WO2018117785A1

WO2018117785A1 - Sistema de monitoreo de accesos y control ir de dispositivos domésticos para optimización en confort y eficiencia energética

Info

Publication number: WO2018117785A1
Application number: PCT/MX2016/000169
Authority: WO
Inventors: José TRUJILLO DÍAZ; Brayan Gamaniel CASTRO BALDENEBRO; Dino Alejandro PARDO GUZMÁN; Hiram GUTIÉRREZ LIZÁRRAGA
Original assignee: Trujillo Diaz Jose
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-06-28

Abstract

La presente invención describe un sistema para optimizar el confort y aprovechamiento energético en la climatización de una habitación a través del monitoreo de accesos a dicha habitación, ya sea puertas o ventanas, y variables ambientales. Integra un sistema embebido que obtiene la función de transferencia para la variación de temperatura en distintos escenarios y caracteriza controladores PID para cada uno de ellos.

Description

SISTEMA DE MONITOREO DE ACCESOS Y CONTROL IR DE DISPOSITIVOS DOMÉSTICOS PARA OPTIMIZACIÓN EN CONFORT Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su campo de aplicación preponderante en aplicaciones domóticas para control inteligente de dispositivos climatizadores con el objetivo de optimizar el confort y ahorro energético.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La invención descrita a continuación se refiere a un Sistema De Monitoreo De Accesos y Control IR De Dispositivos Domésticos. Para alcanzar un nivel óptimo de confort y aprovechamiento energético dentro de una habitación es importante controlar algunos parámetros como ventilación, temperatura, humedad, calor que ingresa al interior ai abrir una puerta o ventana, personas que ingresan, etc. Óptimo confort y eficiencia energética son dos aspectos que la presente invención integra en su invención. A continuación se presentan patentes relacionadas al tema con el fin de hacer referencia a lo que se encuentra en las distintas bases de datos de patentes.

La Patente US20110090077 se refiere a un dispositivo para la monitorización del clima y el comportamiento de ventilación dentro de las habitaciones, se dispone una unidad de control que está conectada a un sensor que registra la distancia de la ventana o manija de la puerta (abierta, cerrada o entrecerrada) complementado con sensores de temperatura ambiental y de humedad relativa o absoluta. Cuando los sensores registran determinados niveles, se emite una señal y se ejecuta una acción en el sistema de climatización. El método de comunicación para enviar instrucciones al aparato de climatización es mediante cables.

Así mismo las patentes US5785243 y US7984860 describen un aparato para activar el sistema de climatización en respuesta a la entrada y / o presencia de personas en una vivienda mediante la medición del sensor de movimiento o energía térmica y sensor de entrada en la puerta. Una unidad de control de clima, tal como un acondicionador de aire, tiene un ajuste de temperatura predeterminado que se activa ai cumplirse una secuencia de temporización mantenida por un circuito temporizados En la patente No. SG141462A1 se describe un método, aparato y programa de control ambiental que puede crear un ambiente de aire suficientemente cómodo en una habitación, constituido por un aparato instalado en una habitación que comprende una unidad de sensado para la temperatura del aire de la habitación, una unidad de procesamiento que determina si el ambiente de aire de la habitación está dentro del rango de una zona de confort y una unidad de salida que emite información o una señal para hacer que el entorno de aire de la sala caiga dentro del intervalo de la zona de confort.

Dentro del sistema presentado en la presente invención se integra un emisor de señales encargado de controlar el climatizador por medio de comunicación IR, pero además también puede controlar todos los dispositivos domésticos que tengan capacidad de comunicación IR. Con relación a lo anterior se encuentra la US20090202250 que describe un dispositivo de mando a distancia universal que tiene un modo de control de radiofrecuencia (RF) para generar señales de RF para controlar un sistema de domótica y que tiene un modo de control de infrarrojos (IR) para controlar dispositivos electrónicos domésticos basado en infrarrojos que usan señales de control IR.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN

A continuación se describe uno de los métodos donde se puede utilizar el presente sistema a partir de los detalles de la Figura 1, El cual se menciona a manera de ejemplo por lo que no debe considerarse como una limitante para dicha invención.

La figura 1 es un diagrama de las etapas del Sistema de Monitoreo de Accesos y Control IR de Dispositivos Domésticos. Se parte del escenario de una habitación (1J donde se instala el sistema. El usuario registra, mediante una interface, distintos dispositivos domésticos a controlar y especifica los niveles ambientales deseados [2] referentes a temperatura y humedad. El sistema comienza a leer los sensores de temperatura, humedad, distancia de apertura de una puerta o ventana y presencia de personas [3], además del sensor de corriente eléctrica [4] colocado en el cable del dispositivo de refrigeración de la habitación. El sistema embebido detecta distintos posibles escenarios ante las variables medidas, entonces obtiene distintas funciones de transferencia para dichos escenarios [5], para posteriormente caracterizar controladores PID para cada escenario [6]. Cuando ocurre un suceso destacado, ya sea que se abre la puerta o ventana, entran o salen personas, o transcurre un tiempo específico, se envían comandos IR a los dispositivos registrados [8] para modificar el modo de operación de los dispositivos climatizadores.

