Отопление в частном доме.

01 октября 2019, 12:38

Статья о том, как можно сделать обычное отопление в частном доме «Умным», с пробросом в Homekit и Google Home. 

Дом отапливается газовым котлом Viessmann, на первом этаже теплый пол, на втором - радиаторы.  Дом из газобетона, утеплен пенопластом 100мм. Находится на юге Одесской области. Зима у нас мягкая и сильно топить не приходится.  

Первым делом расскажу о необходимом оборудовании:

Котел управляется умной розеткой Xiaomi mi smart power plug Wi-Fi по следующей схеме:

  • Розетка управляет реле на 220 вольт;
  • реле замыкает контакты на котле, имитируя внешний термостат.

1600x_image.png?1569784121

Управление теплым полом на первом этаже происходит за счет включения и выключения циркуляционного насоса на его коллекторе. При остановке насоса и работающем котле, происходит перегрев термо-головки на коллекторе теплого пола и она перекрывает подачу теплоносителя. Управлять полом отдельно по зонам в моем доме нет необходимости, так как это кухня студия и санузел. Управляется насос также с помощью Xiaomi mi smart power plug Wi-Fi.

1600x_image.png?1569784122

На втором этаже установлены радиаторы. Изначально на них стояли механические термоголовки, поэтому, чтобы управлять отоплением с помощью умного дома, вместо них были установлены сервоприводы.

При выборе сервопривода необходимо обратить внимание на соединение его с клапаном на радиаторе, рабочее напряжение, и нормальное состояние. У меня на радиаторах резьба под термоголовку была 28*1.5 а все сервоприводы, которые продавались на Aliexpress, были под резьбу 30*1.5. Поэтому я выбрал вот такой привод на 220в нормально закрытый, а управлять ими решил с помощью двух-клавишных выключателей Aqara. Причем поначалу я поставил выключатели без 0, а потом поменял на выключатели с 0. И несмотря на то, что потребление сервопривода составляет около 2Вт, а заявленная минимальная мощность, с которой работает безнулевая Aqara, начинается от 3Вт - обе версии работали нормально.

Местом установки выключателей был выбран гардероб, куда еще на стадии ремонта я вывел кабели от каждого места установки радиатора.

Для контроля температуры в каждой комнате стоит датчик температуры Xiaomi или Aqara.

1600x_image.png?1569784120

Механическая термо-головка

1600x_image.png?1569784120

Сервопривод (на фото 24в, у меня на 220в)

1600x_image.png?1569784121

Выключатель Aqara

Теперь о программной части.

Центром «Умного дома» у меня является Home-Assistant (Hassio, работающий на RPi3b). Это не идеальная система, и у меня иногда дохнут карты SD (раза 3 за 2 года). Но всегда есть запасная карта и бекап системы. Для меня плюсом данной системы стало то, что я с легкостью смог реализовать все свои хотелки. 

Описывать как добавить устройства Xiaomi в Home Assistant я не буду, это подробно описано в статьях Александр Жабунин (OXOTH1K) про Home Assistant. Я расскажу, как добавить термостат и настроить сценарии. 

Первым делом нам необходимо создать виртуальные термостаты. В Home-Assistant есть компонент Generic Thermostat. Для того, чтобы добавить его в Home-Assistant, необходимо вставить следующее в свой файл конфигурации:

# Full example configuration.yaml entry
climate:
  - platform: generic_thermostat
    name: Bedroom
    heater: switch.bedroom_heater
    target_sensor: sensor.bedroom_temperature
    min_temp: 16
    max_temp: 28
    ac_mode: false
    target_temp: 20
    cold_tolerance: 0.3
    hot_tolerance: 0.5
    min_cycle_duration:
      seconds: 5
    keep_alive:
      minutes: 3
    initial_hvac_mode: "off"
    away_temp: 16
    precision: 0.1

Где:

