El Instituto Abington ha sido un punto de encuentro central para el pueblo desde la primera apertura en 1909. Ahora, en 2017, el tiempo había llegado a reemplazar la antigua caldera de calefacción y agregar un sistema de control de calefacción inteligente para permitir que la sala de aldeas se sienta cómoda, pero ahorre Energía y dinero.
"Necesitábamos un sistema de calefacción de eficiencia energéticamente mejorado para permitir que el Instituto atienda a nuestros aldeanos y ahorre dinero"... Comite de GESTION |
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Introducción - ¿Por qué construimos el sistema de control de calefacción?
El Comité de Gestión del Instituto de Abington gastó un tiempo considerable que investigó alternativas a las calderas de combustible fósil para calentar el Instituto. Hay una multitud de opciones con diversos compromisos, costos, esquemas de reembolso potenciales, necesidades de espacio / tierra, etc., suma que el hecho de que el gobierno cambie los esquemas de recompensa más rápido que el Comité de Administración puede obtener cotizaciones, revisar, responder e implementar Y parecía imposible encontrar la solución correcta.
Curiosamente, en una encuesta independiente que solicitamos, teníamos más probabilidades de ahorrar dinero (y ser verde) por no perder el calor, sin embargo fue generadoPor lo tanto, la caldera vieja, demasiado complicada, problemática (que nadie podía arreglar) se reemplazó a uno físicamente más pequeño con la misma capacidad de calentamiento realizada por un fabricante conocido de calderas para el cual se pueden encontrar fácilmente ingenieros de servicios competentes en 5 millas.
La antigua caldera tenía un truco inteligente (si ineficiente); Solía encenderse si el clima afuera se hizo frío y luego las estadísticas del radiador en cada habitación controlarían las temperaturas de la habitación. La nueva caldera tiene solo un termostato (en interiores), y eso no puede saber cuándo calentar todo el edificio. Por lo tanto, además de la caldera en más de lo que es necesario, los usuarios llegarían a las salas frías porque las estadísticas del radiador se habían rechazado (como es la regla, ahorrar dinero) y, a veces, para agregar insulto a la lesión, convirtiendo el radiador. Stat Up no tendría ningún efecto porque la caldera estaría apagada, habiendo alcanzado la temperatura objetivo donde estaba el termostato de la habitación individual.
Para superar, se ha desarrollado e instalado un sistema que puede controlar la temperatura del punto de ajuste de cada estadística del radiador individualmente, por control de radio, y un controlador central descarga la matriz de ocupación de construcción esperada del sitio web del Instituto y convierte a los radiadores. Temperatura deseada para el grupo de ocupación, antes de los períodos ocupados de cada habitación y convierte la temperatura cuando termina la ocupación.
"Por lo tanto, solo calentamos las habitaciones que lo requieren y por el menor tiempo posible. Proporcionando la mejor comodidad para el costo de energía más bajo, con la menor cantidad de entrada humana".
Características y Beneficios
| Rasgo | Beneficio |
|---|---|
| Establece habitaciones para corregir la temperatura para el grupo reservado. | El grupo llega a encontrar la (s) sala (s) lista para su uso |
| Establece habitaciones a la temperatura de fondo cuando está vacío | Instituto no desperdicia dinero calentando habitaciones vacías. |
| Corre sin intervención (de reservas) | Nadie tiene que ir temprano para encender los radiadores. |
| Permite la intervención manual por termostato de pared. | Permite a los grupos ajustar la temperatura |
| Se establecen diferentes temperaturas para cada grupo / habitación. | Para adaptarse a diferentes actividades por habitación para cada grupo. |
| Conoce la tasa de calor para cada habitación. | Puede encender la calefacción justo a tiempo para una habitación |
| Se puede controlar a través de una página web o aplicación telefónica | Cualquier cambio tardío puede ser gestionado de forma remota. |
| Sabe que las partes del edificio son comunales. | También puede garantizar que el vestíbulo, etc. se calienta cuando sea necesario |
Equipamiento usado
| Artículo de equipo | Cantidad |
|---|---|
| Controlador Aeotech Z-Stick USB Z-Wave | 1 |
| Framberry pi v3 | 1 |
| Qubino Z-Wave 1D Relay | 1 |
| FIBARO Z-WAVE SOLGLE SWITCH 2 | 2 |
| Comet Z-Wave termostática del radiador Válvulas (TRV) | 2 |
| POPP Z-Wave termostática del radiador Válvulas (TRV) | 6 |
| Sensores de temperatura Danfoss Z-Wave | 4 |
| Surtido MK cuadrícula pedacitos eléctricos: interruptores momentáneos, indicadores, fusibles | - |
coste total de hardware para un edificio de considerable tamaño de cuatro ambientes (además de otras salas menos utilizados) era menos de £ 1000 que se espera recuperar en un par de años mediante la reducción de nuestros gastos aceite de £ 3 kPa calefacción. Fue enormemente menos perjudicial y menos costoso que re-fontanería del edificio para cambiar la zona de calentamiento único (sólo un flujo / retorno alimentación de todos los radiadores e intercambiadores de calor) para tener 6 zonas en su lugar.
