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El amplificador proporcional

El amplificador proporcional.

Un buen ejemplo de un amplificador proporcional es un Amplificador Operacional con realimentación negativa resistiva pura y configuración de inversor tal como se muestra en la Figura 2.7a.

Los Amplificadores Operacionales, con frecuencia llamados Op Amps, son ampliamente utilizados para amplificar señales en circuitos que funcionan como sensores. La Función de Transferencia del Amplificador Operacional se muestra en la Figura 2.7b con el nombre de G2:

Otra configuración de esta clase se muestra en la Tabla 3-1 con su función de transferencia:

Table 3-1

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Análisis de circuitos eléctricos, Ingeniería Eléctrica, Sin categoría

Ejercicio de cálculo de corriente y voltaje mediante fasores.

Mediante este ejercicio podremos ver la gran ventaja que ofrece trabajar con fasores para hallar voltajes y corrientes en un circuito eléctrico. En otras palabras, la ventaja de trabajar en el dominio de la frecuencia en vez de trabajar en el dominio del tiempo.

Hallar eo(t) e i(t) en el circuito de la Figura 1 sabiendo que R=5 Ω y C=0.1 F:

Figura 1. Circuito eléctrico de corriente alterna (CA).

Respuesta:

Colocamos la fuente de alimentación como referencia y la expresamos en forma fasorial:

La impedancia Z es:

Con ambas expresiones podemos determinar la corriente i(t) en forma fasorial como sigue:

Como se trata de una división, lo más práctico es tener ambas ecuaciones (voltaje e impedancia) en su forma polar. Por tanto:

De esta manera:

Que en su forma rectangular es:

Para hallar eo(t)  por su parte, en forma fasorial, utilizamos la siguiente relación:

Aplicando el mismo procedimiento que con la corriente I, podemos expresar el voltaje Eo en su forma rectangular como:

Una vez que tenemos estos resultados, podemos expresarlos fácilmente en el dominio del tiempo:

Como era de esperarse en un circuito capacitivo, la corriente adelanta al voltaje.

Para graficar estas señales en Matlab debemos expresar los ángulos en radianes:

null

Así, tenemos que:

null

Este resultado se puede visualizar a través de una simulación computarizada, introduciendo el siguiente código en Matlab para eo(t):

>> t=0:0.01:10;

>> eo=4.48*cos(4*t-0.7048);

>> plot(t,x)

>> grid

>> xlabel(‘Tiempo(segundos)’)

>> ylabel(‘Voltaje(voltios)’

null
Figura 4. Simulación en Matlab de eo(t)=4.48cos(4t -0.7048)

Ambas señales:

>> t=0:0.01:10;

>> eo=4.48*cos(4*t-0.7048);

>> i=1.79*cos(4*t+0.4637);

>> plot(t,x,t,y)

>> grid

>> xlabel(‘Tiempo(segundos)’)

>> ylabel(‘Voltaje(voltios)’)

Figura 5. Simulación en Matlab de i(t)eo(t). 

Para repasar la teoría en esta materia recomiendo ver:

Fuentes:

  1. Introduccion-al-analisis-de-circuitos-robert-l-boylestad,
  2. Análisis de Redes – Van Valkenburg,
  3. Fundamentos_de_circuitos_electricos_5ta

 

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Inicio

Una base de conocimiento está conformada por un conjunto de artículos clasificados según temas principales. A continuación, los temas principales y los artículos publicados:

  1. Sistema Masa-Resorte-Amortiguador
  2. Sistema Electromecánico
  3. Sistema de nivel de líquido
  4. Sistemas de Control
  5. Ingeniería Electrónica
    1. Concepto de Realimentación Electrónica
    2. Power Electronic – Introduction 
    3. Definición de Electrónica de Potencia
    4. Driver de Motor DC
  6. Análisis Vectorial
  7. Señales y Sistemas
  8. Teoría Electromagnética
  9. Máquinas Eléctricas
  10. Sistemas de potencia
  11. Edificios Inteligentes
  12. Programación en C++
  13. Dinámica del automóvil
  14. Machine Learning
  15. CyberSecurity
  16. Matemática Financiera
  17. Cálculo
  18. Lyfestyle Science
  19. Otros

Todo el esfuerzo puesto en este material didáctico se lo dedico a mi hermoso hijo Victor Alejandro, el mejor ingeniero que conozco…viernes 3 de agosto de 2018.

 

Electrical Engineer, Power Electronics, Sin categoría

Definición de Electrónica de Potencia

“La electrónica de potencia implica el estudio de circuitos electrónicos destinados a controlar el flujo de energía eléctrica”. Estos circuitos manejan un flujo de energía a niveles mucho más altos que los niveles manejados por dispositivos de uso común.

Introducción

En términos generales, la tarea de la electrónica de potencia es procesar y controlar el flujo de energía eléctrica mediante el suministro de voltajes y corrientes en una forma que sea ideal para las cargas de los usuarios.

