Blokovanie počasia pre domáce vykurovanie - IoT RasPi Zero a ESP12: 5 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Príbeh

Poznačiť,

Tento projekt sa spolieha na to, že máte RaspberryPi Zero so serverom pre domácu automatizáciu Domoticz (celkom ľahko vyrobiteľným) s node-red a je nastavený ako Broker MQTT.

Prečo napísať túto ukážku?

Aby som predviedol svoje riešenie, ako som ušetril nejaké náklady na vykurovanie/spotrebu energie, a zasadil som do vás túto myšlienku, aby ju bolo možné adoptovať do vášho domova alebo upraviť tak, aby vyhovovala vašim potrebám.

Prehľad

V jarných a jesenných mesiacoch, keď môže byť vonkajšia teplota vzduchu okolo 11 ° C, som si všimol, že môj dom vonku stráca takmer žiadnu teplotu. Tiež som si všimol, že ráno sa kúrenie na nejaký čas (až 30 minút) zapne a potom zostane vypnuté až do nasledujúceho dňa. Videl som to ako plytvanie energiou, pretože počas slnečného dňa alebo pri teplotách nad 12 ° C sa mimo domu prirodzene oteplí na príjemnú teplotu. Normálne by to bolo ročné obdobie, kedy by som vypol kúrenie, aby som šetril spotrebu plynu. Tento projekt má zautomatizovať tento proces na základe miestnej teploty vonkajšieho vzduchu a využiť niektoré z mojich existujúcich senzorov teploty v domácnosti. Projekt má výhodu v tom, že pozná predpovedanú teplotu a pôsobí na ňu, ale ak dom stratí príliš veľa teploty, umožní vykurovanie. vrátiť sa.

Projektové náležitosti

• Použite miestnu aktuálnu teplotu vonkajšieho vzduchu
• Použite miestnu predpoveď vonkajších teplôt vzduchu
• Zabráňte prevádzke vykurovania, ale neovplyvnite výrobu teplej vody
• vziať do úvahy podmienky domácnosti (ale nebyť príliš citlivý)

Krok 1: Nastavenie služby hardvéru/softvéru

1. Raspberry Pi Zero bežiaci ako maklér MQTT s Domoticz a Node-Red s miestnym senzorom (miestnosť 1) typu Dallas 18b20.
2. ESP12, ktorý beží na programe Arduino IDE, tento regulátor tiež vykonáva blokovanie vykurovania na, je umiestnený v skrini, kde je regulačný ventil vykurovania. Aj toto má miestny senzor Dallas (miestnosť 2) pre susednú miestnosť.
3. ESP01 so spustením programu Arduino IDE na prenos údajov o miestnej teplote/vlhkosti zo senzora DHT22 (miestnosť 3).

Krok 2: Získanie údajov

Hodnoty teploty miestnosti 1, 2 a 3 sa odosielajú na server automatizácie domácnosti Domoticz na zaznamenávanie údajov a jednoduché prezeranie sa odosiela prostredníctvom správ MQTT pomocou programu DomoticzJSONformat. Na zobrazenie priemernej teploty z troch miestností použijem node-red a potom znova -prenášané prostredníctvom MQTT do zainteresovaných klientov (ESP12 je jedným) a do Domoticz na prihlásenie.

Server Domoticz sa tiež pripája k OpenWeatherMap na získanie miestnych poveternostných podmienok (každých 10 minút), Domoticz tiež znova odošle tieto údaje prostredníctvom témy „out“MQTT, veľkosť tejto správy je však veľká, takže používam node-red aby sa tieto údaje zmenili a vymazali tak, aby obsahovali iba informácie o teplote, budú odoslané na tému, ku ktorej je predplatený ESP12. Navyše sa tento uzol červený pripojí k OpenWeatherMap a bude získavať údaje o predpovediach pre moju oblasť, opäť sú tieto prijaté údaje veľmi podrobné a obsahujú informácie na 5 dní, takže pomocou uzla červeného to upravím na nasledujúcu predpoveď teploty 3/6 hodiny a opäť prenos je na rovnakú tému ako vyššie.

Krok 3: Blokovanie fyzického vykurovania

ESP12 je umiestnený v tej istej skrini, ktorá má zásobník teplej vody a zapojenie ventilov/termostatov. Keďže som mal skúsenosti s elektrickými riadiacimi systémami, vyhľadal som kábel, aby som našiel kábel hlavného izbového termostatu, zapojil som do svojej riadiacej skrinky vhodný kábel s menovitým napätím a nainštaloval som relé, ktoré môže ovládať ESP12. Relé ESP12 som zapojil do série s izbovým termostatom, aby v prípade potreby udržal kúrenie vypnuté. Okrem toho som sa obával „čo keď ESP12 zlyhal“, takže som paralelne k relé umiestnil fyzický prepínač, aby som v prípade potreby mohol obnoviť normálne podmienky (zatiaľ som nemusel).

Krok 4: Prevádzka softvéru

ESP12 má niekoľko nastavených hodnôt pre aktuálnu vonkajšiu teplotu, 3-hodinovú predpovednú teplotu, 6-hodinovú predpovednú teplotu a priemernú teplotu domu.

Pozrite si vývojový diagram.

Aby sme to zhrnuli, vykurovanie bude deaktivované, ak je vonkajšia teplota vyššia ako 10,5 ° C a priemerná teplota domu je vyššia ako 19,4 ° C (môj termostat je nastavený na 19,5 ° C) ALEBO predpoveď na deň je vyššia ako 11 ° C. Vyhrievanie sa aktivuje, ak sú rôzne hodnoty pod nastavenými hodnotami nastavenými mierne pod vyššie uvedenými požadovanými hodnotami, aby sa obmedzilo prepínanie obťažovania.

Krok 5: Budúci vývoj?

• Vezmite do úvahy, či je slnečno alebo nie, keď dom nie je pečený na slnku, môže dôjsť k zníženiu nastavených hodnôt.
• veterné podmienky?
• integrovať diaľkové ovládanie