Todo el equipo ha realizado sin problemas, pero voy a ser capaz de dar una mejor visión de los una vez que están re-incorporado en el sistema estable que tenemos ahora.
Los dos interruptores Fibaro son para controlar los dos intercambiadores de calor accionados por ventilador existentes que se utilizan (junto con un radiador) para calentar la sala principal, un espacio de alrededor de 300m3.
El Qubino se utiliza para controlar la válvula de calefacción central en el sistema de calefacción, ya que tiene contactos libres de potencial que nos permiten interrumpir la alimentación desde el controlador C / H existente (que ahora está en ON 24/7). Esta era preferencial a retirar el controlador existente, ya que también controla el agua caliente que no había necesidad de alterar y que permite retroceso al viejo sistema debemos tener un problema con el nuevo sistema.
Los bits eléctricos y piezas eran para hacer un buen trabajo de cableado en los dispositivos Fibaro y Qubino, para agregar un interruptor manual de control (también muy útil para inscribirse!) Y una luz indicadora y el fusible.
software utilizado
Decidimos utilizar una tabla de software de Frambuesa Pi (v3) que se ejecuta para que podamos programar exactamente lo que necesitábamos.
- Domoticz servidor de automatización para Linux en la Raspberry Pi
- Una secuencia de comandos de Python personalizada para interactuar con los datos de ocupación del sitio web para reservar Instituto llamada BkinTRVCtrl.py
- Una página PHP en el sitio web de reserva a los productos programa de laminación 7 días de ocupación de datos como JSON
Domoticz y BkinTRVCtrl.py se inician tanto en el arranque.
DNS Dinámico
También usamos freedns.afraid.org para poder acceder Domoticz encendido, y SSH para el Pi usando un nombre de dominio porque BT son nuestro ISP y no proporcionan direcciones IP estáticas. Sin embargo, con la comprobación de la dirección IP para el dominio que ejecuta cada 5 minutos, es muy raro que no hacer una conexión inmediata.
Alto nivel esquemático del Sistema de Reserva y de control de calefacción
El sistema de reservas en línea ya existente, construida en PHP y MySQL, y las reservas de las manijas y facturación para el Instituto de Abington. Ofrece el próximo día 7 Calendario de Reservas como un archivo JSON que se recoge cada día por el programa de Python que se ejecutan en la Raspberry Pi es que en el Instituto.
Figura 1: Abington Calefacción de control esquemáticos.
El Pi también está Domoticz que da una interfaz detallada (a través de aplicación o página web) a todos los elementos de la onda z en uso y acepta http comandos para controlar estos dispositivos. Por lo tanto, el programa de Python envía comandos HTTP a Domoticz cuando las habitaciones necesitan para comenzar el calentamiento listo para una reserva o para encender la calefacción abajo como una reserva extremos.
Para permitir el acceso a Internet externa a Domoticz etc. estamos utilizando freedns.afraid.org para poder acceder a la pi en xxx.xxx.org.
Domoticz permite la configuración y el control de todos los aspectos del sistema y proporciona todo lo necesario para configurar, controlar y supervisar el estado de todos los dispositivos que incluyen válvulas termostáticas, termostatos de pared y los interruptores para controlar el ventilador impulsado intercambiadores de calor en la sala principal y la caldera .
Aquí está un cuadro de mando de algunos valores cruciales para el desarrollador / instalador:
Figura 2: Domoticz interfaz del software.
También permite la visualización de un plano de planta con tantos o pocos detalles clave como es posible que desee sobre el mismo. Una vez más, se utiliza esto para una vista en detalle de lo que ocurre si la necesitamos, que ha sido muy útil durante el desarrollo del programa Python.
figura 3: Domoticz Planta.
En el plano del piso estamos mostrando todos los dispositivos. Si pudiéramos cambiar la imagen utilizada para los termostatos de la pared de Danfoss, los distinguiría de los TRV POPP y el diagrama de estado sería mucho más claro; Otro elemento más en una lista interminable de cosas que hacer. Al menos, había un buen ícono de un gran ventilador rojo disponible para los intercambiadores de calor y la hoguera para la caldera. Los artículos con un estado de encendido / apagado, gire monocromo para significar que están apagados.