La figura 1-1 muestra un sistema electrónico de potencia en forma de diagrama de bloques. La entrada de energía a este procesador de energía generalmente es (pero no siempre) de la compañía eléctrica a una frecuencia de línea de 60 o 50 Hz, monofásica o trifásica. El ángulo de fase entre la tensión de entrada y la corriente depende de la topología y el control del procesador de potencia. La salida procesada (voltaje, corriente, frecuencia y número de fases) es la requerida por la carga.

Si la salida del procesador de energía puede considerarse como una fuente de voltaje, la corriente de salida y la relación de ángulo de fase entre el voltaje de salida y la corriente dependen de la característica de la carga. Normalmente, un controlador de realimentación compara la salida de la unidad del procesador de potencia con un valor deseado (o una referencia), y luego dicho controlador busca minimizar el error entre los dos valores.

El controlador en el diagrama de bloques de la Fig. 1-1 consiste en circuitos integrados lineales y / o procesadores de señales digitales. Los avances en la tecnología de fabricación de semiconductores han hecho posible mejorar significativamente las capacidades de manejo de voltaje y corriente y las velocidades de conmutación de los dispositivos semiconductores de potencia, que conforman la unidad del procesador de potencia de la figura 1-1.

Marco conceptual de la Electrónica de Potencia

Se ha dicho que las personas no usan electricidad, sino que usan la comunicación, la luz, el trabajo mecánico, el entretenimiento y todos los beneficios tangibles de la energía y la electrónica. En este sentido, la ingeniería eléctrica es una disciplina muy involucrada en la conversión de energía e información. En el mundo general de la ingeniería electrónica, el diseño y el uso de los ingenieros de circuitos están destinados a convertir información, y la energía es simplemente una consideración secundaria en la mayoría de los casos.

¿Qué pasa con la conversión y control de la energía eléctrica? Las fuentes de energía eléctrica son variadas y de muchos tipos. Es natural entonces considerar el cómo los circuitos y sistemas electrónicos pueden aplicarse a los desafíos de la conversión y gestión de la energía. Este es el marco de la electrónica de potencia, una disciplina que se define en términos de conversión de energía eléctrica, aplicaciones y dispositivos electrónicos.

Power Electronics Vs Linear Electronics

En cualquier proceso de conversión de energía, como el que se muestra en el diagrama de bloques de la Figura 1-1, una pequeña pérdida de energía y, por lo tanto, una alta eficiencia energética es importante por dos razones: el costo de la energía desperdiciada y la dificultad para eliminar el calor que se genera debido a la energía disipada.

Otras consideraciones importantes son la reducción de tamaño, peso y costo. Los objetivos anteriores en la mayoría de los sistemas no se pueden cumplir con la electrónica lineal en la que los dispositivos semiconductores funcionan en su región lineal (activa) y se utiliza un transformador de frecuencia de línea para el aislamiento eléctrico. Como ejemplo, considere la fuente de alimentación de corriente continua (dc) de la Figura 1-2a para proporcionar una tensión de salida regulada V, a una carga.

La entrada al sistema o red de suministro (Utility Supply) puede ser típicamente de 120 o 240 V y la tensión de salida puede ser, por ejemplo, de 5 V. La salida debe estar aislada eléctricamente de la entrada de la utilidad. En la fuente de alimentación lineal, se utiliza un transformador de frecuencia de línea para proporcionar aislamiento eléctrico y reducir el voltaje de la línea. El rectificador convierte la salida de corriente alterna (CA) del devanado de baja tensión del transformador en CC. El condensador del filtro reduce la ondulación en la tensión de corriente continua vd. La Figura 1-2b muestra la forma de onda vd, que depende de la magnitud del voltaje de la red de suministro (normalmente en un rango del 10% alrededor de su valor nominal).

La relación de los giros del transformador debe elegirse de modo que el mínimo del voltaje de entrada v sea mayor que el deseado V. Para el rango de las formas de onda del voltaje de entrada que se muestra en la Fig. 1-2b, el transistor se controla para absorber la diferencia de voltaje entre v y V, proporcionando así una salida regulada. El transistor opera en su región activa como una resistencia ajustable, lo que resulta en una baja eficiencia energética. El transformador de frecuencia de línea es relativamente grande y pesado.

En la electrónica de potencia, la regulación de voltaje anterior y el aislamiento eléctrico se logran, por ejemplo, por medio de un circuito que se muestra en la Fig. 1-3a.

En este sistema, la entrada proveniente de la red de suministro se rectifica en un voltaje de corriente continua, sin un transformador de frecuencia de línea. Al operar el transistor como un interruptor (en un modo de conmutación, totalmente activado o totalmente desactivado  – 0n/Off) a alguna frecuencia de conmutación alta f, por ejemplo a 300 kHz, la tensión de corriente continua vd se convierte en una tensión alterna a la frecuencia de conmutación. Esto permite utilizar un transformador de alta frecuencia para reducir el voltaje y proporcionar el aislamiento eléctrico.

