Енергоефективність по-сільському 2

температурний моніторинг

станом на січень 2021

Кілька років тому ділився своїм досвідом покращення енергоефективності сільського цегляного будиночка совєцьких часів (тут).

Коротко: столичне розбаловане тіло повернулося в село і хотіло на лєгке зробить тепло і комфортно. Етапи еволюції свідомості:
1. шпаклювання старих дерев'яних вікон
2. заміна всіх вікон на металопласт
3. утеплення стін пінопластом
4. встановлення твердопаливного котла паралельно газовому
5. утеплення горища, фронтонів, перетворення в жилу мансарду(в процесі)
В результаті: комфорту стало більше, витрат менше.
І в загальнодержавному рейтингу енергоефективності, судячи по непоганому залишку на пільгомонетизаційному рахунку в кінці сезону, будинок на пристойних позиціях.

Але він все ще вихолоджується, особливо при -10 і нижче!!! 

Так як погода і фінанси не підганяли, то розслабився і кілька років плив за течією, потрохи цікавившись темою і примірюючись/прицінюючись до різних варіантів обігріву житла в стилі Do more with Less. Плив, доки течія не принесла мене до теми "розумного" дому і доступних компонентів для його побудови з АліЕкспрес.

Тема цікава і апетитна і щоб два рази не вставати, вирішив почать за класикою - зробить метеостанцію ))
Класичне ,бізнесове "управляєш тим, що контролюєш"..

Десяток дешевих температурних сенсорів ds18b20 (12-16 грн/шт), парочка dht11 (25+грн, напаіграцца з відносною вологістю повітря в кімнатах), два десятки метрів б/в-"вітухи" (просто було), 2-х баксова плата з мікроконтролером NodeMCU (варіант для чайника на контролері ESP8266), яка вміє у wifi, старий блок живлення від телефона, трохи копіпаста - і система запрацювала.

Зайшовши на простеньку скопіпасжену з мінімальним втручанням веб-сторінку на мікроконтролері видно поточну ситуацію з температурою по спальням і в системі опалення.
Трохи магії на хостінгу - і реалізована можливість приймати дані від мікроконтролера (мімоходом парсю поточну температуру з метеосайту), упаковка їх в базу даних і візуалізація ситуації за опалювальну добу (з 12 до 12) в зручному для аналізу виді (графік + таблиця).

Температурні сенсори розмістив в найбільш цікавих для спостереження місцях:
- вулиця, точніше під навісом для авто, північна сторона будинку
- кімнатна температура+вологість повітря міряється в холодному кутку кімнати (ріг будинку)
- для оцінки температури в системі опалення, примотав датчики до труб недалечко від котлів
- доречним стало рішення розмістити по датчику за плінтусом (оцінити промерзання неутепленого фундаменту), в нижньому внутрішньому куті склопакета вікна і на стику зі стіною
- один датчик засунув і в бойлер, колись (після лохдаунів) дійдуть руки до дистанційного вмикання-вимикання нагріву води.

Вже перші тижні моніторингу (кінець листопада-грудень 2020, з їх +5 .. -10) дали непогане розуміння процесів в будинку:
- одна зі спалень відстає по швидкості нагріву від іншої. Явно потрібно додати батарею.
- інша - швидко прогрівається і відносно швидко вихолоджується. Всі докази вини 3 вікон і неутепленого фундамента
Звучить як план робіт на літо ))

З уже отриманих бонусів:
- під час топки дровима достатньо періодично моніторити тренд температури на виході з котла (скрипт завбачливо все вираховує, є плани пушити аларм;): почала падати температура - сходив підкинув дровинят.
- знаючи вільне падіння температури в кімнаті за ніч, відмовився від нічних послуг газового котла - до вуличних -5-7 можна не заморочуватися, достатньо вже зранку включить газ на пару годин. Якщо моніторинг показує необхідність підняти температуру в кімнатах.
Економія газу майже в 1,5-2 рази (3 ранішніх години роботи котла проти 8-9 нічних)..

Цікаві дані показали металопластикові вікна (подвійний склопакет, 4-камерний профіль) - різниця в 5 градусів з кімнатною температурою в грудні.
Січневі -15.. -17 показали, що температура на стику вікна зі стіною опустилася до 0(!), при кімнатній +16 в метрі від вікна. Вихолов і фундамент до +6..
Ці дані ще більше переконали в необхідності утеплення і фундаменту, заміни зовнішнього цегляного підвіконня на щось термоізолююче і доутеплення навколо вікон..

Поки грався з моніторингом, збором та обробкою даних з датчиків, піднабрався знань по управлінню електроспоживачами (є специфіка підбору типу реле під тип навантаження) та й китайський Миколай підвіз набої ))

Класикою у всіх розумнохатченків після реалізації метеостанції, є реалізація автоматичного підтримання температури в домі. Звичайно, хотілося б, але.. стара та примітивна автоматика газового котла цьому не сприяє та й необхідності такої не бачу (бачу лише можливість вимикання газу через розрив лінії датчика тяги).

Тож першою автоматизацією стало управління циркуляційним насосом в системі опалення. Реле (з подачі мікроконтролера) автоматично вмикає насос при температурі труби на виході з котла в 35 градусів і вимикає, коли температура знижується нижче 34 (невеликий гістерезіс, щоб не задрочувать насос).

Висновок

Вчергове отримано підтвердження істинності: "Управляєш тим, що контролюєш"
Вчергове отримано задоволення від застосування нових знань і позитивного результату:
- точне знання слабких місць в енергоефективності будинку
- трішечки покращено комфорт перебування в будинку: знаю, коли і скільки потрібно прогрівать дім з мінімумом рухів
- зниження видатків на комуналку: за рахунок відмови від нічного газу та оптимальної роботи насоса.
Отримано корисний досвід бюджетної diy-автоматизації, яка стане базисом для подальшої модернізації будинку..

Далі буде..