Управление кондиционером с компьютера

[phx]

Есть кондиционер (5 Ton Heat Pump) подключенный через smart thermostat "Nest". Управлять им можно через Web-сайт или со смартфона через application. Он позволяет запрограммировать нужную температуру в нужное время в течении недели с точностью до получаса

Проблема в том, что SRP (Utility company) с 14.00 до 20.00 подсчитывает Demand, т.е. пик потребления электроэнергии в течении каждого получаса. И если он превышает определенную величину (в моем случае около 7 кВТ), то за каждый лишний киловат начисляется довольно таки большая пеня

Т.к. у меня стоит солнечная установка на 12кВт, то время с 14.00 до 18.00 не критично в плане Demand, поскольку он покрывается солнечной энергией. Но вот с 18.00 до 20.00 солнце или совсем слабое, или его нет. И расход энергии идет от Utility

Поэтому ищу способ, как настроить работу термостата более тонко, чтобы он включал кондиционер не более чем на 20 минут за один раз в это время, а потом делал 20 минутный перерыв. В этом случае те 7 киловатт, что он потребляет, не буукт влиять на подсчет Demand, т.к. они будут короче 30 минут (SRP Demand threshold)

Сам Nest не позволяет подобную тонкую настройку. Есть идея управлять им с компьютера через API или поставить дополнительное реле, управляемое компьютером

У кого есть идеи по этому поводу?

Вариант "Ставить кондиционер на 90F с 18.00 до 20.00 чтобы кондицоннер в это время не включался" категорически не подходит, т.к. никого в доме такой вариант не устраивает. Необходимо техническое решение, чтобы кондиционер в это время периодически включался. Но только по графику, указанному выше

[kyk]

а какова конечная цель? Бабло экономить? Или комфорт ?

[Oleg-NY]

Поставьте дома контроллер от Crestron и управляйте чем хотите и как хотите. Съэкономить, правда, врядли удастся... )

[Hun]

Сам Nest не позволяет подобную тонкую настройку. Есть идея управлять им с компьютера через API или поставить дополнительное реле, управляемое компьютером

Не обязательно комьютером, а обычный Smart Wi-Fi Switch не подойдет? На телефоне прописать ему рассписание, включаться в определенные часы но не более чем на 20 минут, а в остальное время он будет включен постоянно.

[Flash-04]

Кондиционеры обычно не подключают в розетку

[Flash-04]

У кого есть идеи по этому поводу?

Начинать надо не с API, а с бизнес-плана. О какой сумме идёт речь?

[Hun]

Кондиционеры обычно не подключают в розетку

Имелось ввиду использовать smart switch в качестве управляемого реле.

[veey+]

К тому же можно управлять питанием не кондиционера, а термостата.

[veey+]

можно с 18 до 20 каждые 20-25 минут на 5 минут вырубать термостат.

[Hun]

можно с 18 до 20 каждые 20-25 минут на 5 минут вырубать термостат.

Или за термостатом два проводка, их разрывать умной релюшкой последовательно подключенной... а термостат в это время будет в режиме "включен".

[phx]

Как раз примерно так, как Hun написал. От термостата к кондиционеру идут 4 провода. Два из них питание. Остальные два сигнальные: включение Fan и включение компрессора. Вот в их разрыв и поставить реле, управляемые через компьютер. Эти же сигналы от термостата считывать программно

Алгоритм работы всего этого примерно такой:

Если время любое другое кроме Monday-Friday 18.00-20.00 то компьютер не вмешивается. Nest работает по обычной программе т.к. в это время Demand не критичен

Если время попадает в указанный интервал, то компьютер анализирует в какой момент Nest дает команду на включение компрессора и отсчитывает 20 минут. После этого через реле дается команда компрессор выключить. Nest, поскольку желаемая температура не достигнута, будет держать сигнал включения компрессора активным, считая что кондиционер продолжает работать

Компьютер отсчитывает 20 минут с момента размыкания реле и замыкает его снова, активируя компрессор