Para simplificar este circuito para el análisis, omitiremos el transformador y supondremos como entrada una fuente de voltaje DC de valor vd, lo que dará como resultado un circuito equivalente que se muestra en la Fig. 1-3b.

La combinación de diodo de transistor se puede representar mediante un hipotético interruptor de dos posiciones que se muestra en la Fig. 1-4a.. (provided iL(t) > 0).

El interruptor está en la posición a durante el intervalo t-on cuando el transistor está encendido, y en la posición b cuando el transistor está apagado durante la t-off. Como consecuencia, Voi es igual a Vd y durante t-on y t-off, respectivamente, como se muestra en la Fig. 1-4b.

Definamos:

where Voi is the average (dc) value of Voi-t, and the instantaneous ripple voltage V-ripple, which has a zero average value, is shown in Fig. 1-4c.

donde Voi es el valor promedio (dc) de Voi-t, y el rizado V de voltaje de rizado instantáneo, que tiene un valor promedio de cero, se muestra en la Fig. 1-4c

Los elementos L-C forman un filtro de pasabajo que reduce la ondulación en el voltaje de salida y pasa el promedio del voltaje de entrada, de modo que:

donde Vo, es el voltaje de salida promedio. A partir de las formas de onda repetitivas en la figura 1-4b, es fácil ver que:

A medida que la tensión de entrada Vd cambia con el tiempo, la ec. 1-3 muestra que es posible regular Vo, en su valor deseado mediante el control de la relación t-on / Ts que se denomina la relación de trabajo D (Duty Ratio) del interruptor de transistor. Por lo general, Ts (= l / fs) se mantiene constante y se ajusta t-on.

Hay varias características que vale la pena destacar. Dado que el transistor funciona como un interruptor, completamente encendido o apagado, la pérdida de energía se minimiza. Por supuesto, hay una pérdida de energía cada vez que el transistor cambia de un estado a otro a través de su región activa. Por lo tanto, la pérdida de potencia debida a las conmutaciones es linealmente proporcional a la frecuencia de conmutación. Esta pérdida de potencia de conmutación suele ser mucho menor que la pérdida de potencia en las fuentes de alimentación reguladas lineales.

En altas frecuencias de conmutación, el transformador y los componentes del filtro son muy pequeños en peso y tamaño en comparación con los componentes de frecuencia de línea.

Aplicaciones de la Electrónica de Potencia 

La mayor demanda en el mercado de electrónica de potencia se debe a varios factores que se explican a continuación:

  • Fuentes de alimentación de modo conmutado (dc) y fuentes de alimentación ininterrumpibles. Los avances en la tecnología de fabricación de microelectrónica han llevado al desarrollo de computadoras, equipos de comunicación y productos electrónicos de consumo, todos los cuales requieren fuentes de alimentación de CC reguladas y, a menudo, fuentes de alimentación ininterrumpidas.
  • Conservación de energía. El aumento de los costos de energía y la preocupación por el medio ambiente se han combinado para hacer de la conservación de la energía una prioridad. Una de estas aplicaciones de la electrónica de potencia es el funcionamiento de lámparas fluorescentes a altas frecuencias (por ejemplo, por encima de 20 kHz) para una mayor eficiencia. Otra oportunidad para la gran conservación de energía es en los sistemas de bomba y compresor impulsados ​​por motor. En un sistema de bomba convencional que se muestra en la Fig. 1-5a, la bomba funciona esencialmente a una velocidad constante, y el caudal de la bomba se controla ajustando la posición de la válvula de estrangulamiento. Este procedimiento da como resultado una pérdida de potencia significativa a través de la válvula a velocidades de flujo reducidas, donde la energía extraída de la empresa de servicios públicos permanece esencialmente igual a la tasa de flujo total. Esta pérdida de potencia se elimina en el sistema de la figura 1-56, donde un motor de velocidad ajustable ajusta la velocidad de la bomba a un nivel apropiado para entregar el caudal deseado.

  • Process control and factory automation. Existe una creciente demanda por el rendimiento mejorado que ofrecen las bombas y compresores de velocidad ajustable en el control de procesos. Los robots en fábricas automatizadas son alimentados por servomotores eléctricos (velocidad y posición ajustables). Cabe señalar que la disponibilidad de computadoras de proceso es un factor importante para hacer que el control de procesos y la automatización de fábricas sean factibles.
  • Transporte. En muchos países, los trenes eléctricos han estado en uso generalizado durante mucho tiempo. Ahora, también existe la posibilidad de usar vehículos eléctricos en grandes áreas metropolitanas para reducir el smog y la contaminación. Los vehículos eléctricos también requerirían cargadores de baterías que utilizan electrónica de potencia.
  • Electro-technical applications. Estos incluyen equipos para soldadura, galvanoplastia y calentamiento por inducción.
  • Utility-related applications. Una de estas aplicaciones es la transmisión de energía a través de líneas de CC de alto voltaje (HVDC). En el extremo de envío de la línea de transmisión, los voltajes y corrientes de frecuencia de línea se convierten a dc. Este dc se convierte de nuevo en la CA de frecuencia de línea en el extremo receptor de la línea. La electrónica de potencia también está comenzando a desempeñar un papel importante a medida que las empresas eléctricas intentan utilizar la red de transmisión existente a una capacidad mayor. Potencialmente, una gran aplicación se encuentra en la interconexión de sistemas fotovoltaicos y eólicos a la red eléctrica.
Clasificación de Procesadores de potencia y Convertidores

Para un estudio sistemático de la electrónica de potencia, es útil categorizar los procesadores de potencia, que se muestran en el diagrama de bloques de la Fig. 1-1, en términos de su forma o frecuencia de entrada y salida.