  • heater: – это устройство, которое включает/выключает отопительный прибор, в моем случае, это клавиша выключателя, или розетка насоса теплого пола.
  • target_sensor: – это датчик температуры, по которому будем управлять отоплением.
  • min_temp: / max_temp: - это минимальная и максимальная температуры на нашем терморегуляторе.
  • ac_mode:  false – при таком параметре наш термостат работает как обогреватель, то есть при понижении температуры включается, а если температура превысит установленную - выключится.
    Если поставить true – тогда наш термостат работает в режиме кондиционера и логика работает наоборот. Температура выше заданной – включаемся, ниже – выключаемся. 
  • target_temp: – это температура, которая будет устанавливаться по умолчанию после перезагрузки Home-Assistant.     
  • cold_tolerance: /  hot_tolerance: это значение гистерезиса для термостата. То есть, при значении cold_tolerance: 0.3 и hot_tolerance: 0.5 и заданной температуре 22 градуса, термостат нагревая отключится при превышении температуры 22.5 градуса, и будет выключен, пока температура не опустится ниже 21.7 градуса (22-0.3). 
  • keep_alive: - этот параметр указывает на время цикла повторной отправки команды на включение/отключение исполнительного устройства. То есть, если выключить выключатель/розетку клавишей или вдруг по какой-то причине выключатель не включился с первого раза, компонент будет включать устройство каждые 3 мин. Таким образом нивелируются временные потери связи или случайные отключения устройств.     
  • min_cycle_duration: - этим параметром мы устанавливаем минимальное время, в котором обогреватель должен находиться в положении вкл или выкл. 
  •  initial_hvac_mode: - этот параметр отвечает за состояние термостата после перезагрузки системы. Допустимые параметры off, heat или cool. 
  • away_temp: - если добавить этот параметр, то у термостата появится режим away (не дома), где будет выставлена заданная температура.
  • precision: - этот параметр определяет шаг в градусах изменения задаваемой температуры. Допустимые значения 0.1,0.5 и 1.0. В конфиг необходимо добавить термостаты для каждой комнаты и для теплого пола. Выглядеть они будут так:      
1600x_image.png?1569784121

Далее необходимо создать автоматизации в Home Assistant, которые, при необходимости, включают и выключают котел.

Суть автоматизации включения в следующем - при включении какого-либо термостата на обогрев - включается котел. Выключения - при выключении какого либо из термостатов проверяется, выключены ли все термостаты, и если да - то выключаем котел.

Автоматизация на ВКЛючение котла

Автоматизация на ВЫКЛючение котла

Далее необходимо создать расписание работы нашего отопления. 

У меня в доме все просто:

20:00 - отопление на втором этаже выставляется на 22° (включается котел и радиаторы).

22:00 – в ванной на втором этаже устанавливается температура 20° (выключается радиатор в ванной, температура до утра не опускается ниже 20°).

06:00 - в ванной на втором этаже устанавливается температура 22° и первый этаж с теплым полом устанавливается на 22°.

07:00 – отопление на втором этаже устанавливается на 20° (отключаются все радиаторы).

10:00 – устанавливается температура 20° на первом этаже - тёплый пол (отключается все отопление и котел). При такой схеме, только при сильных морозах приходится включать на постоянно теплый пол днем.

Так как все устройства Home Assistant без проблем пробрасываются в HomeKit и Google Home, то термостатами можно управлять с помощью Siri и Google Assistant. 

1600x_image.png?1569784123

Термостат в приложении ДОМ

1600x_image.png?1569784123

Термостат в Google Home

Такая реализация отопления позволила получить комфорт и неплохую экономию. Рядом находятся 4 одинаковых дома, с одинаковыми котлами, по газовым счетчикам соседи потребляют от 50 до 100% газа больше за отопительный сезон, что эквивалентно 100-200$ в сезон.  


Все новости мира умных домов - t.me/SprutAI_News или Instagram
Остались вопросы? Мы в Telegram - @Soprut

Хочешь умный дом но нет времени разбираться?
Посмотри примеры работ и выбери себе интегратора.
  1. Вячеслав Фетисов (Ziracul)
    Вячеслав Фетисов (Ziracul) 2 месяца назад

    Отличное решение и не дорогое!спасибо автору

  2. (Brain)
    (Brain) 2 месяца назад

    Ну или можно на Sonoff Basic быстро переделать выходной каскад на "сухие контакты". Таким образом вместо 2-х элементов (розетка + реле) получаем один и дешевле выйдет.

