Je pense que chaque personne moderne s'est au moins une fois demandé: combien pouvez-vous payer pour de telles factures de déchets pour un appartement commun?! Me voici - pas d'exception. Lumière, gaz, chauffage, eau, location, ascenseur, élimination des déchets solides, etc. etc.
L'une des raisons (loin d'être la dernière) lors de la création de l'application BARY était la possibilité de collecter des statistiques, d'analyser et de réduire la consommation d'énergie. L'Europe est depuis longtemps passée dans un régime d'économie totale, je pense que ce sort ne nous contournera pas. Par conséquent, il ne sera certainement pas superflu de s'y préparer à l'avance.
Je propose d'examiner comment il s'est avéré d'optimiser les coûts énergétiques avec BARY: Smart Home.
Mise en route: climatisation et chauffage par le sol
La première optimisation des coûts énergétiques a été de mettre de l'ordre dans l'utilisation du chauffage par le sol et de la climatisation. Même sans analyse détaillée, il était clair qu'ils consomment beaucoup.
Aujourd'hui, seuls les paresseux n'ont pas écrit sur la prévention des infections virales. Mais, néanmoins, la répétition est la mère de l'apprentissage. La clé d'un climat antiviral sain dans un appartement est une température de 18 à 24 ° C, une humidité de 40 à 60%, ainsi qu'une ventilation régulière.
Mon climatiseur ne s'est pratiquement pas éteint en été. En hiver, la même chose s'est produite avec le chauffage par le sol. Pendant l'absence des propriétaires dans la maison, la climatisation n'était éteinte qu'occasionnellement (je ne voulais pas retourner dans la pièce étouffante), et les sols chauds jamais. Les factures pour tout cela étaient simplement cosmiques et la température était loin d'être idéale. Il était en quelque sorte impossible de tout éteindre manuellement avant de partir: il n'y avait pas de temps, alors c'était simplement oublié.
La plupart des climatiseurs domestiques n'ont pas de capteurs de température de l'air à distance (je n'en ai qu'un), c.-à-d. ils ne fournissent pas avec précision un régime de température donné. Mais ils peuvent être activés par n'importe quel capteur externe lorsque le seuil de température supérieur est atteint et désactivés - lorsque le seuil inférieur est atteint. C'était ma première automatisation.
En fait, cela ressemble à ceci: le seuil inférieur est fixé à 24,0 ° C et le supérieur est à 24,5 ° C. Dès que la température dans l'appartement dépasse 24,5 ° C, le climatiseur se met en marche et fonctionne jusqu'à ce que la température descende en dessous de 24,0 ° C. Pour empêcher le climatiseur de s'allumer et de s'éteindre toutes les minutes, une condition est définie pour le temps minimum de travail et de repos. Je l'ai depuis 10 minutes. J'ai choisi le sens empiriquement. Dans la pratique, cependant, la température était toujours dans la plage spécifiée.
En BARY, cela ressemble à ceci:
Fig. La règle pour allumer le climatiseur
Je pense qu'il vaut la peine de s'attarder plus en détail sur ce que fait la règle montrée dans l'exemple:
- L'état du climatiseur n'a pas changé au cours des 10 dernières minutes;
- Le mode de sécurité est désactivé;
- Le climatiseur est éteint;
- Le mode veille est désactivé (une règle différente est utilisée en mode nuit);
- , ( , . , );
- ( , .. , );
- ( , ).
Depuis ce moment, la consommation d'électricité du climatiseur a diminué plusieurs fois. Afin que le climatiseur ne fonctionne pas au ralenti lorsque les propriétaires étaient absents, un bouton virtuel a été créé en BARY, dont l'état était présent dans l'automatisation du climatiseur («Sécurité» de l'exemple ci-dessus). Le même bouton virtuel était pour le mode nuit ("Sleep" de l'exemple ci-dessus), qui a également été pris en compte dans une règle d'automatisation distincte et a allumé le climatiseur dans le mode le plus silencieux. Au départ, ces boutons devaient être activés manuellement.
La solution d'automatisation a été trouvée sous la forme de l'écosystème Apple. Un ensemble de mes appareils avec Homekit a été mis en œuvre et une Apple TV a été achetée. Avec son aide, vous pouvez implémenter le travail des règles d'automatisation dans Homekit (vous pouvez également utiliser un iPad, mais je n'en avais pas à ce moment-là). Dans Homekit lui-même, des règles sont créées: la dernière personne quitte la maison; la première personne rentre à la maison. Les boutons virtuels dans BARY étaient attachés à ces règles.