En la mayoría de los sistemas electrónicos de potencia, la entrada proviene de la red eléctrica. Dependiendo de la aplicación, la salida a la carga puede tener cualquiera de los siguientes formularios:

  1. DC
    1. magnitud regulada (constante)
    2. magnitud ajustable
  2. AC
    1. frecuencia constante, magnitud ajustable
    2. frecuencia constante y magnitud ajustable

La red eléctrica y la carga de CA, independientes entre sí, pueden ser monofásicas o trifásicas. El flujo de potencia es generalmente desde la entrada de la red a la carga de salida.

Los procesadores de potencia de la Fig. 1-1 generalmente consisten en más de una etapa de conversión de potencia (como se muestra en la Fig. 1-6), donde el funcionamiento de estas etapas se desacopla de forma instantánea por medio de elementos de almacenamiento de energía tales como condensadores y inductores.

Por lo tanto, la entrada de potencia instantánea no tiene que ser igual a la salida de potencia instantánea. Nos referiremos a cada etapa de conversión de potencia como un convertidor. Por lo tanto, un convertidor es un módulo básico (bloque de construcción) de sistemas electrónicos de potencia. Utiliza dispositivos semiconductores de potencia controlados por electrónica de señal (circuitos integrados) y, posiblemente, elementos de almacenamiento de energía, como inductores y condensadores. Según el formulario (frecuencia) en los dos lados, los convertidores se pueden dividir en la siguiente categoría amplia:

  1. ac to dc
  2. dc to ac
  3. dc to dc
  4. ac to ac

We will use converter as a generic term to refer to a single power conversion stage that may perform any of the functions listed above. To be more specific, in ac-to-dc and dc-to-ac conversion, rectifier refers to a converter when the average power flow is from the ac to the dc side. Inverter refers to the converter when the average power flow is from the dc to the ac side.

Further insight can be gained by classifying converters according to how the devices within the converter are switched. There are three possibilities:

  1. Line frequency (naturally cornmutated) converters, where the utility line voltages present at one side of the converter facilitate the turn-off of the power semiconductor devices. Similarly, the devices are turned on, phase locked to the line voltage waveform. Therefore, the devices switch on and off at the line frequency of 50 or 60 Hz.
  2. Switching (forced-commutated) converters, where the controllable switches in the converter are turned on and off at frequencies that are high compared to the line frequency.
  3. Resonant and quasi-resonant converters, where the controllable switches turn on and/or turn off at zero voltage and/or zero current.

 

Control de Motor DC

Brevemente, un sistema para accionar un motor (drive) tiene un diagrama de bloques semejante al mostrado en la Figura 27.1. Las cargas pueden ser un transportador, un sistema de tracción, los cilindros de una unidad de molino, el compresor de un aire acondicionado, el sistema de propulsión de un barco, la válvula de control de una caldera, un brazo robótico, y así sucesivamente.

null

El bloque descrito como “Power Electronic Converter” en el diagrama de la Figura 27.1, en el caso de un control PWM, puede usar diodos,  MOSFETs, GTOs or IGBTs. Los sistemas de servoaccionamiento (Servo drives)  normalmente utilizan el convertidor de cuatro cuadrantes de la Figura 27.7, que permite accionamientos (drives) bidireccionales y capacidades de frenado regenerativo.

null

PWM es una técnica para el control efectivo del voltaje de armadura en un motor DC, utilizando solamente un switch ON-OFF. La Figura 2.3.3 ilustra la señal de salida de un equipo PWM:

null

El PWM varía la relación entre la duración del estado ON con respecto a la duración del estado OFF. Un solo ciclo de estados ON y OFF representa el periodo del PWM, mientras que el porcentaje del estado ON con respecto al periodo del PWM es denominado “Duty Rate” (ritmo de trabajo). La primera señal PWM mostrada en la Figura 2.3.3, está a 60% de trabajo, mientras la segunda lo está a 25%. Si la fuente de voltaje que alimenta el sistema es V=10 volts, el voltaje promedio realmente transmitido al motor DC es de 6 volts en el primer caso y de 2.5 volts en el segundo. El periodo del PWM es establecido de tal manera que sea mucho más corto que la constante de tiempo asociada al movimiento mecánico.  La frecuencia del PWM está usualmente entre los 2 y los 20 KHz, mientras que un ancho de banda típico del sistema de control del motor es de 100 Hz. Por lo tanto, la conmutación discreta no influye sustancialmente al movimiento mecánico en la mayoría de los casos.

