L'Institut d'Abington est un point de rencontre central pour le village depuis la première ouverture en 1909. Depuis 2017, le temps était venu de remplacer l'ancienne chaudière de chauffage et d'ajouter un système de contrôle de chauffage intelligent pour permettre à la salle de village d'être à l'aise mais d'économiser énergie et argent.
"Nous avions besoin d'un système de chauffage amélioré et économe en énergie pour permettre à l'Institut de servir nos villageois et d'économiser de l'argent"... Comité de gestion |
 |
Introduction - Pourquoi avons-nous construit le système de contrôle de chauffage?
Le Comité de gestion de l'Institut d'Abington a passé un temps considérable à enquêter sur des alternatives aux chaudières fossile combustibles pour chauffer l'Institut. Il existe une multitude de choix avec divers compromis, coûts, systèmes de récupération potentiels, besoins d'espace / terrains, etc. Ajoutez à cela que le gouvernement modifie les régimes de récupération plus rapidement que le comité de direction peut obtenir des devis, examiner, réagir et mettre en œuvre Et il semblait impossible de trouver la bonne solution.
Fait intéressant, dans une enquête indépendante que nous avons demandée, nous étions plus susceptibles d'économiser de l'argent (et d'être vert) par ne pas gaspiller de la chaleur, mais il a été généréAinsi, l'ancienne chaudière gênante, surchargée et gênante (que personne ne pouvait fixer) a été remplacée par une plus petite capacité physiquement avec la même capacité de chauffage faite par un fabricant de chaudières bien connu pour lesquels des ingénieurs de service compétent peuvent être facilement trouvés dans un rayon de 5 miles.
La vieille chaudière avait une astuce intelligente (si inefficace); Il s'allongeait si le temps dehors est devenu froid puis les statistiques de radiateur dans chaque pièce contrôleraient les températures de la pièce. La nouvelle chaudière n'a qu'un thermostat (intérieur), et ne peut donc pas vraiment savoir quand chauffer tout le bâtiment. Par conséquent, en plus de la chaudière étant plus que nécessaire, les utilisateurs arriveraient à des chambres froides car les statistiques du radiateur avaient été refusées (comme la règle, pour économiser de l'argent) et parfois, pour ajouter une insulte à une blessure, tournant le radiateur STAT UP n'aurait aucun effet car la chaudière serait éteinte, ayant atteint la température cible où était le thermostat de chambre unique.
Pour surmonter ce système, un système a été développé et installé qui peut contrôler la température de point de consigne de chaque statistique de radiateur individuellement, par contrôle de radio et un contrôleur central télécharge la matrice d'occupation du bâtiment attendu du site Web de l'Institut et transforme les radiateurs à la Température souhaitée pour le groupe d'occupation, à l'avance des périodes occupées de chaque pièce et allume la température lorsque l'occupation se termine.
"Ainsi, nous ne chauffons que des chambres qui l'exigent et pour les plus courtes temps possibles. Fournir le meilleur confort pour le coût d'énergie le plus bas, avec la moindre somme d'entrée humaine."
Caractéristiques et avantages
| Caractéristique | Avantage |
|---|---|
| Définit les chambres pour corriger Temp pour le groupe réservé | Groupe arrive à trouver la chambre de la chambre prête à être utilisée |
| Définit les chambres à la température de fond quand il est vide | Institut ne gaspille pas d'argent Chauffage des pièces vides |
| Course sans intervention (des réservations) | Personne ne doit aller tôt pour activer les radiateurs |
| Permet une intervention manuelle par thermostat mural | Permet aux groupes de régler la température |
| Différents Temps sont définis pour chaque groupe / salle | Pour convenir à différentes activités par chambre pour chaque groupe |
| Connaît le taux de chauffage pour chaque chambre | Peut allumer le chauffage juste à temps pour une pièce |
| Peut être contrôlé via une page Web ou une application téléphonique | Tous les changements tardifs peuvent être gérés à distance |
| Connaît des parties du bâtiment sont communes | Peut également s'assurer que le foyer, etc. chauffé au besoin |
Équipement utilisé
| Article d'équipement | Quantité |
|---|---|
| Contrôleur d'ondes USB Z-Stick Aeotech Z-Stick | 1 |
| Framboise pi v3 | 1 |
| Qubino Z-Wave 1D relais | 1 |
| Commutateur unique de Fibaro Z-Wave 2 | 2 |
| Vannes de radiateur thermostatique de Comet Z-Wave (TRV) | 2 |
| Vannes de radiateur thermostatique de POPP Z-Wave (TRV) | 6 |
| Capteurs de température Danfoss Z-Wave | 4 |
| Assortiment MK Grid Electrical Bits: Commutateurs moments, indicateurs, fusibles | - |
Coût total du matériel pour un bâtiment de taille considérable avec quatre pièces principales (plus d'autres salles moins utilisées) était inférieure à 1 000 £, ce que nous prévoyons de récupérer depuis quelques années en réduisant nos dépenses d'huile de chauffage de 3kpa. Il était extrêmement moins perturbateur et moins cher que la repassage du bâtiment pour changer la zone de chauffage unique (un seul débit / retour alimente tous les radiateurs et échangeurs de chaleur) pour avoir 6 zones à la place.
