Creo que cada persona moderna al menos una vez se preguntó: ¿cuánto puede pagar por esas facturas de desperdicio de un apartamento comunal? Aquí estoy, sin excepción. Luz, gas, calefacción, agua, alquiler, ascensor, eliminación de residuos sólidos, etc. etc.
Una de las razones (lejos de la última) al crear la aplicación BARY fue la capacidad de recopilar estadísticas, analizar y reducir el consumo de energía. Hace mucho tiempo que Europa pasó a un régimen de economía total, creo que este destino no nos pasará por alto. Por lo tanto, definitivamente no será superfluo prepararse para esto de antemano.
Propongo considerar cómo resultó optimizar los costos de energía junto con BARY: Smart Home.
Primeros pasos: aire acondicionado y calefacción por suelo radiante.
La primera optimización de los costos de energía fue poner en orden el uso de calefacción por suelo radiante y aire acondicionado. Incluso sin un análisis detallado, estaba claro que consumen mucho.
Hoy, solo los perezosos no escribieron sobre la prevención de infecciones virales. Pero, sin embargo, la repetición es la madre del aprendizaje. La clave para un clima antiviral saludable en un apartamento es una temperatura de 18-24 C, una humedad del 40-60%, así como una ventilación regular.
Mi aire acondicionado prácticamente no se apagó en el verano. En invierno, sucedió lo mismo con la calefacción por suelo radiante. Durante la ausencia de los propietarios en la casa, el aire acondicionado se apagaba solo ocasionalmente (no quería volver a la habitación cargada), y los pisos cálidos nunca. Las facturas de todo esto eran simplemente cósmicas, y la temperatura estaba lejos de ser ideal. Era de alguna manera imposible apagar todo manualmente antes de partir: no había tiempo, simplemente se olvidó.
La mayoría de los aires acondicionados domésticos no tienen sensores remotos de temperatura del aire (solo tengo uno), es decir No proporcionan con precisión un régimen de temperatura dado. Pero pueden ser activados por cualquier sensor externo cuando se alcanza el umbral de temperatura superior y apagado, cuando se alcanza el inferior. Esta fue mi primera automatización.
De hecho, se ve así: el umbral inferior se establece en 24.0 ° C y el superior es 24.5 ° C. Tan pronto como la temperatura en el apartamento sube por encima de 24.5 ° C, el aire acondicionado se enciende y funciona hasta que la temperatura desciende por debajo de 24.0 ° C. Para evitar que el aire acondicionado se encienda y apague cada minuto, se establece una condición para el tiempo mínimo de trabajo y descanso. Lo tengo por 10 minutos. Seleccioné el significado empíricamente. En la práctica, sin embargo, la temperatura siempre estuvo dentro del rango especificado.
En BARY se ve así:
Fig. La regla para encender el aire acondicionado
Creo que vale la pena detenerse en más detalle sobre lo que hace la regla que se muestra en el ejemplo:
- La condición del aire acondicionado no ha cambiado en los últimos 10 minutos;
- El modo de seguridad está desactivado;
- El aire acondicionado está apagado;
- El modo de suspensión está desactivado (se usa una regla diferente en el modo nocturno);
- , ( , . , );
- ( , .. , );
- ( , ).
Desde ese momento, el consumo de electricidad por el aire acondicionado ha disminuido varias veces. Para que el aire acondicionado no funcione inactivo cuando los propietarios estaban ausentes, se hizo un botón virtual en BARY, cuyo estado estaba presente en la automatización del aire acondicionado ("Seguridad" del ejemplo anterior). El mismo botón virtual era para el modo nocturno ("Suspender" del ejemplo anterior), que también se tuvo en cuenta en una regla de automatización separada y encendió el aire acondicionado en el modo más silencioso. Inicialmente, estos botones tenían que activarse manualmente.
La solución para la automatización se encontró en la forma del ecosistema de Apple. Se implementó un paquete de mis dispositivos con Homekit y se compró un Apple TV. Con su ayuda, puede implementar el trabajo de las reglas de automatización en Homekit (también puede usar un iPad, pero no tenía uno en ese momento). En el propio Homekit, se crean reglas: la última persona sale de la casa; La primera persona llega a casa. Los botones virtuales en BARY se adjuntaron a estas reglas.
Higo. Reglas para el armado / desarmado automático
Al principio, incluso mantuve estadísticas, que mostraban la cantidad de minutos trabajados por el aire acondicionado por hora. Desafortunadamente, ahora las estadísticas ya se han perdido, pero el tiempo de funcionamiento del aire acondicionado se ha reducido en casi ⅔ de la cifra original.
Identificación de los principales consumidores de electricidad.
Principales métodos de análisis del consumidor.
Para comenzar a optimizar los costos, es necesario comprender dónde se utilizan las hojas para la mayor parte de la electricidad.
