Código Científico Revista de Investigación/ V.6/ N.E2/ www.revistacodigocientifico.itslosandes.net
ISSN: 2806-5697
Vol. 6 – Núm. E2 / 2025
pág. 82
Sistema de control inteligente basado en sensores y
microcontroladores para la optimización del consumo energético
en aires acondicionados residenciales
Intelligent control system based on sensors and microcontrollers for
optimizing energy consumption in residential air conditioners
Sistema de controle inteligente baseado em sensores e microcontroladores
para a otimização do consumo energético em aparelhos de ar condicionado
residenciais
Macías Rodríguez, Carlos Alfredo
Instituto Superior Tecnológico Portoviejo con Condición Superior Universitario
carlos1.macias@itsup.edu.ec
https://orcid.org/0009-0000-9027-1813
Zambrano Santos, Roberth Olmedo
Instituto Superior Tecnológico Portoviejo con Condición Superior Universitario
roberth.zambrano@itsup.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-4072-4738
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v6/nE2/1017
Como citar:
Macías Rodríguez, C. A., & Zambrano Santos, R. O. (2025). Sistema de control inteligente
basado en sensores y microcontroladores para la optimización del consumo energético en aires
acondicionados residenciales. Código Científico Revista De Investigación, 6(E2), 82–104.
Recibido: 24/07/2025 Aceptado: 05/08/2025 Publicado: 30/09/2025
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Volumen 6, Número Especial 2, 2025
Resumen
El uso intensivo de sistemas de aire acondicionado en entornos residenciales representa una de
las principales causas del incremento del consumo energético en zonas cálidas, como el cantón
Portoviejo (Ecuador). Este estudio exploratorio tuvo como objetivo evaluar el conocimiento,
hábitos de consumo y disposición de los usuarios hacia la adopción de un sistema de control
inteligente basado en sensores y microcontroladores, como alternativa para optimizar el uso
energético de estos equipos. A través de la aplicación de encuestas estructuradas a 333
residentes, se identificaron patrones de uso frecuente del aire acondicionado, un bajo nivel de
conocimiento sobre el consumo eléctrico asociado y una alta valoración del ahorro energético.
Los resultados revelan que más del 90 % de los encuestados estaría dispuesto a incorporar
soluciones automatizadas, especialmente si estas son accesibles y fáciles de usar. Se proyectó
que un sistema inteligente podría reducir el consumo energético entre un 25 % y un 40 %, lo
que implicaría un ahorro económico considerable por hogar. En conclusión, existe un entorno
social y técnico favorable para la implementación de tecnologías de automatización en
climatización residencial, lo que podría contribuir significativamente a la eficiencia energética,
la sostenibilidad ambiental y el alivio de la carga económica doméstica.
Palabras clave: Eficiencia energética; domótica; microcontroladores; sensores; aire
acondicionado; consumo eléctrico residencial.
Abstract
The intensive use of air conditioning systems in residential environments is one of the main
causes of increased energy consumption in hot areas, such as the Portoviejo canton (Ecuador).
This exploratory study aimed to evaluate users' knowledge, consumption habits, and
willingness to adopt a smart control system based on sensors and microcontrollers as an
alternative to optimize the energy use of these devices. Through structured surveys of 333
residents, patterns of frequent air conditioning use, a low level of knowledge about associated
electricity consumption, and a high valuation of energy savings were identified. The results
reveal that more than 90% of respondents would be willing to incorporate automated solutions,
especially if they are accessible and easy to use. It was projected that a smart system could
reduce energy consumption by between 25% and 40%, which would mean considerable
financial savings per household. In conclusion, there is a favorable social and technical
environment for the implementation of automation technologies in residential air conditioning,
which could contribute significantly to energy efficiency, environmental sustainability, and the
alleviation of the domestic economic burden.
Keywords: Energy efficiency; home automation; microcontrollers; sensors; air conditioning;
residential electricity consumption.
Resumo
O uso intensivo de sistemas de ar condicionado em ambientes residenciais representa uma das
principais causas do aumento do consumo de energia em zonas quentes, como o cantão de
Portoviejo (Equador). Este estudo exploratório teve como objetivo avaliar o conhecimento, os
hábitos de consumo e a disposição dos utilizadores em adotar um sistema de controlo
inteligente baseado em sensores e microcontroladores, como alternativa para otimizar o uso
energético desses equipamentos. Através da aplicação de inquéritos estruturados a 333
residentes, foram identificados padrões de uso frequente do ar condicionado, um baixo nível
de conhecimento sobre o consumo elétrico associado e uma alta valorização da poupança
energética. Os resultados revelam que mais de 90 % dos inquiridos estariam dispostos a
incorporar soluções automatizadas, especialmente se estas fossem acessíveis e fáceis de usar.
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Estima-se que um sistema inteligente poderia reduzir o consumo de energia entre 25 % e 40 %,
o que implicaria uma economia considerável por residência. Em conclusão, existe um ambiente
social e técnico favorável à implementação de tecnologias de automação em climatização
residencial, o que poderia contribuir significativamente para a eficiência energética, a
sustentabilidade ambiental e o alívio da carga económica doméstica.