Si la constante de tiempo Te es mucho mayor que el período de PWM, la corriente real que fluye hacia la armadura del motor es una curva suave, como se ilustra en la Figura 2.3.4:

Fuentes:

  1. Power Electronic – Mohan
  2. Libro Rashid – Power Electronic Handbook

Literature Review by: Larry Francis Obando – Technical Specialist

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Edificio Inteligente, Sin categoría

¿Que es un sistema de automatización de edificios (BAS)?

Un sistema de automatización de edificios es la herramienta o plataforma de alta tecnología que expande y mejora las capacidades de los responsables de las operaciones de un edificio.

El sistema de automatización de edificios (Building Intelligent System – BAS) es un término general (que también se conoce como sistema de gestión de edificios, BMS) que se utiliza para referirse a una amplia gama de sistemas computarizados de control de edificios, desde controladores especiales y estaciones remotas independientes, a sistemas más grandes como la computadora central.
Un BAS comprende varios subsistemas que están conectados en varias formas hasta formar un sistema completo. El sistema tiene que ser diseñado y fabricado alrededor del propio edificio para servir a los sistemas de servicios para los cuales está destinado. En consecuencia, aunque los componentes utilizados pueden ser idénticos, no hay dos sistemas iguales aunque se apliquen a edificios idénticos, con servicios idénticos y usos idénticos.

Los servicios que ofrece un BAS incluyen sistemas HVAC, sistemas eléctricos, sistemas de iluminación, sistemas contra incendios, sistemas de seguridad y sistemas de ascensores. En naves industriales, también pueden incluir los sistemas de aire comprimido, vapor y agua caliente utilizados para el proceso de fabricación.

Un BAS puede ser usado para monitorear, controlar y administrar todos o solo algunos de estos servicios, dependiendo del uso del edificio y la forma en que el edificio es gestionado, el costo de operación del edificio o el nivel de sofisticación de los servicios.

Para comprender mejor los posibles impactos y beneficios de un BAS, puede ser útil analizar las necesidades de la operación y la administración del edificio que aborda un BAS. Las funciones típicas proporcionadas por los sistemas de automatización de edificios incluyen:

• instalación, gestión y funciones de control;
• funciones de gestión de la energía (control de supervisión);
• funciones de gestión de riesgos;
• funciones de procesamiento de información;
• funciones de gestión de instalaciones;
• Monitoreo y diagnóstico de desempeño;
• manejo de mantenimiento.

Típica Network Architecture de un BAS

Fuente: Intelligent Buildings and Building Automation, 2010 Edition

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Intelligent Building, Sin categoría

Definition of BAS (Building Automation System)

A building automation system is the high- technology tool or platform that
expands and enhances the capabilities of those responsible for operations
of a building.

Building automation system (BAS) is an umbrella term (and is also known
as building management system, BMS). It is used to refer to a wide range
of computerized building control systems, from special- purpose controllers,
to standalone remote stations, to larger systems including central computer
stations and printers. As discussed earlier, BAS is one of the major intelligent
building systems.
A BAS comprises several subsystems which are connected in various
ways to form a complete system. The system has to be designed and engineered
around the building itself to serve the services systems for which it is
intended. Consequently, although the component parts used may be identical,
no two systems are the same, unless they are applied to identical buildings
with identical services and identical uses.
Building services include HVAC systems, electrical systems, lighting systems,
fire systems and security systems and lift systems. In industrial buildings
they may also include the compressed air, steam and hot water systems used
for the manufacturing process. A BAS may be used to monitor, control and
manage all or just some of these services. There are good reasons and ultimate
objectives in investing considerable sums of money in this way. These
will vary, depending on the use of the building and the way the building is
managed as well as the relationship between the value of the end product
and the cost of operating the building. It may also depend on the level of
sophistication of the building services and their capital cost.

To better understand the potential impacts of a BAS, it may be helpful to look at the needs of the building operation and management which a BAS addresses. Typical functions provided by building automation systems include:
• installation- management and control functions;
• energy- management functions (supervisory control);
• risk- management functions;
• information- processing functions;
• facility- management functions;
• performance monitoring and diagnosis;
• maintenance management.

A Typical Network Architecture of a BAS

Source: Intelligent Buildings and Building Automation, 2010 Edition

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Definición de edificio inteligente desde 3 enfoques.

Los enfoques para definir un Edificio Inteligente (IB – Intelligent Building) se pueden agrupar en tres categorías como se detalla a continuación:

  1. Performance- based definitions;
  2. Services- based definitions;
  3. System- based definitions.
Definición basada en el rendimiento - Performance-based definition

Las definiciones de IB basadas en el rendimiento enfatizan el rendimiento del edificio y las demandas de los usuarios en lugar de las tecnologías o sistemas proporcionados. De acuerdo con esta categoría de definición, los propietarios y desarrolladores de edificios deben entender correctamente qué tipo de edificios quieren y también cómo satisfacer continuamente las crecientes demandas de los usuarios. El rendimiento energético y medioambiental de los edificios es sin duda uno de los temas importantes de un IB. Un edificio inteligente también debe adaptarse rápidamente a las condiciones internas y externas, y para satisfacer las demandas cambiantes de los usuarios.

