Решил подготовить свой дачный дом к зиме. Вода в него заведена магистральная, но всё время отапливать дачный дом, пока меня там нет, смысла не вижу, да и может электричество в любое время быть отключено, особенно зимой, когда нагрузка на сети выше, что может привести к заморозке дома. То есть, отопление - не панацея. Наличие отопления приводит к тому, что критические ситуации никак не обрабатываются - отключили электричество - и ничего не сделаешь - придется ехать в дом.
В то же время, целиком воду отключать не очень хотелось бы - так как если вдруг я захочу приехать зимой, к примеру, на новый год, то хотелось бы иметь возможность быстро его прогреть к приезду и пользоваться водой. Кроме того, за каждое включение и выключение воды управляющая компания берёт 1000 рублей.
В итоге, пришёл к выводу, что достаточно отапливать только кран, который впускает воду, унитаз с бачком и раковину, а из остального водопровода воду можно слить, так как для кратковременных поездок достаточно и одной мокрой точки.
Во время первой попытки оставить воду в доме без отопления всего дома прочитал много статей в Интернете и решил просто намотать саморегулирующийся греющий кабель на кран. Оказалось, что саморегулирующийся кабель далеко не такой саморегулирующийся, как можно было бы подумать исходя из названия и он легко разогревает всё до таких температур, которые могут привести к протечкам - минимальное энергопотребление кабеля 40 ватт, что не так уж и мало. Кран разогревается, расширяется и слетает с трубы из полиэтилена низкого давления.
Тогда пришлось обратиться к опыту проектирования спутников - не зря их не просто выбрасывают в вакуум, а делают внутри специальной оболочки газовую среду, в которой приборы могут работать в комфортном температурном режиме.
Для того, чтобы победить неконтролируемый рост температуры, я изготовил из листов пенополиуретана (120 рублей за лист) складной тепловой короб, который может быть легко развернут вокруг защищаемого оборудования - унитаза, раковины и крана на вводе воды и легко свёрнут обратно при включении отопления во всём доме.
Далее необходимо было настроить систему управления температурой внутри короба, которая бы включала обогреватель при снижении температуры и выключала обратно при её повышении.
И вот тут вот возникли сложности. Писать на микроконтроллере долго и есть риск, что идея не сработает - что-то пойдёт не так, как с намоткой кабеля на кран.
Решил использовать технологии умного дома. Для этого купил wifi роутер с 4G SIM картой, ZigBee-Tuya шлюз, ZigBee термометр и ZigBee умную розетку.
Получилось так, как на картинке. Для контроля температуры внутри теплового коробы были созданы два сценария:
1. Сценарий на включение греющего кабеля
2. Сценария на выключение греющего кабеля
В итоге система выходит на устойчивый режим работы в виде автоколебаний, температура не отклоняется на значительные величины от заданных значений
Вроде бы всё должно работать, особенно с учётом того, что, почему-то зимой и так в доме около 5 градусов - видимо, хватает солнца в окна, чтобы дом не промёрз целиком, либо идёт тепло от земли, но у схемы есть существенный недостаток.
К сожалению, пока что локально это не развёрнуто. Вообще, по протоколу ZigBee очень мало технических подробностей, гуглится и яндексится только рекламный мусор.
Так что предстоит ещё много работы по переводу всего этого на локальное управление, желательно с минимальным количеством ненужного софта, который всегда является точкой отказа.
Придётся заменить Smart Gateway + Tuya + WiFi на прямое управление ZigBee устройствами из scala с доступом к серверу по ssh.
Возможно, подойдёт ZigBee for Java https://github.com/tlaukkan/zigbee4java?ysclid=m0w09mdvwr258969171 - но это надо проверять и исследовать.
Целевая архитектура, которой надо будет придти, таким образом, следующая:
Странно, почему при такой распространённости устройств, так мало документации по их прямому использованию, без различных вредоносных сайтов. Но таков мир в данный момент - все устройства заточены под Smart Life, чтобы их использовать локально, придётся почитать документацию. И, после этого мир, объективно, станет немного лучше.