Tous les équipements ont effectué parfaitement, mais je serai en mesure de donner une meilleure vue sur ceux une fois qu'ils sont ré-incorporés dans le système stable que nous avons maintenant.
Les deux commutateurs FIBARO doivent contrôler les deux échangeurs de chaleur existants utilisés (ainsi qu'un radiateur) pour chauffer le hall principal, un espace d'environ 300 m.3.
Le Qubino est utilisé pour contrôler la vanne de chauffage central sur le système de chauffage car il dispose de contacts Volt sans nous permettre d'interrompre l'alimentation à partir du contrôleur C / h existant (qui est maintenant réglé sur 24/7). Ceci était préférentiel à supprimer le contrôleur existant car cela contrôle également l'eau chaude que nous n'avons pas besoin de modifier et permet de réduire l'ancienne système si nous avons un problème avec le nouveau système.
Les bits électriques et les morceaux devaient créer un travail approprié de câblage dans les périphériques FIBARO et QUBINO, pour ajouter un interrupteur de commande manuelle (également très utile pour vous inscrire!) Et un voyant et un fusible.
Logiciel utilisé
Nous avons décidé d'utiliser un logiciel Raspberry Pi (V3) en cours d'exécution pour nous permettre de programmer exactement ce dont nous avions besoin.
- Domoticz Automation Server Pour Linux sur le PI de framboise
- Un script Python personnalisé Pour interfacer avec les données d'occupation du site Web de la réservation Institute appelé bkintrvctrl.py
- Une page PHP sur le site Web de réservation produire un calendrier de roulement de 7 jours de données d'occupation comme JSON
Domoticz et bkintrvctrl.py sont tous deux lancés au démarrage.
DNS dynamique
Nous utilisons également Freedns.Afraid.org pour pouvoir accéder à Domoticz ON, SSH, l'IP à l'aide d'un nom de domaine car BT sont notre fournisseur de services Internet et ne fournissent pas d'adresses IP statiques. Cependant, avec l'adresse IP, vérifiez pour le domaine fonctionnant toutes les 5 minutes, il est très rare de ne pas effectuer une connexion immédiate.
Schéma de haut niveau du système de réservation et du contrôle de chauffage
Le système de réservation en ligne existait déjà, construit en PHP et MySQL, et gère les réservations et la facturation de l'Institut d'Abington. Il offre le programme de réservation de 7 jours suivant en tant que fichier JSON recueilli chaque jour par le programme Python exécutant sur le PI de framboise qui est à l'Institut.
Figure 1: Schéma de contrôle de chauffage Abington.
Le PI exécute également Domoticz qui donne une interface détaillée (via une application ou une page Web) à tous les éléments de l'onde Z utilisés et accepte les commandes HTTP pour contrôler ces appareils. Ainsi, le programme Python envoie des commandes HTTP à Domoticz lorsque les chambres doivent commencer le chauffage prêt à une réservation ou pour transformer le chauffage sous la forme d'une réservation.
Autoriser l'accès internet externe à domobez, etc. Nous utilisons freedns.afraid.org Pour pouvoir accéder à la pi sur xxx.xxx.org.
Domoticz permet la configuration et le contrôle de tous les aspects du système et fournit tout ce qui est nécessaire pour configurer, contrôler et surveiller l'état de tous les périphériques qui incluent des TRV, des thermostats muraux et des commutateurs pour contrôler les échangeurs de chaleur entraînés par ventilateur dans le hall principal et la chaudière .
Voici un tableau de bord de certaines valeurs cruciales pour le développeur / installateur:
Figure 2: Interface logicielle Domoticz.
Il permet également d'afficher un plan d'étage avec autant de détails clés que vous pourriez le souhaiter. Encore une fois, nous utilisons cela pour une vision détaillée de ce qui se passe si nous en avons besoin, ce qui a été très utile lors du développement du programme Python.
figure 3: Plan d'étage Domoticz.
Sur le plan d'étage, nous montrons chaque appareil. Si nous pouvions changer l'image utilisée pour les thermostats muraux Danfoss, il les distinguerait des TVV de POPP et que le diagramme de statut serait beaucoup plus clair; Encore un autre article sur une liste sans fin de choses à faire. Au moins, il y avait une bonne icône d'un grand ventilateur rouge disponible pour les échangeurs de chaleur et le feu de joie pour la chaudière. Les articles avec un statut ON / OFF Tournez le monochrome pour indiquer qu'ils sont désactivés.
