Vremenska blokada za grijanje kuće - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Priča

Da napomenem,

Ovaj projekt se oslanja na to da imate RaspberryPi Zero koji pokreće Domoticz server za kućnu automatizaciju (prilično lako izrađen) sa node-red-om i postavljen je kao MQTT posrednik.

Zašto pisati 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 vanjska temperatura zraka može biti oko 11 ° C, primijetio sam da mi je kuća izgubila malo ili nimalo temperature prema vani. Takođe sam primetio da bi se ujutro grejanje uključivalo neko vreme (do 30 minuta), a zatim bi ostalo isključeno do sledećeg dana. Vidio sam ovo kao gubljenje energije jer će se sunčanog dana ili kada se zagrije iznad 12 stepeni izvan kuće prirodno zagrijati do ugodne temperature. Obično bi ovo doba godine bilo isključenje grijanja radi uštede potrošnje 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.

Rekviziti 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 uslove u domaćinstvu (ali ne biti previše osjetljivi)

Korak 1: Postavljanje hardverske/softverske usluge

1. Raspberry Pi Zero radi kao MQTT posrednik sa Domoticz-om i Node-Red-om zajedno sa lokalnim senzorom (soba 1) tipa Dallas 18b20.
2. ESP12 koji pokreće Arduino IDE program, ovaj kontroler 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 pokreće Arduino IDE program za prijenos lokalnih očitanja sobne temperature/vlažnosti sa senzora DHT22 (soba 3).

Korak 2: Preuzimanje podataka

Očitavanja temperature u prostorijama 1, 2 i 3 šalju se na poslužitelj kućne automatizacije Domoticz radi evidentiranja podataka i lakog 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 evidentiranje.

Domoticz poslužitelj se također povezuje s OpenWeatherMap-om radi dohvaćanja lokalnih vremenskih uvjeta (svakih 10 minuta), Domoticz također ponovno šalje ove podatke putem MQTT „out“teme, 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. Dodatno, 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 informacije za 5 dana, pa koristim node-crveno da ovo 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 sistemima upravljanja, 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 može zadržati grijanje po potrebi. Osim toga, brinuo sam se i 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 zadate 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 u kući iznad 19,4 ° C (moj termostat je postavljen na 19,5 ° C) ILI je prognoza za dan iznad 11 ° C. Grijanje je omogućeno ako su različita očitanja ispod zadanih vrijednosti postavljenih malo ispod prethodno navedenih zadanih vrijednosti radi smanjenja smetnji pri uključivanju.

Korak 5: Budući razvoj?

• Uzmite u obzir da li je sunčano ili ne, kad se kuća ne peče na suncu, vrijednosti se mogu smanjiti.
• uslovi vjetra?
• uključiti daljinsko upravljanje