Компрессор выключается либо по сигналу от Nest (если температура достигнута), либо снова через 20 минут через реле от компьютера, если нет

Цикл повторяется пока не наступит 20.00. После этого реле включаеется на постоянно, а программа в компьютере засыпает до 18.00 следующего дня

Комфорт в доме это не нарушит, т.к. 20 минутный цикл on/off для кондиционера будет достаточен, чтобы поддерживать температуру в разумных рамках близко к заданной, но позволит избежать периодов, когда Demand от кондиционера превышает 30 минут и фиксируется SRP

В работу Fan в кондиционере можно не вмешиваться, оставив как есть т.к. он потребляет всего 0.5 кВт и на Demand сильно не влияет

[Hun]

Только я не знаю, как такое crude вмешательство повлияет на работу компрессора. Не поплохеет ли.

[phx]

Компрессору 20 минутный цикл - нормально. В документации по HVAC пишут, что перерыв между выключением и включением компрессора должен быть НЕ МЕНЕЕ 5 минут. Соколько больше - не оговаривается

Общая же задача этой модификации - простая. Сгладить пик Demand c 18.00 до 20.00, когда солнечная установка дает мало энергии или ее нет вообще. Один кондиционер дает пик примерно 6кВТ. Если в это время еще включается плита, а особенно духовка, то пик подскакивает до 10кВТ. А за все что более 6кВТ SRP штрафует летом на на $33 за каждый киловатт. Ограничивать же электиричество в это время не хочется, т.к. это вечер и все основные кухонные работы и прочие chores

В остальном же их солнечный план "белый и пушистый". Цена за киловатт намного ниже, чем в планах без солнечной энергетики. Но плата за Demand соствляет примерно 90% от всего monthly bill

[veey+]

может просто с 18 до 20 повысить температуру на пару градусов, а 17:30-18:00 - наоборот понизить?

[phx]

Не вариант. В доме все начинают жаловаться и возмущаться. Необходимо только техническое решение

Кое как работает, если устроить "морозильник" до 18.00 понизив темперетатуру на 4-5 градусов пока все на работе. Но к 19.00 Финиксовская жара все равно берет свое и кондиционер включается на полную мощность и надолго

[veey+]

так ведь если ты ограничишь время работы, один фиг температура повысится.

[Oleg Co]

Тут и компьютер не нужен. Можно Ардуино запрограмировать.
Для подобной цели я купил готовый таймер, наподобии нижеприведенного.
https://www.homedepot.com/p/Defiant-15- ... /203677447

Тут он с шагом в полчаса, но мой - в 20 минут (не смог его найти за 1 минуту). Есть варианты и с цифровой шкалой. В него включить реле, которое будет соединять нужные провода.

[Oleg Co]

Или такое

[phx]

К таймеру из Home Depot, предложенному Oleg Co еще необходим трансформатор и собственно реле, которое и буде замыкать или размыкать контакты в нужное время

Таймер с Amazon более интересен. Но все равно, он не учитывает сколько времени уже отработал кондиционер по команде с Nest. Наиболее интересный вариант оптимизации получается, когда Nest включил компрессор, а дополнительное реле его выключило через 20 минут после включения. Потом снова включило, если Nest с этим согласен. Т.е. они должны работать в паре, предавая сигнал от Nest в дополнительный блок управления

Интересно, что сам Nest уже имеет весь необходимый интерфейс для этого. И вроде бы даже какой-то API для этого. Т.е. в идеале второе реле вообще не нужно. Можно программно считать состояние сигнальных линий из Nest, проанализировать их на компьютере и затем выдать нужную команду тому же Nest, чтобы выключить или включить компрессор

Вопрос - как? Можно ли управлять этим через PowerShell? Я в совершенстве знаю несколько Ассемблеров для разных процессоров и старые языки высокого уровня (Fortran, PL/1, Basic, немного Pascal). Современное объектное программирование - темный лес, в котором разбираться не хочется. Как мне кажется, PowerShell - наиболее оптимальный компромисс между старым и новым и я немного знаю этот язык. Вот где найти примеры управления Nest через него?

