Priame riadenie termostatickej hlavice Fibaro "The Heat Controller" alebo ako na skutočne efektívne vykurovanie domácnosti

Priame riadenie termostatickej hlavice Fibaro "The Heat Controller" alebo ako na skutočne efektívne vykurovanie domácnosti

Nie je žiadnou novinkou, že na trhu existujú tzv. "Termostatické hlavice" pre reguláciu tepelného výkonu bežných domácich teplovodných radiátorov. Sú ich desiatky. Batériové, napájané externým napätím, mechanické, elektronické, chytré či menej chytré, s displejom alebo bez. Samostatnú skupinu potom tvoria hlavice integrovateľné do systému domácej automatizácie, typicky do systéme založenom na komunikačnom protokole Z-Wave, medzi ktorými má svoje pevné miesto hlavice Fibaro s názvom "The Heat Controller", postarom "Radiator Thermostat", prípadne "Thermostatic Head", ako chcete.

Zmyslom tohto príspevku nie je popísať všetky funkcie či možnosti, ktorými táto hlavica oplýva, ale upozorniť na niektoré špecifické vlastnosti využiteľné pre skutočne efektívne prepojenie so systémom domácej automatizácie založenom na priamom riadení prostredníctvom LUA scén a príkazov riadiacej jednotky Fibaro HC2.

Kalendár

Drvivá väčšina elektronických termostatických hlavíc sa chváli možnosťami nastaviť pre každý deň v týždni niekoľko časových úsekov, v ktorých sa bude kúriť a v ktorých sa kúriť nebude, prípadne sa bude kúriť menej. To je ale riešenie vhodné len pre také prípady, keď pravidelne odchádzame do práce či do školy, kedy sa pravidelne vraciame, kedy pravidelne vstávame a chodíme spať, keď sú všetky všedné dni pracovné, kedy nejazdíme čas od času na víkendy alebo na chatu, prípadne v lete na dovolenku. Niektoré mimoriadne udalosti vie tieto hlavice riešiť, napríklad reagovať na vetranie alebo na náš odchod na dovolenku. Niečo vedia samé o sebe, niečo len s našou ručnou pomocou. Tak takto si automatizáciu vykurovanie domácnosti nepredstavujem.

Denné udalosti

Realita je taká, že z domova odchádzame zakaždým inokedy, vraciame sa domov tiež zakaždým inokedy, vstávame aj chodíme spať nepravidelne. Vetráme podľa potreby, a nie podľa kalendára, a na dovolenku chodíme viac ako raz ročne, a to nie vždy o prázdninách. Skutočne múdra a úsporná domácej automatizácie sa musí správať inak. Nemôže vychádzať z toho, koľko je práve hodín, ale z toho, čo sa v domácnosti deje. Nazvime to potrebné "denný udalosti".

Radiátory musí zakúriť skôr, než prídeme domov, ale nie zbytočne skoro a nie neskoro. Keď náhle odídeme z domova, musí sa kúrenie okamžite vypnúť a po čase prejsť do režimu udržiavania vhodnej teploty, aby mám nezamrzli kytky alebo rybičky. Podobne je potrebné začať kúriť skôr, než zazvoní budík. Niekedy nemá zmysel kúriť v miestnostiach, kam za celý deň či večer zájdeme sotva raz.

Skutočne múdra domácej automatizácie tieto denné udalosti očakáva, vie ich rozpoznať alebo dokonca predvídať. Potrebuje k tomu najrôznejšie pohybové a magnetická čidlá plus nejakú tú LUA scénu v riadiacej jednotke Fibaro HC2. To ale inokedy, o tom dnešné príspevok nie je.

