito previo para la obtención del título de Ingeniero. APROBADO POR EL TRIBUNAL EXAMINADOR DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN ………….......................................... Ing. José Álava Cruzatty Mg. ………….......................................... Ing. Jhimmy Toala Arias Mg. III DECLARACIÓN DE AUTORIA Yo, Suarez Muñiz Antonio Danny con cédula de identidad N° 131641708-6 declaro que el siguiente trabajo de investigación con el título: “DISEÑO DE UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN MEDIANTE APLICACIÓN DOMÓTICA PARA EL ÁREA ADMINISTRATIVA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Y REDES”, es de mi autoría, en el cual las opiniones y comentarios emitidos son de mi responsabilidad. Cada contenido se respalda con su debida referencia bibliográfica de autores conocidos en el tema. Suarez Muñiz Antonio Danny C.I.131641708-6 AUTOR DEL PROYECTO IV DEDICATORIA Las metas y los sueños en la vida, son cumplidos por uno mismo, no existe obstáculo que nos impida seguir, depende de la perseverancia esfuerzo y sacrificio conseguirlos, para gozar del triunfo. Es por eso que dedico mi trabajo de investigación a: A DIOS, por haberme dado fuerzas inteligencia y salud para completar una etapa de mi vida con éxito. A mis padres Suarez Muñiz Félix Colon, Elena Leonor Muñiz Miranda por brindarme su apoyo incondicional en mis estudios, en momentos difíciles y durante todos mis años de vida, muchos de mis logros se lo debo a plenitud a ellos, ya que sin su apoyo incondicional esta meta no estaría cumplida. A mis hermanos y familiares por aconsejarme y motivarme a mejorar como persona y a mí querida novia que ha estado presente brindándome su motivación y apoyo en todo lo que me proponga. V AGRADECIMIENTO Agradezco a la vida por haberme brindado oportunidades, a DIOS por haberme dado una familia y guiarme en cada paso de mi vida, agradezco infinitamente a mis padres y familiares, a la Universidad Estatal del Sur de Manabí por abrirme sus puertas y poder formarme como profesional. Agradezco también a cada uno de los docentes, área administrativa y demás personas que formaron parte de mi trayectoria estudiantil a lo largo de mi preparación, ya que han aportado consejos, conocimientos y paciencia a mis ganas y sueños de seguir adelante en mis estudios. Agradezco también de una manera especial a aquellas personas que confiaron en mí y en mis capacidades, a mis compañeros de aula que, durante todos los niveles de universidad, me brindaron su amistad, aprecio y respeto. VI ÍNDICE CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ...................................................................................... I CERTIFICACIÓN DEL TRIBUNAL EXAMINADOR ................................................. II DECLARACIÓN DE AUTORIA .................................................................................. III DEDICATORIA ............................................................................................................. IV AGRADECIMIENTO ...................................................................................................... V ÍNDICE ........................................................................................................................... VI ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................... IX ÍNDICE DE ILUSTRACIONES .................................................................................... IX RESUMEN ..................................................................................................................... XI ABSTRACT .................................................................................................................. XII INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 13 I. TÍTULO DEL PROYECTO.................................................................................... 14 II. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ................................................................. 15 2.1. Definición del problema ................................................................................ 15 2.2. Formulación del problema ............................................................................ 15 2.3. Preguntas derivadas ...................................................................................... 15 III. OBJETIVOS ........................................................................................................ 16 3.1. Objetivo general ............................................................................................. 16 3.2. Objetivos específicos ...................................................................................... 16 IV. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 17 V. MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 18 5.1. Antecedentes ................................................................................................... 18 5.2. Bases teóricas .................................................................................................. 20 5.2.1. Sistema de climatización ........................................................................ 20 5.2.2. Componentes de un sistema de climatización ...................................... 20 5.2.2.1. Compresor........................................................................................ 20 VII 5.2.2.2. Termostato .......................................................................................21 5.2.2.3. Condensador .................................................................................... 22 5.2.2.4. Evaporador ...................................................................................... 22 5.2.2.5. Líquido o gas refrigerante .............................................................. 23 5.2.2.6. Módulos de ventilación para la climatización............................... 24 5.2.3. Ventilación evaporativa o selectiva ....................................................... 24 5.2.4. Ventilación natural ................................................................................. 24 5.2.5. Ventilación forzada ................................................................................ 25 5.2.6. Acondicionamiento de aire .................................................................... 26 5.2.7. Tipos de cargas en el proceso de acondicionamiento .......................... 27 5.2.7.1. Carga térmica .................................................................................. 27 5.2.7.2. Carga de enfriamiento .................................................................... 27 5.2.7.3. Carga de calentamiento .................................................................. 28 5.2.8. Domótica .................................................................................................. 28 5.2.9. Aplicaciones y usos de la domótica ....................................................... 29 5.2.10. Aplicaciones o software para el control y monitoreo de la domótica 30 5.2.10.1. Houseinhand Knox .......................................................................... 30 5.2.10.2. Philips HUE ..................................................................................... 31 5.2.10.3. Indigo touch ..................................................................................... 31 5.2.10.4. Nexho ................................................................................................ 32 5.2.11. Protocolos de comunicación ............................................................... 33 5.2.11.1. Protocolo KNX................................................................................. 34 5.2.11.2. Estándar ZigBee .............................................................................. 34 5.2.11.3. Estándar Homekit ........................................................................... 35 5.2.12. La domótica en los sistemas de climatización .................................. 35 5.2.13. Enchufe domótico ............................................................................... 