  3. (alexkutsan)
    (alexkutsan) 2 месяца назад
    Очень полезная и актуальная статья к началу отопительного сезона. Скажите, как ваш котёл справляется с газовым напором? Я тоже живу в одесской области и поставить любой котел не могу из за низкого напора. Сам владею котлом с ручным пуском,пускаю его по 10-20 минут,и предпочитаю не выключать. От этого сумасшедший счётчик
    • Антон Фаюк (LowriderA)
      Антон Фаюк (LowriderA) отредактировано 2 месяца назад

      Котёл viessmann vitopend 100 первый. Проблем не испытываю. Прошлый сезон отработал так, что я к нему и не подходил. Автоматика сама отработала. 

  4. (Denny)
    (Denny) 2 месяца назад
    Интересно, куда идет провод от электропривода на радиаторе? Он в штробе идет в щиток или реле с контроллером спрятаны где-то за батареей? И кстати, использовать для этих целей клапан на 230 Вольт не боязно? Батарея заземлена как-то?

    • Антон Фаюк (LowriderA)
      Антон Фаюк (LowriderA) 2 месяца назад

      Провод в штробе в гардероб. Там и выключатель. Клапан можно любой, мне было проще на 230В, есть 12в и 24в и шаговые 0-10в. 
      Батарея не заземлена, клапан Итальянский сделан хорошо и герметично. 

  5. (levran)
    (levran) отредактировано 2 месяца назад

    У меня похожая система. Правда на 2м этаже пока никак температуру не регулирую. Думаю прикупить моторчик с лапкой, просто перекрывать контур.

    А пониженную температуру днем и ночью, мне кажется, лучше по наличию/отсутствию людей. У меня если кто то дома - 21/19 (день/ночь), все ушли на работу в школу - 16 градусов. 

    под котлом временно такое безобразие :)

    1000x_image.png?1569984452
    • Антон Фаюк (LowriderA)
      Антон Фаюк (LowriderA) 2 месяца назад

      Как показала практика температура за день не падает ниже 20. Когда уехали на отдых на 12 дней, выставил на 16. Температура опустилась до 16.2( при -5-7 на улице).  Отопление и не включалось. Правда разгонялось до 22 часов 6. 

      • (levran)
        (levran) 2 месяца назад

        Круто, что за 12 дней при минусовой температуре так дом держит тепло.

        У меня при +10, падает к вечеру - 2.5 градуса. Правда окна на зимнем проветривании. 

  6. Сергей Бабко (Wall)
    Сергей Бабко (Wall) 2 месяца назад
    Отличная статья. 

    К сожалению у меня очень старый котел Бош(16 лет), с пропроритарным протоколом управления, поэтому сделать управление со смартфона не получится. Управление ВКЛ/ВЫКЛ не подходит, т.к. теряется весь смысл "интелектуального" управления горелкой. Поэтому управляется проводным блоком БОШ. Запрограммировано управление по времени суток -4 режима, по каждому дню недели. И да экономия очень существенная достигает 20-30% относительно аналогичной конфигурации без управления. 

    • (levran)
      (levran) 2 месяца назад

      А можете уточнить, какая именно интеллектуальность котла теряется? 

      У меня котёл Junkers 2-х летка, вреде тоже умный. Но по факту без внешнего терморегулятора, умеет только поддерживать температуру носителя на установленном уровне. Я управляю им вкл/вкл по температуре в комнате. Вроде температура не сильно скачет. Толерантность -0.2, +0.1. Включается только утром и изредка ближе к вечеру. 

      • Сергей Бабко (Wall)
        Сергей Бабко (Wall) 2 месяца назад

        Горелка с модуляцией пламени. Если без внешнего блока управления, функция не работает. При режиме ВКЛ/ВЫКЛ расход газа значительно увеличивается. 

        • (levran)
          (levran) 2 месяца назад

          Прочитал. Интересно. Но мой котёл несмотря на управление вкл/выкл явно смотрит на температуру обратки и соответственно регулирует обороты насоса и объём подаваемого газа. При включении минут 5-10 работает на минимуме, потом плавно разгоняется. Когда термостат командует выкл, по факту продолжает работать ещё минут 5.

