Mfumo wa Umwagiliaji unaodhibitiwa na Solar Powered 'Smart': Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Mradi huu unatumia sehemu za kawaida za jua za jua na sehemu za 12v kutoka kwa ebay, pamoja na vifaa vya Shelly IoT na programu zingine za msingi katika openHAB kuunda gridi ya nyumbani yenye nguvu ya jua, gridi ya nguvu ya bustani na usanidi wa umwagiliaji.

Vivutio vya Mfumo:

• Mfumo wa umeme wa jua kabisa (mchana na usiku)
• Mfumo wa umwagiliaji wa ukanda 3 (inaweza kuwa zaidi!)
• Wifi iliyodhibitiwa kikamilifu, na ujumuishaji wa Google Home / Alexa ukitumia vifaa vya Shelly RGBW2
• Umwagiliaji wa 'Smart', tumia mfumo wa kumwagilia uliowekwa kiatomati, na viungo vya API ya hali ya hewa kuangalia mvua iliyonyesha hivi karibuni.

Kwa nini muundo huu?

1) Nilikuwa nikiangalia mifumo ya umwagiliaji kwa bustani yangu ya mboga na nikagundua kuwa zilikuwa ghali sana, au zilikuwa na upungufu mdogo katika kazi (tu kuwasha / kuzima kwa wakati uliowekwa kwa bomba moja).

2) Bustani yangu ni ndefu sana na hakuna nguvu ya nje, kwa hivyo kuanzisha gridi ya bustani ya 12v inayotumiwa na jua kutoka kwa kumwaga kwangu ilionekana kama wazo la kufurahisha (na salama!) Kupata nguvu kote mwisho wa bustani)

3) Nimekuwa nikicheza juu na vifaa vya Shelly na OpenHAB na nilifikiri itakuwa raha kuona kile ninachoweza kufikia!

Vifaa

Mfumo wa jua:

• Jopo la jua (120W)
• Betri (betri ya burudani ya 130aH)
• Mdhibiti wa malipo ya jua (30A)
• Kiimarishaji cha 12v
• Kufundisha

Mfumo wa Umwagiliaji wa 'Smart':

• Bati la maji / Ugavi wa maji
• 12v DC pampu ya maji
• Valves 12v za Solenoid (3x = 1 kwa kila eneo la umwagiliaji)
• Nyumba ya kuzuia maji
• Bomba la umwagiliaji, viunganisho na bomba
• Cable 5-Core
• Shelly RGBW2

(+ vitu vya kawaida kama zana, viunganisho vya kebo, hoses nk inavyotakiwa!)

Inawezekana kukamilisha kazi nyingi katika mradi huo kwa kutumia programu ya Shelly, lakini kwa mantiki ya hali ya juu zaidi ya umwagiliaji nimekuwa nikitumia OpenHAB.

Hatua ya 1: Usanidi wa Mfumo wa jua

Hatua hii ni maelezo ya haraka ya usanidi wangu, kuna miongozo mizuri ya jinsi ya kuweka vyema mfumo wa jua wa DIY na lengo kuu la Agizo hili ni gridi ya bustani ya 'Smart' na mfumo wa umwagiliaji! (Hatua hii pia ni ya hiari, unaweza kuwezesha mfumo mzima kupitia umeme wa umeme wa 12V ikiwa una ufikiaji rahisi kwa chanzo cha nguvu na hautaki kutumia jua.)

Nilitumia paneli ya jua ya 120W (eBay au Amazon), betri ya kupumzika ya 130aH (inaweza kutumia uwezo mdogo, lakini pendekeza kutumia betri ya burudani juu ya betri ya kawaida ya gari kwa sababu ya matumizi ya mzunguko wa mfumo wa jua kama hii) na malipo ya jua 30A kitengo cha kudhibiti. Unaweza kwenda kwa kitengo kidogo cha Amp, lakini tofauti ya gharama ni ndogo sana na wakati wa kuchora nguvu kwa 12V, Amps zinaweza kupanda hivi karibuni!