Aquí, creo, puede haber diferentes enfoques:
- Utilizamos módulos especiales - relés. Además de su función principal de encendido / apagado, realizan un seguimiento de la energía que consumen los dispositivos conectados a ellos;
- Utilizamos medidores especiales con transformadores de corriente;
- Medimos el consumo de electricidad nosotros mismos (por ejemplo, usando un vatímetro) e indicamos el valor promedio en BARY (este método es completamente inexacto, pero será posible tener en cuenta las lecturas indicativas).
Para todos los dispositivos, excepto para la calefacción por suelo radiante, instalé: enchufes superiores de Blitzwolf, módulos en Shelly 1pm / Módulo de relé Aqara / enchufes Fibaro Double Switch 2. Quizás haya algo más, no recuerdo ahora.
Para la calefacción por suelo radiante, tomé lecturas basadas en el estado de su trabajo y las tasas de consumo promedio (solo el tercer método, no muy preciso).
Hay un campo especial en la configuración del dispositivo para especificar el consumo de energía (energía del consumidor):
Fig. Configuración de parámetros de consumo de energía para el dispositivo
El consumo de energía total se tomó del medidor de entrada usando la placa Wemos D1 y un simple boceto:
El código fuente de este boceto.
#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);
}
Cualquier medidor eléctrico tiene una salida de pulso, que se duplica por un LED. Cuando el LED parpadea, el pulso ha pasado. Si conecta algún dispositivo, como un Arduino, a la salida de pulso, puede contar la cantidad de pulsos. El boceto realiza una solicitud POST con las lecturas actuales en BARY cada 15 segundos (pero no con mayor frecuencia de la que capta un número suficiente de pulsos) (no recuerdo por qué el dispositivo mismo sube al servidor, y no al revés, en ese momento parecía conveniente) ... Los pulsos se leen en las interrupciones, y el extraño esquema de conexión / desconexión se implementa para suprimir el rebote de contacto. No hubo falsos positivos.
Identificación y análisis de otros consumidores eléctricos.
Si se usa un medidor principal en el sistema, los consumidores de electricidad que no tienen medidores se mostrarán en las estadísticas como desconocidos:
Fig. Estadísticas de consumo de energía poco detalladas
Después de identificar los principales consumidores obvios y jugar lo suficiente con los bocetos caseros, me di cuenta de que había demasiados consumidores en la clasificación "Desconocido". Se decidió disparar artillería pesada: el contador multicanal WB-MAP12H . Permitió identificar las líneas más “voraces” y diferenciar aún más el consumo de energía.
La mayoría de los gastos se asignaron a aire acondicionado (en verano), calefacción por suelo radiante (en invierno), un respiradero (en invierno), computadora y multimedia. Y sí, el hervidor, que siempre funciona tan ruidosamente y se hincha, resultó ser el consumidor más común.
Las estadísticas de consumo de electricidad por categoría en BARY se pueden ver en la
pestaña "Eventos" - "Estadísticas" . Estadísticas más detalladas sobre consumo de energía.
Muy conveniente: cuando el consumo de cualquiera de las categorías excede el promedio, la categoría se resalta en rojo. Como "Aire acondicionado" en la imagen de arriba. Por la plenitud de esta línea, uno puede juzgar el valor del exceso como un porcentaje del promedio.
También puede ver de qué se componen las estadísticas para una categoría particular:
Fig. Estadísticas detalladas por dispositivo
Cómo evitar la duplicación de datos
Si utiliza un conjunto de dispositivos para analizar el consumo de electricidad, un medidor en una toma de corriente + un medidor total por línea, las lecturas se duplicarán. BARY le permite construir una jerarquía padre-hijo. Se implementa de la siguiente manera: para los propios dispositivos, establecemos la categoría de consumo y el contador superior (consulte la figura "Configuración de los parámetros de consumo de energía para el dispositivo").
Se necesita un contador de nivel superior si un contador cuenta toda la línea y el segundo cuenta una salida específica. Al visualizar estadísticas, las lecturas de esta salida se restarán de las lecturas del medidor superior y los datos no se duplicarán. Si tomamos lecturas del medidor aguas arriba y puntos específicos, parte de los costos (los costos de los consumidores eléctricos que pertenecen a las líneas del medidor aguas arriba, pero que no cuelgan de los enchufes con un contador dedicado) se mostrarán como desconocidos en las estadísticas. (ver fig. "Estadísticas de consumo de energía poco detalladas")
La anidación en sí no está limitada de ninguna manera. Por ejemplo, uso un esquema de hasta 4 archivos adjuntos.
¿Y ahora qué puedo hacer?
Digamos que hemos terminado con lo desconocido, ¿cómo podemos comenzar a ahorrar ahora? Por supuesto, cada hogar inteligente tendrá sus propios detalles. Pero aquí hay algunas pautas generales de trabajo.