36 VIII 5.2.14. Sonoff s26 ............................................................................................. 36 5.2.14.1. Especificaciones técnicas................................................................. 37 6.1. Marco conceptual ........................................................................................... 38 VII. HIPÓTESIS ......................................................................................................... 39 7.1. VARIABLE DEPENDIENTE ...................................................................... 39 7.2. VARIABLE INDEPENDIENTE .................................................................. 39 VIII. METODOLOGIA ............................................................................................ 39 8.1. Métodos ........................................................................................................... 39 8.2. Técnicas ............................................................................................................... 39 8.2.1. Entrevista: ................................................................................................... 40 8.3. Recursos .............................................................................................................. 40 IX. PRESUPUESTO .................................................................................................. 41 X. ANÁLISIS Y ENTREVISTAS ........................................................................... 42 XI. CRONOGRAMA ................................................................................................ 43 XII. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 44 XIII. PROPUESTA ................................................................................................... 52 13.1. Titulo ........................................................................................................... 52 12.1.1 Justificación ................................................................................................ 52 13.2. Objetivo general ......................................................................................... 53 13.3. Objetivos específicos .................................................................................. 53 13.4. Análisis de factibilidad ............................................................................... 53 13.4.1. Factibilidad económica ....................................................................... 53 13.4.2. Factibilidad técnica ............................................................................. 53 13.4.3. Factibilidad operativa ......................................................................... 54 13.5. Descripción de la propuesta ...................................................................... 54 13.6. DESCRIPCION DEL DIAGRAMA POR ETAPAS ............................. 56 XIV. CONCLUSION Y RECOMENDACIÓN ........................................................ 68 IX XV. ANEXOS ............................................................................................................. 70 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Especificaciones técnicas ................................................................................ 37 Tabla 2. Presupuesto ...................................................................................................... 41 Tabla 3 Especificaciones del Split ................................................................................. 58 Tabla 4 Especificaciones del S26 .................................................................................. 60 ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Sistema de climatización ......................................................................... 20 Ilustración 2 Termostato ............................................................................................... 22 Ilustración 3 Gas refrigerante ........................................................................................ 23 Ilustración 4 Ventilación forzada .................................................................................. 26 Ilustración 5 Representación de la domótica ................................................................ 29 Ilustración 6 Houseinhand knx ..................................................................................... 30 Ilustración 7 Philips hue ................................................................................................ 31 Ilustración 8 Indigo touch ............................................................................................. 32 Ilustración 9 Nexho system ........................................................................................... 33 Ilustración 10 Sonoff s26 .............................................................................................. 37 Ilustración 11 Cronograma............................................................................................ 43 Ilustración 12 Descripción de la propuesta ................................................................... 55 Ilustración 13 Split TCL ............................................................................................... 57Ilustración 14 Enchufe Sonoff S26 ............................................................................... 59 Ilustración 15 S26E ....................................................................................................... 59 Ilustración 16 vista panorámica Aérea 3D ................................................................... 64 Ilustración 17 Vista de exteriores del Área administrativa ........................................... 64 Ilustración 18 Vista externa del área administrativa .................................................... 65 Ilustración 19 Vista Área interna administrativa .......................................................... 65 Ilustración 20 Área administrativa ................................................................................ 66 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387746 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387747 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387748 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387749 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387750 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387752 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387754 X Ilustración 21 Área administrativa ................................................................................ 66 Ilustración 22 Diagrama de conexión ........................................................................... 67 Ilustración 23 Área administrativa ................................................................................ 