Claims

REIVINDICACIONES La presente invención reclama:

1. Un sistema de monitoreo de accesos de una habitación con control remoto universal de dispositivos domésticos contenidos en la misma, con el objetivo de optimizar la relación entre eficiencia y confort, constituido por los siguientes elementos y etapas: a. - Sensores de temperatura y humedad, dentro de la habitación y fuera del edificio, miden la sensación térmica del ambiente donde se encuentran en tiempo real. b. - Un sensor de corriente eléctrica mide la corriente consumida por el sistema de refrigeración de la habitación. c- Un sensor de presencia de personas dentro de la habitación detecta si se encuentran o no personas dentro de la habitación. d.- Un sensor de proximidad detecta cuando una ventana o puerta hacia el exterior de la habitación son abiertos y mide la distancia de apertura. d.- Un sistema embebido que, con base en la medición de los distintos sensores y cuando la situación lo permita, obtiene las distintas funciones de transferencia de la habitación referentes a la variación de temperatura respecto al tiempo y consumo de corriente eléctrica cuando: i) el sistema de refrigeración está funcionando con personas dentro de la habitación con y sin accesos abiertos, ii) el sistema de refrigeración está funcionando sin personas dentro de la habitación con y sin accesos abiertos, íii) el sistema de refrigeración no está funcionando y hay personas dentro de la habitación con y sin accesos abiertos, iv) el sistema de refrigeración no está funcionando y no hay personas dentro de la habitación con y sin accesos abiertos. A partir de dichas funciones de transferencia se caracteriza un controlador PID para manipular las variables relacionadas a confort referentes a temperatura y humedad.

Existe una interface con el usuario donde se le permite cargar al sistema embebido los valores ambientales deseados. Dicho sistema embebido integra un sistema de comunicación IR e incluye las distintas librerías de comunicación para variadas clases marcas de dispositivos domésticos. g.-La unidad de procesamiento del sistema embebido mencionado ejecuta un algoritmo para toma de decisiones con base en las mediciones de los distintos sensores cuando detecta un suceso destacado. Un suceso destacado corresponde a una variación significativa para el controlador en el estado o valor de alguna de las variables ya sea la entrada o salida de personas, la apertura o cerradura de accesos o la finalización de un tiempo específico. De ser así, se envía una instrucción al sistema de refrigeración para disminuir o incrementar la temperatura de referencia, cambiar la función, apagar o encender el dispositivo, según un sistema de ponderación para la relación confort (sensación térmica medida) / eficiencia energética (potencia eléctrica empleada).

2.- Un sistema como el especificado en Reivindicación 1, donde se incluye un módulo para conexión WIFI con la red local del edificio.

3 - Un sistema como el especificado en Reivindicación 2, donde se desarrolla una o más interfaces con el usuario que pudieran ser: i) una aplicación móvil, ii) una página web, ¡ii) una pantalla o pantalla táctil.

4. - Un sistema como el especificado en reivindicación 3, donde en la información desplegada se incluye el histograma del consumo energético referente a la climatización de la habitación específica.

5. - Un sistema como el especificado en Reivindicación 1, donde el sensor de corriente es activado por la vibración del compresor a través de un sensor piezoeléctrico para medir únicamente cuando el compresor está activo.

6.- Un sistema como el especificado en Reivindicación 4, donde dicho sensor piezoeléctrico, a través de la vibración generada por el compresor del sistema de refrigeración, genera potencia eléctrica suficiente para activar el sensor de corriente y enviar la señal inalámbrica hasta el sistema embebido.

7. - Un sistema como el especificado en Reivindicación 1, donde el sensor de proximidad pudiera ser del tipo: i) ultrasónico, ii) magnético, iii) óptico, o iv) mecánico.

8. - Un sistema como el especificado en Reivindicación 1, donde el sensor de presencia de personas de la habitación es un sensor de infrarrojo pasivo (PIR) que utiliza el emisor de IR que integra el sistema embebido para enviar la señal que rebotaría en las personas.

9. - Un sistema como el especificado en Reivindicación 1, donde el sistema embebido emite señales con instrucción hacia todos los dispositivos domésticos que tengan capacidad de comunicación IR.