Takmer rok funguje naša solárna elektráreň a poskytuje nám nie len komfort vlastnej bezplatnej elektriny, ale aj množstvo dát, ktoré je treba spracovať a vyhodnocovať. Aby som si situáciu zjednodušil, začal som budovať akýsi dispečing. A aby som mal všetky potrebné dáta, už na začiatku som osadil niektoré meracie komponenty. Teraz ich začínam využívať.
Údaje z elektrárne slúžia nie iba na informáciu, koľko elektriny sa vyrobilo, koľko spotrebovalo a koľko bolo uložených v akumulátoroch. Samotný pohľad na merač výkonu je málo hovoriaci. A na konci mesiaca večer zapisovať si údaje z viacerých zariadení na vyhodnotenie výroby a spotreby za mesiac začína byť „obťažujúce“. A v prípade, že všetko funguje dobre a správne nie je ani potrebné sa na „budíky“ pozerať. Tie sú potrebné vtedy, keď sa niečo pokazí alebo keď je elektriny málo a treba zvážiť, na čo ju použiť a kedy čo prepnúť. A viac, ako konkrétne číslo považujem za dôležitejšie vidieť históriu alebo trend, teda grafy. A to bez záznamu dát nejde.
Samozrejme som zavrhol hotové riešenia typu „čierna skrinka“ o ktorej neviem, čo sa v nej deje a ako to funguje. Automatické bolo, že si monitoring postavím sám. Nejaké ajťácke znalosti a skúsenosti mám a jednotlivých komponentov je na trhu dostatok. Možno už šípite, že som sa rozhodol vyriešiť čosi na štýl „Inteligentná domácnosť“, často chybne označované aj ako „chytrá domácnosť“, lebo naša domácnosť nikam neuteká ani rýchlo ani pomaly. Smart sa na Slovensku prekladá inak. Čo je ale dôležité, základným predpokladom bolo „Žiadny cloud“. Všetky dáta budú len u nás, nebudú sa nikam posielať, nikto okrem mňa sa nebude pozerať. A ak náhodou nebude k dispozícii internet, všetko bude ďalej normálne fungovať.
Vypínať svetlo mobilom z postele, aicky sťahovať žalúzie alebo si na dovolenke zapínať v dome kotol či klimatizáciu. Tak to sú veci, čo ma nezaujímajú. Svoju smart-domácnosť si budujem inak. Hlavne však tak, že všetko v elektrárni aj v dome musí fungovať, aj keď smart-riešenia fungovať prestanú. Bezpečnosť na prvom mieste. Všetko to musí byť len nadstavba, ktorá umožní ľahšie alebo aizovane riadiť jednotlivé časti a hlavne bude ukladať dáta pre neskoršiu analýzu či aktuálnu vizualizáciu.
Hardware a software
Mal som možnosť už dlhšiu dobu sledovať programové riešenia na riešenie hore popísaných úloh. Vynechaním firemných riešení, často viazaných na konkrétne komponenty, a za nemalé peniaze zostalo niekoľko kandidátov a z nich som si vybral systém Home Assistant. Open source riešenie. Teda otvorený kód, do ktorého každý môže vidieť a každý môže prispievať. Inými slovami neskutočné množstvo vývojárov hoci len jedného modulu. Netreba čakať, kým veľká firma niečo schváli a dodá na trh. Niekto vymyslí, otestuje a zverejní, komunita odladí. Objaví sa nový termostat na kotol? Objaví sa aj systém jeho riadenia pomocou Home Assistant. A to všetko bezplatne. Len si to musíte všetko sami nainštalovať a potom nastaviť. Problém? Kdeže. Len to vyžaduje trochu vášho času. Preto to robím teraz v zime. Vonku čosi spravím, v dome kúrim a popoludní si sadnem k počítačom.
Ten program totiž na čomsi bežať musí. Ale mať všetko, čo robíte, na jedinom počítači zaváňa budúcim prúserom. Takže mám jeden počítač s veľkým monitorom na „bežnú“ prácu prevážne s internetom a dokumentami či fotkami, tak ako väčšina ľudí. A pre Home Assistant som si zaobstaral nedávno vo výpredaji maličký serverík Intel NUC. Nezavadzia, zmestí sa na poličku, nehučí, nepotrebuje monitor, nemá CD-ROM, a má naozaj minimálnu spotrebu. Samotný HA v ňom beží na virtualizačnej platforme Proxmox a popri tom ešte niekoľko malých systémov, hlavne pre databázu a vizualizáciu grafov a tiež na dohľad nad komponentami siete (počítačovej). V podstate to funguje tak, že na jednom fyzickom počítači bežia vedľa seba oddelene viaceré počítače vo vyhradených priestoroch, nemusia bežať všetky súčasne, ale môžu spolupracovať. Výkon stroja umožňuje mať takých virtuálnych počítačov neúrekom, napríklad na skúšanie rôznych vecí. Zálohovanie jedného trvá ani nie minútu, oplatí sa to urobiť pred každou vážnejšou úpravou, keby dačo… A obnova je rovnako rýchla.