67 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387755 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387756 file:///C:/Users/COMPUTEACH/Downloads/PROYECTO%20DE%20TITULACION%20%20ANTONIO%20DANNY%20SUAREZ%20MUÑIZ.docx%23_Toc57387757 XI RESUMEN El presente proyecto con título: “Diseño de un sistema de climatización mediante aplicación domótica para el área administrativa de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes” se basa en el diseño estructurado y actuador de climatización, mediante el cual utilizando aplicación domótica se creará un mejor ambiente en el área administrativa perteneciente al complejo universitario. La elaboración del proyecto también muestra una perspectiva de lo que se intenta dar a conocer mediante la tecnología basada en domótica, la conductividad, agilidad, comodidad y manejo que ofrece, lo cual involucra a el área administrativa docentes y población estudiantil, a conocer sobre las nuevas tecnologías, como la domótica aplicada a diseños de climatización con conectividad remota, que tiene como perspectiva principal brindar bienestar y comodidad para convencer a futuro de la implementación de sistemas domóticos de una manera eficaz y segura. Se estudiará las cualidades ventajas y desventajas de la domótica tomada como referencia a diseñar, mostrando los diferentes sistemas actuadores y protocolos que existen dentro de la domótica, desde detectores, conexión vía Bluetooth, funcionamiento mediante comando de voz, conectividad Wi-Fi y tareas programadas mediante sistemas actuadores permitiendo mediante un dispositivo móvil Smartphone el intercambio de comunicación para el funcionamiento de automatización. Mediante la aplicación domótica se mostrará la interfaz la disponibilidad de la climatización del área administrativa el encendido y apagado del sistema, el diseño constará de diagramas, gráficos y elementos de control del sistema que debe utilizar para entender la señal y que puedan intercambiar su información de una manera eficaz logrando cumplir los objetivos del diseño. PALABRAS CLAVE: Conectividad, automatización, domótica, interfaz, sistema, comodidad. XII ABSTRACT The present project with title: "Design of an air conditioning system through home automation application for the administrative area of the Computer and Network Engineering career" is based on the structured design and air conditioning actuator, through which using home automation application will be created a better environment in the administrative area belonging to the university complex. The development of the project also shows a perspective of what it is trying to make known through technology based on home automation, the conductivity, agility, comfort and handling that it offers, which involves the administrative area, teachers and the student population, to know about the new technologies, such as home automation applied to air conditioning designs with remote connectivity, whose main perspective is to provide well-being and comfort in order to convince the future implementation of home automation systems in an efficient and safe way. The advantages and disadvantages of home automation will be studied as a reference to design, showing the different actuator systems and protocols that exist within home automation, from detectors, connection via Bluetooth, operation through voice command, Wi-Fi connectivity and scheduled tasks. By means of actuator systems allowing the exchange of communication for the operation of automation through a smartphone mobile device. Through the home automation application, the interface will show the availability of the air conditioning of the administrative area, the on and off of the system, the design will consist of diagrams, graphs and control elements of the system that you must use to understand the signal and that they can exchange their information in a effectively meeting the design objectives. KEY WORDS: Connectivity, automation, home automation, interface, system, comfort 13 INTRODUCCIÓN Los sistemas domóticos actualmente son un tipo de tecnología utilizadas de manera global, debido a que ofrecen una gran cantidad de beneficios, como mejorar rendimiento y aumento en la productividad en cuanto a la capacidad de realizar tareas automáticas, facilitando el desarrollo de actividades en cualquier ámbito. Este tipo de sistema ofrece una mayor seguridad, mejoramiento en cuanto al uso de recursos y debido a su bajo costo es totalmente factible. Existen diferentes tipos de sistemas domóticos, los más representativos son aquellos que facilitan las tareas básicas del ser humano y ofrecen comodidad en ámbitos necesarios. Las áreas en las que mayormente se utiliza están dirigida hacia el enfoque laboral y educativo en el que se observa una mayor acumulación de estrés para los usuarios, por lo que se necesita del uso de este tipo de tecnologías. Los sistemas de climatización representan un recurso importante en el ámbito educativo ya que el docente debe contar con un ambiente cómodo que permita obtener una mayor concentración en tareas a realizar y fortalecer el conocimiento cognoscitivo mediante la teoría y práctica evitando cualquier distracción como un clima caluroso o demasiado frio. Este proyecto se realiza con el fin de diseñar un sistema de climatización que trabaje en base a la tecnología domótica, mediante una aplicación informática de tal manera que pueda ser controlada por parte del personal encargado mejorando el entorno del área administrativa de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes. Estos sistemasofrecerán un entorno cómodo para que el personal del área pueda concentrarse completamente en sus actividades, de la misma manera permitirá que los equipos trabajen de forma óptima debido a que se mantendrá a una temperatura recomendada evitando errores de sobrecalentamiento. Cabe mencionar que este sistema es compatible con cualquier tipo de tecnología y dispositivo por lo que pueden ser adaptados otros tipos de sistemas domóticos. 14 I. TÍTULO DEL PROYECTO Diseño de un sistema de climatización mediante aplicación domótica para el área administrativa de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes 15 II. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 2.1. Definición del problema Los sistemas domótico son una herramienta importante para el desarrollo de actividades, por lo que existen diferentes sistemas en cualquier entorno educativo. Uno de los sistemas mayormente utilizados son los sistemas de climatización que están orientados mejorar de forma automática. Actualmente el área administrativa de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes no cuenta con el diseño de un sistema de climatización que funcione a través de una aplicación domótica, lo que repercute en una falta de requerimientos y aspectos fundamentales que se deben establecer para su implementación. El área administrativa cuenta con equipos eléctricos y electrónicos que funcionan a una temperatura establecida, que debe ser adecuada para evitar errores de sobrecalentamiento y fallas en los equipos, debido a la falta de este diseño no se puede implementar el sistema de climatización, perjudicando a personal administrativo, docentes y alumnos con daños y pérdidas en los equipos. 2.2.Formulación del problema ¿De qué manera se realizará el diseño de un sistema de climatización mediante aplicación domótica para el área administrativa de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes? 2.3. Preguntas derivadas ¿Cuáles son los tipos de sistemas domóticos para el control y diseño de climatización? ¿Cuáles son los estándares necesarios de conectividad domótica de un sistema de climatización? ¿Cómo se realizar el diseño de un sistema de climatización compatible con una aplicación domótica? 16 III. OBJETIVOS 3.1. Objetivo general Establecer el diseño de un sistema de climatización mediante una aplicación domótica para el área administrativa en la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes. 3.2.Objetivos específicos Analizar los diferentes tipos de sistemas domóticos para el control de climatización Determinar los estándares y protocolos necesarios para la conectividad de aplicación domótica. Realizar el diseño de un sistema de climatización compatible con una aplicación domótica. 17 IV. JUSTIFICACIÓN La tecnología es un recurso importante para el fortalecimiento y desarrollo de actividades productivas, y uno de los puntos más importantes es la educación en el que el personal administrativo y estudiante deben tener un ambiente cómodo en donde pueda realizar sus actividades diarias y enmarcadas en la línea de una educación y atención de calidad. Por lo tanto, se establece la presente investigación con el fin de realizar el diseño de un sistema de climatización mediante una aplicación domótica para el área administrativa en la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes. Mediante el desarrollo de este proyecto se establecerá el diseño del sistema de climatización, mediante el diseño lógico y el diagrama de conexiones, de la misma manera se establecerán los diferentes parámetros y requisitos que debe tener el sistema con el fin de que sirva como guía para su implementación. Del mismo modo se establecerán los componentes principales que conforman el sistema de climatización y los más óptimos para funcionar en ambientes académicos en el que no se necesite apagar los equipos para regular su temperatura, de la misma manera se utilizara aplicación domótica para controlar el sistema de climatización de forma remota. Los beneficiarios directos con la realización de este proyecto es el personal encargado del área administrativa, ya que contara con el diseño de un sistema de climatización. Como beneficiarios secundarios se determinan a los estudiantes que utilicen el área administrativa ya que mediante el diseño pueden implementar un sistema que mejore el entorno administrativo. 