Автоматизация отопления в умном доме: электрическая термоголовка, Mi Home, Home Assistant, термостат
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.
Содержание
- 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
На что способны умные терморегуляторы для дома
Регуляторы температуры батарей отопления становятся умнее: уже сейчас ими можно управлять с помощью смартфона и голосом. Мы расскажем о трех типах таких терморегуляторов
Умные термостаты для батарей отопления повышают комфорт и могут даже экономить деньги. Мы расскажем вам о недорогих терморегуляторах, которые настраиваются классическим образом или благодаря Bluetooth- и WLAN-модулям достаточно просто могут управляться через смартфон и даже интегрироваться в систему Smart Home. Некоторыми термостатами можно управлять еще и с помощью голосовых команд — через Amazon Echo (Alexa) и Google Home (Assistant).
Управлять отоплением через смартфон — это просто, так как современные термостаты для батарей отопления не только быстро устанавливаются, но и обслуживаются с помощью приложений, и автоматизируются. Мы представим вашему вниманию подходящие регуляторы тепла — от простых устройств начального уровня дешевле 1000 рублей, до продвинутых интегрируемых в систему Smart Home приборов. Некоторые из термостатов управляются даже голосовыми командами, например, через Amazon Echo и Google Home.
Классика: программируемые термостаты для батарей отопления
Классикой среди умных термостатов для батарей отопления является простой программируемый регулятор, который по цене уже от 10 евро (от 700 рублей) можно найти в интернет магазинах (ebay, aliexpress, amazon).
В таких термостатах, как и в других представленных здесь моделях, для установки обычно используются стандартные батарейки, которые в зависимости от режима эксплуатации и потребления прибором держатся примерно от 6 месяцев до 2 лет. Термостаты подключаются к батареям отопления вместо обычных регуляторов, подходящие адаптеры для различных резьбовых соединений часто идут в комплекте с устройством. Альтернативно есть модели, которые не заменяют обычный регулятор, а устанавливаются «поверх него». Однако, из-за этого страдает внешний вид системы отопления.
Недостатком недорогих программируемых термостатов для батарей отопления является процесс настройки: вы должны запрограммировать устройство на каждый день, установив на различные часы дня свои параметры температуры — из-за маленьких кнопок и отчасти запутанного меню это доставляет сомнительное удовольствие, особенно если надо будет запрограммировать несколько таких устройств. Неудобство можно испытать и при замене батареек, так как некоторые модели при этом теряют все настроенные параметры, и вы должны начинать программирование с самого начала.
Типичным представителем таких регуляторов является термостат для батарей отопления eQ-3 Model N, который стоит более 1000 рублей.
Программируемый термостат для батарей отопления
Плюсы
Минусы
- Непонятная настройка
- Нет дистанционного управления через телефон
- Замена батареек в некоторых случаях может привести к сбросу настроек
- Придется ждать заказ из-за рубежа
Умный начальный уровень: регулятор с Bluetooth-поддержкой
Визуально и функционально многие термостаты для батарей отопления с Bluetooth-модулем от классических программируемых регуляторов не отличаются, но настройка здесь осуществляется, разумеется, комфортнее: умный регулятор управляется просто через приложение. Таким образом, вы можете быстро настроить различные отопительные «фазы» — и даже замена батареек не окажет на работу такого регулятора никакого влияния, так как все параметры будут сохранены в приложении, то есть на вашем смартфоне.
Еще одним преимуществом таких устройств является возможность быстро менять температуру вручную или менять настройки через телефон без необходимости бежать при этом к термостату. Разумеется, такие регуляторы стоят немного дороже, чем классические. Например, тот же eQ-3 с Bluetooth-модулем стоит вдвое дороже «глупого» собрата. Тем не менее, подобные термостаты все еще дешевле, чем полный набор для системы Smart Home.
Плюсы
- Относительно недорого
- Возможно управление через смартфон
Минусы
- Bluetooth имеет ограниченный радиус действия
- Нет возможности управления через интернет
- Зачастую нет совместимости с системами Smart Home
Термостаты для батарей отопления с функциональными возможностями Smart Home
Королевский класс — это Smart Home: такие термостаты для батарей отопления можно контролировать и регулировать дистанционно. Кроме того, появляется возможность комбинировать регуляторы с другими устройствами системы. Например, связанный с термостатом контактный датчик на окне обеспечит автоматическое выключение отопления, как только вы откроете окно. Некоторые Smart-Home-системы могут по смартфону узнавать о приближении пользователя и автоматически запускать определенные программы, когда хозяин возвращается домой.
Таким образом, системы Smart Home — это самые интеллектуальные из представленных здесь решений. Типичный стартовый комплект, как правило, по цене начинается от 10 000 рублей и помимо главного блока управления для доступа к системе содержит один-два термостата для батарей отопления, а также сенсоры открывания окна и/или двери и датчик движения или радиоуправляемую розетку. Помимо высокой стоимости у таких решений есть еще один недостаток: в настоящее время существует огромное количество разных систем, которые борются за расположение клиентов. К числу известных производителей относятся Devolo, eQ3 (например, Homematic IP), а также Bosch, Gigaset и многие другие. Сюда можно добавить и стартапы. Даже у Google есть Smart Home-линейка Nest и Apple в лице HomeKit предлагает соответствующую платформу. Управление этими системами хотя в деталях и отличается друг от друга, но в целом все названные производители предлагают системы, очень дружественные к начинающим пользователям и совместимые со смартфоном. Таким образом, с ними должен справиться любой новичок в этом деле.
Каждая из этих систем, разумеется, имеет свои преимущества и недостатки, которые обращают на себя внимание, например, объемами функциональных возможностей. Вообще говоря, мы рекомендуем вам делать выбор в пользу максимально гибких решений, предлагающих максимально широкий ассортимент продуктов и поддерживающих несколько видов беспроводной связи.
Терморегулятор SALUS xT500 — беспроводной программируемый электронный терморегулятор с сенсорным управлением в комплекте с исполнительным устройством
Плюсы
- Полноценная интеграция в систему Smart Home
- Управление через интернет
- Возможны многочисленные комбинации с датчиками на окнах и выключателями
Минусы
Управляем отоплением через голосовые команды
В идеальном случае пользователь не должен вмешиваться в работу системы Smart Home, так как она регулируется автоматически и реагирует на жителей дома. Однако на практике без ручного доступа дела практически не идут, и поэтому смартфон в большинстве случаев выступает в роли идеального пульта дистанционного управления. Но лучше будет сказать — выступал. Все потому, что гораздо проще и удобнее все это теперь делают голосовые помощники, например, Amazon Alexa (Amazon Echo/Echo Dot) или Google Assistant (Google Home/Google Home Mini). Достаточно произнести команду «Alexa, отрегулируй отопление на 21 градус» или «Окей, Гугл, включи свет в гостиной», и соответствующее действие тут же будет выполнено. Поначалу это звучит больше похожим на забаву, но кто однажды использовал голосовое управление на протяжении длительного времени, тот отказываться от него уже не хочет.
Блок управления умным домом — Amazon Echo
Помимо голосового управления есть еще одно очевидное, дополнительное преимущество: умные колонки от Amazon и Google позволяют объединить разные продукты различных производителей. Таким образом, больше не имеет значения, какие компоненты вы используете — все устройства будут одинаково реагировать на ваши голосовые команды, если, разумеется, они вообще поддерживают голосовое управление.