Блокиране на времето за отопление на дома - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

История

Да отбележа,

Този проект разчита на това, че имате RaspberryPi Zero, управляващ Domoticz сървър за автоматизация на дома (доста лесно направен) с node-red и е настроен като MQTT брокер.

Защо да напишете тази витрина?

За да покажа моето решение за това как съм спестил някои разходи за отопление/потребление на енергия и да внеса мисълта във вас, така че да може да бъде прието във вашия дом или модифицирано според вашите нужди.

Общ преглед

През пролетните и есенните месеци, когато температурата на външния въздух може да бъде около 11 градуса по Целзий, забелязах, че къщата ми е загубила почти никаква температура навън. Забелязах също, че сутрин отоплението ще се включи за известно време (до 30 минути), след което ще остане изключено до следващия ден. Виждах това като загуба на енергия като в слънчев ден или като при затопляне над 12 градуса извън къщата естествено ще се затопли до комфортна температура. Обикновено това е времето през годината, в което бих изключил отоплението си, за да спестя потреблението на газ. Този проект има за цел да автоматизира този процес въз основа на локалната външна температура на въздуха и използвайки някои от съществуващите ми битови температурни сензори, проектът има предимството да познава прогнозираната температура и да действа върху нея, но ако къщата е загубила твърде много температура, това ще позволи отоплението да се върна.

Изисквания за проекта

• Използвайте локален ток на външната температура на въздуха
• Използвайте местна прогноза за външните температури на въздуха
• Предотвратете работата на отоплението, но не влияйте върху производството на топла вода
• вземете предвид условията на домакинството (но да не бъдете прекалено чувствителни)

Стъпка 1: Настройка на хардуерно/софтуерно обслужване

1. Raspberry Pi Zero работи като MQTT брокер с Domoticz и Node-Red в комплект с локален сензор (стая 1) тип Dallas 18b20.
2. ESP12, изпълняващ Arduino IDE програма, този контролер също провежда блокирането, когато отоплението е разположено в шкафа, където е вентилът за отопление. Това също има локален Даласов сензор (Стая 2) за съседната стая.
3. ESP01 изпълнява Arduino IDE програма за предаване на локални показания за стайна температура/влажност на въздуха от сензор DHT22 (Стая 3).

Стъпка 2: Извличане на данни

Показанията за температура в стая 1, 2 и 3 се изпращат на сървъра за автоматизация на дома Domoticz за регистриране на данни и лесно преглеждане, това се изпраща чрез MQTT съобщения с помощта на DomoticzJSONformat, използвам node-red, за да създам средно отчитане на температурата на 3-те стаи, което след това отново -предава се чрез MQTT на заинтересовани клиенти (ESP12 е един) и на Domoticz за регистриране.

Сървърът на Domoticz също се свързва с OpenWeatherMap за извличане на местните метеорологични условия (на всеки 10 минути), Domoticz също изпраща тези данни отново чрез „out“тема на MQTT, но размерът на това съобщение е голям, така че използвам node-red за да промените и изтриете тези данни, за да съдържат само информация за температурата, това се изпраща по тема, за която ESP12 е абониран. Освен това този node-red ще се свърже с OpenWeatherMap и ще извлече прогнозни данни за моя район, отново тези получени данни са много подробни и съдържат информация за 5 дни, така че използвам node-red, за да коригирам това до следващата 3/6-часова прогноза за температурата и отново препредаването е по същата тема като по-горе.

Стъпка 3: Физическо отопление

ESP12 се намира в същия шкаф, който има резервоар за съхранение на топла вода и кабелни връзки за клапани/термостати. Като имам опит в електрическите системи за управление, проследих кабела, за да открия основния кабел на стайния термостат, прокарах подходящ мрежов кабел към моята контролна кутия и инсталирах реле, което ESP12 може да контролира. Свързах релето ESP12 последователно със стайния термостат, така че да може да задържи отоплението, ако е необходимо. Освен това ме притесняваше „какво ще стане, ако ESP12 се провали“, затова поставих физически превключвател успоредно на релето, за да мога да възстановя нормалните условия, ако е необходимо (все още не ми се е налагало).

Стъпка 4: Работа на софтуера

ESP12 има някои зададени стойности за текущата външна температура, 3-часова прогнозна температура, 6-часова прогнозна температура и средна домашна температура.

Вижте блок -схема.

За да обобщим, отоплението ще бъде деактивирано, ако външната температура е над 10,5 градуса по Целзий и средната температура в къщата е над 19,4 градуса по Целзий (моят термостат е настроен на 19,5 градуса по Целзий) ИЛИ прогнозата за деня е над 11 градуса по Целзий. Отоплението е активирано, ако различните показания са под зададените стойности, зададени малко под споменатите по -горе, за да се намали превключването на смущения.

Стъпка 5: Бъдещо развитие?

• Вземете предвид дали е слънчево или не, когато къщата не е изпечена на слънце, зададените стойности могат да бъдат понижени.
• условия на вятъра?
• включва дистанционно управление