Denné fázy

Šikovným doplnkom denných udalostí sú tzv. "Denné fázy". Denná fázy, ktoré všetci poznáme, ako sú ráno, dopoludnia, poludnie, popoludnie, večer alebo v noci, sa odvíja od hodinového delenia dňa, a to sa na účely domácej automatizácie veľmi nehodí. Ďaleko múdrejší ich používať denná fáza odvíjajúce sa od astronomických udalostí a od rôznych denných udalostí:

  • v noci (ako obdobie od polnoci do svitania)
  • po svitaní
  • po východe Slnka (nie je to isté, čo svitanie)
  • dopoludnia (ako obdobie medzi východom Slnka a pravým poludním)
  • astronomické (pravé) poludnie
  • popoludnie (ako obdobie medzi pravým poludním a západom Slnka)
  • pred súmrakom
  • večer (obdobie po súmraku do doby, než ideme spať)

… ale aj ďalšie dynamické denné fázy, ktoré môžu nastávať každý deň úplne v inom čase:

  • po večierke
  • po budíčku
  • sme doma
  • spíme
  • sme preč

Sofistikované kalendárny režimy termostatických hlavíc nám teda nie sú príliš užitočné. Okrem denných udalostí a denných fáz potrebujeme, aby bolo možné riadiť termostatické hlavice priamymi príkazy, aby hlavica reagovala bez oneskorenia, aby mala optimálne externé čidlo a vedela sa úplne zatvoriť, úplne otvoriť, a možno ešte niečo ďalšie.

Technologia „FLIR“

Pre základnú predstavu to znamená, že batériová termostatická hlavica reaguje na povely riadiacej jednotky okamžite a nie až potom, čo sa vo vopred nastavenom intervale hlavice sama prebudí a zistí, že má kúriť. Keď chceme poriadne zakúriť práve teraz, a nie za 5 či za 15 minút, potom potrebujeme hlavicu s technológiou FLIR - a tou je hlavica Fibaro, ako jedna z mála na trhu, vybavená.

Externý teplotný snímač

Väčšina bežných hlavíc externý snímač nemá a meria teplotu vykurovanej miestnosti len v bezprostrednom okolí hlavice (snímač je umiestnený interne v tele hlavice). Toto riešenie nie je príliš dobré a väčšinou ani dobre nefunguje. Tieto hlavice musí byť pre správnu a presnú funkciu inštalované vodorovne smerom do miestnosti a nesmie byť ničím zakryté. Bohužiaľ, v reálnych podmienkach máme bežne pred hlavicou záclony, závesy, vertikálne žalúzie alebo nábytok. Len také hlavice, ktoré majú nezávislé externé teplotné čidlo, môžu v reálnych podmienkach skutočne dobre fungovať.

Našťastie je hlavica Fibaro externým teplotným snímačom vybavená, hoci voliteľne. Keď dáme hlavicu Fibaro s externým snímačom povel, že má udržiavať teplotu miestnosti napríklad na 23 stupňoch Celzia, regulačné algoritmy hlavice sa riadi primárne teplotou nameranou externým snímačom. Tento externý snímač komunikuje s hlavicou Fibaro samostatným rádiovým protokolom, ktorý nie je nijako ovplyvňovaný komunikáciou medzi prvkami siete Z-Wave. Umiestniť ho tak môžeme prakticky kdekoľvek vo vykurovanej miestnosti, kde chceme dosiahnuť požadovanú teplotu. Malým obmedzením je maximálna vzdialenosť 5 metrov od hlavice Fibaro.

Režimy „ON / OFF“

Užitočnou vlastnosťou termostatické hlavice Fibaro, potrebnú pre jej priame riadenie LUA scénami, je jej schopnosť úplne sa otvoriť alebo úplne zatvoriť, a pritom vypnúť termostatické (regulačný) algoritmy. Ak takýto režim na hlavici Fibaro nastavíte, máte istotu, že radiátor jednoducho stále kúri naplno alebo že je úplne uzavretý. To každá hlavica nevie. Väčšinu iných hlavíc môžete síce nastaviť na maximálnu alebo minimálnu teplotu, to ale nemusí znamenať, že sa za každých okolností hlavice úplne otvorí alebo zatvorí.

