Sistemi i ujitjes me energji diellore "Smart" i kontrolluar nga WiFi: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Ky projekt përdor pjesët standarde DIY diellore dhe 12v nga ebay, së bashku me pajisjet Shelly IoT dhe disa programe themelore në openHAB për të krijuar një rrjet elektrik të kopshtit shtëpiak, me energji plotësisht diellore, dhe instalim të ujitjes.

Pikat kryesore të sistemit:

• Sistemi plotësisht i energjisë diellore (ditë dhe natë)
• Sistemi i ujitjes me 3 zona (mund të jetë më shumë!)
• I kontrolluar plotësisht me WiFi, me integrimin e Google Home/Alexa duke përdorur pajisjet Shelly RGBW2
• Ujitja "e zgjuar", përdorni sistemin e ujitjes të vendosur automatik, me lidhje me API të motit për të kontrolluar reshjet e fundit të shiut.

Pse ky dizajn?

1) Unë po shikoja sistemet e ujitjes për kopshtin tim të perimeve dhe zbulova se ato ishin ose shumë të shtrenjta, ose mjaft të kufizuara në funksion (vetëm ndezje/fikje në një kohë të caktuar për një zorrë të vetme).

2) Kopshti im është me të vërtetë i gjatë dhe nuk ka fuqi të jashtme, kështu që ngritja e një rrjeti kopshti me energji diellore 12v nga derdhja ime dukej si një ide argëtuese (dhe e sigurt!) Për të marrë energji në të gjithë skajin e largët të kopshtit)

3) Unë kam luajtur me pajisjet Shelly dhe OpenHAB dhe mendova se do të ishte kënaqësi të shihja atë që mund të arrija!

Furnizimet

Sistem diellor:

• Panele Diellore (120W)
• Bateria (bateri e kohës së lirë 130aH)
• Kontrolluesi i ngarkimit diellor (30A)
• Stabilizues 12v
• Kabllimi

Sistemi i mençur i ujitjes:

• Ujë / Ujësjellës
• Pompë uji 12v DC
• Valvola solenoide 12v (3x = 1 për zonë vaditëse)
• Strehim i papërshkueshëm nga uji
• Tubi i ujitjes, lidhëset dhe zorra
• Kabllo 5-core
• Shelly RGBW2

(+artikuj standardë si mjete, lidhës kabllo, tuba etj. sipas kërkesës!)

Isshtë e mundur të përfundosh shumë nga funksionet në projekt duke përdorur aplikacionin Shelly, por për logjikë më të avancuar të automatizimit në ujitje unë kam përdorur OpenHAB.

Hapi 1: Konfigurimi i Sistemit Diellor

Ky hap është vetëm një shpjegim i shpejtë i konfigurimit tim, ka shumë udhëzues të mirë se si të vendosni më mirë një sistem diellor DIY dhe objektivi kryesor i këtij Instructable është rrjeti i kopshtit "Smart" dhe sistemi i ujitjes! (Ky hap është gjithashtu opsional, ju mund të furnizoni me energji të gjithë sistemin përmes një transformatori me energji elektrike 12V nëse keni qasje të lehtë në një burim energjie dhe nuk doni të përdorni diellor.)

Kam përdorur një panel diellor 120W (eBay ose Amazon), një bateri të kohës së lirë 130aH (mund të përdorë kapacitet më të vogël, por rekomandoj përdorimin e një baterie të kohës së lirë mbi një bateri normale të makinës për shkak të përdorimit të ciklit të një sistemi diellor si ky) dhe një ngarkesë diellore 30A njësi kontrolli. Mund të shkoni për një njësi më të vogël Amp, por diferenca e kostos është shumë minimale dhe kur tërheqni energji në 12V, Amperët së shpejti mund të ngjiten!

Vetë sistemi diellor do të prodhojë një sërë tensionesh (dokumentacioni me modelin tim thotë 10.7V në 14.4V në varësi të nivelit të ngarkimit të baterisë dhe hyrjes diellore). Pajisjet Shelly të përdorura në këtë projekt janë mjaft të ndjeshme ndaj tensionit dhe kanë nevojë për një furnizim të qëndrueshëm 12V. Për ta arritur këtë do t'ju duhet një stabilizues tensioni, lehtësisht i disponueshëm në eBay. Kam marrë një hyrje 8V-40V në dalje 12V të aftë të mbajë 10A. 10A ishte stabilizuesi më i madh që mund të gjeja në këtë gamë të tensionit, kështu që do të jem në gjendje të tërheq 10A në një kohë të vetme përmes kësaj lidhjeje. Gjithmonë është e mundur të lidhni një stabilizues të dytë më vonë për të siguruar një furnizim tjetër me energji 10A.

Bëra një provë të shpejtë në tryezën time të kopshtit për të siguruar që gjithçka po funksiononte mirë para instalimit. Kam kontrolluar daljen e tensionit të kontrolluesit diellor dhe ishte vërtet ~ 13.4V. Sapo u lidh stabilizuesi i tensionit u kontrollova dhe ishte 12.2V - i përshtatshëm për Shelly RGBW2 dhe e lidha atë.