18 V. MARCO TEÓRICO 5.1. Antecedentes Los autores (Romero & Rosales, 2019) en su proyecto de investigación con título “Implementación de un sistema de climatización para un centro de datos en el laboratorio de telecomunicaciones de la carrera de ingeniería en computación y redes” describen que integrar un sistema de climatización en una área determinada para el trabajo de docentes y estudiantes es de gran ayuda ya que promete un ambiente acogedor para la realización de la actividades diarias. Por otra parte los autores (Merino, 2017) indica en su proyecto de tesis con título “Diseño e implementación de un sistema de climatización automatizada para personas con discapacidades físicas” que brindar un sistema de climatización con control automático a las personas con discapacidades físicas permite facilitar la manipulación del confort ambiental requerido por parte de ellos sin la necesidad de depender de otras personas. Según (Mafla & Estevez, 2017) en su tema de investigación “Climatización del Laboratorio de autotrónica del taller de Ingeniería en Mantenimiento Automotriz de la Universidad Técnica del Norte” argumenta que implementar un sistema de climatización para un taller de ingeniería automotriz donde se manejen equipos electrónicos se hace indispensable para el confort de trabajo y el mantenimiento de los aparatos que deben ser manipulados en climas que aseguren su durabilidad y buen funcionamiento. Un aspecto importante a indicar es del proyecto de (Cabrera, 2019) que realizo un “Diseño de un sistema de climatización de aire acondicionado VRF con reporte del software Hisense para el edificio de la Biblioteca General de la UCSG” donde manifiesta que el diseñar un sistema de aire acondicionado mediante software para un edificio permite mejorar la eficiencia energética así como establecer diferentes dispositivos para el control automático. En cuanto a los autores (Mayorga & Robelly, 2016) en su proyecto de investigación con título “Estudio de factibilidad para el sistema de climatización inteligente para el laboratorio de Redes de Datos de la Universidad Tecnológica Israel” indican que la implementación de un sistema de climatización mejora el confort de los 19 estudiantes a la hora de desarrollar conocimientos y también se conservan los diferentes equipos electrónicos. De acuerdo a (Mendez, 2016) manifiesta en su investigación con tema “Diseño de un sistema domótico inalámbrico para controlar parámetros domiciliarios y de un área educativa en la ciudad de Ibarra” que automatizar un sitio de trabajo o de estudio mediante aplicaciones en dispositivos móviles para la iluminación y el control de la electricidad economiza la cantidad de energía que se utiliza al implementar diferentes sensores en el manejo de la misma. Los autores (Ortiz & Campoverde, 2016) argumentan en su investigación con tema “ Diseño e implementación de una aplicación domótica para el monitoreo y el control de cargas eléctricas residenciales” que el diseño de las aplicaciones con fines de domótica en dispositivos móviles actúan de manera más eficiente al recibir y enviar señales de los datos que se toman en función al monitoreo de energía en el hogar u oficina para constatar el costo de consumo. Por otra parte (Chicaiza, 2016) de la Universidad Técnica de Cotopaxi indica en su tema de investigación “Diseño e implementaciónde un sistema eléctrico inteligente, en una oficina modelo basada en la aplicación de la domótica para el mejoramiento de la eficiencia energética y el confort” que para tener el control de la eficiencia energética y de los procesos de seguridad de un hogar se debe tener presente la comodidad al momento de la interacción con el usuario, es por ello que implementar diferentes aplicaciones a los dispositivos móviles se hace indispensable. Así mismo (Tamayo, 2016) argumenta en su investigación con tema “Estudio y diseño de domótica para el conjunto Villa Navarra” que para el control de las automatizaciones de un hogar, oficina o establecimiento es necesario de aplicaciones que estén a la mano, justamente para el manejo del consumo energético, revisión de cámaras de seguridad o bloqueo de cerraduras a distancias considerables. Los autores (Garcia & Marcillo, 2017) en su investigación con tema “Sistema domótico mediante Smartphone de la iluminación en el auditorio de la carrera de computación-ESPAM-MFL” indica que un sistema domótico mediante el control de smartphone permite un ágil control de la iluminación en un auditorio evidenciando una rápida respuesta de encendido y apagado de los focos presentes en el salón. 20 5.2. Bases teóricas 5.2.1. Sistema de climatización Según los autores (Triviño & Valderrama, 2019) describen que un sistema de climatización es un conjunto de aparatos conductores y eléctricos conectados con el único fin de ofrecer un cambio de temperatura en un lugar, ya sea una oficina, un salón o un hogar ofreciendo comodidad a los usuarios, es así que se tienen de diferentes formas y marcas además que para diferentes usos como: Sistemas aire- aire, Sistema aire -agua, Sistema agua- agua. Ilustración 1 Sistema de climatización Fuente: https://www.caloryfrio.com/images/articulos/aire-comercial/Sistema-VRF.jpg Los autores (Cuevas & Fonseca, 2016) argumentan que los sistemas de climatización ofrecen comodidad mediante el ajuste de la temperatura interna de un salón y del hogar esto a través del modelado de aparatos como condensadores y válvulas de expansión que permiten el flujo de líquido refrigerante cambiando así un ambiente refrigerado o a uno cálido, la modulación puede ser automática como también manual dependiendo de los requerimientos de los usuarios. 5.2.2. Componentes de un sistema de climatización 5.2.2.1. Compresor Como dicen (Diaz, Vacca, & Suarez, 2019) en un sistema de climatización el compresor forma parte de los aparatos esenciales al momento de transformar la temperatura circundante en los tubos del sistema, este aparto ocupa las cargas eléctricas 21 en forma de calentar o enfriar el gas refrigerante mediante la comprensión del mismo evaporándolo hacia el condensador. Entre los tipos de compresor más conocidos tenemos: Rotativo Pistón Centrifugo o scroll Según (Villagran, 2017) en un sistema de acondicionamiento del clima en el hogar el compresor es un aparto clave para el comportamiento de las unidades de refrigeración, esto se logra mediante la comprensión del gas refrigerante para producir una transferencia de calor la cual es enviado al condensador aumentando la temperatura para dar así la humedad requerida por el usuario, en otras palabras el compresor actúa como un alternador de energía. 5.2.2.2.Termostato Tomando las palabras de (Flores, 2017) el termostato es el principal comando de control de un circuito de climatización que permite cerrar el circuito de tal manera que regula la temperatura que sea requerida, este aparato se compone de láminas metálicas capaces de conducir la energía a el flujo del líquido refrigerando de la misma manera que una válvula de fluido expande o contrae el paso del gas de refrigeración. Entre los tipos de termostato se tienen los automáticos y los manuales requeridos según la necesidad del usuario. El autor (Maldonado, 2016) este dispositivo forma parte de los diferentes sistemas de climatización controlando a medida el flujo de gas refrigerante actuando en el cambio de temperatura. El termostato funciona a través de la conducción de energía eléctrica circundante que pasa por los conductores de gas refrigerante dando así una temperatura agradable para el usuario, de la misma manera trabaja junto con el comprensor ya que de aquí se desprende la temperatura deseada. 