V riadiacej jednotke Fibaro HC2 možno do týchto režimov nastaviť hlavicu Fibaro pomocou príkazov:

  • fibaro:call(id, "setMode", "0") … pre úplné zatvorenie ventilu radiátora
  • fibaro:call(id, "setMode", "31") … pre úplné otvorenie ventilu radiátora

 

… kde „id“ je identifikačné číslo hlavice v Z-Wave siete. Ide to aj inak, ale pre tentokrát zostaňme u mocného nástroje riadiacej jednotky Fibaro - jazyka LUA.

Priame dynamické riadenie

Týmto trochu technickým výrazom mám na mysli to, že hlavicu Fibaro je možné riadiť priamo, bez použitia prednastavených "kalendárov", a to prostredníctvom priamych príkazov jazyka LUA riadiacej jednotky Fibaro HC2. Čiastočne tak možno obísť autonómne správanie hlavice a donútiť ju, s využitím denných udalostí a denných fáz, k podstatne efektívnejšiemu správania.

Hlavica Fibaro je síce vybavená funkciou "otvorené okno", ktorá má zaistiť zatvorení kúrenie v čase, keď vetráme, ale to nemusí každému správne fungovať - a tiež často nefunguje. Záleží na tom, kde je okno a kde hlavice, a či vetraním vyvoláme náhlu zmeny teploty miestnosti. Pokiaľ ale máme na oknách napríklad magnetická senzory, okamžite po otvorení okna vo vykurovanej miestnosti môžeme hlavicu priamym povelom uzavrieť a naopak.

Po odchode z domu, napríklad do práce, chceme nastaviť kúrenie vo všetkých vykurovaných miestnostiach dočasne na nižšiu teplotu, a to čo najrýchlejšie, aby sa zbytočne veľa neprekúrilo. Rýchlejšie, a niekedy tiež úspornejšie cestou, je okamžite kúrenie priamym povelom úplne vypnúť a až po vychladnutí miestností nastaviť hlavice do úspornejšieho režimu vykurovania s nižšou teplotou. Ak hlavicu úplne nevypneme a nastavíme ju rovno na požadovanú nižšiu teplotu, pravdepodobne dosiahneme o niečo menších úspor tepla a bude to trvať dlhšie (poznámka pre prípadné rýpal - áno, záleží na regulačnom algoritme konkrétne hlavice, ale aj na tepelnej izolácii miestnosti aj na iných okolnostiach).

Podobne, ak prídeme domov, je lepšie zapnúť dočasne kúrenia naplno a po dosiahnutí požadovanej tepelnej pohody, prejsť priamym povelom do udržiavacieho režimu s nižšou, ale komfortné teplotou. Vykúrenie miestností pomocou termostatických regulačných algoritmov samotných hlavíc v praxi často trvá dlhšie.

Dočasne nadradený režim

Bežnou funkciou mnohých termostatických hlavíc, ktoré vedia nastaviť svoj prevádzkový režim podľa "kalendára", je dočasne nastaviteľný režim s vyššou prioritou. Tento "nadradený" režim v praxi znamená, že hlavica uprednostní operatívnej nastavenie cieľovej teploty a dočasne sa neriadi vopred nastaveným kalendárom. Trochu problémom je otázka, ako dlho hlavice taký dočasný režim udržiavať. Vo webovom rozhraní Fibaro je síce možné nastaviť konkrétnu dobu trvania tejto schémy, ale iba na vopred vybraný pevný čas.

Toto je ďalší moment ako stvorený pre efektívne automatizáciu. V okamihu, keď sa rozhodneme otočiť hlavicou a trochu si prikúriť, tak vôbec nie je jasné, ako dlho tento "ručný" režim trvať. Ak použijeme treba mobilnú aplikáciu, môžeme síce nastaviť, ako dlho hlavice kúriť na maximum, ale optimálny čas môžeme len odhadovať. Väčšinou sa netrafíme a zbytočne přetopíme. Jednoduchá LUA scéna s priamymi príkazmi potom môže zabezpečiť, že je tento dočasne nadradený režim opustený v správny okamih a hlavica sa vráti do bežného "kalendárneho" režime.