Keďže server nemá obrazovku, potrebujem na pripojenie k nemu a zobrazenie ďalší počítač. Ten hlavný je veľký a má aj veľkú spotrebu (oproti iným veciam z aizácie) a oplatí sa ho zapnúť, keď potrebujem ísť na internet a mať súčasne zapnutých viacero programov (čo ja skoro vždy 😀 ) a využijem jeho výkon. Ale pre bežný monitoring som využil starší nepoužívaný menší LCD a cez Allegro si kúpil za 6,50 € tzv. tenký klient, teda nevýkonný počítač pre pripojenie do siete k výkonnému serveru. Tenký klient nič nerobí, len zobrazuje dáta zo servera, takto fungujú napríklad banky. Výhodou je ticho (žiadny ventilátor) a nízka spotreba elektriny. Tú zdôrazňujem preto, že server Home Assistanta pobeží trvale 24 hodín 7 dní v týždni, samozrejme že cez naozaj veľký záložný zdroj elektriny, obslužný PC môžem vypínať. A všetko to beží na niektorej z distribúcií Linuxu, čo je tiež zadarmo, len si to musíte sami naštudovať a nastaviť. Ale to nie je nijaký problém. Doma nám beží notebook na Linuxe už hádam aj pätnásť rokov (nie stále jeden a ten istý), ďalší mám na záhrade asi dva roky a robil som v zamestnaní aj na nejakých veľkých linuxových serveroch.
Automatizácia alebo monitoring?
Takže zaobstarať si nejaké „železo“ a nahádzať do neho nejaký SW je tá ľahšia časť práce na Inteligentnej domácnosti. Hoci ja ten pojem nemám rád. Domácnosť nie je inteligentná, nerozmýšľa, len tupo a rýchlo vykonáva predprogramované postupy na základe získaných, nameraných, veličín. Nie je v tom žiadna skutočná inteligencia, teda predstavivosť a tvorivosť. No a tie veličiny je potrebné získať zo zariadení. V predstihu som si kúpil nejaké „na hranie“: dva rôzne teplomery a jednu zásuvku. Tie som ako prvé pripojil k serveru HA, aby som získal prvé skúsenosti. Neskôr pribudli ďalšie dve zásuvky, ktoré umožňujú nie len merať elektrické veličiny vrátane prenesenej energie, ale hlavne na diaľku ich zapínať a vypínať. A spotrebiče cez ne pripojené. Napríklad nabíjačku batérie elektrárne alebo elektrický bojler (z elektrárne). Či už ručne alebo podľa preddefinovaných podmienok.
V elektrárni už sú inštalované smart ističe, jeden pre vypínanie elektriny z elektrárne do domácnosti a druhý pre zapínanie nabíjačky akumulátora z distribučnej siete, keby bolo treba. Tie už sú tiež pripojené do Home Assistanta.
Zapojenie prevodníkov si bude vyžadovať pripojenie snímačov batérií, meniča a regulátorov nabíjania, kvôli ktorým je vlastne celý systém primárne budovaný. A potom už budú naozaj všetky informácie a dáta dostupné na jednom mieste. A z centra sa budú dať zobraziť, napríklad na tablete na stene, aj v kuchyni, aby bolo jasné, koľko energie je k dispozícií a či sa dá okrem ohrevu bojlera aj upiecť kura či uvariť káva, keď ide práčka. Samozrejme všetko bude prístupné cez VPN aj na mobiloch mimo záhrady. Systém dovoľuje vytvoriť rôzne prehľadné panely, dokonca aj pre jednotlivých užívateľov, aby mali tie informácie, ktoré potrebujú a nezaťažovali ich také, ktoré ich nezaujímajú.
Teplota pôdy a vlhkosť vzduchu na rôznych miestach v záhrade už bude len takou čerešničkou na torte.