Vremensko blokiranje za grijanje kuće - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Priča

Da napomenem,

Ovaj se projekt oslanja na to da imate RaspberryPi Zero koji vodi Domoticz poslužitelj za kućnu automatizaciju (prilično jednostavno izrađen) s crvenim čvorom i postavljen je kao MQTT posrednik.

Zašto napisati ovu vitrinu?

Kako bih prikazao svoje rješenje o tome kako sam uštedio neke troškove grijanja/potrošnju energije i usadio misao u vas, tako da se može usvojiti u vaš dom ili izmijeniti prema vašim potrebama.

Pregled

U proljetnim i jesenskim mjesecima, gdje temperatura vanjskog zraka može biti oko 11 ° C, primijetio sam da mi je kuća izgubila malo ili nimalo temperature prema vani. Također sam primijetio da bi se ujutro grijanje uključivalo neko vrijeme (do 30 minuta), a zatim bi ostalo isključeno do sljedećeg dana. Doživio sam ovo kao gubitak energije jer će se sunčan dan ili kad se zagrije iznad 12degC izvan kuće prirodno zagrijati do ugodne temperature. Obično bi ovo doba godine bilo isključenje grijanja radi uštede plina. Ovaj projekt ima za cilj automatizirati ovaj proces na temelju lokalne vanjske temperature zraka i korištenjem nekih od mojih postojećih senzora temperature u kućanstvu, projekt ima prednost poznavanja predviđene temperature i djelovanja na nju, ali ako je kuća izgubila previše temperature, to će omogućiti grijanje da se vratim.

Preduvjeti projekta

• Koristite lokalnu struju vanjske temperature zraka
• Koristite lokalnu prognozu vanjskih temperatura zraka
• Spriječite rad grijanja, ali ne utječite na proizvodnju tople vode
• uzeti u obzir kućanske uvjete (ali ne biti previše osjetljivi)

Korak 1: Postavljanje hardverske/softverske usluge

1. Raspberry Pi Zero radi kao MQTT posrednik s Domoticz i Node-Redom zajedno s lokalnim senzorom (soba 1) tipa Dallas 18b20.
2. ESP12 koji pokreće Arduino IDE program, ovaj regulator također provodi blokiranje s grijanjem koje je smješteno u ormaru u kojem je ventil za grijanje. I ovaj ima lokalni Dallas senzor (soba 2) za susjednu sobu.
3. ESP01 izvodi Arduino IDE program za prijenos lokalnih očitanja sobne temperature/vlažnosti sa senzora DHT22 (soba 3).

Korak 2: Dohvaćanje podataka

Očitavanja temperature u prostorijama 1, 2 i 3 šalju se na poslužitelj kućne automatizacije Domoticz radi evidentiranja podataka i jednostavnog pregledavanja. To se šalje putem MQTT poruka pomoću DomoticzJSONformata, koristim node-red za stvaranje prosječnog očitanja temperature u 3 prostorije, što se zatim ponovno -prenosi se putem MQTT -a zainteresiranim klijentima (jedan je ESP12) i Domoticzu za bilježenje.

Poslužitelj Domoticz također se povezuje s OpenWeatherMap-om radi dohvaćanja lokalnih vremenskih uvjeta (svakih 10 minuta), Domoticz također ponovno šalje te podatke putem "vanjske" teme MQTT-a, međutim, veličina ove poruke je velika pa koristim node-red za promjenu i brisanje ovih podataka koji sadrže samo podatke o temperaturi, ovo se šalje na temu na koju je ESP12 pretplaćen. Osim toga, ovaj čvor-crveni će se povezati s OpenWeatherMap-om i dohvatiti podatke o prognozi za moje područje. Opet su ovi primljeni podaci vrlo detaljni i sadrže podatke za 5 dana pa koristim node-crveno da ih prilagodim na sljedeću 3/6-satnu temperaturnu prognozu i ponovno slanje je na istu temu kao gore.

Korak 3: Blokada fizičkog grijanja

ESP12 se nalazi u istom ormaru koji ima spremnik tople vode i priključke za ožičenje ventila/termostata. S obzirom na iskustvo u električnim upravljačkim sustavima, trasirao sam kabel kako bih otkrio kabel glavnog sobnog termostata, provukao sam odgovarajući mrežni kabel do svoje upravljačke kutije i instalirao relej koji ESP12 može kontrolirati. Spojio sam relej ESP12 u seriju sa sobnim termostatom tako da po potrebi može zadržati grijanje. Osim toga, brinuo sam se o tome "što ako ESP12 ne uspije" pa sam postavio fizički prekidač paralelno s relejem kako bih mogao vratiti normalne uvjete ako je potrebno (još nisam morao).

Korak 4: Rad softvera

ESP12 ima neke zadane vrijednosti za trenutnu vanjsku temperaturu, 3-satnu prognoziranu temperaturu, 6-satnu prognoziranu temperaturu i prosječnu kućnu temperaturu.

Pogledajte dijagram toka.

Ukratko, grijanje će biti onemogućeno ako je vanjska temperatura iznad 10,5 ° C, a prosječna temperatura kuće iznad 19,4 ° C (moj je termostat postavljen na 19,5 ° C) ILI je prognoza za dan iznad 11 ° C. Zagrijavanje je omogućeno ako su različita očitanja ispod zadanih vrijednosti postavljenih malo ispod prethodno navedenih zadanih vrijednosti radi smanjenja smetnji.

Korak 5: Budući razvoj?

• Uzmite u obzir je li sunčano ili ne, kad se kuća ne peče na suncu, zadane vrijednosti bi se mogle smanjiti.
• uvjeti vjetra?
• uključiti daljinsko upravljanje