Una definición típica de IB basada en el rendimiento puede ser la del European Intelligent Building Group (EIBG) ubicado en el Reino Unido. Define un IB como:

“un edificio creado para dar a sus usuarios el entorno más eficiente; al mismo tiempo, el edificio utiliza y administra los recursos de manera eficiente y minimiza los costos de vida del hardware y las instalaciones”;

Otro ejemplo de una definición basada en el rendimiento es la brindada por el Intelligent Building Institute (IBI) en los Estados Unidos, que establece que:

“un IB proporciona un entorno altamente eficiente, cómodo y conveniente al satisfacer cuatro demandas fundamentales: estructura, sistema, servicio y administración, y optimizando su interrelación”.

Definición basada en el servicio – Service-based definition

Las definiciones basadas en servicios describen los IB desde el punto de vista de los servicios y / o la calidad de los servicios proporcionados por los edificios. El Instituto de Construcción Inteligente de Japón (JIBI) proporciona un ejemplo de una definición basada en servicios:

“Un IB es un edificio con las funciones de servicio de comunicación, automatización de oficinas y automatización de edificios, y es conveniente para actividades inteligentes.”.

Los temas clave de los IB en Japón se centran en los siguientes cuatro aspectos de servicios:

  1. Funcionando como un lugar para recibir y transmitir información y apoyar una gestión eficiente;
  2. Asegurar la satisfacción y conveniencia de las personas que trabajan en el interior;
  3. Racionalización de la gestión de edificios para proporcionar servicios administrativos más atractivos a un menor costo;
  4. Respuestas rápidas, flexibles y económicas al cambiante entorno sociológico, las demandas de trabajo diversas y complejas y las estrategias empresariales activas.
Definición basada en los sistemas - System-based definition

Las definiciones de IB basadas en sistemas describen los IB al abordar directamente las tecnologías y los sistemas tecnológicos que los IB deberían incluir. Una definición típica de IB basada en un sistema es la sugerida en el Chinese IB Design Standard (GB/T50314–2000), el cual declara que:

“Los IB proporcionan automatización de edificios, automatización de oficinas y sistemas de redes de comunicación, y una composición óptima integra la estructura, el sistema, el servicio y la administración, proporcionando al edificio una alta eficiencia, comodidad, conveniencia y seguridad para los usuarios”.

Algunos profesionales y desarrolladores en la práctica han utilizado una definición IB más sencilla basada en el sistema. Etiquetan a los IB como “3A”, que representa automatización de edificios (BA), automatización de comunicaciones (CA) y automatización de oficinas (OA).

Fuente: Intelligent Buildings and Building Automation, 2010 Edition

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Three approaches to define Intelligent Building (IB)

The approaches to defining an IB can be grouped into three categories as listed below:

  1. Performance- based definitions;
  2. Services- based definitions;
  3. System- based definitions.
Performance-based definition

Performance- based IB definitions emphasize building performance and the demands of users rather than the technologies or systems provided. According to this category of definition, owners and developers of buildings need to understand correctly what kind of buildings they want and also how to satisfy continuously the increasing demands of users. Energy and environmental performances of buildings are certainly among the important issues of an IB. An intelligent building should also adapt itself quickly in response to internal and external conditions, and to meet the changing demands of users.

A typical performance- based IB definition may be that of the European Intelligent Building Group (EIBG) located in the United Kingdom. It defines an IB as:

“a building created to give its users the most efficient environment; at the same time, the building utilizes and manages resources efficiently and minimizes the life costs of hardware and facilities”;

Another example of a performance- based definition is that given by the Intelligent Building Institute (IBI) in the United States, which states that:

“an IB provides a highly efficient, comfortable and convenient environment by satisfying four fundamental demands: structure, system, service and management, and optimizing their interrelationship”.

Service-based definition

Services- based definitions describe IBs from the viewpoint of services and/or quality of services provided by buildings. The Japanese Intelligent Building Institute (JIBI) provides an example of a services- based definition:

“an IB is a building with the service functions of communication, office automation and building automation, and is convenient for intelligent activities”.

The key issues of IBs in Japan focus on the following four services aspects:

  1. Serving as a locus for receiving and transmitting information and supporting efficient management;
  2. Ensuring satisfaction and convenience of persons working inside;
  3. Rationalization of building management to provide more attractive administrative services at lower cost;
  4. Fast, flexible and economical responses to the changing sociological environment, diverse and complex working demands and active business strategies.
System-based definition

System- based IB definitions describe IBs by directly addressing the technologies and technology systems that IBs should include. A typical system- based IB definition is the one suggested in the Chinese IB Design Standard (GB/T50314–2000), which states that:

“IBs provide building automation, office automation and communication network systems, and an optimal composition integrates the structure, system, service and management, providing the building with high efficiency, comfort, convenience and safety to users”.