Figura 4: Gráfico de calefacción Domoticz.
Domoticz también es muy útil para evaluar la tasa de calor de cada habitación, que es datos vitales para poder calcular el tiempo para comenzar a calentar la habitación. Algunas de las habitaciones son bastante grandes y tienen bastante tiempo para llegar a la temperatura. Por supuesto, un siguiente paso para el programa Python es registrar la tasa de calor por sí misma para que pueda aprender cómo varía según la temperatura de inicio, pero eso es para una futura iteración.
En última instancia, probablemente solo usaremos Domoticz para mostrar la temperatura y los puntos establecidos de los termostatos de la pared de Danfoss en los cuatro ambientes y los TRV POPP en otras habitaciones menos importantes, ya que están equipadas, pero Domoticz es un maravilloso, ve todo, Haz todo lo posible para sentarse en medio del sistema y ha demostrado ser muy confiable. No he tocado la mayor parte de sus capacidades aquí, pero hay un montón de sistemas similares por ahí.
Además, de manera muy útil, Domoticz permite el acceso al nivel inferior de la comunicación de onda Z, en este caso Openzwave, donde puede acceder a todos los arenitos Nitty para cada dispositivo.
Figura 5: Control de dispositivo OpenZwave.
Aquí puede ver que hemos establecido la temperatura máxima que los usuarios pueden solicitar se limitarán a 22 ° C para luminar a los usuarios impacientes que creen que la temperatura más alta que solicita, más rápido se calentará la habitación. Supongo que proviene de milenios de madera ardiente; Cuanto más pondrá, más rápido se calentará y tomará al menos una generación para eliminar ese rasgo de nuestra población.
Interfaz web simple
Sin embargo, mientras Domoticz ofrece todo lo que uno podría desear como desarrollador, sentimos que necesitábamos una interfaz ultra clara y simple que muestra:
- La hora actual
- Las habitaciones
- A quien están ocupados por, si alguien
- Los tiempos de ocupación para ese usuario en esa habitación.
- Próximas reservas
- La temperatura real de cada habitación.
- La temperatura solicitada para cada habitación.
- Estado de la batería
- Si la caldera está encendida o apagada
Esta será la interfaz de monitoreo más fácil para nuestro grupo de administradores voluntarios.
Figura 6: Interfaz de calefacción web principal.
Si el administrador cree que la necesidad de alterar la temperatura solicitada en una habitación, al hacer clic en la temperatura solicitada permite la entrada de un nuevo valor:
Figura 7: Interfaz web del radiador individual.
Si la temperatura real se muestra en rojo, todavía está por debajo de la temperatura solicitada; Si es verde, entonces se ha alcanzado la temperatura. En el disparo principal de arriba, puede ver que la sala principal todavía está en su camino hacia arriba, que llega teóricamente a las 21 ° C en el momento en que la reunión del WI, una hora y tres cuartos más tarde a las 19:00. El vestíbulo, un área comunal del edificio ya ha alcanzado la temperatura porque se usó anteriormente en el día para el café. La página está construida en AngularJS y se ejecuta utilizando fuentes de JSON y solicitudes HTTP.
Resumen
Por lo tanto, tener considerando que todos los sistemas disponibles, desde los sistemas de control de TRV fuera del estante que, lamentablemente, desprovistos de cualquier capacidad para ingerir datos de otros sistemas, a través de los TRV operados en la red controlados por múltiples pizeros, decidimos ir con Z- Ola y una pi de frambuesa central. Hasta ahora, eso parece haber sido una buena decisión, no menos importante que el apoyo de Vesternet Para los dispositivos Z-Wave ha sido (y permanece) pendiente.
Hemos construido el sistema y trabajamos. Los grupos que utilizan el Instituto se han preguntado en asombro de encontrar todo lo cálido para ellos, incluso a primera hora de la mañana. Tenemos un simple monitoreo y sistema de control en su lugar y envía a las personas cuando algo sale mal o las baterías son bajas. Nunca más, se debe dejar calentamiento en una habitación durante tres días antes de que alguien lo descubra.
En 5 años, estas cosas serán la norma, pero alentaría a los administradores de edificios públicos más antiguos con sistemas de calefacción simples para abrazar la idea de que dichos sistemas se pueden actualizar para ser más inteligentes con una facilidad notable y prácticamente ninguna interrupción.
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