Как я автоматизировал управление отопление газовым/электрическим котлом

В посте постараюсь кратко рассказать про сабж, почему это не сложно, не дорого и экономически выгодно. И как из этой идеи родился новый opensource проект.

Первую статью публиковал на хабре, там есть технические детали и подробная предыстория.

Краткая предыстория

Построили дом, смонтировали радиаторную систему отопления с газовым котлом. Находясь в доме зимой, ощутил разницу температуры в доме в течение дня, потому что на котле стояла фиксированная температура, а на улице она была не фиксированная. В итоге в доме то +18, то +28, нехорошо.

Далее были поиски готовых решений управления котлом для поддержания внутри дома заданной температуры, и на тот момент был, вроде бы, только Zont, но мне он не подошел, т.к. в доме я использую Home Assistant, нормальной интеграции zont'а в Home Assistant нет до сих пор, а управлять отоплением из отдельного приложения не хотелось.

Путь диайвайщика

Собственно, за неимением других вариантов начал разрабатывать свой девайс и прошивку для котлов c OpenTherm, который занимается расчётом температуры отопления и управлением котлом в целом. Проект решил опубликовать на github и написать статью на хабре, увидел к этому интерес у людей и продолжаю развивать. В последних версиях прошивки была добавлена возможность управления контроллеров без Home Assistant, напрямую из браузера с компьютера/телефона:

Как я автоматизировал управление отопление газовым/электрическим котлом Отопление, Умный дом, Home assistant, Газовый котел, Своими руками, Esp8266, Esp32, Программирование, Длиннопост, Open Source

Скриншот страницы управления отоплением и ГВС

Про экономическую целесообразность и комфорт

Когда на котле установлена фиксированная температура, температура в помещении может сильно меняться в течение дня. Например, на улице -30 и мы ставим на котле 60 градусов, за ночь температура поднялась до -10, а температура на котле все те же 60 градусов. И котёл может перегреть дом до 28-30 градусов.

Это мало того, что это не комфортно, но и лишний расход газа, который, по моим наблюдениям, мог составить на 3-5 тыс. рублей в месяц (в зависимости от размера дома).

Именно по этой причине целесообразно использовать погодозависимое регулирование температуры. На примере моего дома при установленной температуре 22.5 градуса это теперь выглядит так:

Как я автоматизировал управление отопление газовым/электрическим котлом Отопление, Умный дом, Home assistant, Газовый котел, Своими руками, Esp8266, Esp32, Программирование, Длиннопост, Open Source

Пик до 24 град. связан с нагревом солнцем через окна

Кроме этого, экономия может быть достигнута за счёт установки более низкой температуры (12-15 градусов) на период длительного отсутствия, например, если это дом для эпизодического проживания.

Использование в квартирах. Я лично использую один девайс в квартире под сдачу с автономным отоплением. Потому что есть арендаторы, которые не умеют или боятся менять температуру на котле. И иногда греют квартиру до 30 градусов и потом удивляются счетам за газ. Установка девайса и беспроводного bluetooth датчика температуры полностью избавил меня от звонков по этому поводу :)

Почему это недорого

Для устройства используется плата ESP8266 или ESP32, цена которых на али/авито от 200 до 800 рублей.

Если умеете и любите паять, цена основной платы и компонентов для самостоятельный сборки выходит примерно в 1200 рублей без корпуса или 1500 рублей с корпусом. Платы можно заказать через pcbway/jlcpcb или вовсе собрать на макетке, а компоненты я брал в Чип и Дип. В собранном виде девайс может выглядеть вот так:

Как я автоматизировал управление отопление газовым/электрическим котлом Отопление, Умный дом, Home assistant, Газовый котел, Своими руками, Esp8266, Esp32, Программирование, Длиннопост, Open Source

Если не умеете или не любите паять, то есть готовые устройства на ozon, цена от 2500 до 4000 рублей, искать по запросу esp opentherm (не реклама, это не мои девайсы, я их вообще не собираю на продажу). Или Zont за 12-15 тысяч рублей.

Итого: от 2000 до 4000 рублей за комфорт и экономию в долгосрочной перспективе.