A more straightforward system- based IB definition has been used by some professionals and developers in practice. It labels the IBs as ‘3A’, which represents building automation (BA), communication automation (CA) and office automation (OA).

Source: Intelligent Buildings and Building Automation, 2010 Edition

Literature review by:

Prof. Larry Francis Obando – Technical Specialist – Educational Content Writer

Mentoring Académico / Emprendedores / Empresarial

Copywriting, Content Marketing, Tesis, Monografías, Paper Académicos, White Papers (Español – Inglés)

Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Central de Venezuela, UCV CCs

Escuela de Ingeniería Electrónica de la Universidad Simón Bolívar, USB Valle de Sartenejas.

Escuela de Turismo de la Universidad Simón Bolívar, Núcleo Litoral.

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¿Con qué frecuencia debo hacer ejercicios?

Por lo general, describimos la frecuencia como el número de días por semana. En atletas de élite, la frecuencia se refiere también al número de semanas por mes o meses por año, porque el entrenamiento apunta hacia una competencia. El entrenamiento de los atletas de alto rendimiento en la temporada temprana es diferente a su entrenamiento en la última parte de la temporada, también conocidos como micro y macro ciclos.

Enfocando el tema en días por semana, ¿por qué no entrenamos siete días a la semana?

La clave, la señal para la adaptación, es el daño muscular. Si es daño, entonces tenemos que darle tiempo al músculo para recuperarse. De lo contrario, creamos un poco de daño, no se recupera, la próxima vez que hagamos ejercicio, crea un poco más de daño, y luego un poco más. Y terminamos en un círculo vicioso.

Así que queremos hacer ejercicio, crear un poco de daño, y crear así una señal para fortalecernos. Una vez que nos recuperamos, nos volvemos más fuertes. Los músculos se vuelven más fuertes, y cuando hacemos ejercicio nuevamente, obtenemos un ciclo positivo de adaptación.

La falta de una recuperación adecuada es probablemente la hipótesis principal de lo que muchos llaman lesión por uso excesivo. ¿Pero es realmente una lesión por uso excesivo?

Steve Stovitz en la Universidad de Minnesota, lo llama lesión por uso insuficiente. Y su criterio es muy simple. Ha habido estudios en los que llevan a personas, y piensan en el entrenamiento militar y básico. Todos pasan por el mismo uso exacto, los mismos ejercicios de formación básicos. Algunas personas no se lesionan porque están en forma . Las personas que no están en forma, que no han usado su cuerpo durante cierto tiempo, son las que se lesionan. Así que han subutilizado el cuerpo. El problema es que se somete al cuerpo a una carga excesiva en comparación con lo que el cuerpo acostumbra a tolerar regularmente.

Entonces, ¿cuánta recuperación necesitamos? Bueno, eso depende de cuánto daño vas a causar al músculo.

Cuando corres maratones, el daño es diferente a cuando estás levantando pesas. Si estás levantando pesos pesados, vas a ocasionar un poco más de daño. Por tanto, necesitarás un poco más de tiempo para que el músculo se regenere.
Ahora, cuanto más alta es la intensidad, más larga es la recuperación.

La mayoría de los libros hablarán sobre cómo debe entrenarse de tres a cuatro veces por semana para obtener algún tipo de beneficio. Algunos grupos en particular dicen que solo tienes que entrenar una o dos veces por semana.

Si la intensidad es moderada, en términos generales, hablamos de dos veces por semana para mantener, de tres a cuatro veces por semana para beneficiarnos. Si entrenas intensidad moderada todos los días y tu cuerpo no está preparado para ello, entrarás en el ciclo negativo. Pero si estás entrenando poco, como caminar o hacer ejercicios ligeros, entonces no hay problema. Puedes entrenar todos los días.

Es todo el mismo principio. Solo tienes que darle tiempo al músculo para que se recupere.

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Medicina Lifestyle – Definición y alcance

Lifestyle Medicine es la ciencia y la aplicación de estilos de vida saludables que intervienen para la prevención y el tratamiento de enfermedades relacionadas con el estilo de vida, como enfermedades cardíacas, diabetes, derrames cerebrales, obesidad, algunas afecciones neurológicas y algunos tipos de cáncer. Es la especialidad basada en la evidencia que une la ciencia de la actividad física, la nutrición, el manejo del estrés y la resiliencia, la higiene del sueño y otros hábitos saludables para los individuos a través de la práctica clínica en cuidado de la salud.

El mejor secreto de la medicina es el poder de la nutrición, cuando el cuerpo se cura a sí mismo. Esta es la mejor inversión que una persona puede hacer. (The Best Kept Secret in Medicine).

