Tecnologías fotónicas y modelos matemáticos para iluminación inteligente y eficiencia energética

Resumo

La tesis se estructura en tres partes. En el primer bloque se da una introducción al concepto de iluminación inteligente con luminarias LED (light-emitting diode, en inglés) en el contexto del Internet de las Cosas (IoT ó Internet of Things, en inglés ). Se describen brevemente los protocolos de comunicación de interés para este tipo de proyectos y se explica también el potencial de este enfoque, su interés para el mercado y los desarrollos que están llevando a cabo distintas empresas en el mundo. La segunda parte incluye el núcleo de la tesis y los resultados de la investigación e innovación en relación con el alumbrado público. Se comienza con la discusión de un diseño de disipador pasivo de calor que se puede instalar en luminarias para evitar que el chip LED alcance temperaturas que pueden perjudicar su funcionamiento. El sistema fue diseñado, fabricado e instalado en las luminarias del campus de Ourense, que todavía funcionan como sistema de alumbrado exterior actual, habiendo operado sin ningún fallo hasta la fecha. Este diseño dio lugar a un modelo de utilidad para poder ser comercializado. Asimismo, se analizó el rendimiento del disipador con experimentos en laboratorio y distintos métodos computacionales. Por último, se describe el proyecto de iluminación inteligente llevado a cabo en el contexto del proyecto POCTEP "Nanoeaters". Finalmente, la tercera parte versa sobre la eficiencia energética en edificios, en estrecha relación con el segundo bloque, dado que la estrategia y tecnologías de sensado, comunicación y modelización que se emplean en iluminación inteligente se puede extrapolar a este problema. De modo análogo al caso de iluminación, se emplean técnicas electrónicas de bajo coste que, combinadas con adecuados algoritmos matemáticos, permiten disponer de un sistema de de adquisición, transmisión y procesado de determinados datos.