Palavras-chave: Eficiência energética; automação residencial; microcontroladores; sensores;
ar condicionado; consumo elétrico residencial.
Introducción
El incremento sostenido en el uso de sistemas de climatización en entornos
residenciales constituye una de las tendencias más significativas de los últimos años. Este
fenómeno responde, principalmente, a dos factores: el aumento de las temperaturas globales
derivado del cambio climático y la demanda creciente de confort térmico en los hogares
(International Energy Agency, 2018). Según estimaciones recientes, aproximadamente un 10%
del consumo eléctrico residencial en regiones cálidas corresponde al funcionamiento de los
aires acondicionados, proporción que podría duplicarse en la próxima década si no se adoptan
medidas de optimización energética (Santamouris, 2016).
En este contexto, las tecnologías de automatización, la domótica y el desarrollo de
sistemas inteligentes basados en sensores y microcontroladores se presentan como estrategias
prometedoras para mitigar los impactos ambientales y económicos de dicho consumo. La
evolución de plataformas de hardware libre, como Arduino y ESP32, ha democratizado la
implementación de soluciones de control en tiempo real, permitiendo su integración en
aplicaciones domésticas con un costo accesible y altos niveles de personalización (Rault,
Bouabdallah y Challal, 2014).
A pesar de los avances tecnológicos, diversos estudios coinciden en señalar que la
mayoría de los equipos de aire acondicionado operan bajo esquemas de uso manual, sin
incorporar algoritmos inteligentes de monitoreo y ajuste automático, lo que genera consumos
energéticos innecesarios y un impacto ambiental considerable (Beccali, Cellura, Lo Brano y
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Marvuglia, 2004). Este contexto revela un área de oportunidad relevante para el diseño e
implementación de sistemas que optimicen su funcionamiento.
La ausencia de sistemas de control inteligente que regulen el funcionamiento de los
aires acondicionados representa un problema crítico en la gestión energética de los hogares.
Habitualmente, estos equipos permanecen encendidos por largos periodos, aun cuando la
temperatura ambiente ha alcanzado niveles de confort o cuando no hay ocupantes en la
estancia. Este uso ineficiente responde, en parte, a la falta de conocimiento del usuario sobre
prácticas de consumo responsable y a la carencia de dispositivos de automatización que
integren sensores de temperatura, humedad y presencia (Aghniaey y Lawrence, 2018).
De este modo, se genera un consumo eléctrico excesivo que eleva las facturas
energéticas domésticas, incrementa la demanda sobre las redes de distribución y contribuye a
la emisión de gases de efecto invernadero asociados a la generación eléctrica (Pérez-Lombard,
Ortiz y Pout, 2008). Asimismo, se observa un deterioro prematuro de los equipos de
climatización, ya que su operación continua sin regulación acelera el desgaste de los
componentes internos.
La persistencia de un uso ineficiente de los aires acondicionados en espacios
residenciales tiene consecuencias de orden económico, técnico y ambiental. En primer lugar,
el impacto económico se refleja en un incremento sostenido de la factura eléctrica mensual de
los hogares, lo que representa una carga significativa en contextos de vulnerabilidad energética
(Ürge-Vorsatz, Cabeza, Serrano, Barreneche y Petrichenko, 2015). Esta situación se agrava en
regiones con climas cálidos donde los periodos de uso se extienden durante la mayor parte del
año.
Desde el punto de vista ambiental, el consumo excesivo de energía eléctrica proveniente
de fuentes fósiles contribuye al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero,
particularmente dióxido de carbono (CO2), exacerbando el calentamiento global y sus
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impactos asociados (Sivak, 2009). Además, la operación continua sin mecanismos de
regulación inteligente acelera el desgaste de los compresores y otros componentes internos de
los equipos, reduciendo su vida útil y generando residuos electrónicos que incrementan la
presión sobre los sistemas de gestión de desechos.
Finalmente, el uso ineficiente también puede derivar en la sobrecarga de las redes de
distribución eléctrica durante periodos de alta demanda, elevando el riesgo de interrupciones
del servicio y encareciendo los costos de infraestructura energética a largo plazo (Santamouris,
2016).
La investigación que se propone resulta pertinente y necesaria, dado que responde a un
problema concreto y actual: la ineficiencia energética derivada de un uso inadecuado de los
sistemas de climatización residencial. La incorporación de tecnologías de automatización
basadas en sensores y microcontroladores representa una alternativa viable, accesible y
escalable para mejorar la eficiencia en el consumo eléctrico y reducir el impacto ambiental
(O'Grady, O'Hare, & Carr, 2012).
Asimismo, el proyecto cobra relevancia técnica, al proponer una solución tecnológica
fundamentada en el desarrollo de un sistema de control inteligente capaz de monitorear
parámetros ambientales en tiempo real y ajustar el funcionamiento del equipo de climatización
de forma automática. Este enfoque contribuye al avance del conocimiento en el campo de la
domótica, la eficiencia energética y el Internet de las Cosas (IoT) (Gubbi, Buyya, Marusic, &
Palaniswami, 2013).
