[en] This document gathers the steps undertaken in the making of the undergraduate thesis, for the designing and prototyping of a home control system built to optimize the management of energy from a photovoltaic installation in a single-family home. We begin with an introductory study on solar cells and photovoltaic installations, detailing the different types of components, materials and techniques used in the sector, as well as future projections, to introduce concepts and key elements to the understanding of latter sections. Then, we will calculate and design the specifications of the photovoltaic installation needed to cover the energy demands of a single-family home, allowing its complete disconnection from the power grid. We will suppose a location for this home, and use solar radiation and median energy consumption data to estimate the number of photovoltaic panels, solar batteries and other components needed for the installation to allow its self-sufficiency. Subsequently, we will justify the selection of electronic components for the making of a commercial prototype, that will allow the management of energy produced by the solar installation, such as sensors, actuators and the microcontroller. We will describe the working principle of each of these devices, as well as their electronic characteristics and functions. We will justify the planning of the programming to optimize the management of energy through organigrams. Finally, we will proceed to the building of a test prototype, whose function is to emulate the commercial prototype in a realistic manner. We will carry out an equivalence between certain elements to mimic the function of the real installation, and we will later program the communication between sensors, microcontroller and actuators through Arduino. This prototype will be built with the chosen electronic components to visualize easily the goal of this project.

[es] Esta memoria técnica recoge los pasos realizados en la elaboración del proyecto de fin de grado, para el dimensionado y prototipado de un sistema de control domótico para optimizar la gestión energética de la instalación fotovoltaica de una vivienda unifamiliar. Se empieza con un estudio previo sobre células solares e instalaciones fotovoltaicas, detallándose los diferentes tipos de componentes, materiales y técnicas utilizadas en el sector, así como proyecciones futuras, para introducir conceptos y elementos esenciales a la comprensión del trabajo y de apartados posteriores. Luego, se elabora un dimensionado de la instalación fotovoltaica que sería necesaria para cubrir la demanda energética de una vivienda unifamiliar, permitiéndose su desconexión total de la red. Suponiéndose una ubicación para esta vivienda, se utilizan datos de irradiación solar y consumo energético promedio para estimar el número de paneles fotovoltaicos, baterías solares, y otros componentes de la instalación para permitir su autosuficiencia. Posteriormente, se seleccionan los componentes electrónicos para elaborar el prototipo comercial de manera justificada que permitirán la gestión de la energía producida por la instalación solar como los sensores, actuadores y el microcontrolador. Se describirá el principio de funcionamiento de cada uno de estos dispositivos, así como sus características eléctricas y sus funciones. Se justificará la planificación de la programación para optimizar la gestión de la energía mediante organigramas. Finalmente, se procede a la elaboración de un prototipo de pruebas, cuya función es recrear el prototipo comercial de manera más factible. Se realizará una equivalencia de ciertos elementos que modelicen una función de la instalación real, y luego se programará mediante Arduino la comunicación entre sensores, microcontrolador y actuadores. Este prototipo se construirá con los componentes electrónicos escogidos para visualizar el objetivo del proyecto.