[veey+]

вроде, как много примеров в гугле

https://github.com/davuxcom/Nest
https://developers.nest.com/guides/api/ ... write-data
https://www.google.com/search?q=nest+th ... e&ie=UTF-8

В PowerShell, думаю, можно использовать Invoke-RestMethod, Invoke-WebRequest

[phx]

Заказал вот этот девайс из-за простоты его использования (не нужно объектное программирование, API, SDK, аутентикация и пр):
https://www.canakit.com/4-port-usb-rela ... oller.html

Управление идет через виртуальный COM-port путем посылки туда кодов управления в консольном режиме и считывания ответов тем же способом. Все это легко делается через PowerShell с использованием самых базовых команд. В нем есть 4 реле, которые можно включить между Nest и кондиционером и 6 multifunctional input ports, чтобы считывать состояние Nest на его сигнальных линиях

Прийдет - буду пробовать

Кстати им можно вообще заменить термостат, подключив ко входным портам датчики температуры. Но тогда при программировании прийдется вспоминать "Авторегулирование" с его тяжелой математикой, с которой я не дружил в университете

[Ruger]

Т.к. у меня стоит солнечная установка на 12кВт, то время с 14.00 до 18.00 не критично в плане Demand, поскольку он покрывается солнечной энергией. Но вот с 18.00 до 20.00 солнце или совсем слабое, или его нет. И расход энергии идет от Utility

А почему не от аккумуляторов, которые зарядились за день от солнечных батарей и от utilitу но в off pick hours?

[phx]

Аккумуляторы сильно дорого стоят и сдыхают через несколько лет. Я прикидывал, что просто нарастить мощность системы, чтобы производимая энергия покрывала штрафы за Demand получится дешевле, чем возиться с батареями. Правда площадь крыши не позволяет. Уже почти вся занята панелями кроме северного склона

Demand optimization (как описано вверху) выглядит намного проще и дешевле, чем увеличивать мощности. По крайней мере буду пробовать. Цель - оставаясь "On grid", добиться чтобы не платить за электричество (легально)

[Blender]

А вы проверяли у своей лепестрической комппании - есть ли у них что-то наподобие "AC cycling program"?
Они сами и свитч поставят и еще и денюх вам дадут за то что согласились…

[phx]

Да. Подобная программа есть и я пробовал в ней участвовать. Правда она всегда вызывла нарекания моих домашних, т.к. всегда активировалась в самые жаркие дни и в самое неподходящее время. Экономию давала весьма небольшую. Поэтому пришлось отказаться

С тем же успехом можно было бы поднять температуру на термостате до 80 градусов с 6pm до 8pm, снизить Demand в это время и сэкономить порядка $100 в месяц. Более подробная информация на тему Demand здесь:
viewtopic.php?f=85&t=222048

Но слишком уж конфликтно получается. Никто в доме не любит жару и не хочет никаких ограничений (например не пользоваться духовкой). Поэтому 78 это максимум, что терпят. При такой температуре Demand получается 9-10 кВт между 7-8pm, что вылазит в $120-150 Demand fee в месяц

Тема аккумуляторов, затронутая выше тоже весьма интересна. Теоретически батареи и инвертор для них позволяющие запасти порядка 5-10кВт/ч энергии могли бы решить проблемму, если бы эту систему можно было подключить в параллель к солнечным инверторам. Если Demand превышает например 3кВт, она бы подкачивала все что сверх в электросистему, держа потребление от Utility на уровне этих самых 3кВт

К сожалению подобного чарджера/инвертора я найти не могу. Все что предлагается на рынке, рассчитано на то, что батареи вступают в работу только когда энергия от Utility и от Solar полностью пропадает. Т.е. получается с с 6pm до 8pm электросистема должна вообще работать "off grid" на батареях. А это и автоматический throw switch нужен и переделка wiring на вводе в дом и пр. серьезные модификации + пермиты и инспекции, не говоря уже стоимости самих батарей на 10-15 кВт/ч с инвертором для них способных обеспечить дом энергией пару часов