Figure. Règles d'armement / désarmement automatique
Au début, j'ai même tenu des statistiques, qui affichaient le nombre de minutes travaillées par le climatiseur par heure. Malheureusement, les statistiques ont déjà été perdues, mais la durée de fonctionnement du climatiseur a été réduite de près des ⅔ du chiffre initial.
Identification des principaux consommateurs d'électricité
Principales méthodes d'analyse des consommateurs
Afin de commencer à optimiser les coûts, il est nécessaire de comprendre où les feuilles sont utilisées pour la plupart de l'électricité.
Ici, je pense, il peut y avoir différentes approches:
- Nous utilisons des modules spéciaux - des relais. En plus de leur fonction principale marche / arrêt, ils gardent une trace de l'énergie consommée par les appareils qui leur sont connectés;
- Nous utilisons des compteurs spéciaux utilisant des transformateurs de courant;
- Nous mesurons nous-mêmes la consommation électrique (par exemple, à l'aide d'un wattmètre) et indiquons la valeur moyenne en BARY (cette méthode est totalement inexacte, mais il sera possible de prendre en compte les lectures indicatives).
Pour tous les appareils, à l'exception du chauffage par le sol, j'ai installé: des prises aériennes de Blitzwolf, des modules dans les prises Shelly 1pm / Aqara Relay Module / Fibaro Double Switch 2. Peut-être qu'il y avait autre chose, je ne me souviens plus maintenant.
Pour le chauffage par le sol, j'ai pris des relevés en fonction de l'état de leur travail et des taux de consommation moyens (juste la troisième méthode, pas très précise).
Il existe un champ spécial dans les paramètres de l'appareil pour spécifier la consommation d'énergie (puissance du consommateur):
Fig. Réglage des paramètres de consommation électrique de l'appareil
La consommation électrique totale a été prise à partir du compteur d'entrée à l'aide de la carte Wemos D1 et d'un schéma simple:
Le code source de cette esquisse
#include <Wire.h>
#include <EEPROM.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ArduinoJson.h>
#define WIFI_SSID "****"
#define WIFI_PASS "****"
#define API_URL "http://192.168.1.33/api/post-data"
volatile unsigned int state = 0;
volatile unsigned int kWh = 0;
volatile unsigned int blinked = 0;
int impulse = 3200;
int eeAddress = 0;
unsigned int lastMillis = 0;
int counter = 0;
int blinkMin = 10;
int timeout = 15000;
int PIN = D8;
void setup()
{
state = impulse;
EEPROM.begin(512);
counter = EEPROM.read(eeAddress);
EEPROM.write(eeAddress, counter + 1);
EEPROM.commit();
pinMode(PIN, INPUT_PULLUP);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN), blink, RISING);
Serial.begin(115200);
Serial.println(F(" "));
connectWiFi();
}
void connectWiFi()
{
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.println("WiFi: Waiting for connection");
}
Serial.println("WiFi: connected");
}
float roundEx(float value, int digits)
{
int newValue = value * pow(10, digits);
return (float) newValue / pow(10, digits);
}
void loop()
{
if (blinked >= blinkMin && millis() - lastMillis > timeout) {
float divider = (float) impulse * (millis() - lastMillis) / 1000 / 3600;
float power = blinked / divider;
float kWhFloat = kWh + (float) (impulse - state) / impulse;
Serial.print(F("sec="));
Serial.print(millis() / 1000);
Serial.print(F("; time="));
Serial.print((millis() - lastMillis) / 1000);
Serial.print(F("; blinkMin="));
Serial.print(blinked);
Serial.print(F("; state="));
Serial.print(state);
Serial.print(F("; kWh="));
Serial.print(kWhFloat, 3);
Serial.print(F("; power="));
Serial.print(power, 3);
Serial.println(F(" "));
blinked = 0;
lastMillis = millis();
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
StaticJsonBuffer<300> JSONbuffer;
JsonObject& JSONencoder = JSONbuffer.createObject();
JSONencoder["device"] = "main_counter";
JSONencoder["function"] = "counter";
JSONencoder["counter"] = counter;
JSONencoder["power"] = power;
JSONencoder["usage"] = kWhFloat;
char JSONmessageBuffer[300];
JSONencoder.prettyPrintTo(JSONmessageBuffer, sizeof(JSONmessageBuffer));
Serial.println(JSONmessageBuffer);
HTTPClient http;
http.begin(API_URL);
http.addHeader("Content-Type", "application/json");
int httpCode = http.POST(JSONmessageBuffer);
String payload = http.getString();
Serial.print(httpCode);
Serial.print(" ");
Serial.println(payload);
http.end();
} else {
connectWiFi();
}
}
}
void blink()
{
detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN));
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN), lowInterrupt, FALLING);
state--;
if (state == 0 || state > impulse) {
kWh++;
state = impulse;
}
blinked++;
}
void lowInterrupt(){
detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN));
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN), blink, RISING);
}
Tout compteur électrique a une sortie d'impulsion, qui est dupliquée par une LED. Lorsque la LED clignote, l'impulsion est passée. Si vous connectez un appareil, tel qu'un Arduino, à la sortie d'impulsion, vous pouvez compter le nombre d'impulsions. Le croquis fait une requête POST avec les lectures actuelles en BARY toutes les 15 secondes (mais pas plus souvent qu'il capte un nombre suffisant d'impulsions) (je ne me souviens pas pourquoi l'appareil lui-même grimpe sur le serveur, et non l'inverse, à ce moment-là, cela semblait pratique) ... Les impulsions sont lues lors des interruptions et l'étrange schéma d'attachement / détachement est implémenté pour supprimer le rebond de contact. Il n'y a pas eu de faux positifs.