Salir de casa / Escenarios de regreso a casa
¡Recomiendo encarecidamente configurar un escenario para salir de casa! Parece trivial, pero funciona muy bien. Incluimos en este escenario deshabilitar todo lo que sea posible. El script de inicio de regreso, en consecuencia, devuelve todo al modo de trabajo.
Higo. Lista de dispositivos para apagar al salir de casa
Escenario de buenas noches
¿Alguna vez te has preguntado cuánto consume un dispositivo en espera? ¿Solo enchufado a una toma de corriente? Yo si. Para conducir, para conducir =)
Por ejemplo, un aire acondicionado, simplemente dejado en la salida, consume 1,4 W * h. Resulta 1.4 W * h * 24 horas * 30 días = 1 KW * h por mes, y no funciona durante medio año al menos.
Por supuesto, la cifra es pequeña. Pero no nos cuesta nada optimizar los costos con el sistema Smart Home. Y puede haber más de uno y no cinco dispositivos de "espera" en la casa. Televisores, consolas de juegos, computadoras y otros dispositivos. Cuantos más dispositivos, más consumo.
Higo. Lista de dispositivos para desconectar en modo de suspensión
Régimen de temperatura
Establecemos el régimen de temperatura del suelo radiante al mínimo permitido. Por ejemplo, en el baño, la temperatura se establece en 26 ° C, esta es una temperatura perfectamente aceptable y no se gasta mucha energía en este modo. Si se excede la humedad (alguien se está bañando), aumentamos la temperatura (durante la ducha, los pisos generalmente tienen tiempo para calentarse en 2-3 grados).
En otras habitaciones, hacemos un apagado automático del piso calentado usando un sensor de movimiento (¿por qué calentar los pisos si no hay nadie en la habitación?).
Si se usan calentadores eléctricos separados, también vinculamos su funcionamiento al sensor de temperatura (como con un acondicionador de aire). Si se usa un respirador tipo Tion, en verano tratamos de dejar entrar la menor cantidad de aire posible en la habitación (hace calor y esto es un trabajo adicional para el aire acondicionado), en invierno, lo mismo con el aire frío (el respiradero lo calienta).
¡Que haya luz! Pero solo por negocios
Si la iluminación en baños, vestidores, almacenes y otras habitaciones similares todavía se enciende y apaga manualmente, la conectamos a un sensor de movimiento. ¡De esta manera nunca olvidará apagar las luces! Bueno, no necesitará buscar un interruptor en la cocina al lado del refrigerador de medianoche en la oscuridad. Además, esto no es difícil de hacer: Ali tiene un montón de interruptores que funcionan a través de Wi-Fi / Zigbee / 433 MHz, incluidos los que no tienen una línea cero.
Si todavía usa lámparas incandescentes, halógenas y otras fuentes de luz glotona, sepa:
El 23 de noviembre de 2009, se emitió la Ley Federal Nº 261-FZ "Sobre Ahorro de Energía", que estipulaba que las lámparas incandescentes con una capacidad de 100 vatios o más estarían prohibidas de producción y venta a partir del 1 de enero de 2011, con una capacidad de 75 vatios o más se cancelarán a partir del 1 de enero 2013
Es hora de pensar en cambiar a otros más económicos: LED y ahorradores de energía.
Con el mismo flujo luminoso de 1200Lm, una lámpara incandescente consume 100 W, fluorescente / ahorro de energía - 25-30 W, y LED - aproximadamente 10 W. Además, la vida útil de las bombillas LED y de ahorro de energía es mucho más larga que la de una lámpara incandescente.
Recientemente tuvimos una caja de automatización que usaba bombillas incandescentes de estilo Edison. Más de 40 lámparas de 60 W cada una. Tras tomar estadísticas sobre el consumo de energía durante un mes, descubrimos sin sorpresa que más de un tercio de la factura de electricidad recaía en estas lámparas. Todas las lámparas fueron reemplazadas de inmediato por similares, pero LED. Pagaron muy rápido.
Epílogo
Durante 5 años de trabajo en su hogar inteligente, muchos escenarios y automatización han mejorado y han sufrido cambios significativos. El ahorro de energía se ha convertido en un hábito agradable. Ahora es difícil imaginar que la calefacción por suelo radiante se fríe de la mañana a la noche y que el aire acondicionado esté constantemente tarareando. El clima en la casa es cómodo, y los pagos por la luz son agradables a la vista y la billetera. BARY en guardia por ahorrar recursos!
Espero que hayas encontrado útil este material. Si tiene sus propios ejemplos de optimización de costos de electricidad, comparta en los comentarios qué y cómo se ha automatizado. ¡Y también únete a nuestro grupo en VK y telegramas !