Weather Interlock pro domácí vytápění - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Příběh

Poznamenat,

Tento projekt spoléhá na to, že máte RaspberryPi Zero se spuštěným serverem domácí automatizace Domoticz (celkem snadno vytvořeným) s uzlem-red a je nastaven jako MQTT Broker.

Proč psát tuto přehlídku?

Abych předvedl své řešení, jak jsem ušetřil nějaké náklady na vytápění/spotřebu energie, a zasadil do vás myšlenku, aby ji bylo možné adoptovat do vašeho domova nebo upravit tak, aby vyhovovala vašim potřebám.

Přehled

V jarních a podzimních měsících, kdy teplota venkovního vzduchu může být kolem 11 stupňů Celsia, jsem si všiml, že můj dům venku ztrácel jen malou nebo žádnou teplotu. Také jsem si všiml, že ráno se topení zapne na nějakou dobu (až 30 minut), pak zůstane vypnuto do druhého dne. Viděl jsem to jako plýtvání energií, protože za slunečného dne nebo při oteplení nad 12 ° C se venku dům přirozeně zahřeje na příjemnou teplotu. Normálně by to bylo roční období, kdy bych vypnul topení, abych ušetřil spotřebu plynu. Tento projekt má tento proces zautomatizovat na základě místní teploty venkovního vzduchu a využít některé z mých stávajících teplotních čidel v domácnosti. Projekt má tu výhodu, že zná předpovídanou teplotu a působí na ni, ale pokud dům ztratil příliš mnoho teploty, umožní vytápění vrátit se.

Požadavky projektu

• Použijte místní aktuální teplotu venkovního vzduchu
• Použijte místní předpověď venkovní teploty vzduchu
• Zabraňte provozu topení, ale neovlivněte přípravu teplé vody
• vzít v úvahu podmínky domácnosti (ale nebýt příliš citlivý)

Krok 1: Nastavení služby hardwaru/softwaru

1. Raspberry Pi Zero běžící jako MQTT Broker s Domoticz a Node-Red s lokálním senzorem (místnost 1) typu Dallas 18b20.
2. ESP12 s programem Arduino IDE, tento ovladač také provádí blokování s ohřevem na, je umístěn ve skříni, kde je regulační ventil topení. I toto má místní senzor Dallas (místnost 2) pro sousední místnost.
3. ESP01 se spuštěním programu Arduino IDE k přenosu naměřených hodnot teploty a teploty v místnosti ze senzoru DHT22 (místnost 3).

Krok 2: Získávání dat

Odečty teploty místnosti 1, 2 a 3 jsou odesílány na server domácí automatizace Domoticz pro protokolování dat a snadné prohlížení je odesíláno prostřednictvím zpráv MQTT pomocí DomoticzJSONformat, pomocí node-red vytvářím čtení průměrné teploty ze 3 místností, které se poté znovu -přenášeno přes MQTT do zainteresovaných klientů (ESP12 je jeden) a do Domoticz pro protokolování.

Server Domoticz se také připojuje k OpenWeatherMap, aby získal místní povětrnostní podmínky (každých 10 minut), Domoticz také znovu odešle tato data prostřednictvím tématu „ven“MQTT, velikost této zprávy je však velká, takže používám uzel-červený Chcete -li změnit a odstranit tato data tak, aby obsahovala pouze informace o teplotě, odešle se na téma, ke kterému je přihlášeno ESP12. Navíc se tento uzel-červená připojí k OpenWeatherMap a načte data předpovědi pro moji oblast, opět tato přijatá data jsou velmi podrobná a obsahují informace po dobu 5 dnů, takže pomocí uzlu-červené toto upravím až na další 3/6hodinovou předpověď teploty a opětovné vysílání je na stejné téma jako výše.

Krok 3: Blokování fyzického vytápění

ESP12 je umístěn ve stejné skříni, která má zásobník teplé vody a zapojení pro ventily/termostaty. Když jsem měl zkušenosti s elektrickými řídicími systémy, dohledal jsem kabel, abych objevil kabel hlavního pokojového termostatu, přivedl jsem do své ovládací skříňky vhodný síťový kabel a nainstaloval relé, které může ESP12 ovládat. Zapojil jsem relé ESP12 do série s pokojovým termostatem, aby v případě potřeby udržel vytápění vypnuté. Kromě toho jsem se obával „co když ESP12 selhal“, takže jsem paralelně k relé umístil fyzický přepínač, abych mohl v případě potřeby obnovit normální podmínky (zatím jsem nemusel).

Krok 4: Provoz softwaru

ESP12 má některé nastavené hodnoty pro aktuální venkovní teplotu, 3hodinovou předpovědní teplotu, 6hodinovou předpovědní teplotu a průměrnou domácí teplotu.

Viz vývojový diagram.

Abychom to shrnuli, vytápění bude deaktivováno, pokud je venkovní teplota vyšší než 10,5 ° C a průměrná teplota domu je vyšší než 19,4 ° C (můj termostat je nastaven na 19,5 ° C) NEBO předpověď na den je vyšší než 11 ° C. Ohřev je povolen, pokud jsou různé hodnoty pod požadovanými hodnotami nastavenými mírně pod výše uvedenými požadovanými hodnotami, aby se omezilo obtěžování spínání.

Krok 5: Budoucí vývoj?

• Vezměte v úvahu, zda je slunečno nebo ne, když dům není upečený na slunci, může dojít ke snížení požadovaných hodnot.
• větrné podmínky?
• začlenit vzdálené přepsání