La intervención en el estilo de vida (Lifestyle intervention) es un elemento clave de la prevención y el control de la hipertensión, la insuficiencia cardíaca, las enfermedades cardiovasculares, los accidentes cerebrovasculares, el cáncer, la diabetes y la muerte por todas las causas. Esto porque reduce la presión arterial, la glucosa, el colesterol e influye en las causas fundamentales y los mecanismos biológicos que conducen a la enfermedad. Por ejemplo, en un estudio sobre la salud de las enfermeras se encontró que el riesgo de enfermedad coronaria 15 y diabetes mellitus tipo 216 se redujo 5 y 10 veces, respectivamente, entre los que participaron en 5 comportamientos saludables modificables.

Cuadro comparativo:

Los resultados del siguiente estudio nacional realizado en el año 2000: Healthy_lifestyle_characteristics_2000, muestran que solo el 3.0% de los adultos de EE. UU. siguieron una combinación de 4 características de estilo de vida modificables: no fumar, peso saludable, consumo adecuado de frutas y verduras, y actividad física regular. Ningún subgrupo se involucró en los 4 estilos de vida saludables en ningún grado importante; el predominio más alto es solo del 5.7%. Estos resultados ilustran el extraordinariamente bajo predominio de estilos de vida saludables en la población adulta de EE. UU.

En la Tabla 2 se muestran las estimaciones de predominio ajustadas por edad del indicador de estilo de vida saludable (es decir, la participación en las 4 Healthy Lifestyle Characteristics or HLCs for short) según las 6 variables demográficas y relacionadas con la salud.

El predominio general fue de solo el 3.0% y las diferencias absolutas entre los subgrupos fueron pequeñas, con un rango desde el 0.8% (en personas con educación inferior a la secundaria) hasta solo el 5.7% (en personas con excelente salud):

Los objetivos de este estudio fueron informar sobre el predominio de las características del estilo de vida saludable (HLCs) y generar un indicador único de un estilo de vida saludable.

Definimos los siguientes 4 HLCs: no fumador; peso saludable (índice de masa corporal [calculado como peso en kilogramos dividido por el cuadrado de la altura en metros] de 18.5-25.0); consumir 5 o más frutas y verduras por día; y actividad física regular (30 minutos por 5 veces por semana).

Las 4 HLCs se sumaron para crear un índice de estilo de vida saludable (rango, 0-4), y el patrón de seguimiento de las 4 HLCs se definió como un único indicador de estilo de vida saludable.

Al utilizar datos de más de 153 000 adultos, el predominio (intervalo de confianza del 95%) de las HLCs individuales fue la siguiente: no fumadores, 76.0% (75.6% -76.4%); peso saludable, 40.1% (39.7% -40.5%); 5 frutas y verduras por día, 23.3% (22.9% -23.7%); y actividad física regular, 22.2% (21.8% -22.6%). El predominio general del indicador de estilo de vida saludable (es decir, que tiene las 4 HLCs) fue de solo el 3,0% (intervalo de confianza del 95%, 2,8% -3,2%), con poca variación entre los subgrupos (rango, 0,8% -5,7%).

Conclusión: estos datos ilustran que muy pocos adultos en los Estados Unidos llevan a cabo un estilo de vida saludable, definido como una combinación de 4 HLCs, y que ningún subgrupo siguió esta combinación a un nivel remotamente compatible con las recomendaciones clínicas o de salud pública.

Las estimaciones de predominio de cada HLCs según las 6 variables demográficas y relacionadas con la salud se muestran en la Tabla 1:

El setenta y seis por ciento (95% CI, 75.6% -76.4%) de los adultos de EE. UU. no fuma cigarrillos actualmente. Esta tendencia se mostró fuertemente positiva al aumentar la edad, la educación, los ingresos familiares y el estado de salud. Solo el 40,1% (95% CI, 39,7-40,5%) de los adultos tenía peso saludable, que mostró una fuerte tendencia inversa con la edad y tendencias positivas con la educación y el estado de salud. El peso saludable fue más común en las mujeres y entre los blancos. Solo el 23.3% (95% CI, 22.9% -23.7%) de las personas consumió frutas y verduras 5 o más veces por día, mientras que el LTPA (Leisure Time Physical Activity) regular se realizó en solo 22.2% (95% CI, 21.8% -22.6%).

Comentarios:

Los resultados generados a partir de esta base de datos representativa a nivel nacional indican que solo el 3.0% de los adultos de EE. UU. siguieron una combinación de 4 características de estilo de vida modificables: no fumar, peso saludable, consumo adecuado de frutas y verduras, y actividad física regular. Ningún subgrupo se involucró en los 4 estilos de vida saludables en ningún grado importante; el predominio más alto fue de solo el 5.7%. Estos resultados ilustran el extraordinariamente bajo predominio de los estilos de vida saludables en la población adulta de EE. UU.
Revisión Bibliográfica:

Date: February 2019, Location: Caracas, Quito, Guayaquil.

Fuentes:

  1. Introduction to Lifestyle MedicineIn Module 1, you will be able to:

Escrito por Prof. Larry Francis Obando – Technical Specialist – Educational Content Writer

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