Oro blokavimas namų šildymui - „IoT RasPi Zero“ir ESP12: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Istorija

Užsirašyti,

Šis projektas priklauso nuo to, ar turite „RaspberryPi Zero“, valdantį „Domoticz“namų automatizavimo serverį (gana lengvai pagaminamą) su mazgu raudonu, ir jis yra nustatytas kaip „MQTT Broker“.

Kodėl rašyti šią demonstraciją?

Norėdamas parodyti savo sprendimą, kaip sutaupiau šiek tiek šildymo išlaidų/energijos suvartojimo, ir įsisavinti mintį, kad jis būtų pritaikytas jūsų namuose arba pakeistas pagal jūsų poreikius.

Apžvalga

Pavasario ir rudens mėnesiais, kai lauko oro temperatūra gali būti apie 11 laipsnių C, pastebėjau, kad mano namuose lauke beveik nėra temperatūros. Taip pat pastebėjau, kad ryte šildymas įsijungia kurį laiką (iki 30 minučių), tada lieka išjungtas iki kitos dienos. Aš tai supratau kaip energijos švaistymą, nes saulėtą dieną arba esant šilumai, viršijančiai 12 ° C už namo, natūraliai sušils iki patogios temperatūros. Paprastai tai būtų metų laikas, kai norėčiau sutaupyti dujų, kad išjungčiau šildymą. Šis projektas skirtas automatizuoti šį procesą, pagrįstą vietine lauko oro temperatūra ir naudojant kai kuriuos mano namų ūkio temperatūros jutiklius, projekto pranašumas yra tai, kad jis žino numatytą temperatūrą ir ją veikia, tačiau jei namas praranda per daug temperatūros, tai leidžia šildyti sugrįžti.

Projekto rekvizitai

• Naudokite vietinę lauko oro temperatūrą
• Naudokite vietinę lauko oro prognozę
• Neleiskite šildymui veikti, bet neturėkite įtakos karšto vandens gamybai
• atsižvelkite į namų sąlygas (bet ne per daug jautriai)

1 žingsnis: Aparatinės/programinės įrangos paslaugų sąranka

1. „Raspberry Pi Zero“veikia kaip „MQTT“brokeris su „Domoticz“ir „Node-Red“su vietiniu jutikliu (1 kambarys), Dalaso 18b20 tipas.
2. ESP12, vykdantis „Arduino IDE“programą, šis valdiklis taip pat atlieka blokavimą, kai šildymas yra, yra spintoje, kurioje yra šildymo reguliavimo vožtuvas. Tai taip pat turi vietinį Dalaso jutiklį (2 kambarys) gretimam kambariui.
3. ESP01, kuriame veikia „Arduino IDE“programa, skirta perduoti vietinius kambario temperatūros/drėgmės rodmenis iš DHT22 jutiklio (3 kambarys).

2 veiksmas: duomenų gavimas

1, 2 ir 3 patalpų temperatūros rodmenys siunčiami į „Domoticz“namų automatikos serverį duomenų registravimui ir lengvai peržiūrimi, siunčiami per MQTT pranešimus naudojant „DomoticzJSONformat“, aš naudoju mazgą raudona, kad sudarytų vidutinę trijų kambarių temperatūrą, kuri vėliau bus pakartota -per MQTT perduodamas suinteresuotiems klientams (vienas ESP12) ir „Domoticz“, kad jie galėtų registruoti.

„Domoticz“serveris taip pat jungiasi prie „OpenWeatherMap“, kad nuskaitytų vietines oro sąlygas (kas 10 minučių), „Domoticz“taip pat persiunčia šiuos duomenis per MQTT „out“temą, tačiau šio pranešimo dydis yra didelis, todėl naudoju node-red norint pakeisti ir ištrinti šiuos duomenis, kad būtų tik informacija apie temperatūrą, ji siunčiama tema, kurią užsiprenumeravo ESP12. Be to, šis mazgas raudonas prisijungs prie „OpenWeatherMap“ir nuskaitys mano vietovės prognozės duomenis. Vėlgi, šie gauti duomenys yra labai išsamūs ir juose yra 5 dienų informacijos, todėl naudoju mazgą raudona, kad tai sureguliučiau iki kitos 3/6 valandų temperatūros prognozės ir pakartotinis perdavimas yra ta pačia tema kaip ir aukščiau.

3 žingsnis: fizinio šildymo blokavimas

ESP12 yra toje pačioje spintoje, kurioje yra karšto vandens rezervuaras ir vožtuvų/termostatų laidų jungtys. Būdamas elektrinių valdymo sistemų patyręs, aš atsekiau kabelį, kad atrasčiau pagrindinį kambario termostato kabelį, prie savo valdymo dėžutės prijungiau tinkamo tinklo kabelį ir sumontavau relę, kurią gali valdyti ESP12. ESP12 relę sujungiau nuosekliai su kambario termostatu, kad prireikus jis galėtų išjungti šildymą. Be to, buvau susirūpinęs „o kas, jei ESP12 nepavyks“, todėl lygiagrečiai su relė padėjau fizinį jungiklį, kad prireikus galėčiau atkurti normalias sąlygas (man to dar nereikėjo).

4 žingsnis: programinės įrangos veikimas

ESP12 turi tam tikrus nustatytus taškus dabartinei lauko temperatūrai, 3 valandų prognozinei temperatūrai, 6 valandų prognozuojamai temperatūrai ir vidutinei namo temperatūrai.

Žr. Schemą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad šildymas bus išjungtas, jei lauko temperatūra yra aukštesnė nei 10,5 ° C, o vidutinė namo temperatūra yra didesnė nei 19,4 ° C (mano termostatas nustatytas į 19,5 ° C) ARBA dienos prognozė yra aukštesnė nei 11 ° C. Šildymas įjungiamas, jei įvairūs rodmenys yra žemiau nustatytų verčių, šiek tiek žemiau anksčiau nurodytų, kad būtų sumažintas nepatogus perjungimas.

5 žingsnis: ateities plėtra?

• Atsižvelkite į tai, ar saulėta, ar ne, kai namai nėra iškepti saulėje, nustatytos vertės gali būti sumažintos.
• vėjo sąlygos?
• įtraukti nuotolinį nepaisymą