Por otra parte, el componente social de la investigación se vincula con la posibilidad de
reducir los costos energéticos de los hogares, mejorando su sostenibilidad económica y
ambiental. La justificación se fortalece, además, por el enfoque exploratorio de la propuesta,
que contempla la aplicación de cuestionarios para evaluar las percepciones de los usuarios
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sobre el consumo energético y el uso de tecnologías de automatización, facilitando así la
identificación de barreras y oportunidades de adopción.
El presente estudio tiene como objetivo general diseñar e implementar un sistema de
control inteligente basado en sensores y microcontroladores que optimice el consumo
energético de los aires acondicionados residenciales. Este sistema permitirá el monitoreo y
ajuste automático de su funcionamiento en función de variables ambientales (temperatura,
humedad y presencia de ocupantes) y patrones de uso previamente identificados.
Metodología
La investigación adopta un enfoque cuantitativo, dado que busca recoger y analizar
datos objetivos sobre los patrones de consumo energético asociados al uso de aires
acondicionados en entornos residenciales, así como las percepciones de los usuarios respecto
de la eficiencia energética y el interés por tecnologías de automatización. Según Hernández
Sampieri, Fernández y Baptista (2014), este enfoque permite describir variables y establecer
relaciones mediante la medición numérica y el análisis estadístico, garantizando la objetividad
y la replicabilidad de los resultados.
Se emplea un diseño no experimental y transversal. No experimental, dado que no se
realizará ninguna manipulación deliberada de variables independientes ni intervención sobre
las condiciones de uso de los aires acondicionados (Kerlinger & Lee, 2002). El diseño es
transversal porque la recolección de datos se llevará a cabo en un único momento temporal,
permitiendo describir las características de la población objeto de estudio y sus percepciones
en un periodo específico (Hernández Sampieri et al., 2014).
La investigación es de tipo exploratorio y descriptivo, el carácter exploratorio responde
a la necesidad de indagar un fenómeno poco estudiado en el contexto local, particularmente la
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disposición de los usuarios a incorporar sistemas inteligentes de control energético y las
barreras percibidas para su adopción (Gil, García & Rodríguez, 1999).
El alcance descriptivo se manifiesta en la intención de caracterizar variables como la
frecuencia de uso de los equipos de climatización, los hábitos de consumo energético, y el
conocimiento sobre tecnologías basadas en microcontroladores y sensores (Hernández
Sampieri et al., 2014).
Se adoptará el método survey o encuesta estructurada, que consiste en la aplicación de
un cuestionario estandarizado a una muestra representativa de usuarios residenciales de aires
acondicionados. Este método es adecuado para recopilar información cuantitativa sobre
actitudes, prácticas y características de los participantes, permitiendo generalizar resultados a
la población de referencia (Fowler, 2014).
La población objetivo está conformada por los usuarios residenciales de aires
acondicionados del cantón Portoviejo, Ecuador, dado que esta región se caracteriza por un
clima cálido que incentiva el uso intensivo de sistemas de climatización. La selección de esta
población es consistente con el planteamiento del problema, que enfatiza la necesidad de
comprender los patrones de consumo energético en contextos residenciales de alta demanda.
Para determinar el tamaño de la muestra, se aplicará la fórmula para muestras finitas
recomendada para estudios descriptivos con nivel de confianza del 95% y error muestral del
5% (p = q = 0,5, como proporción esperada máxima de variabilidad), Asumiendo una población
estimada de usuarios residenciales de 2.500 viviendas con aire acondicionado (dato referencial
de base municipal), por tanto, se determinará una muestra de 333 encuestados.
La técnica de recolección de la información será la encuesta estructurada, considerada
una de las herramientas más eficaces en estudios exploratorios y descriptivos, dado que permite
obtener datos comparables y estandarizados de una muestra amplia de participantes (Fink,
2013). El instrumento consistirá en un cuestionario cerrado, los ítems se estructurarán
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mayoritariamente en formato de preguntas cerradas con opciones múltiples, escalas de Likert
de 5 puntos para medir el grado de acuerdo o desacuerdo, y algunas preguntas dicotómicas.
Este diseño facilita la codificación y posterior procesamiento estadístico (Babbie, 2015).
El muestreo será probabilístico aleatorio simple, lo que implica que todos los elementos
de la población tienen la misma probabilidad de ser seleccionados. Esta estrategia es adecuada
cuando se cuenta con un marco muestral confiable y se busca maximizar la representatividad
de la muestra (Hernández Sampieri et al., 2014).
La aplicación de las encuestas se llevará a cabo mediante visitas domiciliarias,
considerando que este enfoque permite asegurar la participación de usuarios de distintos
niveles educativos y minimizar el sesgo por exclusión digital. Cada encuestador recibirá
capacitación previa sobre la forma correcta de explicar los objetivos del estudio, solicitar el
consentimiento informado, y aplicar el instrumento de forma estandarizada. Los resultados
permitirán caracterizar las percepciones, usos y actitudes hacia la eficiencia energética, así
como sustentar futuras líneas de investigación e intervenciones piloto en hogares.