Identification et analyse d'autres consommateurs électriques
Si un compteur principal est utilisé dans le système, les consommateurs d'électricité qui ne disposent pas de compteurs seront affichés dans les statistiques comme étant inconnus:
Fig. Statistiques de consommation d'énergie peu détaillées
Après avoir identifié les principaux consommateurs évidents et joué suffisamment avec les croquis de homebrew, je me suis rendu compte qu'il y avait trop de consommateurs dans la classification «Inconnu». Il a été décidé de tirer de l'artillerie lourde: le compteur multicanal WB-MAP12H . Il a permis d'identifier les lignes les plus «voraces» et de différencier encore plus la consommation d'énergie.
La plupart des dépenses ont été allouées à la climatisation (en été), au chauffage par le sol (en hiver), à une pause (en hiver), à l'ordinateur et au multimédia. Et oui, la bouilloire, qui fonctionne toujours si bruyamment et bouffée, s'est avérée être presque le consommateur le plus courant.
Les statistiques de consommation d'électricité par catégorie en BARY peuvent être consultées dans l'
onglet «Evénements» - «Statistiques» . Statistiques plus détaillées sur la consommation d'énergie.
Très pratique: lorsque la consommation de l'une des catégories dépasse la moyenne, la catégorie est surlignée en rouge. Comme «Climatisation» dans l'image ci-dessus. Par la plénitude de cette ligne, on peut juger de la valeur de l'excédent en pourcentage de la moyenne.
Vous pouvez également voir en quoi sont composées les statistiques pour une catégorie particulière:
Fig. Statistiques détaillées par appareil
Comment éviter la duplication des données
Si vous utilisez un ensemble d'appareils pour analyser la consommation d'électricité - un compteur dans une prise + un compteur total par ligne - les relevés seront dupliqués. BARY vous permet de créer une hiérarchie parent-enfant. Il est implémenté de la manière suivante: pour les appareils eux-mêmes, nous définissons la catégorie de consommation et le compteur supérieur (voir la figure «Réglage des paramètres de consommation d'énergie de l'appareil»).
Un compteur de niveau supérieur est nécessaire si un compteur compte la ligne entière et le second compte une prise spécifique. Lors de la visualisation des statistiques, les lectures de cette prise seront soustraites des lectures du compteur supérieur, et les données ne seront pas dupliquées. Si nous prenons des lectures du compteur en amont et des points spécifiques, alors une partie des coûts (coûts des consommateurs électriques qui appartiennent aux lignes du compteur en amont, mais qui ne sont pas accrochés aux prises avec un compteur dédié) sera affiché comme inconnu dans les statistiques. (Voir fig. "Statistiques peu détaillées de la consommation d'énergie")
L'imbrication elle-même n'est en aucune façon limitée. Par exemple, j'utilise un schéma de jusqu'à 4 pièces jointes.
Et maintenant, qu'est-ce que je peux faire?
Disons que nous en avons fini avec l'inconnu, comment pouvons-nous commencer à épargner maintenant? Bien entendu, chaque maison intelligente aura ses propres spécificités. Mais voici quelques directives générales de travail.
Scénarios de départ / retour à la maison
Je recommande fortement de mettre en place un scénario de départ! Cela semble banal, mais cela fonctionne très bien. Nous incluons dans ce scénario la désactivation de tout ce qui est possible. Le script de retour à la maison, en conséquence, remet tout en mode de fonctionnement.