В заключение хочу сказать, что весь этот путь от изучения протокола OpenTherm до создания своего DIY проекта и разработка прошивки полностью себя оправдал, в доме воцарилась стабильная температура, а я получил моральное удовлетворение от процесса :)

Прошивка с открытым исходным кодом и полностью бесплатная.

Всем удачи!

Умный дом

161 пост2.3K подписчика

Автор поста оценил этот комментарий

Что за путь диайвайщика? Это на на какой языке? Есть ведь исконно русское слово "изобретатель". Надеюсь, что сей мэссэдж дошёл до адресата?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Изобретатели нынче не в почёте, бояре новомодных диайвайщиков требуют.

Автор поста оценил этот комментарий

Т.е на данном этапе развития поошивки котел сам с термостатгом без участия mqtt при данных условиях(наличие 2х датчиков ble и котловой) общается?

Меня просто описание в веб морде смутило, там написано типо при падении сетки или связи с mqtt нужен аварийный режим, и его можно включать либо по эквитерм или по пид. Тут даже HA по большому счету не нужен?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Конечно. Так всегда было, вся логика и общение с котлом на уровне esp.
Аварийный режим нужен если значение внешней или внутренней температуры передается через mqtt/api и включен ПИД/ПЗА. В аварийном режиме не учитывается внутренняя температура при расчетах (если indoor sensor type = manual).
1
Автор поста оценил этот комментарий

Вам спасибо за стошь удобный программный продукт автоматизации.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Кстати, при использовании DS18B20 или котлового датчика уличной температуры и BLE датчика внутренней, аварийный режим можно отключить, расчёт температур и так будет нормально работать.

Аварийный режим актуален при пробросе уличной/внутренней температуры через mqtt/api.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Внешний от котла, самоделка на основе терморезистора ntc, внутренний ble сенсор сяоми. Температура в фаренгейтах отображается в хоум асистент, в вашей оболочке все нормально. Я подозреваю кривую интеграцию в HA, ,но там же все стандартно, москуито боокер, все значения выставлены в цельсиях, от котла данные приходят в цельсиях, но главвные крутилки упорно показыаают темпер в фаоенгейтах

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

А, такой косяк бывает у HA MQTT Discovery, если поменять систему единиц измерения. Помогает перезагрузка HA обычно. Либо удаление девайса из HA и перезагрузка ESP, девайс заново пробросится с нужными единицами измерений.


Что касается плавающей температуры в аварийном режиме, есть баг при использовании BLE датчика, поправлю в следующем релизе, спасибо.

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Пользуюсь вашей наработкой, практически все устраивает. Я пользую москуито встроенный HA , он у меня локальный, без выхода у сеть, пока сервер работает все норм. Когда сервер отключаю, котел начинает жить своей жизнью и перетапливать или недотапливать, хотя режим аварийный включен и настроен на эквитерм. Сервак крутится на виртуалке в рабгчем компе, покупать пока отдельную железку по HA не планировал, нет достаточного обьема умных устройств, под котел отдельное железо жирно. Вопрос в последнем релизе также нужен mqtt? Еще почему то после последнего релиза В Ha температура на стала отображатся в фаренгейтах, хотя 6астроена на цельсии.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

А датчики внутренней и внешней температуры какие? В фаренгейтах где конкретно температура отображается?

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Не подскажите какой master member id code выставить для котла baxi eco nova. Гугл информацию не находит, в мануале тож нет инфы или я не увидел. Я выставил ноль, вроде работает все, поменял на единицу тож работает, хотелось бы точно знать, у вас вроде такой же котел был

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Для eco nova без разницы, можно 0 оставить, котел не требователен к этому параметру.
Автор поста оценил этот комментарий

А почему солнце нагрело после 18 часов?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

8 метровое панорамное остекление на южной стороне. С 12 до 18 нагрело, после заката начала падать. Особенности дома.