Väčšinu Z-Wave hlavíc, napríklad hlavica Danfoss, je možné priamo riadiť pomocou LUA scén v prostredí Fibaro HC2 sekvencií nasledujúcich príkazov:

  • fibaro:call(id, "setMode", "1") … pre termostatický režim
  • fibaro:call(id, "setTargetLevel", 23) … príklad pre teplotu 23 stupňov Celzia
  • fibaro:call(id, "setTime", tonumber(os.time(t)) + xxx*60)

… kde „xxx“ je čas udaný v minútách doby trvania dočasného režimu.

Hlavica Fibaro ale na tento jednoduchý príkaz nereaguje, hoci by podľa všetkého mala, pretože tento príkaz v zozname známych príkazov. Namiesto toho "počuje" na trochu komplikovaný príkaz:

  • fibaro:call(id, "setSchedule", "", "", "")

o ktorého očakávaných parametroch som sa bohužiaľ nikde viac nedočítal.

Vďaka malej finte, v podobe návrhu blokovej scény a jej následným prepnutím do režimu LUA scén, môžeme zistiť, ako tieto parametre môžu v LUA jazyku vyzerať. Ako príklad som zvolil cieľovú teplotu 23 stupňov Celzia po dobu 30 minút. Podľa všetkého sa týmto príkazom pošle do hlavice nielen teplota a čas trvania dočasného režimu, ale aj celý rad ďalších informácií:

  • fibaro:call(id, "setSchedule", "255", json.encode({["type"]="thermostat",["data"]={["setpoint"]={["type"]=1,["value"]=23,["unit"]="C"},["mode"]=1}}), json.encode({["type"]="Minutes",["value"]=30}), json.encode({}))

Vyzerá to desne zložito, ale pre účely priameho riadenia hlavice Fibaro to funguje.

Dobrá rada

Pri experimentoch s priamym riadením hlavice Fibaro prostredníctvom scén a príkazov v jazyku LUA nie je dobré nikdy skúšať aktivovať (nastaviť) akýkoľvek kalendárny režim z webového rozhrania Fibaro. Hlavica môže byť zmätená a vy budete mať pocit, že vás nepočúva. POZOR, hlavica si raz nastavený kalendár zapamätá a je jej úplne jedno, že tento kalendár vo webovom rozhraní vymažete. Ak sa tak stane, hlavicu je možné resetovať do továrenského nastavenia (so všetkými dôsledkami), alebo jej "kalendárny správanie vyhnať z hlavy" pomocou príkazu:

  • fibaro:call(id, "removeSchedule")

Hlavica Fibaro dokáže reagovať na veľa ďalších príkazov, nehľadiac na nespočet možností, čo sa o nej v Z-Wave sieti dozvedieť. Pre základné priame riadenie ale bohato stačí vyššie uvedené príkazy.

Prevedenie a ergonomia

Aj keď sa táto téma do tohto článku úplne nehodí, nedalo mi to a musím vám oznámiť svoje dojmy. Vyhotovenie hlavice Fibaro nemá chybu, a to ani materiálovo, ani z pohľadu dizajnu. Hlavica je jednoducho krásna, dobre sa berie do ruky, skvele sa s ňou ručne nastavuje požadovaná teplota a k tomu hlavice intuitívne farebne signalizuje svoj aktuálny prevádzkový stav. Je to technická lahôdka. Snáď len malú muškou na kráse je plastový pohonný mechanizmus, ktorý nepatrí medzi najtichšie. Napriek tomu ma hlavice v spálni v noci nebudí, a to mám veľmi plytký spánok. Takže to vlastne ani nevadí.

 

Moje heslo: „Skutečná domácí automatizace nepotřebuje ovladač

Jiří Chábera

Autor 13.12.2018 dna Návody a Tipy, Fibaro, Fibaro HC2, Fibaro HCL, Regulácia tepla, Kúrenie, Recenzie 0 870

Zanechajte nám Váš názorZanechajte odpoveď

Vyhľadávanie v blogu

Najnovšie názory

Naposledy navštívené

Žiadne produkty

Menu

Porovnať 0