Mfumo wa jua yenyewe utatoa voltages anuwai (nyaraka na modeli yangu inasema 10.7V hadi 14.4V kulingana na kiwango cha malipo ya betri na uingizaji wa jua). Vifaa vya Shelly vilivyotumiwa katika mradi huu ni nyeti za voltage na vinahitaji usambazaji thabiti wa 12V. Ili kufikia hili utahitaji kiimarishaji cha voltage, kinachopatikana kwa urahisi kwenye eBay. Nilipata pembejeo ya 8V-40V kwa pato la 12V linaloweza kubeba 10A. 10A ilikuwa kiimarishaji kikubwa zaidi ambacho ningeweza kupata katika safu hii ya voltage, kwa hivyo itaweza tu kuchora 10A kwa wakati mmoja kupitia unganisho hili. Daima inawezekana kuunganisha kiimarishaji cha pili baadaye kutoa usambazaji mwingine wa umeme wa 10A.

Nilifanya usanidi wa jaribio la haraka kwenye meza yangu ya bustani ili kuhakikisha kila kitu kilikuwa kinafanya kazi sawa kabla ya kusanikisha. Niliangalia pato la voltage ya mtawala wa jua na ilikuwa kweli ~ 13.4V. Mara tu kiimarishaji cha voltage kiliunganishwa niliangalia tena na ilikuwa 12.2V - inafaa kwa Shelly RGBW2 na niliiunganisha.

Shelly iliwezeshwa mara moja na niliweza kuisanidi kwa WiFi yangu na kujaribu jibu lake - kifaa changu cha kwanza cha Sola ya Nishati ya Sola!

Mara tu ilipojaribiwa na kufanya kazi, nilichukua usanidi mbali na kuhamishia vifaa kwenye banda langu la bustani kwa usanikishaji kamili.

Niliunda fremu ya msingi kushikilia paneli ya jua kwa pembe ya digrii 40 (ufanisi zaidi ni kusini inayoangalia nyuzi 40 katika eneo langu - angalia mkondoni, kuna mahesabu mengi kupata pembe bora kwa eneo lako!)

Hatua ya 2: Umwagiliaji Smart - Nyumba ya Valve ya Umwagiliaji

Hatua ya kwanza ya kuunda mfumo wa umwagiliaji mahiri wa kiufundi ni kuunda mfumo wa kudhibiti valve.

Valves nilizotumia kwa mradi huu ni za msingi, kawaida hufungwa, 12V DC, 1/2 "Vipu vya solenoid. Hizi hupatikana kwa urahisi kutoka kwa eBay kwa bei rahisi. Vipimo tofauti vinapatikana pia. Nilitumia 1/2" kwani kuna viwango tofauti vifaa vya mfumo wa umwagiliaji ambavyo vinaweza kutumiwa na valve / saizi ya ukubwa huu. Valves huja na uzi wa kawaida "1/2" kwa kila upande, kwa hivyo utahitaji fittings zinazofaa kutoshea aina ya bomba / bomba la umwagiliaji unayotaka kutumia.

Kwa kuwa vifaa vya umeme vya valves hazina maji, unahitaji nyumba ya uthibitisho wa maji. Niligundua kuwa sanduku la makutano ya kuingilia ya Schnider Electric (195x165x90mm) ilikuwa saizi kamili kutoshea valves 3 ambazo nilitaka kutumia, pamoja na "screw" ya 1/2 kwenye adapta za bomba la umwagiliaji la 12mm.

Ninaendesha mtiririko wa maji kwa usawa kwenye sanduku, na kebo ya nguvu / udhibiti inaingia kupitia chini ya sanduku la makutano kupitia hali ya hewa yenye furaha.

Hatua ya 3: Umwagiliaji Smart - Kuunganisha Valves kwa Mdhibiti wa Shelly RGBW2

Kila valve ina vituo 2 vya jembe. Kwenye valves ninazotumia hakuna tofauti ya polarity, kwa hivyo naweza kuunganisha chanya au hasi kwa terminal yoyote. Hakuna nguvu, valve imefungwa. Washa umeme, valve iko wazi.

(Kumbuka, kwa ujengaji / upimaji wa sehemu hii ya mfumo, nilitumia transformer ya kawaida ya 12V DC (dereva wa zamani wa LED) ili nisilazimike kuendelea kwenda kwenye bustani na kuungana na usambazaji wa umeme wa jua ili kujaribu ni).

Ondoa nyaya 3 kutoka kwa kebo-5-msingi inayoingia kwenye sanduku na viunganisho vya ukubwa wa jembe. (Katika picha ya mfano, hudhurungi, nyeusi na kijivu hutumiwa kwa hii). Kebo moja (bluu kwenye picha) itatumika kama kawaida + ve, kwa hivyo toa kebo moja kuwa kontakt inayofaa ya nyaya nyingi (nilitumia 5 terminal Wago 221).