22 Ilustración 2 Termostato Fuente: https://static.grainger.com/rp/s/is/image/Grainger/2YV12_AS01?$glgmain$ 5.2.2.3.Condensador Según el autor (Espinoza, 2017) argumenta que el condensador es un aparato de gran dimensión encargado de la extracción del calor en el proceso de refrigeración, funciona más bien como un intercambiador de temperatura debido a que es situado en el medio fuera de lugar a acondicionar, por otra parte este aparato transforma los vapores en liquido refrigerado el cual pasa por el ventilador climatizando la temperatura de un lugar. Como dice (Gaspar, 2019) el condensador como parte de un sistema de climatización se ubica en la parte exterior a los demás componentes dado que necesita de emisión directa del aire para actuar como refrigerante, las unidades que se interconecta a este aparato son tuberías que circulan transportando el material refrigerado por el equipo que después es transferido al ambiente por un ventilador que está en constante funcionamiento. 5.2.2.4.Evaporador Según (Rojas & Nuñez, 2018) indica que el evaporador se encarga del intercambio de temperatura mediante la transformación del gas refrigerante que se encuentra en constante circulación a través del sistema de climatización. Debido a que es un componente con la capacidad de transferencia de calor no solo se encuentra en sistemas de climatización sino también en neveras, cámaras frigoríficas etc. Por su parte (Loarca, 2015) describe que el evaporador forma parte esencial de un sistema de acondicionamiento climático debido a que este aparato realiza la 23 transformación del líquido refrigerante en gas transmitiendo así la temperatura deseada, esto sucede a través de sus bobinas que eliminan el calor producido por la superficie del sistema. Finalmente se pueden encontrar evaporadores de diferentes dimensiones para distintos usos como: Para usos domésticos Industriales Mecánicos. 5.2.2.5.Líquido o gas refrigerante Tomando las palabras de (Ayosa, 2017) describe que el gas de refrigeración se encuentra en diferentes electrodomésticos de uso en refrigeración, este fluido es el encargado de permitir el cambio de temperatura dependiendo de la absorción de calor o pérdida del mismo. Según la presión que se tenga en el sistema y el requerimiento de temperatura, existen diversos tipos también, dependiendo de su potencia en evaporación y refrigeración como el R-410A o el R-22. Así mismo (Vinueza, 2016) argumenta que los gases de refrigeración son utilizados para una rápida caída de temperatura y conservación mediante enfriamiento, por lo general son el implemento básico de un sistema de aire acondicionado ya que transporta la temperatura deseada por el circuito y absorbe fácilmente la temperatura requerida. Desde que fue creada esta mezcla química se han ido mejorando para diferente uso, así como para diferentes equipos. Ilustración 3 Gas refrigerante Fuente: http://www.z1.com.pe/wp-content/uploads/2015/01/Repuestos-05.png 24 5.2.2.6.Módulos de ventilación para la climatización Según el autor (Guerrero, 2020) en cuanto a la ventilación de un sistema de climatización o aire acondicionado se debe tener presente los requerimientos para los cuales se va a hacer uso, por ejemplo una sala hospitalaria, un salón de clases o una edificación que se debe depender del flujo de aire que exista para la comodidad y el confort de los usuarios, además de que exista la certeza de proteger al equipo de ventilación de losfactores ambientales que podrían afectarlos como la lluvia. Por otra parte los autores (Alvarez & Estevez, 2016) describen que los módulos de ventilación que son implementados como parte de un aire acondicionado deben adecuarse en espacios particulares que presenten buenas condiciones de infraestructura debido al movimiento que caracteriza este tipo de aparato además que no interfiera en el rendimiento del entorno como en árboles o terrenos propensos a elevación de escombros que puedan afectar el rendimiento del mismo. 5.2.3. Ventilación evaporativa o selectiva Los autores (Carrasco & Poveda, 2015) indican que la ventilación selectiva es un tipo de climatización que se caracteriza por ser amigable con el medio ambiente debido al uso economizado de la energía eléctrica a diferencia de los sistema de climatización convencionales que mantienen emisiones de gases contaminantes, en otras palabras el sistema de climatización con características evaporativa funciona con un proceso natural de ventilación para lograr la temperatura deseada a un costo mínimo. Así mismo (Estevez, 2015) es un tipo de climatización que consiste en la obtención de humedad circundante para ser aplicada en la ventilación dando así una determinada temperatura en el ambiente, la ventilación de tipo selectiva aprovecha la entalpia del aire refrescando el interior de las edificaciones, de la misma manera se reduce la velocidad con que se mueven las hélices y el uso de energía sin la utilización de equipamientos que desprenden gases al ambiente. 5.2.4. Ventilación natural De acuerdo con (Mercado, Esteves, & Paci, 2018) el enfriamiento con el sistema de ventilación natural se construye través del cálculo de las superficies y depresiones que están construidas en el lugar para implementar el circuito de ventilación, así crear ductos 25 que ofrezcan humedad y viento necesario para aportar al movimiento de la temperatura en el sistema de climatización, todo esto sin la utilización de energía eléctrica. Entre los tipos de ventilación natural se tiene Ventilación por sobrepresión de aire Ventilación general Ventilación por extracción de aire Ventilación por capas y cruzadas Por otra parte (Giraldo & Herrera, 2017) argumenta que la ventilación natural es una estrategia de climatización eficiente que consiste en adquirir la temperatura del exterior mediante el ingreso del aire por los espacios de la ventilación instalada esto sin la utilización de mecanismos electrónicos, como estrategia de ahorro se utilizan puertas y rejillas que aseguren el paso de aire sin impurezas, las ventilaciones naturales proveen de ambiente confortable y permite la limpieza de bacterias a un bajo costo. 5.2.5. Ventilación forzada Según (Martinez, 2018) la ventilación forzada se establece con la implementación de depreciaciones en los conductores de aire en el salón o edificación. Las cuales se puedes crear por medio de diferentes extractores y ventiladores accionados con mecanismos eléctricos, entre las ventajas que posee este tipo de sistema es sin duda la regulación de la velocidad de ventilación ya sea para una mayor aireación o un menor consumo de energía. También (Flores & Villareal, 2015) indican que la ventilación forzada es un método de confort no solo para el usuario si no para la conservación de los inmuebles ya que provee de circulación de aire disminuyendo problemas que puede producir la acumulación de humedad o concentración de gases y mohos, este tipo de ventilación funciona mediante energía eléctrica mediante filtración de los extractores que componen este sistema de climatización. 26 Ilustración 4 Ventilación forzada Fuente: https://www.hogarseco.com/wp-content/uploads/ventilacion-forzada.jpg 5.2.6. Acondicionamiento de aire Tomando las palabras de (Rodas, 2018), el acondicionamiento de aire se refiere a el control de la temperatura y de la humedad de un hogar, una oficina o cualquier establecimiento que requiera de un mayor confort climático. Esto dentro de un espacio dedicado al estudio, trabajo o simplemente comodidad, en otras palabras, el termino acondicionamiento de aire se refiere también al calentar en aire en épocas de invierno y a enfriarlo en tiempos de verano del mismo modo que nos ayuda a mantener nuestra salud además de la comodidad. Así mismo (Jarrin, 2018) argumenta que el acondicionamiento de aire trata del control de la temperatura (refrigeración o calefacción) del aire en una área determinada con elementos que trabajan en conjunto para ofrecer una temperatura deseada, ya sea en un hogar o edificación, también trata de la limpieza del aire mediante diferente filtros colocados en la entrada del mismo en el sistema de climatización. Estos tipos de sistemas garantizan la comodidad y el confort ambiental de las personas. 