AUTOMATIZACIÓN Y OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN MEDIANTE CONTROL CENTRALIZADO CON DISPOSITIVOS IOT
DOI:
https://doi.org/10.56238/arev7n10-109Palabras clave:
Internet de las Cosas, ESP32, Control de Aire Acondicionado, Eficiencia Energética, AutomatizaciónResumen
Este artículo presenta el desarrollo e implementación de un sistema de control centralizado para unidades de aire acondicionado en una institución educativa, utilizando dispositivos de Internet de las Cosas (IoT) de bajo costo basados en el microcontrolador ESP32. La solución integra emisores y receptores infrarrojos para replicar los comandos originales de los dispositivos, conectados a una plataforma web para monitoreo, programación y activación remota. El sistema realiza solicitudes HTTP periódicas al servidor, que verifica la correspondencia entre el estado deseado y el real, reenviando comandos cuando es necesario para asegurar la sincronización. La metodología incluyó un estudio técnico de los dispositivos, ensamblaje y programación de los módulos, instalación física en el entorno y desarrollo de la interfaz web con una base de datos relacional y de backend. Esta base de datos almacena identificadores de dispositivos, códigos infrarrojos y cronogramas de ejecución, lo que garantiza la escalabilidad y la trazabilidad de las acciones. Los resultados demuestran que la combinación de hardware asequible y protocolos de comunicación simples puede ofrecer soluciones eficientes para la automatización y la gestión de HVAC en entornos educativos. A pesar de las limitaciones, como la dependencia de la red Wi-Fi y los requisitos de visibilidad directa para la transmisión infrarroja, el sistema demostró un potencial significativo de ahorro energético, mejora del confort térmico y su futura expansión con sensores adicionales y compatibilidad con múltiples protocolos.
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Referencias
ALVES, A. A. et al. Development of an Internet of Things System for Smart Home HVAC Monitoring and Control. In: Sustainable Energy for Smart Cities. Cham: Springer, 2020. p. 183–194. DOI: 10.1007/978-3-030-45694-8_15.
AZEVEDO, M. et al. Energy savings by energy management systems: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 56, p. 129–135, 2016.
BANDYOPADHYAY, D.; SEN, J. Internet of Things: Applications and Challenges in Technology and Standardization. Wireless Personal Communications, v. 58, n. 1, p. 49–69, 2011. Disponível em: https://arxiv.org/abs/1105.1693.
CARLI, R. et al. IoT Based Architecture for Model Predictive Control of HVAC Systems in Smart Buildings. Sensors, v. 20, n. 3, p. 781, 2020. DOI: 10.3390/s20030781.
FAUCHIER-MAGNAN, N.; MOREJOHN, J.; PRITONI, M. A low-cost centralized HVAC control system solution for energy savings in institutional buildings. In: Proceedings of the ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings. Pacific Grove, CA: ACEEE, 2022.
IEA – International Energy Agency. The Future of Cooling: Opportunities for energy-efficient air conditioning. Paris: IEA, 2018.
IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change. AR6 Synthesis Report – Summary for Policymakers. Geneva: IPCC, 2023.
IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change. Mitigation of Climate Change – Chapter 9: Buildings. Geneva: IPCC, 2022.
PARK, R. J.; GOODMAN, J.; HURWITZ, M. Heat and learning. American Economic Journal: Economic Policy, v. 12, n. 2, p. 306–339, 2020.
W3C. Web of Things: Building Blocks and Thing Description. W3C Recommendation, 2025. Disponível em: https://www.w3.org/WoT/.
WEI, T. et al. Reinforcement Learning-Based BEMS Architecture for Energy Management in Buildings. Sensors, v. 20, n. 9, p. 1–17, 2020.
WIKIPEDIA. Remote control. 2025a. Disponível em: https://en.wikipedia.org/ wiki/Remote_control.
WIKIPEDIA. Consumer IR. 2025b. Disponível em: https://en.wikipedia.org/ wiki/Consumer_IR.
WHO – World Health Organization. Climate change, heat and health – Fact sheet. Geneva: WHO, 2024.
ZENATIX. How IoT is making HVAC smart and energy-efficient. 2022. Disponível em: https://zenatix.com/how-iot-is-making-hvac-smart-and-energy-efficient/.