Figure 4: Graphique de chauffage Domoticz.
Domoticz est également très utile pour évaluer le taux de chauffage de chaque pièce, ce qui est des données vitales pour pouvoir calculer le temps pour commencer à chauffer la pièce. Certaines chambres sont assez grandes et prennent un peu de temps pour aller à la température. Bien entendu, une étape suivante pour le programme Python est d'enregistrer le taux de chauffage pour lui-même afin qu'il puisse apprendre comment cela varie en fonction de la température de départ, mais c'est pour une itération future.
En fin de compte, nous allons probablement utiliser Domoticz pour montrer la température et les points de jeu des thermostats muraux Danfoss dans les quatre pièces principales et des TRV de POPP dans d'autres chambres moins importantes, car elles sont installées, mais Domoticz est une merveilleuse, tout en voyons tout Faites tout outil pour vous asseoir au milieu du système et il s'est avéré très fiable. Je n'ai pas abordé la plupart de ses capacités ici, mais il y a beaucoup de systèmes similaires là-bas.
De plus, très utilement, Domoticz permet d'accéder au niveau inférieur de la communication Z-Wave, dans ce cas, OpenZwave, où vous pouvez accéder à tous les Nitty Gritty pour chaque appareil.
Figure 5: Contrôle du périphérique openwave.
Ici, vous pouvez voir que nous avons défini la température maximale que les utilisateurs peuvent demander de limiter 22 ° C pour feuilleter des utilisateurs impatients qui croient que la température plus élevée que vous demandez, plus la pièce sera réchauffée. Je suppose que cela vient de millénaires de bois brûlant; Plus vous mettez le plus, plus il sera chaud et il faudra au moins une génération pour éliminer ce trait de notre population.
Interface Web simple
Cependant, tandis que Domoticz offre tout ce que l'on pourrait souhaiter en tant que développeur, nous avons senti que nous avions besoin d'une interface simple et ultra-claire qui montre:
- L'heure actuelle
- Les chambres
- À qui ils sont occupés, si quelqu'un
- Les temps d'occupation pour cet utilisateur dans cette pièce
- Réservations à venir
- La température réelle de chaque pièce
- La température demandée pour chaque chambre
- État de la batterie
- Si la chaudière est allumée ou éteinte
Ce sera l'interface de surveillance la plus facile pour notre groupe d'administrateurs de volontaires.
Figure 6: Principale interface de chauffage Web.
Si l'administrateur ressentirait la nécessité de modifier la température demandée dans une pièce, en cliquant sur la température demandée, permet une entrée d'une nouvelle valeur:
Figure 7: Interface Web de radiateur individuelle.
Si la température réelle est représentée en rouge, elle est toujours inférieure à la température demandée; S'il est vert, la température a été atteinte. Dans le dessus principal ci-dessus, vous pouvez voir que la salle principale est toujours allumée, d'arrivée théoriquement à 21 ° C au moment de la rencontre WI, une heure et des trois quarts plus tard à 19h00. Le foyer, une zone communale du bâtiment a déjà atteint la température car elle était utilisée plus tôt dans la journée pour le café. La page est construite en angularjs et exécute à l'aide d'aliments JSON et de demandes HTTP.
Sommaire
Ainsi, après avoir envisagé chaque système disponible, des systèmes de contrôle TRV désagréables qui sont malheureusement dépourvus de toute capacité à ingérer des données provenant d'autres systèmes, passant aux TRV optionnelles contrôlées par plusieurs Pizeros, nous avons décidé d'aller avec z- Vague et un PI de framboise centrale. Jusqu'à présent, cela semble avoir été une bonne décision, notamment le soutien de Vesternet Pour les périphériques Z-Wave a été (et reste) en circulation.
Nous avons construit le système et ça marche. Les groupes utilisant l'Institut s'étaient s'exclamés à trouver tout ce qui est chaud pour eux, même la première chose du matin. Nous avons un simple système de surveillance et de contrôle en place et il emaillant des personnes lorsque quelque chose ne va pas ou que les piles sont faibles. Ne plus jamais, le chauffage ne doit plus être laissé dans une pièce pendant trois jours avant que quelqu'un le découvre.
Dans une période de 5 ans, ces choses seront la norme mais j'encouragerais les administrateurs de bâtiments publics plus âgés avec des systèmes de chauffage simples à adopter l'idée que ces systèmes peuvent être améliorés pour être plus intelligents avec une facilité remarquable et pratiquement aucune perturbation.
Vesternet Études de cas
Lire toutes nos études de cas d'utilisateur réels Ici
