Vremenska blokada za ogrevanje doma - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:06

Zgodba

Zabeležiti,

Ta projekt temelji na tem, da imate RaspberryPi Zero, ki vodi strežnik Domoticz za domačo avtomatizacijo (precej enostavno izdelano) z rdečo vozliščem in je nastavljen kot posrednik MQTT.

Zakaj pisati to vitrino?

Da bi predstavil mojo rešitev, kako sem prihranil nekaj stroškov ogrevanja/porabo energije, in vas zasijal, tako da jo lahko vnesete v svoj dom ali spremenite tako, da ustreza vašim potrebam.

Pregled

V spomladanskih in jesenskih mesecih, ko je lahko zunanja temperatura okoli 11 ° C, sem opazil, da je moja hiša izgubila malo ali nič temperature zunaj. Opazil sem tudi, da bi zjutraj ogrevanje trajalo nekaj časa (do 30 minut), nato pa bi moralo ostati izključeno do naslednjega dne. To sem videl kot izgubo energije, saj se bo ob sončnem dnevu ali pri segrevanju nad 12 ° C zunaj hiše naravno segrelo na prijetno temperaturo. Običajno bi bil to letni čas, ko bi ogreval, da prihranim porabo plina. Ta projekt naj bi avtomatiziral ta proces na podlagi lokalne zunanje temperature zraka in z uporabo nekaterih mojih obstoječih gospodinjskih temperaturnih senzorjev. Projekt ima to prednost, da pozna predvideno temperaturo in deluje nanjo, če pa je hiša izgubila preveč temperature, bo omogočila ogrevanje da se vrnem.

Zahteve za projekt

• Uporabite lokalni tok zunanje temperature zraka
• Uporabite lokalno napoved temperature zunanjega zraka
• Preprečite delovanje ogrevanja, vendar ne vplivajte na proizvodnjo tople vode
• upoštevajte gospodinjske razmere (vendar ne bodite preveč občutljivi)

1. korak: Namestitev strojne/programske opreme

1. Raspberry Pi Zero deluje kot posrednik MQTT z Domoticz in Node-Red skupaj z lokalnim senzorjem (soba 1) tipa Dallas 18b20.
2. ESP12, ki izvaja program IDE Arduino, ta krmilnik izvaja tudi zaklepanje, ko je ogrevanje v omari, kjer je regulacijski ventil za ogrevanje. Tudi ta ima lokalni sonda Dallas (soba 2) za sosednjo sobo.
3. ESP01 izvaja program Arduino IDE za prenos lokalnih temperaturnih vrednosti sobne temperature/vlažnosti s senzorja DHT22 (soba 3).

2. korak: pridobivanje podatkov

Odčitki temperature v prostorih 1, 2 in 3 se pošljejo na strežnik za avtomatizacijo doma Domoticz za beleženje podatkov in enostaven ogled, to se pošlje prek sporočil MQTT z uporabo DomoticzJSONformata, za ustvarjanje povprečnega odčitavanja temperature treh sob uporabljam node-red, ki ga nato ponovno -preneseno prek MQTT zainteresiranim strankam (ESP12 je eden) in Domoticzu za beleženje.

Strežnik Domoticz se poveže tudi z OpenWeatherMap za pridobivanje lokalnih vremenskih razmer (vsakih 10 minut), Domoticz pa te podatke ponovno pošlje prek teme "zunaj" MQTT, vendar je velikost tega sporočila velika, zato uporabljam node-red če želite spremeniti in izbrisati te podatke, ki vsebujejo samo podatke o temperaturi, se to pošlje na temo, na katero je naročen ESP12. Poleg tega se bo vozlišče rdeče povezalo z OpenWeatherMap in pridobilo napovedne podatke za moje območje. Spet so ti prejeti podatki zelo podrobni in vsebujejo informacije za 5 dni, zato z rdečim vozliščem to prilagodim na naslednjo 3/6 urno temperaturno napoved in ponovno pošiljanje je na isto temo kot zgoraj.

3. korak: Fizična blokada ogrevanja

ESP12 se nahaja v isti omari, ki ima rezervoar za toplo vodo in ožičenje za ventile/termostate. Ker imam izkušnje z električnimi krmilnimi sistemi, sem po kablu odkril kabel glavnega sobnega termostata, do svoje krmilne omarice sem napeljal ustrezen omrežni kabel in namestil rele, ki ga lahko krmili ESP12. Rele ESP12 sem priključil zaporedno s sobnim termostatom, tako da lahko po potrebi zadrži ogrevanje. Poleg tega me je skrbelo, "kaj če ESP12 ne uspe", zato sem vzporedno z relejem postavil fizično stikalo, da lahko po potrebi obnovim normalne pogoje (tega mi še ni bilo treba).

4. korak: delovanje programske opreme

ESP12 ima nekaj nastavljenih vrednosti za trenutno zunanjo temperaturo, 3-urno napovedno temperaturo, 6-urno napovedno temperaturo in povprečno temperaturo hiše.

Glej diagram poteka.

Če povzamemo, bo ogrevanje onemogočeno, če je zunanja temperatura nad 10,5 ° C in povprečna temperatura hiše nad 19,4 ° C (moj termostat je nastavljen na 19,5 ° C) ALI je napoved za dan nad 11 ° C. Ogrevanje je omogočeno, če so različni odčitki pod nastavitvenimi vrednostmi, nastavljenimi nekoliko pod prej omenjenimi nastavitvenimi vrednostmi, da se zmanjša moteče preklapljanje.

5. korak: Prihodnji razvoj?

• Upoštevajte, ali je sončno ali ne, ko se hiša ne peče na soncu, bi lahko nastavljene vrednosti znižali.
• vetrovne razmere?
• vključite daljinsko upravljanje