Resultados
Caracterización del uso y conocimiento del consumo energético
El presente apartado tiene como propósito describir de manera detallada las principales
características relacionadas con la frecuencia de uso de los sistemas de aire acondicionado, el
grado de conocimiento sobre el consumo energético mensual y las acciones que los usuarios
han intentado implementar previamente para reducir el gasto eléctrico asociado a estos
dispositivos. Estos indicadores resultan relevantes, ya que aportan información empírica sobre
los hábitos de consumo y la conciencia energética de los usuarios residenciales, aspectos
determinantes para evaluar la viabilidad y aceptación de soluciones basadas en tecnologías de
automatización y control inteligente. La caracterización se realizó con base en los datos
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recolectados mediante el cuestionario aplicado a una muestra de 333 personas seleccionadas
por muestreo aleatorio simple en el cantón Portoviejo. A continuación, se presentan los
resultados obtenidos, organizados en tablas de frecuencia absoluta y relativa.
Tabla 1
Frecuencia de uso del aire acondicionado en la vivienda
Frecuencia de uso
Frecuencia relativa (%)
Todos los días
40,2 %
4-6 días a la semana
27,6 %
1-3 días a la semana
21,0 %
Casi nunca
11,1 %
Total
100 %
Nota: datos obtenidos desde la aplicación de cuestrionario estructurado (Autores, 2025)
El comportamiento de los usuarios refleja una marcada dependencia del aire
acondicionado, evidenciando que para la mayoría constituye un recurso esencial para mantener
el confort térmico en el hogar. Este patrón se explica por las condiciones climáticas
predominantes en la región, donde las altas temperaturas impulsan un uso constante de los
sistemas de climatización. Sin embargo, también se identificaron hogares que recurren a estos
equipos de manera esporádica, lo que sugiere la influencia de factores como la disponibilidad
económica, la preferencia por métodos de ventilación natural o la falta de información sobre
prácticas eficientes de uso. Estas diferencias ponen de manifiesto la necesidad de estrategias
que fomenten el consumo responsable y promuevan alternativas tecnológicas que optimicen el
rendimiento energético sin sacrificar la comodidad de los usuarios.
En términos de análisis comparativo, estos datos coinciden con lo señalado en
investigaciones previas que destacan que en zonas con alta temperatura promedio anual el uso
diario de los sistemas de climatización tiende a predominar (Pérez-Lombard, Ortiz, & Pout,
2008; Sivak, 2009). Este patrón de uso intensivo justifica la relevancia de implementar sistemas
de control inteligente que contribuyan a la optimización del consumo energético sin
comprometer el bienestar de los usuarios.
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Tabla 2
Conocimiento sobre el consumo energético mensual del aire acondicionado
Nivel de conocimiento
Frecuencia relativa (%)
Sí, con precisión
14,1 %
Tengo una idea aproximada
32,4 %
No, pero me interesa saber
36,3 %
No tengo idea
17,1 %
Total
100 %
Nota: datos obtenidos desde la aplicación de cuestrionario estructurado (Autores, 2025)
Las respuestas obtenidas revelan que la mayoría de los usuarios carece de un
conocimiento preciso sobre el impacto energético que genera el uso del aire acondicionado en
sus hogares. Mientras algunos poseen una idea general del gasto, otros manifiestan total
desconocimiento, aunque con disposición a informarse, lo que evidencia una brecha importante
en la cultura energética. Este escenario resalta la necesidad de implementar campañas de
educación orientadas a sensibilizar sobre el consumo eléctrico y sus implicaciones económicas
y ambientales (Ürge-Vorsatz et al. 2015). No obstante, también se identificó un grupo que no
muestra interés en este tema, lo que supone un desafío para la adopción de tecnologías que
promuevan un uso más eficiente. Este hallazgo refuerza la idea de que la falta de información
constituye una barrera significativa para el cambio hacia prácticas energéticas sostenibles.
Tabla 3
Acciones previas para reducir el consumo energético
Nivel de conocimiento
Frecuencia relativa (%)
Sí, con cambios en el uso
41,4 %
Sí, con tecnología o
dispositivos adicionales
14,1 %
No, pero me gustaría hacerlo
30,6 %
No me preocupa ese aspecto
13,8 %
Total
100 %
Nota: datos obtenidos desde la aplicación de cuestrionario estructurado (Autores, 2025)
Los resultados evidencian que una parte importante de los usuarios ha comenzado a
aplicar medidas orientadas a reducir el consumo energético, principalmente mediante ajustes
en sus hábitos cotidianos, como limitar el tiempo de uso del aire acondicionado o regular la
temperatura. En menor medida, algunos han optado por incorporar dispositivos tecnológicos
que les permitan un control más eficiente. No obstante, persiste un grupo considerable que,
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aunque no ha realizado acciones concretas, muestra disposición para hacerlo, lo que refleja un
potencial favorable para intervenciones educativas. También se identifican hogares para los
que este tema no constituye una prioridad, lo que pone en relieve la necesidad de estrategias
diferenciadas que combinen información, motivación y herramientas accesibles para fomentar
prácticas sostenibles. Este panorama confirma que el cambio hacia una gestión más eficiente
del consumo energético requiere tanto soluciones tecnológicas como programas de
sensibilización que promuevan la conciencia ambiental y económica. (Santamouris, 2016;
O’Grady, O’Hare & Carr, 2012).