27 5.2.7. Tipos de cargas en el proceso de acondicionamiento 5.2.7.1.Carga térmica El autor (Garcia A. , 2018) describe a este tipo de carga como la ganancia o desprendimiento de calor por unidad de tiempo, tomado de un ambiente que posee una mayor temperatura a otro de menor, en otras palabras, la característica de la carga térmica es permitir extraer el calor o la humedad de un lugar para mantener una temperatura constante. Por otra parte los autores (Araujo & Luzuriaga, 2017) indican que las cargas térmicas son una de las funciones básicas de un sistema de climatización debido a que de este proceso que obtiene una extracción de calor cuando existe un aumento de la temperatura deseada, así mismo en el caso de que exista un enfriamiento exagerado este proceso tendera a manejarlo, por otra parte la carga térmica toma en cuenta la temperatura del exterior para contribuir con el manejo del mismo dentro de las instalaciones. 5.2.7.2.Carga de enfriamiento Según (Bonilla, Castelo, Orozco, & Jacome, 2018) es el proceso que efectúa un sistema de climatización cuando el sitio a acondicionar tiene fuentes de calor externa es entonces que se debe mantener la temperatura requerida sin que se vea afectada por estas fuentes de calor, los mecanismos que interactúan dada estas características son la conducción de los cuerpos, la convención de los fluidos ya sean solidos o líquidos y la radiación que es el calor que proviene de procesos externos. Como dice (Rosendo, 2016) la carga de enfriamiento en los equipos de climatización o aires acondicionados resultan de la sumatoria de las cargas térmicas que se presentan en el sistema, esta carga se presenta eliminando el calor del espacio a climatizar. Algunas de estas cargas provienen de: El calor que pasa de fuentes externas por las paredes Calor proveniente de materiales transparentes o vidrierías Humedad proveniente del exterior 28 Calor debido a la presencia de personas Calor cedido por motores de aparatos electrónicos. 5.2.7.3.Carga de calentamiento De acuerdo a (Cabanzon, 2018) las cargas de calentamiento se dividen en dos fases: La carga externa, que se presenta al tener calor liberado que penetra hacia un lugar de diferentes fuentes, como la luz solar o infiltración en la ventilación del circuito de acondicionamiento. La carga interna, que procede de las distintas fuentes de iluminación presentes en el lugar o también por el calor humano que puede provocar variaciones en la temperatura. Por otra parte (Ayala, 2016) argumenta que la carga de calentamiento se establece cuando existe transferencia de calor a través de ventanas o el material con el cual está construida la edificación y es absorbida por la temperatura del interior, existen sistemas de acondicionamiento que toman estas cargas y las eliminan de manera que presentan variaciones de su temperatura sin afectar el rendimiento. 5.2.8. Domótica Según (Holgado, 2016) la domótica pertenece a la rama de las tecnologías que se orienta a ofrecerelementos que permiten a una vivienda integrarse a la actualidad mediante actualizaciones tecnológicas para mejorar la calidad de vida de sus habitantes, ya sea con automatizaciones para la seguridad gestionando alarmas y cerraduras, comunicación inalámbrica y sensores de iluminación que actúen en pro de la economía de los usuarios. Por otra parte, el autor (Morón, 2016) define a la domótica como las automatizaciones que puede tener un hogar o un edificio mediante sensores que actúen según las necesidades de energía, comodidad y seguridad, teniendo presente estas capacidades se puede diferenciar diferentes elementos inteligentes como: Actuadores electromecánicos y mecánicos Sensores: Luz, movimiento, humo, Etc. 29 Infraestructura de cableado o instalaciones inalámbricas Procesadores de software y ordenadores personales con disponibilidad de datos del hogar. Ilustración 5 Representación de la domótica Fuente: https://s1.eestatic.com/2019/03/28/actualidad/Actualidad_386724045_130499856_1024x576.jpg 5.2.9. Aplicaciones y usos de la domótica Como dice (Cruz & Vallejo, 2019) los dispositivos móviles son actualmente parte de la vida diaria de los seres humano y es por ello que implementar aplicaciones que ayuden en la interacción de la domótica en el hogar u oficina se hace necesario, debido a que se tiene a la mano el control de los sensores y monitoreo de datos facilitando su uso. Los usuarios tienen muchas posibilidades en el sistema dando confort y seguridad de los componentes inteligentes. Así mismo (Benitez, 2017) argumenta que la tecnología rodea nuestro vivir y diariamente se hace necesario aplicar nuevas innovaciones que ayuden a la comodidad del ser humano. Es entonces que para asegurar el confort de los usuarios que hacen uso de la domótica en el hogar se toman uso de los dispositivos móviles ya que al ser artefactos de fácil acceso son utilizados para el monitoreo, envió y recepción de datos. Entre los aplicativos para el control domótico tenemos: Houseinhand knx Philips hue Indigo touch Nexo 30 See-home 5.2.10. Aplicaciones o software para el control y monitoreo de la domótica 5.2.10.1. Houseinhand Knox Como dicen (Baez, Cantaro, & Cueva, 2017) la aplicación Houseinhand Knox es una de las distintas aplicaciones disponibles para los sistemas Android y iOS es cual permite obtener los datos y el control de un sistema de inteligencia aplicado a un hogar (domótica), de forma intuitiva y fácil, a través de esta aplicación se puede controlar la iluminación, la climatización, ventanas y cerrojos por otra parte también se tiene control de los dispositivos electrónicos como la televisión o dispositivos de audio desde cualquier parte fuera de casa. Así mismo el autor (Arrufat, 2016) argumenta que es una aplicación para los sistemas operativos y móviles Android y iOS que permite tener el control de los implementos domóticos operando en el hogar, así poder monitorear la iluminación la televisión y cámaras de vigilancia desde cualquier lugar, de la misma manera permite programar luz y temperatura para diferentes días y horas adoptando el escenario previsto con precisión. Ilustración 6 Houseinhand knx Fuente: https://i.blogs.es/8e1817/houseinhand-knx/650_1200.jpg 31 5.2.10.2. Philips HUE El autor (Almeida, 2015) indica que la aplicación Philips HUE está dirigida al control de la iluminación a las bombillas inteligentes del mismo nombre a través del teléfono inteligente ya sea con sistema Android o iOS, esta aplicación es de fácil uso e intuitivo control, además este sistema se califica así mismo como una implementación económica de fácil adquisición a la altura de costosos sistemas domóticos ya que se conecta a través de wi-fi sin ser necesario de terceras personas. Por otra parte, el autor (Cruz W. , 2018) describe al software Philips HUE como un sistema de control en teléfonos inteligentes para la iluminación que se enfoca en el confort mediante la ambientación de colores, la forma de programar la iluminación inteligente es mediante alcance bluetooth o Wi-fi y ofrece hasta 10 tipos de colores haciendo un salón lo más agradable posible. Ilustración 7 Philips hue Fuente: https://www.philips-hue.com/b-dam/b2c/meethue/en_US/How-it- works/how_hue_works_full_experience.png 5.2.10.3. Indigo touch De acuerdo a (Contreras, 2015) es una app disponible para los dispositivos iOS que permite el control del sistema inteligente del hogar tales como: iluminación, climatización y diferentes equipos electrónicos como audio y video además esta aplicación incluye el control de las automatizaciones de riego en el jardín y monitoreo de sistemas de seguridad. 