Automatización de procesos en la administración de energía eléctrica en el área residencial

This research presents a design and implementation of an “Electrical Energy Management Process Automation” (EEMPA) in the residential area. The system consists of an electrical energy management software that runs on a central control computer connected through a wireless network under the IEEE 802.15.4 standard and a mesh topology, to remote devices responsible for controlling residential lighting and air conditioning services with respect to electricity consumption and user parameter settings. The hardware design is based on the AVR® XMEGA® series microcontroller from Atmel®. For the control algorithms development, an electrical energy consumption pattern study is conducted by installing sensors for detecting the presence of people as well as lamps and air conditioning system fan motor and compressor on/off state changes, an analysis of the collected data is performed and based on its results, design and simulation of the control algorithms are conducted on Matlab® simulation tool in order to be implemented later in the control software. EEMPA development will considerably reduce the electrical energy consumption in the residential sector.Esta investigación presenta el diseño e implementación de una “Automatización de Procesos en la Administración de Energía Eléctrica” (APAEE) en el área residencial. El sistema consiste en un software de administración de energía eléctrica que funciona en una computadora de control central que se conecta a través de una red inalámbrica bajo el estándar IEEE 802.15.4 y una topología en malla a dispositivos remotos encargados de controlar los servicios de iluminación y climatización en una residencia en función del consumo de electricidad y parámetros establecidos por los usuarios. El hardware está basado en microcontroladores AVR® XMEGA® de la marca Atmel®. Un estudio en los patrones de consumo de electricidad en una residencia es llevado a cabo en el desarrollo de los algoritmos de control, por medio de la instalación de sensores que detectan presencia de personas y estado de conmutación tanto de lámparas como del ventilador y compresor en acondicionadores de aire. En base a los resultados obtenidos, el diseño y simulación de los algoritmos de control han de ser realizados en Matlab® para posteriormente ser implementados en el software de control. El desarrollo de la APAEE reducirá considerablemente el consumo de electricidad en el área residencial