Percepción e importancia del ahorro energético en el hogar
La percepción ciudadana sobre la relevancia del ahorro energético y su apertura al uso
de tecnologías inteligentes constituye un factor clave para la implementación exitosa de
sistemas automatizados que optimicen el consumo de electricidad en equipos de climatización.
Este subtema examina cómo los usuarios valoran el ahorro energético en el hogar, su
disposición a adoptar un sistema inteligente de control automático, y el nivel de confianza que
depositan en la eficiencia de los sensores como tecnología facilitadora. Tales dimensiones son
fundamentales, ya que inciden directamente en la aceptación tecnológica, y permiten anticipar
el grado de resistencia o colaboración que podría existir ante futuros proyectos de innovación
doméstica. La información fue recolectada a través de las preguntas 4, 5 y 8 del cuestionario
aplicado a los 333 encuestados.
Tabla 4
Disposición a utilizar un sistema inteligente para controlar el aire acondicionado
Respuesta
Frecuencia relativa (%)
Sí, sin duda
36,3 %
Sí, si es fácil de usar
30,6 %
Tal vez, dependiendo del
costo
24,9 %
No me interesa
8,1 %
Total
100 %
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Los resultados de la Tabla 4 revelan una alta disposición general a adoptar un sistema
de control inteligente para el aire acondicionado, siempre que este aporte beneficios claros en
términos de ahorro energético. Los resultados evidencian una alta predisposición por parte de
los encuestados a adoptar este tipo de sistemas, siempre que se cumplan ciertos requisitos clave.
Una parte considerable de los participantes muestra una disposición total a utilizarlos, mientras
que otros condicionan su aceptación a que el sistema sea fácil de usar o que tenga un costo
accesible, lo que revela que la usabilidad y la viabilidad económica son factores fundamentales
en la toma de decisiones. El reducido porcentaje que expresa desinterés indica que, en términos
generales, existe una actitud positiva hacia la implementación de estas tecnologías,
especialmente si se garantiza su accesibilidad y funcionalidad.
Este comportamiento es coherente con los hallazgos de O’Grady et al. (2012), quienes
señalan que la adopción de tecnología de automatización residencial está condicionada por el
grado de percepción de utilidad, la facilidad de uso percibida (concepto central del modelo
TAM), y los costos de instalación y mantenimiento. También se refuerza lo planteado por
Gubbi et al. (2013), quienes destacan que los sistemas basados en sensores e IoT tienen mayor
potencial de adopción cuando son presentados como soluciones concretas a problemas
cotidianos, como el gasto excesivo de energía.
Tabla 5
Importancia atribuida al ahorro energético en el hogar
Nivel de importancia
Frecuencia relativa (%)
Muy importante
57,7 %
Importante
29,1 %
Poco importante
9,6 %
Nada importante
3,6 %
Total
100 %
Nota: datos obtenidos desde la aplicación de cuestrionario estructurado (Autores, 2025)
Los datos de la Tabla 5 confirman que una gran mayoría de los encuestados considera
que el ahorro energético representa un tema de alta prioridad en su entorno doméstico. La
mayoría de los encuestados percibe el ahorro energético como un aspecto relevante dentro de
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sus prioridades. Un porcentaje significativo lo considera muy importante, lo que refleja una
alta conciencia sobre la necesidad de conservar los recursos energéticos. Además, una
proporción adicional lo califica como importante, lo que refuerza la valoración positiva general
hacia prácticas responsables en el uso de la energía. En conjunto, esta tendencia evidencia una
actitud favorable y comprometida hacia el ahorro energético en la población encuestada. Este
hallazgo refuerza la hipótesis de que existe un alto grado de conciencia energética en la
población analizada, motivada posiblemente por factores económicos (como el costo mensual
de la energía) y ambientales (como la sostenibilidad del consumo).
A pesar de la tendencia general positiva hacia el ahorro energético, un pequeño
segmento de los encuestados le asigna poca o nula relevancia a esta práctica. Esta actitud podría
estar vinculada a una limitada conciencia sobre las consecuencias del consumo eléctrico, tanto
a nivel económico como ambiental. Asimismo, es posible que algunas personas no perciban un
impacto significativo del gasto energético en sus finanzas, lo que disminuye su interés por
adoptar medidas de ahorro. Esta situación sugiere la necesidad de fortalecer las estrategias de
sensibilización y educación en torno al uso responsable de la energía. Estos datos coinciden
con los hallazgos de Ürge-Vorsatz et al. (2015), quienes afirman que las percepciones sobre la
eficiencia energética están determinadas por la experiencia directa del usuario con los costos
de energía, su nivel educativo y su sensibilidad ambiental.
Tabla 6
Confianza en que un sistema con sensores puede mejorar la eficiencia energética
Grado de confianza
Frecuencia relativa (%)
Sí, definitivamente
45,6 %
Probablemente
31,2 %
No estoy seguro
17,4 %
No
5,7 %
Total
100 %
Nota: datos obtenidos desde la aplicación de cuestrionario estructurado (Autores, 2025)
En relación con la confianza hacia los sistemas basados en sensores, se observa que la
mayoría de los usuarios mantiene una actitud favorable frente a su capacidad para optimizar el
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funcionamiento del aire acondicionado. Muchos consideran que esta tecnología puede mejorar
la eficiencia energética, lo que refleja una predisposición positiva hacia la innovación en el
hogar. Sin embargo, también emergen posturas de incertidumbre que podrían atribuirse a la
falta de experiencia o de conocimiento técnico, mientras que un grupo reducido manifiesta
escepticismo abierto sobre su efectividad. Estas percepciones coinciden con la literatura que
señala cómo la familiaridad con soluciones tecnológicas y la comprensión de su
funcionamiento son factores determinantes para su aceptación y uso efectivo (Gubbi et al.,
2013; Rault et al., 2014).
