Diseño e implementación del sistema domótico para una vivienda sostenible enmarcada en el proyecto Escalà del equipo Azalea UPV

Abstract

[ES] El objetivo del TFM es el diseño y la implementación del sistema domótico de una vivienda sostenible participante de la competición Solar Decathlon Europe 21/22. El sistema consiste en la sensorización de las instalaciones de la vivienda y el control de actuadores. Para ello, el sistema de control será capaz de tomar decisiones a través del PLC y, además, estará comunicado por protocolo Modbus TCP con un miniPC que le dará acceso a una web que, a través de una interfaz de usuario, permitirá la interacción de manera remota con luces de la casa, sensores y actuadores como, por ejemplo, ventanas. En la competición participa el grupo de alumnos "Azalea" de la UPV, un equipo dentro de Generación Espontánea. El proyecto Escalà consiste en el diseño y la construcción de una vivienda sostenible, enmarcada en un proyecto social, en este caso en El Cabañal. Dicha vivienda será evaluada junto con las de otros equipos universitarios de todo el mundo durante los meses de mayo y junio de 2022 en Wuppertal (Alemania). Con el fin de conseguir la mayor puntuación posible en el Solar Decathlon, el sistema domótico ha de tener en cuenta datos como condiciones ambientales medidas por el propio sistema de sensores, previsión de clima y precio de la energía en cada franja horaria (ofrecidos por la competición). Además, ha de ser capaz de ofrecer el máximo rendimiento y eficiencia en diferentes pruebas como calentamiento de vivienda; demandas de volcar energía a la red y simultaneidad de ciertos electrodomésticos, todo esto forzado por la propia competición en diferentes pruebas.

[EN] The aim of this project is the design and implementation of the automated system in a sustainable dwell, that participates in the Solar Decathlon 21/22 competition. The control consists of a group of sensors and actuators in the different supply systems in the building. To do this, the control system has a PLC that makes decisions when needed and, in addition, communicates through Modbus protocol with a miniPC, that gives the system access to a web with a user interface that allows users to interact with the house lightning, the sensors and the actuators like, for instance, the windows. This competition is the one in which a group of UPV students named “Azalea”, a team that belongs to Generación Espontánea. It consists of the design and construction of a sustainable dwelling, framed in a social project, in our case in the neighbourhood of El Cabanyal. This dwelling is assessed with others build by other university teams all around the world during May and June 2022 in Wuppertal, Germany. To get as many points as possible in the Solar Decathlon, the control system has to take in account data like weather conditions, measured by the system itself; weather forecasts and the energy cost at any time (given by the organization). Furthermore, it has to be able to have the best performance and efficiency in several tasks like house warming, feed-in the grid and simultaneously use of several appliances. All this demanded by the competition in several tasks.

[CAT L'objectiu d’este projecte és el disseny i la implementació del sistema domòtic d’una vivenda sostenible, participant de la competició Solar Decathlon Europe 21/22. El sistema consistix en la sensorització de les instal·lacions de la vivenda i el control d’actuadors. Per a aconseguir açò, el sistema de control és capaç de prendre decisions a través d’un PLC i, a més, està comunicat per protocol Modbus TCP amb un miniPC que li dona accés a un web i que, mitjançant una interfície d’usuari, permet la interacció de manera remota amb els llums de la casa, els sensors i els actuadors com, per exemple, les finestres. Esta competició és en la que participem un grup d’alumnes de la UPV, “Azalea”, un equip dins de Generación Espontánea. Consistix en el disseny i la construcció d’una vivenda sostenible, emmarcada en un projecte social, en el nostre cas en el barri de El Cabanyal. Esta vivenda és avaluada junt amb les d’altres equips universitaris de tot el mon durant els mesos de maig i juny de 2022 en Wuppertal (Alemanya). Amb la finalitat d’aconseguir la major puntuació possible en el Solar Decathlon, el sistema domòtic ha de tindre en compte dades com condicions ambientals mesurades pel propi sistema de sensors, previsió de clima i preu de l’energia en cada franja horària (oferits per la competició). A més, ha de ser capaç de donar el màxim rendiment i eficiència en diverses proves com escalfament de la vivenda; demandes d’abocar energia a la xarxa i simultaneïtat de certs electrodomèstics. Tot açò forçat per la competició en diverses tasques.