Figure. Liste des appareils à éteindre lorsque vous quittez la maison
Scénario de bonne nuit
Vous êtes-vous déjà demandé combien consommait un appareil en veille? Vous venez de brancher sur une prise? Moi, oui. Pour conduire, donc pour conduire =)
Par exemple, un climatiseur, simplement laissé dans la prise, consomme 1,4 W * h. Il s'avère 1,4 W * h * 24 heures * 30 jours = 1 KW * h par mois, et ne fonctionne pas pendant au moins six mois.
Bien sûr, le chiffre est petit. Mais l'optimisation des coûts avec le système Smart Home ne nous coûte rien. Et il peut y avoir plus d'un et pas cinq de ces dispositifs «d'attente» dans la maison. Téléviseurs, consoles de jeux, ordinateurs et autres appareils. Plus il y a d'appareils, plus il y a de consommation.
Figure. Liste des appareils à déconnecter en mode veille
Régime de température
Nous réglons le régime de température du chauffage par le sol au minimum autorisé. Par exemple, dans la salle de bain, la température est réglée à 26 ° C, c'est une température parfaitement acceptable et peu d'énergie est dépensée sur ce mode. Si l'humidité est dépassée (quelqu'un prend une douche), on augmente la température (pendant la douche, les sols ont généralement le temps de se réchauffer de 2 à 3 degrés).
Dans d'autres pièces, on procède à l'arrêt automatique du plancher chauffant à l'aide d'un détecteur de mouvement (pourquoi chauffer les planchers s'il n'y a personne dans la pièce?).
Si des radiateurs électriques séparés sont utilisés, nous lions également leur fonctionnement au capteur de température (comme avec un climatiseur). Si un reniflard de type «Tion» est utilisé, alors en été, nous essayons de laisser le moins d'air possible dans la pièce (il fait chaud et c'est un travail supplémentaire pour le climatiseur), en hiver - la même chose avec l'air froid (le reniflard lui-même le chauffe).
Que la lumière soit! Mais seulement pour affaires
Si l'éclairage des salles de bain, vestiaires, débarras et autres pièces similaires est toujours allumé et éteint manuellement, nous le lions à un capteur de mouvement. De cette façon, vous n'oublierez jamais d'éteindre les lumières! Eh bien, vous n'aurez pas besoin de chercher un interrupteur dans la cuisine à côté du réfrigérateur de minuit dans le noir. De plus, ce n'est pas difficile à faire - Ali a un tas de commutateurs qui fonctionnent sur Wi-Fi / Zigbee / 433 MHz, y compris ceux sans ligne zéro.
Si vous utilisez encore des lampes à incandescence, des halogènes et d'autres sources lumineuses gloutonnes, sachez:
Le 23 novembre 2009, la loi fédérale n ° 261-FZ sur les économies d'énergie a été publiée, qui prévoyait que les lampes à incandescence d'une puissance de 100 watts ou plus seraient interdites de production et de vente à partir du 1er janvier 2011, d'une capacité de 75 watts ou plus seront annulées à partir du 1er janvier 2013.
Il est temps de penser à passer à des modèles plus économiques - LED et économes en énergie.
Avec le même flux lumineux de 1200 lm, une lampe à incandescence consomme 100 W, fluorescente / économe en énergie - 25-30 W, et LED - environ 10 W. De plus, la durée de vie des ampoules LED et à économie d'énergie est beaucoup plus longue que celle d'une lampe à incandescence.
Nous avons récemment eu un boîtier d'automatisation qui utilisait des ampoules à incandescence de style Edison. Plus de 40 lampes de 60 W chacune. Après avoir pris des statistiques sur la consommation d'énergie pendant un mois, nous avons constaté sans surprise que plus d'un tiers de la facture d'électricité tombait sur ces lampes. Toutes les lampes ont été immédiatement remplacées par des lampes similaires, mais à LED. Ils ont payé très rapidement.
Épilogue
Depuis 5 ans de travail sur votre maison intelligente, de nombreux scénarios et automatismes se sont améliorés et ont subi des changements importants. L'économie d'énergie est devenue une habitude agréable. Maintenant, il est difficile d'imaginer que le chauffage par le sol est frit du matin au soir et que le climatiseur bourdonne constamment. Le temps dans la maison est confortable et les paiements pour la lumière sont agréables à l'œil et au portefeuille. BARY sur ses gardes pour économiser des ressources!
J'espère que vous avez trouvé ce matériel utile. Si vous avez vos propres exemples d'optimisation des coûts d'électricité, partagez dans les commentaires ce que vous avez automatisé et comment. Et rejoignez également notre groupe en VK et télégrammes !