Experiencia previa con tecnologías inteligentes y disposición a adoptarlas
Uno de los factores determinantes en la aceptación de tecnologías emergentes es la
experiencia previa de los usuarios con soluciones similares. Este subtema examina el nivel de
familiaridad de los encuestados con dispositivos inteligentes o sistemas de domótica, así como
los beneficios que esperan obtener al incorporar un sistema de control automatizado para su
aire acondicionado. Estos elementos son clave para comprender la predisposición hacia la
innovación tecnológica en el entorno doméstico, y permiten identificar tanto oportunidades
como posibles barreras de adopción. Las respuestas a las preguntas 6 y 7 del cuestionario
aplicado ofrecen información valiosa para este análisis.
Tabla 7
Experiencia previa con dispositivos inteligentes o sistemas de domótica
Experiencia previa
Frecuencia relativa (%)
Sí, tengo o he tenido
dispositivos inteligentes en
casa
25,8 %
No, pero estoy interesado en
tenerlos
48,3 %
No, y no estoy interesado
25,8 %
Sí, tengo o he tenido
dispositivos inteligentes en
casa
25,8 %
Total
100 %
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Los resultados muestran que la experiencia directa con dispositivos inteligentes en los
hogares sigue siendo limitada, lo que confirma una baja adopción de la domótica en el contexto
residencial. Sin embargo, se observa una tendencia alentadora: un número importante de
personas, aun sin haber utilizado este tipo de tecnología, manifiesta interés por incorporarla, lo
que indica una predisposición positiva hacia la innovación en la gestión energética doméstica.
Este hallazgo es relevante, ya que la disposición favorable constituye un factor clave para la
introducción progresiva de soluciones automatizadas en entornos donde la tecnología aún no
ha alcanzado altos niveles de penetración (Gubbi et al., 2013).
Por otro lado, persiste un segmento de la población que no muestra interés en adoptar
sistemas inteligentes, lo cual podría estar relacionado con la falta de conocimiento, la
desconfianza hacia la tecnología o limitaciones económicas. Esta resistencia evidencia la
necesidad de generar estrategias de comunicación y programas de formación que permitan
superar las barreras percibidas, tal como sugieren investigaciones que destacan la importancia
de la alfabetización tecnológica y la información clara en el proceso de adopción (Rault et al.,
2014).
Estos resultados coinciden con estudios como los de Gubbi et al. (2013) y Rault et al.
(2014), que señalan que la familiaridad con la tecnología es un predictor directo del grado de
aceptación, y que los usuarios sin experiencia previa suelen mostrar actitudes favorables
siempre que se les brinde información clara y accesible.
Tabla 8
Beneficios esperados de un sistema inteligente de control de aire acondicionado
Beneficio esperado
Frecuencia relativa (%)
Ahorro económico en la
factura eléctrica
53,2 %
Mayor comodidad en la
gestión del equipo
26,7 %
Contribución ambiental y
sostenibilidad
12,3 %
No espero ningún beneficio
7,8 %
Total
100 %
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El análisis de las respuestas revela que el ahorro económico es el beneficio más
relevante para los usuarios al considerar la implementación de un sistema inteligente de control.
Esta preferencia evidencia que la motivación financiera continúa siendo el principal detonante
para la adopción de tecnologías orientadas a la eficiencia energética, tal como lo plantean
investigaciones que asocian la reducción de costos con una mayor disposición al cambio en
entornos residenciales (Ürge-Vorsatz et al., 2015). Este enfoque refuerza la importancia de
diseñar soluciones que demuestren beneficios tangibles en la factura eléctrica, ya que este
factor parece influir directamente en la decisión de incorporación tecnológica.
En un segundo plano, los usuarios valoran aspectos relacionados con la comodidad y la
simplificación de rutinas domésticas, al considerar que la automatización reduce la necesidad
de ajustes manuales en los equipos. De manera complementaria, aunque en menor proporción,
se identificó un grupo que prioriza la contribución ambiental como beneficio, lo que indica la
presencia de una conciencia ecológica que, si bien no predomina, representa un segmento
estratégico para impulsar prácticas sostenibles (O’Grady et al., 2012). Estas percepciones
permiten inferir que la aceptación de la tecnología no responde a un único factor, sino que
combina motivaciones económicas, funcionales y ambientales.
Por otro lado, se detectó un grupo reducido que no espera ningún beneficio al incorporar
este tipo de sistemas, lo que puede interpretarse como escepticismo o falta de información
acerca de su funcionamiento. Este hallazgo coincide con estudios que identifican el
desconocimiento y la baja alfabetización tecnológica como barreras críticas para la adopción,
especialmente en contextos donde la experiencia con soluciones domóticas es limitada (Rault
et al., 2014). Este comportamiento resalta la necesidad de estrategias de comunicación y
capacitación que permitan disminuir la incertidumbre y fortalecer la confianza en las
tecnologías inteligentes para el hogar.