32 Según (Galindo, 2017) la aplicación Indigo Touch domóticas es un software para el mantenimiento y control del sistema domótico del hogar u oficina disponible solamente para iOS, ofrece un fácil acceso y gestión de los mecanismos electrónicos disponibles como la seguridad o la iluminación. Ilustración 8 Indigo touch Fuente: https://is1-ssl.mzstatic.com/image/thumb/Purple117/v4/6c/db/7c/6cdb7c94-1562-0fe2-a6d4- 73af5974571b/mzl.utyfuadv.jpg/643x0w.jpg 5.2.10.4. Nexho (Rodriguez, 2015) Describe a la aplicación Nexho como la fuente de control del módulo del mismo nombre que permite automatizaciones en las iluminarias de las viviendas como lámparas, focos. etc., persianas y ventanas además del flujo de agua con el control de temperatura y alarmas de incendio, intrusos o inundación. Todo desde la comodidad de un teléfono inteligente con conectividad wi-fi. El autor (Soto, 2015) argumenta que la aplicación Nexho permite el control del sistema domótico integrado en un hogar con el hardware del mismo nombre, con el aplicativo Nexho se obtiene el control de la iluminación, sistema de seguridad, calefacción y sensores de humo y temperatura. 33 Ilustración 9 Nexho system Fuente:https://play.google.com/store/apps/details?id=com.nexho.farhodomotica&hl=es Estándares y protocolos necesarios para el desarrollo de aplicaciones domóticas. 5.2.11. Protocolos de comunicación Según (Mora, 2019) los protocolo de comunicación forma la infraestructura que conecta diferentes dispositivos de manera compatible generando puntos con potencial intercambio de información garantizando el control automatizado de los artefactos conectados en el sistema domótico. (Suquinagua & Muñoz, 2018) Argumentan que son estructuras de comunicación de servidores que comprenden el control y el monitoreo en la transferencia de datos con dispositivos de manera rápida y de forma compatible, en la implementación domótica estos sistemas deben tener cierta característica para el control de los diferentes aparatos electrónicos y que se apliquen correctamente en sensores como luz, movimiento o agua. Los protocolos de comunicación se dividen en dos como: Propietarios: propiedad de una entidad privada en la cual es utilizada para la creación de productos propios con sistemas de comunicación similares. Estándares: Son protocolos que se encentran disponibles para el uso común los cuales son implementados en el desarrollo de sistemas compatibles con los mismos. 34 5.2.11.1. Protocolo KNX (Dávila, 2019) Describe que el protocolo KNX es de uso de tipo abierto usado por diferentes fabricantes para la domótica e inmotica con más de 25 años de experiencia con la cual se han desarrollado procesadores como batiBus o EIB, el protocolo KNX permite intercambiar información de los dispositivos conectados ya sean sensores o actuadores para un eficiente control de los sistemas de iluminación, seguridad y audio o video. Finalmente, este protocolo ofrece el ahorro de energía ya que encenderá el sistema de climatización solo cuando sea necesario. Los autores (Quinde & Buele, 2015) indican que el protocolo KNX es un sistemapara el control domótico desarrollado como un sistema estándar europeo basado en JUNG, Siemens y GeWISS, capas de economizar costos de instalación además del ahorro energético. Al ser un sistema de control puede dotar a un circuito domótico de: Control de instalaciones mecánicas Obtención de datos y reportes de eventos Creación de funciones lógicas Visualización del estado de los aparatos y dispositivos Ejecutar diagnósticos mediante la comprobación al acceso de otras plataformas que tengan acceso del KNX 5.2.11.2. Estándar ZigBee Los autores (Mayano & Peñafiel, 2016) manifiestan que el estándar ZigBee se desarrolla bajo normas de economía dando prioridad a un grupo de protocolos de alto nivel de comunicación con baja transferencia de datos que además sean transmitidos de manera segura. En el enfoque de automatización a los hogares permite una mayor gestión de los procesos automáticos para el confort climático o el ahorro energético como desventaja se tiene el bajo alcance de conexión. Por otra parte, los autores (Cardenas & Pacheco, 2015) describen que es un estándar inalámbrico en la cual se pueden implementar diferentes configuraciones dentro del mismo protocolo basado en IEE 802.15.4 perteneciente a redes inalámbricas personales, así mismo permite la existencia de componentes como Nodos coordinadores y dispositivo Final que son pequeños servicios para mínimas funciones así mismo se pueden clasificar según el objetivo desempeñar y la estructura que lo componen 35 ZigBee Coordinador Router ZigBee 5.2.11.3. Estándar Homekit Para el autor (Macias, 2019) el protocolo Homekit fue presentado por la compañía de Apple en 2014 y está dirigido principalmente a dispositivos iOS para facilitar la administración y el diseño de sistemas operativos similares, el estándar Homekit es un marco de software se integra para la comunicaciones de las tecnologías inalámbricas domóticas del hogar, esto mediante conexión bluetooth o Wi-fi con el control de los dispositivos de Apple. De la misma manera el autor (Vivar, 2018) describe al protocolo Homekit como un marco de software el cual permite a diferentes desarrolladores la construcción de dispositivos para el uso domótico doméstico, que sean compatibles con el sistema operativo iOS, la integración de la comunicación entre los dispositivos mecánicos electrónicos con la aplicación de los dispositivos de Apple se establece mediante conexión Bluetooth y Wi- fi con un puente Z-Ware o ZigBee. 5.2.12. La domótica en los sistemas de climatización Según (Jaimes & Alvarez, 2017) la domótica ha sido una de las implementación del hogar más actualizadas en los últimos tiempos debido a las nuevas tecnologías las cuales se adoptan para el bienestar del ser humano, por otra parte en cuanto al uso en los sistemas de climatización se crea un concepto de confort debido al fácil gestionamiento ambiental que se tiene así como el ahorro de energía que debido a los diferentes sensores se aprovechan los funcionamiento eficiente. Para el autor (Ochoa, 2016) la domótica en los sistemas de climatización sugiere incorporar dispositivos y sensores capaces de detectar la presencia y la necesidad del ser humano para configurar la temperatura requerida, es entonces que la combinación de estos dispositivos se disponen para regulan la temperatura y hacer un ambiente agradable al usuario en cualquier parte de un hogar y oficina, la implementación de sensores inteligentes para la climatización ofrece también ahorro económico y energético. 36 5.2.13. Enchufe domótico Tomando las palabras de (Holguin, 2018) los enchufes domóticos o inteligente son aparatos capaces de recibir órdenes de programación desde cualquier lugar con conexión a internet, la capacidad de estos dispositivos es de poder encender y apagar los electrodomésticos como televisores aire acondicionado computadoras o lámparas enchufados a los mismos, todo desde la comunicación con el teléfono móvil, del mismo modo sirve para el monitoreo del consumo eléctrico ajustándose así para el ahorro y economía del usuario. Por otra parte el autor (Zambrano, 2019) argumenta que los enchufes inteligentes permiten controlar el consumo energético desde larga y corta distancia a través de dispositivos móviles, del mismo modo se pueden programar un tiempo de actividad de forma manual según la necesidad de los aparatos conectados para evitar el sobrecalentamiento, estos dispositivos como implemento en los sistemas domóticos del hogar ayudan a economizar energía y cuidar los aparatos electrónicos mediante un constante monitoreo. 