Selang Cuaca untuk Pemanasan Rumah - IoT RasPi Zero & ESP12: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Cerita

Untuk diperhatikan,

Projek ini bergantung pada anda yang mempunyai RaspberryPi Zero yang menjalankan pelayan automatik rumah Domoticz (dibuat dengan mudah) dengan simpul-merah dan disiapkan sebagai MQTT Broker.

Mengapa menulis pameran ini?

Untuk memperlihatkan penyelesaian saya tentang bagaimana saya telah menjimatkan beberapa kos pemanasan / penggunaan tenaga dan menanamkan pemikiran itu kepada anda, sehingga dapat diadopsi ke rumah anda atau diubah suai untuk memenuhi keperluan anda.

Gambaran keseluruhan

Pada bulan-bulan musim bunga dan musim luruh di mana suhu udara di luar sekitar 11degC saya melihat rumah saya kehilangan sedikit hingga tidak ada suhu di luar. Saya juga perhatikan bahawa pada waktu pagi pemanasan akan menyala beberapa lama (sehingga 30 minit) kemudian berhenti sehingga keesokan harinya. Saya melihat ini sebagai pembaziran tenaga pada hari yang cerah atau ketika suhu di atas 12degC di luar rumah secara semula jadi akan panas hingga suhu yang selesa. Biasanya ini adalah masa tahun yang saya akan mematikan pemanasan saya untuk menjimatkan penggunaan Gas. Projek ini adalah untuk mengotomatisasi proses ini berdasarkan suhu udara luar tempatan dan menggunakan beberapa sensor suhu rumah tangga saya yang ada, projek ini mempunyai kelebihan mengetahui suhu yang diramalkan dan bertindak atasnya tetapi jika rumah kehilangan suhu terlalu banyak, ia akan membenarkan pemanasan untuk kembali.

Keperluan Projek

• Gunakan suhu udara luar semasa tempatan
• Gunakan ramalan tempatan di luar suhu udara
• Mencegah pemanasan beroperasi tetapi tidak mempengaruhi pengeluaran air panas
• mengambil kira keadaan rumah tangga (tetapi tidak terlalu sensitif)

Langkah 1: Persediaan Perkhidmatan Perkakasan / Perisian

1. Raspberry Pi Zero berfungsi sebagai MQTT Broker dengan Domoticz dan Node-Red lengkap dengan sensor tempatan (Room 1) jenis Dallas 18b20.
2. ESP12 menjalankan program Arduino IDE, pengawal ini juga melakukan interlock dengan pemanasan di terletak di almari di mana injap kawalan pemanasan berada. Ini juga mempunyai sensor Dallas tempatan (Bilik 2) untuk bilik bersebelahan.
3. ESP01 menjalankan program Arduino IDE untuk memancarkan bacaan suhu / kelembapan bilik tempatan dari sensor DHT22 (Bilik 3).

Langkah 2: Pengambilan Data

Pembacaan suhu bilik 1, 2 & 3 dihantar ke pelayan automasi rumah Domoticz untuk log data dan melihat dengan mudah ini dihantar melalui mesej MQTT menggunakan DomoticzJSONformat, saya menggunakan simpul-merah untuk membuat bacaan suhu rata-rata 3 bilik yang kemudian -dihantar melalui MQTT kepada pelanggan yang berminat (ESP12 menjadi satu) dan ke Domoticz untuk pembalakan.

Pelayan Domoticz juga menghubungkan ke OpenWeatherMap untuk mendapatkan keadaan cuaca tempatan (setiap 10 minit), Domoticz juga menghantar kembali data ini melalui topik "keluar" MQTT, namun, ukuran mesej ini besar sehingga saya menggunakan simpul-merah untuk mengubah dan memadam data ini agar hanya mengandungi maklumat suhu, ini akan dihantar ke topik yang dilanggan oleh ESP12. Selain itu, simpul-merah akan menyambung ke OpenWeatherMap dan mengambil data ramalan untuk kawasan saya, sekali lagi data yang diterima ini sangat terperinci dan mengandungi maklumat selama 5 hari jadi saya menggunakan simpul-merah untuk menyesuaikannya dengan ramalan suhu 3/6 jam berikutnya dan sekali lagi penghantaran semula adalah pada topik yang sama seperti di atas.

Langkah 3: Interlock Pemanasan Fizikal

ESP12 terletak di almari yang sama dengan tangki simpanan air panas dan sambungan pendawaian untuk injap / termostat. Berpengalaman dalam sistem kawalan elektrik saya mengesan kabel untuk menemui kabel termostat bilik utama, saya memasang kabel arus utama yang sesuai ke kotak kawalan saya dan memasang geganti yang dapat dikendalikan oleh ESP12. Saya menyambung relay ESP12 secara bersiri dengan termostat bilik supaya ia dapat menahan pemanasan jika diperlukan. Selain itu, saya bimbang tentang "bagaimana jika ESP12 gagal" jadi saya meletakkan suis fizikal selari dengan relay sehingga saya dapat memulihkan keadaan normal jika diperlukan (saya belum perlu).

Langkah 4: Operasi Perisian

ESP12 mempunyai beberapa titik yang ditetapkan untuk suhu luar semasa, temp ramalan 3 jam, temp ramalan 6 jam dan suhu rumah rata-rata.

Lihat carta alir.

Sebagai kesimpulan, pemanasan akan dimatikan jika suhu luar melebihi 10.5degC dan suhu rumah rata-rata di atas 19.4degC (Termostat saya ditetapkan ke 19.5degC) ATAU ramalan untuk hari itu di atas 11degC. Pemanasan diaktifkan jika pelbagai bacaan berada di bawah setpoint yang ditetapkan sedikit di bawah setpoint yang disebutkan sebelumnya untuk mengurangkan peralihan gangguan.

Langkah 5: Pembangunan Masa Depan?

• Perhatikan sama ada ia cerah atau tidak, ketika rumah tidak dipanggang di bawah sinar matahari, titik setelan dapat diturunkan.
• keadaan angin?
• menggabungkan penggantian jarak jauh