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Comparativa del consumo energético: situación actual vs. sistema de control inteligente
Los resultados evidencian que el uso del aire acondicionado forma parte de la rutina
diaria en la mayoría de los hogares, lo que confirma una fuerte dependencia de estos equipos
para garantizar el confort térmico en contextos de clima cálido. A pesar de este consumo
intensivo, la percepción sobre la importancia del ahorro energético es alta, y la disposición a
incorporar tecnologías automatizadas se muestra generalizada, siempre que estas sean
accesibles y fáciles de operar. Este escenario señala una oportunidad estratégica para introducir
sistemas inteligentes que contribuyan a la eficiencia energética en el sector residencial (Rault
et al., 2014).
En el ámbito técnico, investigaciones previas han demostrado que los sistemas de
control basados en sensores y microcontroladores son capaces de reducir significativamente el
consumo eléctrico de los equipos de climatización. Estos mecanismos actúan mediante la
regulación automática del encendido y apagado, ajustándose a variables como temperatura,
humedad y presencia de ocupantes, lo que evita el funcionamiento innecesario del aire
acondicionado (Gubbi et al., 2013). Este tipo de innovación no solo permite un ahorro
energético considerable, sino que optimiza el rendimiento del equipo, prolongando su vida útil.
Además, las proyecciones más recientes indican que la implementación de estas
tecnologías puede alcanzar reducciones en el consumo que oscilan entre un 25 % y un 40 %,
dependiendo del contexto y los hábitos de uso (Arjunan & Banu, 2020). Estos datos confirman
que la adopción de sistemas inteligentes no solo responde a una necesidad ambiental, sino que
también representa un beneficio económico directo para los hogares, lo que refuerza su
viabilidad en escenarios donde el costo energético es un factor determinante para el bienestar
familiar.
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• Para realizar una estimación concreta, se considera el siguiente perfil de
consumo:
• Consumo actual estimado promedio mensual de un aire acondicionado
residencial: 300 kWh/mes
• Costo promedio por kWh en Ecuador: 0,10 USD (Ministerio de Energía y
Minas, 2023)
• Costo mensual promedio estimado del uso actual: 30,00 USD
En función de estas variables y de los rangos de eficiencia reportados por la literatura,
se presenta una tabla comparativa que proyecta el ahorro mensual y anual aplicando distintos
niveles de eficiencia logrados mediante control inteligente:
Tabla 9
Comparativa del consumo energético actual vs. Proyectado con sistema de control inteligente
Escenario
Consumo
mensual (kWh)
Costo mensual
(USD)
Ahorro
mensual (%)
Ahorro anual
estimado (USD)
Uso actual sin
automatización
300
30,00
–
–
Con sistema de sensores
(25 % ahorro)
225
22,50
25 %
90,00
Con sistema de sensores
(30 % ahorro)
210
21,00
30 %
108,00
Con sistema de sensores
(40 % ahorro)
180
18,00
40 %
144,00
Nota: datos obtenidos desde la aplicación de cuestrionario estructurado (Autores, 2025)
La estimación realizada indica que, bajo condiciones de uso similares a las
identificadas, la incorporación de un sistema inteligente de control tendría el potencial de
generar un ahorro económico significativo en los hogares. Este aspecto adquiere mayor
relevancia si se considera que la reducción de costos energéticos constituye uno de los
beneficios más valorados por los usuarios. Además, cuando se proyecta este efecto a nivel
comunitario, el impacto no solo se reflejaría en la economía doméstica, sino también en una
disminución considerable del consumo energético global, contribuyendo así a la sostenibilidad
ambiental y al uso más eficiente de los recursos disponibles.
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Desde el punto de vista técnico, estos niveles de ahorro son plenamente alcanzables
mediante el uso de sensores como el DHT11 (temperatura y humedad), PIR (presencia),
fotoceldas (luz natural), y módulos de relé controlados por microcontroladores programados
con lógica adaptativa. Además, la incorporación de interfaces amigables (pantallas LCD, apps
móviles) podría incrementar la aceptabilidad del sistema.
Por tanto, la combinación entre alta disposición ciudadana, evidencia técnica sólida de
eficiencia, y beneficios económicos mensurables, configuran un escenario favorable para la
promoción de estos sistemas a nivel municipal o nacional como parte de una política pública
de transición energética en el sector residencial.
Discusión
Los resultados obtenidos en esta investigación evidencian que el uso del aire
acondicionado en el contexto residencial del cantón Portoviejo es elevado, lo cual se
correlaciona con las condiciones climáticas locales y con una creciente demanda de confort
térmico. Casi un 70 % de los encuestados usa estos equipos con alta frecuencia, un hallazgo
que coincide con estudios regionales como los de Bravo et al. (2022), quienes identificaron que
en zonas tropicales del litoral ecuatoriano, los sistemas de climatización representan más del
30 % del consumo eléctrico residencial mensual.