Shelly u ndez menjëherë dhe unë isha në gjendje ta konfiguroja atë në WiFi tim dhe testova përgjigjen e tij - pajisja ime e parë IoT me energji diellore!

Pasi u testua dhe funksionoi, unë e ndava konfigurimin dhe i transferova përbërësit në kopshtin tim për instalim të plotë.

Unë ndërtova një kornizë bazë për të mbajtur panelin diellor në kënd 40 gradë (më efikasja është drejt jugut në 40 gradë lartësi në vendndodhjen time - kontrolloni në internet, ka shumë kalkulatorë për të marrë këndin më të mirë për vendndodhjen tuaj!)

Hapi 2: Ujitje e zgjuar - Strehimi i valvulave të ujitjes

Hapi i parë për krijimin e sistemit të automatizuar të ujitjes inteligjente është krijimi i një sistemi të kontrollit të valvulave.

Valvulat që kam përdorur për këtë projekt janë bazë, normalisht të mbyllura, 12V DC, valvola solenoide 1/2 ". Këto janë lehtësisht të arritshme nga eBay relativisht lirë. Dimensione të ndryshme janë gjithashtu në dispozicion. Kam përdorur 1/2" pasi ka shumë standarde të ndryshme komponentët e sistemit të ujitjes që mund të përdoren me këtë madhësi valvulash/tubash. Valvulat vijnë me një fije vidë standarde 1/2 "në secilën anë, kështu që do t'ju duhet pajisje të përshtatshme për t'iu përshtatur llojit të zorrës/tubit të ujitjes që dëshironi të përdorni.

Meqenëse përbërësit elektrikë të valvulave nuk janë të papërshkueshëm nga uji, keni nevojë për një strehim të papërshkueshëm nga uji. Kam gjetur se kutia e bashkimit Schnider Electric me 12 hyrje (195x165x90mm) ishte madhësia perfekte për të përshtatur 3 valvulat që doja të përdorja, plus vidën 1/2 në adaptorë për zorrën e ujitjes 12mm që kam.

Unë po kaloj ujin që rrjedhin horizontalisht nëpër kuti, me kabllon e energjisë/kontrollit që hyn përmes pjesës së poshtme të kutisë së kyçjes përmes një moti të gëzuar.

Hapi 3: Ujitje e zgjuar - Lidhja e valvulave me kontrolluesin Shelly RGBW2

Çdo valvul ka 2 terminale me lopatë. Në valvulat që po përdor nuk ka asnjë ndryshim polariteti, kështu që mund të lidh pozitiv ose negativ me secilin terminal. Nuk ka energji, valvula është e mbyllur. Ndizeni, valvula është e hapur.

(Shënim, për ndërtimin/testimin e kësaj pjese të sistemit, kam përdorur një transformator standard 12V DC (drejtues i vjetër LED) në mënyrë që të mos më duhej të vazhdoja të dilja në kopsht dhe të lidhesha me furnizimin me energji diellore për të provuar atë).

Përfundoni 3 nga kabllot nga kablloja me 5 bërthama që hyjnë në kuti me lidhës të madhësisë së duhur. (Në foton shembull, kafe, e zezë dhe gri përdoren për këtë). Një kabllo (blu në foto) do të përdoret si ve +e zakonshme, kështu që përfundojeni një kabllo në një lidhës të përshtatshëm me shumë kabllo (kam përdorur një terminal 5 Wago 221).

Shelly RGBW2 duhet të vendoset në modalitetin "E bardhë" (nën cilësimet në ekranin e kontrollit Shelly). Kjo do të thotë në mënyrë efektive që Shelly po funksionon si 4 stafetë të veçantë 12V DC (të zbehtë).

Burimi i energjisë dhe Shelly duhet të jenë diku larg ujit në një vend të sigurt (të thatë) dhe lidhja të bëhet me strehimin e valvulave duke përdorur kabllon me 5 bërthama (imi është i gjatë rreth 5m, duke shkuar nga derdhja në copë perimesh). Shelly është brenda një kutie të vogël kryqëzimi të papërshkueshëm nga moti brenda kasolles sime.

Lidhni fuqinë sipas diagramit të bashkangjitur dhe duhet të duket diçka si në foto. Shënim, kabllo rezervë dhe hapësira në Wago me 5 terminale janë për lidhjen e pompës.

Hapi 4: Ujitje e zgjuar: Lidhja e pompës

Hapi tjetër është lidhja e pompës. Për konfigurimin tim, unë e lidhja pompën përmes strehimit të valvulave, pasi kam përdorur kabllon kryesore me 5 bërthama për të nxjerrë energjinë nga derdhja, por ju lehtë mund ta lidhni pompën veç e veç, nëse kjo është më e përshtatshme.