          • Сергей Бабко (Wall)
            Сергей Бабко (Wall) 2 месяца назад

            При подключенном блоке управления, поведение горелки более сложное. Котел смотрит не на температуру обратке, а на разнице температур между подачей и обраткой. Это настраиваемый параметр, по умолчанию кажется 10 градусов. Когда есть блок,  работа если описать примитивно примерно такая- вне зависимости от выставленной температуры, включается насос, затем включается горелка которая начинает работать не линейно, котел проверяет заданную и фактическую температуру в помещении, если она ниже заданной, включает гарелку на повышение, затем на понижение, смотрит дельту подача- обратка если дельта >=10, повышает горелку, если <=10, то понижает горелку и не выключает насос, потом отключает насос и снова смотрит дельту... 

            примерно так.

            Пишу с телефона, где-то мог сбиться с алгоритма, но общая идея такая.

            При режиме вкл/выкл, как вы понимаете это работать не может.

            • (levran)
              (levran) 2 месяца назад

              А, понятно. К целевой температуре в таком случае будем подбираться с замедлением. В моем случае, резко обрубаем и по инерции идём несколько выше заданной температуры. Будет больше амплитуда колебаний температуры, чем в вашем режиме. Вроде где-то читал, что КПД газового котла выше на максимальной мощности. Но может я и не прав. 

  7. (SeriK)
    (SeriK) 2 месяца назад

    Добрый вечер! Очень интересная статья, я как раз разрабатываю подобную систему. Подскажите Вы ставили реле с задержкой включения? Так как сервоприводы открываются пару минут чтоб котел и насос не работали на сухую, на насосе точно нет задержки, или это реализовано в розетке? И еще вопрос - зачем создавать виртуальный термостат? Разве датчики Xiaomi не прокидываются в HA? Подскажите сколько у Вас радиаторов? не пойму вы отключаете все 2-х клавишным выключателем, это у Вас все радиаторы разделены на 2 контура? 

    • Антон Фаюк (LowriderA)
      Антон Фаюк (LowriderA) 2 месяца назад

      У меня 4 комнаты - 4 радиатора - 2 2х клавишных выключателя. Каждый отдельно. Сервоприводы открываются полностью за 90 сек. Думал об этим но забыл добавить паузу перед включением котла. В котле есть байпас так что не сильно плохо, темболее сам Котел стартует не мгновенно. Датчики в ХА есть. Но ведь когда все собрано в термостат можно управлять заданой температурой. 

      • (SeriK)
        (SeriK) 2 месяца назад

        а почему Вы заменили на выключатели с 0?

        "Но ведь когда все собрано в термостат можно управлять заданой температурой." - Вы имеете ввиду что проще изменять температуру на одном виртуальном термостате чем на  4х физических?

        У меня вот проблема, мне не хочется полностью перекрывать контур радиатора, потому что когда он холодный то дискомфорт чувствуется, хочется оставлять маленький проток, такая функци есть в термоголовках, но так как у меня сервоприводы в коллекторе, то не знаю как связать датчик температуры в комнате и термоголовку в коллекторе. Читал есть сервоприводы с ф-й регулировки закрытия, но не нашел))

        + читал что после полного закрытия контура, котел будет долго разогревать воду, по-этому рекомендуется не полное закрытие контура а понижение температуры воды на +-5 градусов. А вот как это сделать...

        • Антон Фаюк (LowriderA)
          Антон Фаюк (LowriderA) 2 месяца назад

          Изначально покупал без 0. Только они на тот момент могли отключать клавишу от реле. Думал использовать, но так и не нашел удачных сценариев для себя. Потом заказывал для освещения без 0 а пришли с 0. Пришлось поменять. 
          клапана есть с логическим управлением 0-10в. Но у меня они висят на радиаторах, а когда поток не полностью открыт, есть шум потока воды. 
          Но если стоит коллектор, то проблем не будет. Датчик xiaomi беспроводной стоит в комнате. А сервопривод можно и на коллекторе. Только выключатель не сможет рулить приводом 0-10в там нужен контроллер. 
          Если нужно оставлять небольшой проток то можно поиграться и сделать на обычный сервопривод переходник, или не полностью его закрутить.
          У меня Котел, обычной ночью зимой (0- -5градусов), разогревает помещение до заданой 1-2часа, потом включается 3-5 раз на 10-15 минут за ночь. 
          На котле выставлен почти максимум, там где кпд максимальный. Теплоноситель разогревается на 65-70 гр. понизив его на 5 гр. после нагрева помещения не получится остановить нагревание, и будет перетоп. 

