Interlock מזג אוויר לחימום הבית - IoT RasPi Zero ו- ESP12: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

כַּתָבָה

לרשום,

פרויקט זה מסתמך על כך שיש לך RaspberryPi Zero שמפעיל שרת אוטומציה ביתית של Domoticz (די בקלות) עם צומת אדום והוא מוגדר כ- MQTT Broker.

למה לכתוב את חלון הראווה הזה?

כדי להציג את הפתרון שלי כיצד חסכתי כמה עלויות חימום/שימוש באנרגיה וכדי לזרום לך את המחשבה, כך שניתן לאמץ אותה לביתך או לשנות אותה בהתאם לצרכיך.

סקירה כללית

בחודשי האביב והסתיו בהם טמפרטורת האוויר בחוץ יכולה להיות בסביבות 11 מעלות צלזיוס שמתי לב שהבית שלי איבד מעט או לא טמפרטורה מבחוץ. שמתי לב גם שבבוקר החימום יתחיל לזמן מה (עד 30 דקות) ואז יישאר עד למחרת. ראיתי בכך בזבוז אנרגיה כמו ביום שטוף שמש או בחמימות מעל 12 מעלות צלזיוס מחוץ לבית יתחמם באופן טבעי לטמפרטורה נוחה. בדרך כלל זה יהיה הזמן בשנה שאכבה את החימום כדי לחסוך בשימוש בגז. פרויקט זה הוא להפוך את התהליך לאוטומטי על סמך טמפרטורת האוויר החיצונית המקומית וניצול כמה מחיישני הטמפרטורה הקיימים שלי, לפרויקט יש יתרון לדעת את הטמפרטורה החזויה ולפעול על פיה, אך אם הבית יאבד יותר מדי טמפרטורה הוא יאפשר את החימום לחזור על.

דרישות הפרויקט

• השתמש בטמפרטורת האוויר החיצונית הנוכחית
• השתמש בתחזית מקומית מחוץ לטמפרטורות האוויר
• מנע מהחימום לפעול אך לא ישפיע על ייצור המים החמים
• לקחת בחשבון את תנאי הבית (אך לא להיות רגיש מדי)

שלב 1: התקנת שירות חומרה/תוכנה

1. Raspberry Pi Zero פועל כמתווך MQTT עם Domoticz ו- Node-Red עם חיישן מקומי (חדר 1) מסוג Dallas 18b20.
2. בקר ESP12 שמפעיל תוכנית Arduino IDE, בקר זה גם מבצע את השיבוץ עם החימום בשעה שנמצא בארון שבו נמצא שסתום בקרת החימום. גם לזה יש חיישן מקומי של דאלאס (חדר 2) לחדר הסמוך.
3. ESP01 המריץ תוכנית Arduino IDE להעברת קריאות טמפ '/לחות מקומיות מחיישן DHT22 (חדר 3).

שלב 2: אחזור נתונים

קריאות טמפרטורה של חדר 1, 2 & 3 נשלחות לשרת האוטומציה הביתי של Domoticz לצורך רישום נתונים וצפייה קלה נשלחת באמצעות הודעות MQTT באמצעות DomoticzJSONformat, אני משתמש בצומת אדום ליצירת קריאת טמפרטורה ממוצעת של 3 החדרים ולאחר מכן -מועבר באמצעות MQTT ללקוחות מעוניינים (ESP12 הוא אחד) ולדומוטיקז לצורך כריתת עצים.

שרת Domoticz מתחבר גם ל- OpenWeatherMap כדי לאחזר את תנאי מזג האוויר המקומיים (כל 10 דקות), ה- Domoticz גם שולח מחדש נתונים אלה באמצעות נושא "out" של MQTT, אולם גודל ההודעה הוא גדול ולכן אני משתמש בצומת אדום כדי לשנות ולמחוק נתונים אלה כדי להכיל רק את מידע הטמפרטורה, זה נשלח על נושא שאליו מנוי ה- ESP12. בנוסף זה הצומת-אדום יתחבר ל- OpenWeatherMap ויאחזר נתוני תחזית לאזור שלי, שוב הנתונים שהתקבלו מפורטים מאוד ומכילים מידע למשך 5 ימים, כך שאני משתמש בצומת אדום כדי להתאים זאת לתחזית הטמפרטורה הבאה של 3/6 שעות ו שוב שידור חוזר הוא באותו נושא כמו לעיל.

שלב 3: מתחם חימום פיזי

ה- ESP12 ממוקם באותו ארון בעל מיכל אחסון מים חמים וחיבורי חיווט לשסתומים/תרמוסטטים. בהיותי מנוסה במערכות בקרה חשמלית עקבתי אחר הכבל כדי לגלות את כבל התרמוסטט הראשי לחדר, העברתי כבל מתאים לרשת החשמל לתיבת הבקרה שלי והתקנתי ממסר שה- ESP12 יכול לשלוט בו. חיברתי את ממסר ESP12 בסדרה עם תרמוסטט החדר, כך שהוא יכול לשמור על החימום כבוי במידת הצורך. בנוסף, הייתי מודאג לגבי "מה אם ה- ESP12 נכשל" ולכן הצבתי מתג פיזי במקביל לממסר כדי שאוכל לשחזר תנאים רגילים אם צריך (עדיין לא הייתי צריך).

שלב 4: הפעלת תוכנה

ל- ESP12 יש כמה נקודות קבע עבור הטמפ 'החוץ הנוכחית, טמפ' תחזית של 3 שעות, טמפ 'תחזית של 6 שעות וטמפ' ביתית ממוצעת.

ראה תרשים זרימה.

לסיכום, החימום יושבת אם הטמפרטורה החיצונית תהיה מעל 10.5 מעלות צלזיוס וטמפרטורת הבית הממוצעת היא מעל 19.4 מעלות צלזיוס (התרמוסטט שלי מוגדר ל 19.5 מעלות צלזיוס) או התחזית ליום היא מעל 11 מעלות צלזיוס. החימום מופעל אם הקריאות השונות נמצאות מתחת לנקודות ערך שהוגדרו מעט מתחת לנקודות ההגדרה שהוזכרו לעיל כדי להפחית את מיתוג הטרדות.

שלב 5: פיתוח עתידי?

• קח בחשבון אם יש שמש או לא, כאשר הבית לא אפוי בשמש ניתן להוריד את נקודות ההגדרה.
• תנאי הרוח?
• לשלב דריסה מרחוק