Sin embargo, los datos muestran una brecha importante entre el uso intensivo de estos
sistemas y el conocimiento sobre su consumo energético. Solo un 14 % de los participantes
manifestó conocer con precisión cuánto consume su equipo de aire acondicionado, y más del
50 % desconoce o no tiene una referencia clara sobre su impacto económico. Esta brecha
coincide con lo reportado por López-González et al. (2020), quienes señalaron que en Ecuador
la falta de cultura energética limita la adopción de hábitos eficientes y el aprovechamiento de
tecnologías de bajo consumo.
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A pesar de este desconocimiento, la percepción sobre la importancia del ahorro
energético es elevada. Más del 86 % considera importante o muy importante reducir su
consumo, lo que sugiere que existe una conciencia energética latente que podría ser canalizada
positivamente mediante programas de educación y tecnologías facilitadoras. Esto es
consistente con los hallazgos de Zambrano y Cedeño (2021), quienes identificaron que el
interés por el ahorro energético en usuarios residenciales aumenta significativamente cuando
se presentan soluciones tecnológicas simples y económicamente accesibles.
Un resultado destacado del estudio es la elevada disposición a adoptar sistemas
automatizados para el control del aire acondicionado: más del 90 % de los encuestados estarían
dispuestos a utilizarlos si son accesibles, fáciles de usar o si demuestran una relación costo-
beneficio positiva. Este nivel de apertura es alentador y coincide con lo planteado por Ortiz-
Rodríguez et al. (2021), quienes argumentan que la aceptación de tecnologías inteligentes en
el hogar depende más de factores como la percepción de utilidad, la facilidad de uso y la
compatibilidad con las rutinas del usuario, que de la experiencia previa con sistemas similares.
Además, un porcentaje importante de los encuestados (48,3 %) indicó que, aunque no
ha utilizado dispositivos domóticos, estaría interesado en hacerlo. Esta predisposición positiva
refuerza el enfoque de esta investigación al proponer un sistema basado en sensores y
microcontroladores que pueda ser incorporado progresivamente en el entorno doméstico,
incluso por usuarios con escasa experiencia tecnológica.
Desde una perspectiva técnica, los sistemas inteligentes propuestos han demostrado su
capacidad para generar ahorros energéticos entre el 25 % y el 40 %, como se proyectó en la
sección correspondiente. La tabla comparativa presentada permite visualizar que, incluso en
escenarios conservadores, los beneficios económicos directos superan los 90 USD anuales por
hogar, lo cual representa un incentivo atractivo considerando que el 53 % de los encuestados
indicó que el principal beneficio esperado es el ahorro en la factura eléctrica.
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Estos hallazgos se encuentran en sintonía con experiencias internacionales en países de
América Latina, como Colombia o México, donde el uso de sistemas domóticos en sectores
medios urbanos ha generado reducciones de hasta el 35 % en el consumo de climatización
(Castro & Martínez, 2020; Díaz & Salazar, 2019). En este sentido, el sistema propuesto no solo
es técnicamente viable, sino que responde a una necesidad concreta de la población objetivo.
Conclusión
El presente estudio permitió evidenciar que el uso del aire acondicionado en el ámbito
residencial del cantón Portoviejo es frecuente y sostenido, especialmente en contextos de alta
temperatura, lo que genera un consumo energético significativo. No obstante, existe una
marcada brecha entre el uso intensivo de estos sistemas y el conocimiento que los usuarios
poseen sobre su impacto energético y económico. La mayoría de los encuestados manifestó no
tener claridad sobre su consumo mensual, aunque reconocen la importancia del ahorro
energético y muestran interés por optimizar el uso de estos equipos.
Pese a la limitada experiencia previa con tecnologías de domótica, se identificó una alta
predisposición hacia la adopción de sistemas automatizados de control, especialmente si estos
son fáciles de operar, accesibles en términos de costos y ofrecen beneficios tangibles como el
ahorro económico. Más del 90 % de los encuestados expresó disposición a utilizar un sistema
inteligente para controlar el aire acondicionado, lo cual representa una oportunidad estratégica
para implementar soluciones tecnológicas orientadas a la eficiencia energética en el entorno
doméstico.
Los beneficios esperados por los usuarios se centraron principalmente en la reducción
del costo de la factura eléctrica, seguido por una mayor comodidad operativa y, en menor
proporción, el impacto ambiental positivo. La proyección técnica basada en literatura científica
y parámetros locales mostró que un sistema de control inteligente basado en sensores y
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microcontroladores podría generar un ahorro energético de hasta el 40 %, lo que representa un
beneficio económico considerable para los hogares. Este hallazgo refuerza la viabilidad y
pertinencia de implementar soluciones automatizadas como las planteadas en esta
investigación.
En síntesis, los resultados obtenidos permiten concluir que existe un contexto favorable
para el desarrollo e implementación de tecnologías inteligentes orientadas al control eficiente
del aire acondicionado en viviendas. No obstante, su adopción exitosa dependerá también de
la disponibilidad de información clara, la capacitación del usuario final y la inclusión de estos
sistemas en programas de política pública energética. Este trabajo sienta las bases para futuros
estudios experimentales que evalúen en condiciones reales el impacto de estas tecnologías
sobre el consumo energético y los hábitos de uso residencial.
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