Interbloqueig meteorològic per a la calefacció de la llar: IoT RasPi Zero i ESP12: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Història

Anotar,

Aquest projecte es basa en que tingueu un RaspberryPi Zero que executi un servidor domòtic Domoticz (de fàcil fabricació) amb vermell de node i que estigui configurat com a corredor MQTT.

Per què escriure aquest aparador?

Per mostrar la meva solució sobre com he estalviat alguns costos de calefacció / ús d’energia i per incloure-hi el pensament, es pot adoptar a casa o modificar-lo segons les vostres necessitats.

Visió general

Als mesos de primavera i tardor, on la temperatura de l'aire exterior pot ser d'uns 11 graus C, vaig notar que la meva casa perdia poca o cap temperatura cap a l'exterior. També em vaig adonar que al matí la calefacció s’encendria durant un temps (fins a 30 minuts) i es quedaria apagada fins l’endemà. Vaig veure això com un malbaratament d’energia, ja que en un dia assolellat o com a escalfaments a més de 12 ºC fora de la casa s’escalfaria naturalment a una temperatura confortable. Normalment, aquesta seria la època de l'any en què apagaria la calefacció per estalviar consum de gas. Aquest projecte consisteix a automatitzar aquest procés basant-se en la temperatura local de l’aire exterior i utilitzant alguns dels sensors de temperatura de la meva llar existents, el projecte té l’avantatge de conèixer la temperatura prevista i actuar sobre ella, però si la casa perd massa temperatura, permetrà la calefacció. tornar.

Requisits del projecte

• Utilitzeu la temperatura exterior de l’aire actual
• Utilitzeu la previsió local fora de la temperatura de l’aire
• Eviteu que la calefacció funcioni però no afecti la producció d’aigua calenta
• tenir en compte les condicions de la llar (però no ser massa sensible)

Pas 1: Configuració del servei de maquinari / programari

1. Raspberry Pi Zero funcionant com a corredor MQTT amb Domoticz i Node-Red amb sensor local (sala 1) tipus Dallas 18b20.
2. ESP12 que executa un programa IDE Arduino, aquest controlador també condueix l’enclavament amb la calefacció a l’armari on es troba la vàlvula de control de calefacció. També té un sensor local de Dallas (sala 2) per a l'habitació adjacent.
3. ESP01 que executa un programa IDE Arduino per transmetre lectures locals de temperatura / humitat de l'habitació des d'un sensor DHT22 (sala 3).

Pas 2: recuperació de dades

Les lectures de temperatura de les habitacions 1, 2 i 3 s’envien al servidor domòtic Domoticz per registrar les dades i visualitzar-les fàcilment mitjançant missatges MQTT mitjançant el format DomoticzJSON. Utilitzo el vermell del node per crear una lectura de temperatura mitjana de les 3 habitacions -enviada per MQTT als clients interessats (ESP12 n'és un) i al Domoticz per registrar-se.

El servidor de Domoticz també es connecta a OpenWeatherMap per recuperar les condicions meteorològiques locals (cada 10 minuts), el Domoticz també torna a enviar aquestes dades mitjançant un tema "fora" MQTT, però, la mida d'aquest missatge és gran, així que faig servir vermell de node per canviar i eliminar aquestes dades per contenir només la informació de temperatura, s’envia sobre un tema al qual està subscrit l’ESP12. A més, el vermell del node es connectarà a OpenWeatherMap i recuperarà les dades de previsió de la meva àrea. De nou, aquestes dades rebudes són molt detallades i contenen informació durant 5 dies, de manera que faig servir el vermell del node per ajustar-lo a la propera previsió de temperatura de 3 / 6h. una altra vegada la retransmissió és sobre el mateix tema que l'anterior.

Pas 3: bloqueig físic de calefacció

L’ESP12 es troba al mateix armari que té el dipòsit d’emmagatzematge d’aigua calenta i les connexions de cablejat per a vàlvules / termòstats. Amb experiència en sistemes de control elèctric, vaig traçar el cable per descobrir el cable del termòstat d’ambient principal, vaig passar un cable de xarxa adequat a la meva caixa de control i vaig instal·lar un relé que l’ESP12 pot controlar. Vaig connectar el relé ESP12 en sèrie amb el termòstat d'ambient perquè pugui mantenir la calefacció aturada si cal. A més, em preocupava "què passa si l'ESP12 falla", de manera que he col·locat un commutador físic en paral·lel al relé perquè pugui restaurar les condicions normals si cal (encara no ho havia de fer).

Pas 4: Funcionament del programari

L'ESP12 té alguns punts establerts per a la temperatura exterior actual, la previsió de 3 hores, la predicció de 6 hores i la mitjana de la casa.

Vegeu el diagrama de flux.

Per resumir, la calefacció es desactivarà si la temperatura exterior supera els 10,5 ºC i la temperatura mitjana de la casa supera els 19,4 ºC (el meu termòstat està configurat a 19,5 ºC) O la previsió del dia és superior a 11 ºC. La calefacció està habilitada si les diverses lectures es troben per sota dels consells establerts lleugerament per sota dels consells esmentats anteriorment per reduir el canvi de molèsties.

Pas 5: desenvolupament futur?

• Tingueu en compte si fa sol o no, quan la casa no es cou al sol, es podrien reduir els punts de consigna.
• condicions del vent?
• incorporar la substitució remota