          • (SeriK)
            (SeriK) 2 месяца назад

            "поток не полностью открыт, есть шум потока воды." - странно, я никогда не слышал.

            "Если нужно оставлять небольшой проток то можно поиграться и сделать на обычный сервопривод переходник, или не полностью его закрутить." - интересная идея)

            "Физических термостатов нет. Есть датчик температуры Xiaomi и сервопривод на радиаторе. Управлять можно только виртуальным термостатом." - да, у меня такая же ситуация, а почему нельзя управлять физическими? Да я вот об этом и думал, например такой кейс - стоит датчик темеературы с диапазоном 22-24, но при выходе из дома я хочу чтоб был диапазон 20-22, т.е. получается мне нужно изменить условия на датчике а как это сделать не пойму. Виртуальный тут поможет?

        • Антон Фаюк (LowriderA)
          Антон Фаюк (LowriderA) 2 месяца назад

          Физических термостатов нет. Есть датчик температуры Xiaomi и сервопривод на радиаторе. Управлять можно только виртуальным термостатом. Их у меня 4 на каждую комнату и 1 на теплый пол, каждая комната рулится независимо. 

          • (levran)
            (levran) 2 месяца назад

            Меня датчик температуры xiaomi не устроил. Он меняет показания, только если температура изменилась как минимум на 0.5 градуса. Экономит батарею. 

            Использую esp8266 + bmp280 на Esphome. У него точность 0.1 и инерционность маленькая. Откалиброван хорошо в отличии от ds18b20. 

            • (maikl)
              (maikl) 2 месяца назад

              Да, но ксаоми на батарейном питании. А как вы сделали датчик на ESP? Заморочка с блоком питания, проводами.. стоит того?

              • (levran)
                (levran) 2 месяца назад

                У меня с розеткой и бп не было проблем, поэтому питание от сети. А вот инерционность и дискретность датчика xiaomi очень неприятная была. То холодно, то жарко. Можно конечно усреднять с нескольких, но не хотел заморачиваться. 

  8. (serioja)
    (serioja) месяц назад

    а несколько хитеров в одном женерик термостате можно? если в комнате два радиатора, странно же делать два женерик термостата, правда?  а  проверить пока не могу, выключатели еще едут.

К списку статей

Скидки для сообщества

MI-DOM

+7 977 282-80-53
Промокод:
SPRUTAI
Размер скидки:
5%

УЮТНЫЙ ДОМ

+7 495 797-21-74
Промокод:
SPRUT
Размер скидки:
5%

Z-Wave Ukraine

+380 68 641 9670
Промокод:
Sprut-UA
Размер скидки:
15%

Интернет-магазин yourhomekit.ru

+7 914 550-51-11
Промокод:
SPRUT-BLG
Размер скидки:
8%
Cамый большой ассортимент в России аксессуаров Apple HomeKit

Похожие статьи

04 сентября 2018, 12:14
Интеграция RGB ленты на ESP8266 с прошивкой tasmota в систему HomeBridge (HomeKit)
09 ноября 2018, 20:54
Кейс создания умного дома без каких либо прокладок в виде Raspberry pi
15 октября 2018, 09:05
Прошивка для Sonoff c нативным HomeKit
15 ноября 2018, 09:42
Способы автоматизации механических ворот
27 октября 2018, 12:20
Нативный Термостат для котла на ESP8266 с поддержкой Apple HomeKit
15 ноября 2018, 13:11
Xiaomi Mi Remote 360 добавляем Apple HomeKit
01 октября 2018, 07:43
Нативный HomeKit на ESP8266
15 июня 2018, 12:13
Охранная система в гараж на ESP8266 с интеграцией в Apple HomeKit
24 августа 2018, 12:18
Пошаговая установка HomeAssistant
28 августа 2018, 09:48
От голого Raspbian до веб-интерфейса homebridge за четыре команды в терминале.