5.2.14. Sonoff s26 (sonoff.tech, 2020) Describe que con el Sonoff s26 puede transformar una instalación de enchufes común y en instalaciones inteligentes capaces de ser programadas para el correcto y economizado consumo energético, mediante cualquier dispositivo Android o iOS con la app eWelink. Y con conexión a internet (no necesariamente red personal). Este dispositivo promete ser de fácil instalación con soporte wi-fi y de rápida configuración. Según (Amazon.es, 2018) en un dispositivo para la instalación eléctrica configurable mediante control con Wi-fi desde dispositivos móviles entre las principales funciones tenemos: Temporizador para encendido y apagado de los dispositivos conectados como lámparas o bombas en interiores y exteriores. Mediante la aplicación eWelink se tiene el control de la iluminación desde cualquier parte con conexión Wi-fi. Fácil configuración. 37 Eficiente trabajo con asistentes como Alexa o Google Assistant Ilustración 10 Sonoff s26 Fuente: https://http2.mlstatic.com/toma-electrica-inteligente-sonoff-s26-wifi-alexa-google-home- D_NQ_NP_852877-MEC43646987260_102020-F.jpg 5.2.14.1. Especificaciones técnicas Según (mcielectronics.cl, 2020) el enchufe inteligente para la implementación domótica cuenta con las siguientes especificaciones: Tabla 1. Especificaciones técnicas Enchufe Tipo F US/ UK/ CN/ EU Entrada de Poder 10A, 90-250V Máximo Poder 2000W (resistive load) Material de la caja plástico retardante de llama Estándar Wireless 802.11.b/g/n Encriptación WEP/TKIP/AES Mecanismo de Seguridad WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK/WPA/WPA2/WAPI/WPS2 Temperatura mientras opera 0ºC-40ºC(32°F-104°F) Humedad mientras opera 5%-90%RH VI. Fuente: https://http2.mlstatic.com/toma-electrica-inteligente-sonoff-s26-wifi-alexa-google- home-D_NQ_NP_852877-MEC43646987260_102020-F.jpg 38 6.1.Marco conceptual Domótica: Es la implementación de diferente tecnologías implementadas en hogares para tener el control y la gestión de los aparatos electrónicos y el uso óptimo de la energía para asegurar el confort del usuario (comparaiso.es, 2020). Sistema de climatización: un sistema de climatización es un conjunto de dispositivos que trabajan en conjunto con el objetivo de proporcionar un ambiente confortable mediante la regulación de la humedad y temperatura (Torrela, 2018). Enchufe inteligente: Para implementación en la domótica estos dispositivos permites diferentes funciones de control en el encendido y apagado de artefacto, así como la regulación del consumo energético (eloutput.com, 2020). Ventilación: Es el movimiento mecánico de ventiladores proporcionado por un sistema de climatización o aire acondicionado con constante movimiento para un automatizado flujo de aire (Rodriguez G. , 2017). Acondicionamiento de aire: se define al condicionamiento de aire como el tratamiento de fuente de aire para ofrecer una determinada temperatura para el confort del hogar o salón (Admin, 2018). Sensores de luz: son dispositivos electrónicos que reaccionan al cambio de la intensidad de iluminación de un lugar, para actuar en la economizarían de energía o alarma para un lugar determinado (Anda, 2018). Protocolos de comunicación: los protocolos de comunicación sonreglas o normativas que permiten el accionar de los procesos de comunicación con eficacia y correcta difusión de mensajes (definicion.de, 2020). Temperatura: se entiende como temperatura a la medida o magnitud que evidencia la presencia de determinada energía térmica con relación de un cuerpo a otro (Sarcos, 2016) Confort: el confort es el bienestar material o físico dado por la presencia de determinada acción o condición ya sea dado por un ambiente cómodo o lugar seguro (rae.es, 2020). 39 VII. HIPÓTESIS El diseño de un sistema de climatización mediante aplicación domótica aportara de forma significativa a la implementación en el área administrativa de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes. 7.1.VARIABLE DEPENDIENTE Diseño de un sistema de climatización 7.2.VARIABLE INDEPENDIENTE Aplicación domótica VIII. METODOLOGIA Para el desarrollo de este proyecto se utilizó la metodología cualitativa y cuantitativa según los autores (Roberto Hernandez & Carlos Fernandez, 2015) que en su libro metodología de la investigación indica que las metodologías se dividen en tres tipos que son metodología cualitativa, cuantitativa y mixta. Por lo tanto, se utilizaron los siguientes métodos y técnicas: 8.1.Métodos Los métodos empleados en la investigación se describen a continuación: Hipotético: Mediante este método se realizó la hipótesis de la investigación, basado en las variables dependiente e independiente, con el fin de cumplir con los objetivos. Estadístico: Se empleó para el desarrollo del análisis de la entrevista realizada a personal del área administrativa de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes. Bibliográfico: se utilizó para determinar los autores y fuentes bibliográficas de los conceptos investigados en el marco teórico y establecido en la bibliografía. 8.2. Técnicas Las técnicas utilizadas para la recolección de la información son las siguientes: 40 8.2.1. Entrevista: Entrevista dirigida al personal encargado que hacen uso el área administrativa de la Carrera Ingeniería en Computación y Redes, para llevar a cabo la propuesta del diseño de climatización mediante aplicación domótica. 8.3.Recursos Recursos humanos: Tutor del proyecto de investigación, Ing. Vicente Romero Castro MG.IE Autor del proyecto, Sr. Suarez Muñiz Antonio Danny Área administrativa de la Carrera ingeniería en Computación y Redes Recursos materiales Carpetas. Bolígrafos Grapadoras. Caja de grapas. Anillados. Recursos tecnológicos Laptop. Pen drive. 41 IX. PRESUPUESTO Tabla 2. Presupuesto Autor: Suarez Muñiz Antonio Danny Fuente: La investigación Presupuesto Humanos Materiales Cantidad Precio Unitario Precio Total Carpetas 4 0,50 2,00 Responsable autor del proyecto Caja de clip 1 2,00 2,00 Grapadoras 2 0,50 1,00 CD 1 1,00 1,00 Tecnológicos Internet 5 meses 22,00 110 Laptop 1 0,00 0,00 Pen drive 1 12,00 12,00 Adicionales Empastado 1 25,00 25,00 Carátula de cd 4 1,00 4,00 Impresiones 200 0,03 6,00 Anillados 1 1,00 1,00 Aire acondicionado TCL DE 18000 BTU 1 420 420 Total $584,00 42 X. ANÁLISIS Y ENTREVISTAS Entrevista dirigida al personal encargado del Área Administrativa de la Carrera Ingeniería en Computación y Redes, mediante la cual se pretende obtener información y opiniones del sistema de climatización mediante aplicación domótica a diseñar. A continuación, se presenta las preguntas de la entrevista a realizar al personal encargado del área administrativa. AUTOR: Antonio Danny Suarez Muñiz TUTOR: Ing. Vicente Romero Castro 1. ¿Cree usted que el área administrativa tiene un ambiente óptimo para el desarrollo de actividades diarias? ¿Explique? 2. ¿Tiene conocimientos sobre tecnología domótica y sus diferentes funciones? 3. ¿Considera usted necesaria la aplicación de sistemas de automatización domóticos para mejoramiento del área administrativa? ¿Explique? 4. ¿Está de acuerdo con que se realice un diseño de sistema de climatización controlada mediante aplicación domótica? ¿Por qué? 5. ¿Cree usted que mediante la domótica se puede seguir implementando sistemas actuadores para mejoramiento de la Carrera de Ingeniería en Computación y Redes? ¿Por qué? 43 XI. CRONOGRAMA Ilustración 11 Cronograma Autor: Suarez Muñiz Antonio Danny Socialización del proceso de Titulación 2/9/2019 4/9/2019 Selección del tema de investigación 9/9/2019 12/9/2019 Presentación del tema de investigación al tutor.4/2/2020 7/2/2020 Introducción 10/2/2020 17/2/2020 Formulación del problema 24/2/2020 2/3/2020 Objetivos 10/3/2020 16/3/2020 Justificación 17/3/2020 23/3/2020 Marco teórico 30/3/2020 13/4/2020 Marco conceptual 13/4/2020 27/4/2020 Metodologías 28/4/2020 8/5/2020 Población y muestra 11/5/2020 18/5/2020 Presupuesto 25/5/2020 1/6/2020 Análisis y tabulación 2/6/2020 11/6/2020 Cronograma 15/6/2020 23/6/2020 Elaboración de la Propuesta 29/6/2020 10/8/2020 Revisión del proyecto de investigación 13/8/2020 16/10/2020 Entrega del proyecto de investigación 17/10/2020 26/10/2020 ACTIVIDADES COMIENZO FIN MESES sep-19 feb-20 mar-20 abr-20 may-20 jun-20 jul-20 ago-20 sep-20 oct-20 nov-20 44 XII. BIBLIOGRAFÍA Admin. (29 de Agosto de 2018). Acondicionamiento del aire húmedo. 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