Блокировка погодных условий для отопления дома - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

История

Отметить,

Этот проект полагается на то, что у вас есть RaspberryPi Zero, на котором запущен сервер домашней автоматизации Domoticz (довольно легко сделать) с node-red, и он настроен как брокер MQTT.

Зачем писать эту витрину?

Чтобы продемонстрировать свое решение о том, как я сэкономил некоторые расходы на отопление / потребление энергии, и посеять эту мысль в вас, чтобы ее можно было адаптировать в вашем доме или изменить в соответствии с вашими потребностями.

Обзор

В весенние и осенние месяцы, когда температура наружного воздуха может составлять около 11 ° C, я заметил, что в моем доме почти не пропадала температура на улице. Я также заметил, что утром отопление включается на некоторое время (до 30 минут), а затем отключается до следующего дня. Я считал это пустой тратой энергии, так как в солнечный день или когда температура выше 12 ° C за пределами дома будет естественным образом нагреваться до комфортной температуры. Обычно в это время года я отключаю отопление, чтобы сэкономить газ. Этот проект предназначен для автоматизации этого процесса на основе локальной температуры наружного воздуха и использования некоторых из моих существующих домашних датчиков температуры, проект имеет то преимущество, что знает прогнозируемую температуру и воздействует на нее, но если в доме потеряна слишком большая температура, это позволит обогревать вернуться.

Реквизиты проекта

• Используйте местную текущую температуру наружного воздуха
• Используйте местный прогноз температуры наружного воздуха
• Предотвратить работу отопления, но не повлиять на производство горячей воды
• учитывать бытовые условия (но не слишком щепетильно)

Шаг 1: Настройка аппаратного / программного обеспечения

1. Raspberry Pi Zero работает как брокер MQTT с Domoticz и Node-Red в комплекте с локальным датчиком (комната 1) типа Dallas 18b20.
2. ESP12 запускает программу Arduino IDE, этот контроллер также выполняет блокировку с нагревом в шкафу, где находится регулирующий клапан нагрева. Здесь также есть местный датчик Далласа (комната 2) для соседней комнаты.
3. ESP01 запускает программу Arduino IDE для передачи локальных показаний температуры / влажности в помещении от датчика DHT22 (Комната 3).

Шаг 2: получение данных

Показания температуры в комнатах 1, 2 и 3 отправляются на сервер домашней автоматизации Domoticz для регистрации данных и удобного просмотра, они отправляются через сообщения MQTT с использованием DomoticzJSONformat, я использую красный узел, чтобы создать показание средней температуры в 3 комнатах, которое затем повторно -передается через MQTT заинтересованным клиентам (ESP12 является одним из них) и Domoticz для регистрации.

Сервер Domoticz также подключается к OpenWeatherMap для получения информации о местных погодных условиях (каждые 10 минут), Domoticz также повторно отправляет эти данные через тему MQTT «out», однако размер этого сообщения большой, поэтому я использую node-red чтобы изменить и удалить эти данные, чтобы просто содержать информацию о температуре, они отправляются по теме, на которую подписан ESP12. Кроме того, этот красный узел будет подключаться к OpenWeatherMap и извлекать данные прогноза для моей области, опять же, полученные данные очень подробны и содержат информацию за 5 дней, поэтому я использую красный узел, чтобы скорректировать это до следующего прогноза температуры на 3/6 часа и повторная передача снова по той же теме, что и выше.

Шаг 3: физическая блокировка нагрева

ESP12 находится в том же шкафу, что и бак для горячей воды, и электрические соединения для клапанов / термостатов. Имея опыт работы с электрическими системами управления, я проследил кабель, чтобы обнаружить кабель термостата основной комнаты, я проложил подходящий сетевой кабель к своему блоку управления и установил реле, которым может управлять ESP12. Я подключил реле ESP12 последовательно с комнатным термостатом, чтобы при необходимости он мог отключать нагрев. Кроме того, я был обеспокоен тем, «что, если ESP12 выйдет из строя», поэтому я разместил физический переключатель параллельно реле, чтобы при необходимости я мог восстановить нормальные условия (мне еще не приходилось этого делать).

Шаг 4: Работа с программным обеспечением

ESP12 имеет несколько уставок для текущей наружной температуры, 3-часовой прогнозируемой температуры, 6-часовой прогнозной температуры и средней температуры в помещении.

См. Схему.

Подводя итог, можно сказать, что обогрев будет отключен, если внешняя температура выше 10,5 ° C, а средняя температура в помещении выше 19,4 ° C (мой термостат установлен на 19,5 ° C) ИЛИ прогноз на день выше 11 ° C. Подогрев включается, если различные показания ниже уставок, установленных немного ниже ранее упомянутых уставок, чтобы уменьшить нежелательное переключение.

Шаг 5: Будущее развитие?

• Учтите, солнечно или нет, когда дом не топится на солнце, уставки могут быть понижены.
• ветровые условия?
• включить удаленное управление