Habitación educada

Rébori, Abraham - Grignola, Andrés - Alvarez Musso, Juan

Supervisor(es): Barboni, Leonardo

Resumen:

El proyecto se desarrolla en el marco de la automatización hogareña y la eficiencia energética, específicamente, se trabaja sobre la gestión de la demanda y la optimización de recursos energéticos generados localmente, mediante paneles fotovoltaicos. En particular, se definen dos ámbitos de investigación y desarrollo : la gestión de la demanda, y la microgeneración y uso de la energía generada. Se plantearon los siguientes objetivos : En el plano de la gestión de la demanda : • Desarrollar e implementar la infraestructura para la obtención de las variables ambientales de la habitación, la actuación sobre elementos de consumo del sistema y el registro del consumo. • Las características de la infraestructura desarrollada son, comunicación inalámbrica sobre WiFi, un nodo central, implementado en una Single Board Computer, con sistema operativo basado en linux y nodos periféricos basados en microcontroladores. • En los nodos periféricos se da la interacción entre el entorno y el sistema, se definen sensores que relevan las variables ambientales y energéticas y actuadores con los cuales se actúa sobre el sistema. • En el nodo central se ejecutan las rutinas de optimización del sistema y el modelo de planta fotovoltaica offgrid. En el plano de la microgeneración y uso de energía : • Desarrollar e implementar el modelo de un sistema de generación fotovoltaico offgrid, para ésto se modelan en python por un lado, la generación del arreglo de paneles solares, en base a la irradiancia y la temperatura, y por otro, el banco de baterías. • Desarrollar e implementar una rutina de optimización para el uso de la energía generada, en base a lógica difusa. • Comparar el costo asociado al uso de la energía por parte de la rutina de optimización desarrollada con el costo asociado al uso del inversor sin “inteligencia”. En conclusión, se implementó el sistema con un nodo central y nodos periféricos, se probó su funcionamiento durante un mes y medio, reportando las variables medidas, se desarrolló la rutina de optimización y se modeló un sistema de generación fotovoltaica con almacenamiento local en baterías. Es destacable que se obtuvo resultados alentadores para distintas series de generación (catalogadas como alta, media y baja según el Mapa Solar del Uruguay). En promedio mostró un 9,4 % de ahorro respecto al sistema convencional fotovoltaico off-grid. Se deja el registro en esta memoria de las pruebas realizadas, los resultados obtenidos, los procedimientos y herramientas utilizadas, así como también una descripción detallada de los elementos de Hardware utilizados, su configuración y el código desarrollado, para poder continuar las investigaciones en la línea de este trabajo


Detalles Bibliográficos
2017
Electrónica
Español
Universidad de la República
COLIBRI
http://hdl.handle.net/20.500.12008/20133
Acceso abierto
Licencia Creative Commons Atribución – No Comercial – Sin Derivadas (CC - By-NC-ND)
Resumen:
Sumario:El proyecto se desarrolla en el marco de la automatización hogareña y la eficiencia energética, específicamente, se trabaja sobre la gestión de la demanda y la optimización de recursos energéticos generados localmente, mediante paneles fotovoltaicos. En particular, se definen dos ámbitos de investigación y desarrollo : la gestión de la demanda, y la microgeneración y uso de la energía generada. Se plantearon los siguientes objetivos : En el plano de la gestión de la demanda : • Desarrollar e implementar la infraestructura para la obtención de las variables ambientales de la habitación, la actuación sobre elementos de consumo del sistema y el registro del consumo. • Las características de la infraestructura desarrollada son, comunicación inalámbrica sobre WiFi, un nodo central, implementado en una Single Board Computer, con sistema operativo basado en linux y nodos periféricos basados en microcontroladores. • En los nodos periféricos se da la interacción entre el entorno y el sistema, se definen sensores que relevan las variables ambientales y energéticas y actuadores con los cuales se actúa sobre el sistema. • En el nodo central se ejecutan las rutinas de optimización del sistema y el modelo de planta fotovoltaica offgrid. En el plano de la microgeneración y uso de energía : • Desarrollar e implementar el modelo de un sistema de generación fotovoltaico offgrid, para ésto se modelan en python por un lado, la generación del arreglo de paneles solares, en base a la irradiancia y la temperatura, y por otro, el banco de baterías. • Desarrollar e implementar una rutina de optimización para el uso de la energía generada, en base a lógica difusa. • Comparar el costo asociado al uso de la energía por parte de la rutina de optimización desarrollada con el costo asociado al uso del inversor sin “inteligencia”. En conclusión, se implementó el sistema con un nodo central y nodos periféricos, se probó su funcionamiento durante un mes y medio, reportando las variables medidas, se desarrolló la rutina de optimización y se modeló un sistema de generación fotovoltaica con almacenamiento local en baterías. Es destacable que se obtuvo resultados alentadores para distintas series de generación (catalogadas como alta, media y baja según el Mapa Solar del Uruguay). En promedio mostró un 9,4 % de ahorro respecto al sistema convencional fotovoltaico off-grid. Se deja el registro en esta memoria de las pruebas realizadas, los resultados obtenidos, los procedimientos y herramientas utilizadas, así como también una descripción detallada de los elementos de Hardware utilizados, su configuración y el código desarrollado, para poder continuar las investigaciones en la línea de este trabajo