Автор поста оценил этот комментарий

угу, а можно не ебат..я, а поставить обычный термостат, выставить температуру и всем ок) а если у вас внутри дома скачет от 18 до 28 при постоянном нагреве, то значит это дом ппц какой дырявый, ну запрограммируйте его чоли))) или почините, мой совет, хотя его и не просил никто

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Про термостаты уже отвечал. Теория - это круто, если не заниматься практикой. 60 градусов в контуре при -30 ночью нагревают дом до условных 22, те же 60 градусов при -5 днем нагреют до 30 + инсоляция через панорамное остекление, а котлу это не важно, он будет греть до 60 дальше.


Если подключить к котлу 2 проводами девайс, залить на него прошивку и забыть навсегда про кручение термостатов по всему дому - это "ебат..я", то чет даже хз что еще сказать :)

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

А что вы понимаете под погодозависимым алгоритмом? В большинстве случаев это ж просто примитивная формула пересчёта температуры снаружи в температуру подачи котла (ну или в мощность котла), в esphome это легко делается: https://esphome.io/components/sensor/#calibrate-polynomial

А opentherm если не устраивает наверное и допилить можно было...

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Мне проще написать с нуля, чем что-то допиливать.
В качестве алгоритма ПЗА как пример эквитермические кривые.
Автор поста оценил этот комментарий

А почему свой проект вместо https://esphome.io/, который нативно интегрируется и с HA, и opentherm если надо умеет, и термостаты-климатконтроли?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Интеграция opentherm через esphome крайне худобедная, погодозависимых алгоритмов там вообще нет.
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Ну так с удалённым управлением у меня все в порядке, тут какая разница, реле или opentherm?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Разница только в наличии обратной связи. По цифровой шине можно получать показания датчиков котла и сбрасывать ошибки, если они не критические типа отсутствие газа/падение давления до 0.
Например, можно настроить уведомления, если котел падает в ошибку и посмотреть код ошибки; в случае управления через реле об ошибке можно узнать только по факту падения температуры в доме.
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Вот это и пугает. У меня водяной теплый пол, система инертная, но я добился колебаний в пределах 0.5 градуса и меня это вполне устраивает.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Если сейчас все устраивает и нет цели управлять удаленно, то смысла скорее всего нет. Но убить esp32 даже по сравнению с esp8266 - это надо постараться)
Чисто теоретически, в параллель с opentherm можно поставить реле и в случае отвала контроллера замкнуть реле. Тогда котел вернётся в рабочее состояние.
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Никак не могу убедить себя запилить opentherm, хотя котел и умеет. Уже 7 лет на релейном термостате, вполне устраивает.

Мне такой момент интересен - у меня реле включает котел в нормальном состоянии (использую нормальнозамкнутые контакты) и если контроллер навернется, то будет жарко, но хоть не замерзну. А что, если накроется opentherm контроллер? Как будет вести себя котел?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Если на колодке opentherm сейчас стоит перемычка, то при отвале контроллера котел встанет, скорее всего. Но это актуально для любых opentherm термостатов, т.к. без перемычки котел будет слейвом и будет ждать управляющих команд от мастера (термостата/контроллера).
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Спасибо. Скажите, пожалуйста, с точки зрения реального пользователя - стоит ли игра свеч? Сколько заикался про автоматику - мне все в один голос твердят, мол не связывайся, термоголовы решают все. И еще вопрос - если все же автоматика, то нужна ли прокладка физических проводов к батареям?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Тут наверное каждый сам для себя решает стоит или нет :) Для меня стоит в большей степени из-за комфорта, в меньшей - из-за экономии газа.


Если есть home assistant и делать управление термоголовками, то лучше рассмотреть вариант проводных нормально-открытых (от stout, например) и управляемые реле в щитке, включать/отключать реле с помощью generic thermostat в HA.

Если есть коллектор, то те же stout'овские термоголовки можно повесить на каждую группу прям на коллекторе, соответственно не придется тащить провода до каждого радиатора.


Если home assistant нет или нет возможности прокладывать провода, то можно рассмотреть zigbee термоголовки (беспроводные), но у меня в квартире они давали погрешность до 3 градусов, т.к. датчик температуры находится прямо в них, а термоголовки, как правило, висят на радиаторах.

