Weather Interlock pentru încălzirea locuinței - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Poveste

A nota,

Acest proiect se bazează pe faptul că aveți un RaspberryPi Zero care rulează un server de automatizare a casei Domoticz (destul de ușor de realizat) cu nod roșu și este configurat ca un broker MQTT.

De ce să scriu această vitrină?

Pentru a-mi prezenta soluția cu privire la modul în care am economisit niște costuri de încălzire / consumul de energie și a însemna gândul în tine, astfel încât să poată fi adoptat în casa ta sau modificat pentru a se potrivi nevoilor tale.

Prezentare generală

În lunile de primăvară și toamnă, unde temperatura aerului exterior poate fi în jur de 11 grade Celsius, am observat că casa mea a pierdut puțin sau deloc temperatura spre exterior. De asemenea, am observat că dimineața încălzirea se va aprinde pentru o perioadă de timp (până la 30 de minute), apoi va rămâne oprită până a doua zi. Am văzut acest lucru ca o risipă de energie, într-o zi însorită sau ca la încălziri peste 12degC în afara casei se va încălzi în mod natural la o temperatură confortabilă. În mod normal, aceasta ar fi perioada anului în care aș opri încălzirea pentru a economisi consumul de gaz. Acest proiect este de a automatiza acest proces bazat pe temperatura locală a aerului exterior și utilizând unii dintre senzorii de temperatură ai gospodăriei, proiectul are avantajul de a cunoaște temperatura prevăzută și de a acționa asupra ei, dar dacă casa a pierdut prea multă temperatură, va permite încălzirea a reveni mai departe.

Cerințe de proiect

• Utilizați temperatura aerului curent local
• Utilizați prognoza locală în afara temperaturilor aerului
• Împiedicați încălzirea să funcționeze, dar nu afectați producția de apă caldă
• țineți cont de condițiile gospodăriei (dar să nu fiți prea sensibili)

Pasul 1: Configurarea serviciului hardware / software

1. Raspberry Pi Zero rulează ca broker MQTT cu Domoticz și Node-Red complet cu senzor local (camera 1) tip Dallas 18b20.
2. ESP12 care rulează un program Arduino IDE, acest controler conduce de asemenea interblocarea cu încălzirea la care se află în dulapul unde se află supapa de control a încălzirii. Și acesta are un senzor Dallas local (camera 2) pentru camera alăturată.
3. ESP01 care rulează un program Arduino IDE pentru a transmite citirile locale ale temperaturii / umidității camerei de la un senzor DHT22 (camera 3).

Pasul 2: recuperarea datelor

Citirile de temperatură ale camerelor 1, 2 și 3 sunt trimise la serverul de automatizare a casei Domoticz pentru înregistrarea datelor și vizualizarea ușoară a acestora este trimisă prin mesaje MQTT folosind formatul DomoticzJSON, folosesc roșu nod pentru a crea o temperatură medie a celor 3 camere -transmis prin MQTT către clienții interesați (ESP12 fiind unul) și către Domoticz pentru logare.

Serverul Domoticz se conectează, de asemenea, la OpenWeatherMap pentru a prelua condițiile meteorologice locale (la fiecare 10 minute), Domoticz mai trimite aceste date pe un subiect MQTT „out”, cu toate acestea, dimensiunea acestui mesaj este mare, așa că folosesc nod roșu pentru a modifica și șterge aceste date pentru a conține doar informațiile despre temperatură, acestea sunt trimise pe un subiect la care este abonat ESP12. În plus, nodul-roșu se va conecta la OpenWeatherMap și va prelua datele de prognoză pentru zona mea, din nou, aceste date primite sunt foarte detaliate și conțin informații timp de 5 zile, așa că folosesc nodul-roșu pentru a-l ajusta la următoarea prognoză de temperatură de 3/6 ore și din nou re-transmiterea este pe același subiect ca mai sus.

Pasul 3: Blocare de încălzire fizică

ESP12 este amplasat în același dulap care are rezervorul de stocare a apei calde și conexiunile de cablare pentru supape / termostate. Având experiență în sistemele de control electric, am trasat cablul pentru a descoperi cablul principal al termostatului de cameră, am rulat un cablu de alimentare adecvat la cutia de control și am instalat un releu pe care ESP12 îl poate controla. Am conectat releul ESP12 în serie cu termostatul de cameră, astfel încât să poată menține încălzirea oprită, dacă este necesar. În plus, am fost îngrijorat de „ce se întâmplă dacă ESP12 a eșuat”, așa că am plasat un comutator fizic în paralel cu releul, astfel încât să pot restabili condițiile normale dacă este nevoie (nu am fost nevoit încă).

Pasul 4: Funcționarea software-ului

ESP12 are câteva puncte stabilite pentru temperatura exterioară actuală, temperatura de prognoză de 3 ore, temperatura de prognoză de 6 ore și temperatura medie a casei.

Vezi diagrama.

Pentru a rezuma, încălzirea va fi dezactivată dacă temperatura exterioară este peste 10,5degC și temperatura medie a casei este peste 19,4degC (termostatul meu este setat la 19,5degC) SAU prognoza pentru zi este peste 11degC. Încălzirea este activată dacă diferitele citiri sunt sub valorile de referință stabilite puțin sub valorile de referință menționate anterior pentru a reduce comutarea neplăcută.

Pasul 5: Dezvoltarea viitoare?

• Luați în considerare dacă este sau nu soare, atunci când casa nu este coaptă la soare, valorile de referință ar putea fi reduse.
• conditiile vantului?
• încorporează suprascriere de la distanță