Kam përdorur pompën me rrjedhën më të lartë 12V që mund të gjeja në ebay (1000L/orë), por ka shumë mundësi në dispozicion. (Unë kam disa pompa të lidhura me Shelly RGBW2 tani dhe zbulova se disa pompa funksionojnë vetëm ON/OFF në 100%, ndërsa të tjerat mund të kontrolloni rrjedhën duke përdorur funksionin e zbehësit Shelly. Kjo nuk është e rëndësishme për sistemin e ujitjes ashtu siç dëshironi ' rrjedha maksimale, por mund të jetë e rëndësishme për një veçori të ujit, etj.)

Shënim, ndryshe nga valvulat solenoide, pompat janë polaritet të ndjeshëm, kështu që ju duhet të siguroheni që të lidhni furnizimin +ve dhe -ve në mënyrën e duhur përreth.

Pasi të përfundojë kjo, pompë duhet të lidhet me hyrjet e secilës valvulë dhe secila valvulë të japë një dalje nga kutia (kështu që mos e përmbytni kutinë kur testoni!).

Ju mund t'i provoni valvulat pa ujë duke i ndezur/fikur në ndërfaqen Shelly RGBW2. Duhet të shihni që konsumi i energjisë të shkojë deri në W 10W kur ato janë të hapura (sigurohuni që "zbehësi" të jetë vendosur në 100% para se të ndizni kanalin, nuk duket se u pëlqen asgjë tjetër përveç 100%!). Nëse e keni lidhur tela Shelly RGBW2 siç tregohet në diagramin e instalimeve elektrike, kanalet 1-3 duhet të kontrollojnë valvulat dhe kanalin 4 pompën.

Imazhi më tregon të testoj sistemin duke përdorur një kovë në banjën time për të qarkulluar ujin përreth (pompa është gjëja e kuqe në kovë).

Imazhi përfundimtar tregon se si e kam lidhur këtë konfigurim me bishtin tim të ujit për furnizimin me ujë.

Hapi 5: Ujitje e zgjuar: Lidhja e Shelly RGBW2

Të gjithë kabllot nga sistemi duhet të vijnë në një zonë të thatë (me lidhje wifi!) Ku Shelly RGBW2 mund të vendoset.

Kabllot duhet të lidhen deri në Shelly sipas diagramit të instalimeve elektrike. Unë zgjedh të përdor një IP statike në të gjitha pajisjet e mia Shelly pasi në përgjithësi e bën lidhjen më të qëndrueshme.

Hapi 6: Ujitje e zgjuar: Sistemi i kontrollit

Tani që sistemi është konfiguruar, ka mënyra të ndryshme që mund të zgjidhni për të kontrolluar sistemin tuaj dhe nivele të ndryshme se sa 'i zgjuar' dëshironi të jetë!

Themelore: Mënyra më themelore për të kontrolluar sistemin tuaj është përmes Aplikacionit Shelly dhe integrimit vendas me Google Home ose Alexa. Në aplikacion mund të vendosni orare standarde për secilin nga kanalet (Pompa, Zona 1, Zona 2 etj) dhe gjithashtu t'i lidhni ato me kontrollin zanor nëse dëshironi.

Advance: Aplikacioni Shelly gjithashtu ju lejon të krijoni "Skena", mund të vendosni "skena" të ndryshme që kalojnë nëpër modele të ndryshme lotimi në periudha të ndryshme të ditës etj. Ka shumë mundësi brenda aplikacionit … bëhuni krijues!

Me të vërtetë i zgjuar

Vendosa se doja të shkoja një hap më tej. Unë tashmë jam duke përdorur OpenHAB për të kontrolluar shumicën e pajisjeve IoT në shtëpinë time, kështu që unë vendos kontrollin tim të sistemit të Ujitjes duke përdorur OpenHAB. Unë i kam bashkangjitur skedarëve.items.rulet dhe.sitemap në këtë Instructable për t'ju ndihmuar nëse dëshironi të vendosni diçka të ngjashme.

Karakteristikat e përgjithshme:

• Kontroll i plotë automatik dhe manual nga faqja e pultit.
• Integrimi i Google në shtëpi - "Hej Google, Fillo Ujitjen". - Shihni videon.
• Integrimi i motit - Unë u lidha me API OpenWeatherMap për të kontrolluar reshjet totale të shiut për 24 orët e fundit dhe nëse ka rënë shi mbi 10 mm, cikli i ujitjes nuk ekzekutohet automatikisht
• Ujitja mund të ndodhë në një kohë të caktuar çdo ditë, ose të ndryshueshme me perëndimin e diellit/lindjen e diellit etj.
• Sistemi llogarit sa ujë do të përdoret për çdo cikël vaditjeje (e rëndësishme nëse jeni duke përdorur bishtajat e ujit që mbledhin ujë shiu si unë!
• Shtyjeni njoftimin në telefonin tuaj për t'ju paralajmëruar kur vaditja automatike është gati të fillojë.