1
Автор поста оценил этот комментарий

Жаль, что не E-BUS

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
По протоколу ebus нет документации в публичном доступе, увы. Но у wirenboard есть плата расширения для работы с этим протоколом в их контроллерах.
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Так это не термостат. Это просто регулятор клапана. Положения у него фиксированные и температура в помещении на него никак не влияет.

Да ладно?

Установка терморегулятора на радиатор отопления

Монтаж каждой конкретной модели радиаторного термостата осуществляется в соответствии с инструкциями и руководствами производителя. Тем не менее, есть некоторые общие требования к монтажу, подходящие практически для всех моделей:

Корпус устройства не должен находиться под прямыми солнечными лучами, иначе термостат будет «считать», что в помещении более высокая температура, чем есть на самом деле. «Решив», что в комнате слишком жарко, терморегулятор сократит поступление теплоносителя в радиатор;

Правильный монтаж терморегулирующей арматуры.

Важно! Радиаторный терморегулятор всегда должен быть чистым, без пыли и других загрязнений. Периодически его необходимо протирать, но без использования каких-либо моющих средств и абразивных материалов.

Термостат не должен находиться прямо над подающим трубопроводом, т.к. поднимающиеся от трубы потоки теплого воздуха будут искажать фактическую температуру воздуха в помещении. Термостат должен располагаться горизонтально сбоку от трубы;

Не следует закрывать терморегулятор для радиатора отопления какими-либо предметами интерьера, такими как шторы, занавески, шкафы, кресла, декоративные экраны и т.п. Все эти предметы будут задерживать тепло рядом с терморегулятором, что повлияет на точность его работы;

https://gaz-pgo.ru/termoregulatory-ustrojstva-dla-radiatorov...


Зимой греть меньше 70 смысл есть, если дом утеплён.

Вот три раза за зиму и установите нужную, на ваш взгляд температуру.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Лично у меня во всех случаях, когда приходилось иметь с ними дело, они работали просто как механический регулятор и температуру нормально не держали. Есть с выносным "датчиком", но цена у них сопоставима с электрической (управляемой) - они тоже применяются для регулирования в отдельных помещениях. Например, в спальнях для меня комфортная температура 20-21, в остальном доме 22.5.

Однако они не решают задачу регулирования температуры в общем контуре.


Как уже писал на хабре, в каждом отдельно взятом случае применяются разные методы и технологии исходя из требований и хотелок.

Автор поста оценил этот комментарий
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
И?
Иллюстрация к комментарию
4
Автор поста оценил этот комментарий

ощутил разницу температуры в доме в течение дня, потому что на котле стояла фиксированная температура, а на улице она была не фиксированная. В итоге в доме то +18, то +28, нехорошо.

не проще было температуру в доме и регулировать, без оглядки на забортную температуру?

Хотя бы, поставить банальные термостаты на батареи?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Зигбишные стоят в квартире, напрягает менять батарейки каждые полгода и погрешность до 3 градусов. Ртутные тоже дают погрешность или нужно использовать с выносной соплей. И это не спасет от того, что котел будет постоянно греть теплоноситель до 70, иначе в -30 в доме будет все равно ниже 22, зато в межсезонье нагретые радиаторы до 70 устроят в помещении качели, т.к. все равно будут отдавать остаточное тепло после закрытия клапана.

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Я про такой термостат, без батареек и соплей.



это не спасет от того, что котел будет постоянно греть теплоноситель до 70, иначе в -30 в доме будет все равно ниже 22, зато в межсезонье нагретые радиаторы до 70 устроят в помещении качели, т.к. все равно будут отдавать остаточное тепло после закрытия клапана.

Межсезонье у нас три раза за зиму: осень, зима и весна. Три раза можно подойти к котлу и выставить нагрев.

А зимой греть меньше 70 смысла нет, чуть тёплая вода до дальних батарей уже холодной дойдёт.

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Так это не термостат. Это просто регулятор клапана. Положения у него фиксированные и температура в помещении на него никак не влияет.
Зимой греть меньше 70 смысл есть, если дом утеплён.
показать ответы