Автоматизация отопления в умном доме: электрическая термоголовка, Mi Home, Home Assistant, термостат

Здравствуйте друзья

В этом обзоре мы поговорим о автоматизации управления отоплением в доме и я расскажу про свой собственный кейс, реализованный на электрических термоголовках Danfoss, управляемых розетках и датчиках температуры. Описанный принцип можно применить и для регуляторов теплого пола, электрических радиаторов и даже кондиционеров. 

• Термоголовка из обзора Danfoss TWA-A NC 230B — розетка UA — цена на момент публикации 536 грн
• Термоголовки на Aliexpress (пример — вариантов много)

Термоголовка

В своей реализации я использовал электрическую термоголовку Danfoss TWA-А — для клапанов RA под напряжение 230 В.

Вариант — NC — нормально закрытый, это значит то для открытия клапана, на термоголовку надо подать напряжение. 

Вариантов крепления существует множество, нужно подобрать свой, в остальном принцип работы — идентичен.

Устройство внешне очень похоже на обычную, механическую термоголовку, только с питающим проводом.

Нормально закрытая головка из коробки находится в принудительно открытом состоянии, в котором ее поддерживает пластиковая скоба. 

Крепится эта термоголовка при помощи стопорного винта. Внутри нее скрывается механизм, которые нажимает на клапан перекрывая его, при включении питания он отводится и открывает его.

Установка

Полностью процесс установки можно посмотреть в видеоверсии обзора (ссылка в конце текста)

У меня на батареях стояли обычные механические терморегуляторы, снимаются они легко, без инструментов

Вместо него ставится электрический регулятор, до упора и фиксируется при помощи стопора. 

Только после этого снимается пластиковая скоба — клапан перекрывается

В момент установки температура поверхности батареи была почти 48 градусов. После снятия скобы и перекрытия клапана она стала падать, и через час составляла 23 градуса. 

Включаем клапан в розетку, в момент включения потребление составило почти 20 Ватт, почти сразу упало вдвое, и потом плавно уменьшалось, к полному открытию, которое заняло почти 5 минут, до 3 Ватт. 

Подробнее — можно посмотреть в видеоверсии обзора (ссылка в конце текста)

В течении 15 минут — температура поверхности батареи поднялась до 49 градусов

Mihome

Управлять этим можно например в Mihome — используя различные связки, например Zigbee датчика и розетки, или wi-fi удлинители или розетки, а температуру брать можно и с увлажнителя и с очистителя воздуха. Скажем при снижении температуры менее 21 градуса — включать

И аналогичный сценарий — на выключение при достижении комфортной температуры, тем самым поддерживая ее в желаемых пределах.

Можно использовать вариант связки какого-то из Bluetooth датчиков, при использовании новой wi-fi розетки с BLE шлюзом — они смогут работать просто в паре друг с другом. Кстати вместо розетки и удлинителя можно использовать и проводной выключатель 

Можно предусмотреть включение и выключения по заданным дням и времени, и сделать ручной сценарий для принудительного включения.

Home Assistant

Моя конфигурация Home Assistant на github

Новая серия моих уроков по Home Assistant на Youtube

Для тех кто уже наигрался с Mihome — рассмотрим штатный компонент Home Assistant — термостат. Для него нужно создать, если еще нет, раздел климат. Как обычно я выношу его в отдельный файл. 

В нем для каждой термоголовки создается отдельная сущность на платформе generic_thermostat. Следующей строкой — его имя в системе, давайте рассмотрим все его параметры

heater — название розетки которая будет управлять нашей термоголовкой

target_sensor — это название датчика температуры, по которому будет работать термостат

target_temp — целевая температура, в градусах С, та которая будет устанавливаться при запуске home assistant

away_temp — этот параметр включает для термостата отдельный режим работы — Не дома, и так же содержит температуру по умолчанию

min_temp,  max_temp — это минимум и максимум на шкале термостата, пределы в которых им можно будет управлять

ac_mode — это режим включает охлаждение, то есть при его активации. розетка heater будет включаться при превышении целевой температуры, а выключаться при понижении

cold_tolerance, hot_tolerance — допуски для включения и выключения, в градусах С. В данном примере — 0,5 градуса, это значит что включаться розетка будет при температуре ниже чем 20,5 С а выключаться при превышении 21,5 С — при целевой температуре 21С.

min_cycle_duration — это минимальный период в котором будет находится термостат в режиме включено или выключено, может быть в секундах или минутах, с учетом времени открытия термоголовки я поставил 5 минут

keep_alive — это минимальный интервал между отправками команд на розетку термостата, в этом примере — команды могут отправляться не чаще чем раз в три минуты, это позволяет нивелировать влияние временных обрывов связи.

initial_hvac_mode — это состояние термостата после загрузки Home Assistant — может быть выключено, режим поддержания тепла heat или холода — cool

Для отображение термостата в интерфейсе lovelace существует специальная карта

Выглядит она так — по кругу ползунок для установки целевой температуры, в центре большими цифрами — текущая температура, под ней — целевая температура, потом режим работы — Бездействие, когда розетка выключения или Обогрев когда включена, и preset — Дома или Не Дома. Внизу две иконки — Обогрев и выключено и название термостата

Например при заданной температуре в 24С и текущей в 23.8С — она попадает в параметры допуска и термостат не включается. А если повысить до 26С, тогда включается розетка которая открывает термоголовку.

Для каждого термостата может быть выставлен свой собственный режим, что позволяет гибко регулировать температуру в доме.

Слева пример скрипта который переводит термостат в режим Дома preset_mode: none .  Справаскрипт переводит термостат в режим preset_mode: away — Не дома, второй сервис устанавливает целевую температуру в 19 градусов. Режимы Дома и Не дома — имеют свои целевые температуры и помнят изменения до момента перезагрузки сервера.

Это пример одной из моих автоматизаций, которая запускается каждые 5 минут или по смене состояние темплейт сенсора Режим нагрева. Если он включен — термостат переводится в режим Дома, выключен — Не дома. 

Сенсор может учитывать любые условия, в этом примере — нахождение кого-то дома, либо включенный режим выходного дня. Условий может быть сколько угодно

Сейчас у меня трудится четыре термостата, что позволяет не только автоматически поддерживать температуру на комфортном уровне, но и экономить на отоплении не грея воздух тогда, когда никого нет дома. 

Видеоверсия обзора

Спасибо за внимание