Sistema de monitoreo de consumo de energía (KWH) y control remoto a través de aplicaciones de mensajería

El sistema de monitoreo de consumo de energía (kWh) y control remoto a través de aplicaciones de mensajería tiene como objetivo presentar un prototipo de monitoreo de energía y control de dispositivos eléctricos a nivel residencial, utilizando el módulo medidor multi-función PZEM-004T por medio de u...

Full description

Autores:
Chaljub Rojas, Eckner Orlando
Troncozo Arenales, Bernardo David
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/9128
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/9128
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Monitoreo de energía
Control de cargas
Telegram
Analizador de red PZEM-004T
ESP8266
BOT de mensajería
Energy monitoring
Load control
Energy network analyzer PZEM 004T
Messaging BOT
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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description El sistema de monitoreo de consumo de energía (kWh) y control remoto a través de aplicaciones de mensajería tiene como objetivo presentar un prototipo de monitoreo de energía y control de dispositivos eléctricos a nivel residencial, utilizando el módulo medidor multi-función PZEM-004T por medio de una conexión serial con un microcontrolador con un módulo WiFi embebido (NodeMCU ESP8266), el cual se comunica con un bot de mensajería de la aplicación Telegram para la lectura de datos y recepción de comandos en tiempo real. El prototipo permite controlar el encendido o apagado de las cargas de mayor consumo a través de relés conectados al microcontrolador o inalámbricamente por WiFi por relés con módulos WiFi ESP8266, sea esto por instrucción directa del usuario o a través de un horario programado. El proyecto surge al evidenciar la importancia y utilidad que tendría para el usuario final la monitorización de los consumos de energía en una vivienda y de los controles que se podrían implementar en la misma, ya que esto permitiría estimar las facturaciones de fin de mes y poder establecer acciones preventivas en los consumos del hogar, facilitando a su vez un control de costos en la economía del hogar y mejorando la eficiencia energética.
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El prototipo permite controlar el encendido o apagado de las cargas de mayor consumo a través de relés conectados al microcontrolador o inalámbricamente por WiFi por relés con módulos WiFi ESP8266, sea esto por instrucción directa del usuario o a través de un horario programado. El proyecto surge al evidenciar la importancia y utilidad que tendría para el usuario final la monitorización de los consumos de energía en una vivienda y de los controles que se podrían implementar en la misma, ya que esto permitiría estimar las facturaciones de fin de mes y poder establecer acciones preventivas en los consumos del hogar, facilitando a su vez un control de costos en la economía del hogar y mejorando la eficiencia energética.The energy consumption (kWh) monitoring-and remote control through messaging application - system presents a prototype for energy-consumption monitoring and control for electric devices at a residential level, using the multi-function module PZEM-004T serially communicated with a microcontroller with an embedded WiFi module (NodeMCU ESP8266), which communicate to a messaging bot of the application Telegram for data visualization and command reception in real time. The prototype allows to control the state (ON/OFF) of the loads that consum the most through relays connected to the microcontroller or wirelessly through WiFi using relays with a ESP8266 WiFi module, by the users direct command or a scheduled programm. The Project emerges by considering the utility that the end-user would have to monitor the energy consumption at home and the controls that can be implemented, as this would allow to estimate the cost of the energy bill and to take preventive actions over the consumption of the house, facilitating control over the domestic economy and improving the energy efficiency.Lista de tablas 6 Lista de figuras 7 Resumen 10 Abstract 11 Introducción 12 1. Planteamiento del problema 17 2. Justificación 19 3. Objetivos 20 3.1. Objetivo general 20 3.2. Objetivos específicos 20 4. Antecedentes 21 5. Marco teórico 26 5.1. Internet de las cosas (IoT) 26 5.2. Sensores 28 5.2.1. Sensores de corriente 29 5.2.1.1. Mediciones con resistores de bajo ohmiaje 29 5.2.1.2. Medición con bobinas mediante el principio de inducción 31 5.2.1.3. Sensores efecto hall 35 5.3. Sistemas embebidos 37 5.4. Actuadores 42 5.4.1. Relé mecánico 43 5.4.2. Relé de estado sólido 44 5.5. Chatbots 45 5.6. Eficiencia energética 47 6. Marco metodológico 49 7. Diseño 52 7.1. Selección de tecnologías 52 7.1.1. Nodemcu esp8266 53 7.1.2. Medidor multi-función pzem-004t 54 7.1.3. Relé esp8266 56 7.1.4. Relé de control alámbrico 57 7.1.5. Aplicación de mensajería telegram 58 7.2. Diseño etapa i funciones básicas 59 7.3. Diseño etapa ii monitoreo 60 7.4. Diseño etapa iii control de cargas 63 7.4.1. Cálculo del valor del consumo energético 65 7.5. Ficha técnica 67 7.6. Algoritmos 69 8. Resultados de la investigación 72 9. Conclusiones 86 10. Referencias 88Ingeniero(a) Electrónico(a)Pregrado92 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaCiencia de la Computación y ElectrónicaBarranquilla, ColombiaIngeniería ElectrónicaAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Sistema de monitoreo de consumo de energía (KWH) y control remoto a través de aplicaciones de mensajeríaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionBoletín técnico Encuesta Nacional de Presupuestos de los Hogares (ENPH). (2016). 23. https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/boletines/enph/boletin-enph2017.pdfCarmona, A., Rangel, I., Lozano, R., & Cortés, C. (2019). Sistema de monitoreo de consumo eléctrico con interfaz para teléfono inteligente. 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