Shelly RGBW2 lazima iwekwe kwa 'White' mode (chini ya mipangilio kwenye skrini ya kudhibiti Shelly). Hii inamaanisha kuwa Shelly inafanya kazi kama relay 4 tofauti 12V DC (inayoweza kufifia).

Chanzo cha umeme na Shelly inapaswa kuwa mahali mbali na maji mahali salama (kavu) na unganisho lililofanywa kwa nyumba ya valve kwa kutumia kebo ya msingi ya 5 (yangu ni ya urefu wa mita 5, kutoka kwa kumwaga hadi kiraka cha mboga). Shelly iko ndani ya sanduku dogo la makutano ya hali ya hewa ndani ya banda langu.

Unganisha umeme kulingana na mchoro ulioambatishwa na inapaswa kuonekana kama picha. Kumbuka, kebo ya ziada na nafasi kwenye Wago-5-terminal ni ya kuunganisha pampu.

Hatua ya 4: Umwagiliaji mahiri: Kuunganisha Pump

Hatua inayofuata ni kuunganisha pampu. Kwa usanidi wangu, niliunganisha pampu kupitia nyumba ya valve kwani nilitumia kebo kuu ya msingi-5 kutoa umeme kutoka kwa kumwaga, lakini unaweza kuunganisha pampu kwa urahisi ikiwa hiyo ni rahisi zaidi.

Nilitumia pampu ya juu zaidi ya 12V ambayo ningeweza kupata kwenye ebay (1000L / h), lakini kuna chaguzi nyingi zinazopatikana. (Nina pampu kadhaa zilizounganishwa na Shelly RGBW2 sasa na nimegundua kuwa pampu zingine zinafanya kazi ON / OFF kwa 100%, wakati zingine unaweza kudhibiti mtiririko kwa kutumia kazi ya dimmer ya Shelly. Hii sio muhimu kwa mfumo wa umwagiliaji kama unavyotaka tu ' mtiririko wa max, lakini inaweza kuwa muhimu kwa huduma ya maji nk).

Kumbuka, tofauti na valves za solenoid, pampu ni nyeti polarity, kwa hivyo unahitaji kuhakikisha unaunganisha + ve na usambaze njia sahihi kote.

Mara tu hii ikiwa imekamilika, pampu inahitaji kushikamana na pembejeo za kila valve na kila valve itoe duka kutoka kwa sanduku (kwa hivyo usijaze sanduku wakati wa kupima!).

Unaweza kupima valves bila maji yoyote kwa kuziwasha / KUZIMA kwenye kiolesura cha Shelly RGBW2. Unapaswa kuona matumizi ya nguvu yakiongezeka hadi ~ 10W wakati yamefunguliwa (hakikisha 'dimmer' imewekwa 100% kabla ya kuwasha kituo, zinaonekana hazipendi chochote isipokuwa 100%!). Ikiwa umeunganisha waya wa Shelly RGBW2 kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa wiring, vituo 1-3 vinapaswa kudhibiti valves na kituo cha 4 pampu.

Picha hiyo inanionyesha nikijaribu mfumo kwa kutumia ndoo kwenye umwagaji wangu kuzunguka maji kuzunguka (pampu ndio kitu nyekundu kwenye ndoo).

Picha ya mwisho inaonyesha jinsi nimeunganisha usanidi huu kwenye kitako changu cha maji kwa usambazaji wa maji.

Hatua ya 5: Umwagiliaji Smart: Kuunganisha Shelly RGBW2

Cables zote kutoka kwa mfumo zinahitaji kuingia kwenye eneo kavu (na unganisho la wifi!) Ambapo Shelly RGBW2 inaweza kuwekwa.

Cables zinapaswa kuunganishwa hadi kwa Shelly kulingana na mchoro wa wiring. Ninachagua kutumia IP tuli kwenye vifaa vyangu vyote vya Shelly kwani kwa ujumla hufanya unganisho kuwa thabiti zaidi.

Hatua ya 6: Umwagiliaji mahiri: Mfumo wa Udhibiti

Sasa kwa kuwa mfumo umewekwa, kuna njia anuwai ambazo unaweza kuchagua kudhibiti mfumo wako na viwango anuwai vya jinsi 'Smart' unavyotaka iwe!

Msingi: Njia ya msingi zaidi ya kudhibiti mfumo wako ni kupitia Programu ya Shelly na ujumuishaji wa asili na Google Home au Alexa. Katika programu unaweza kusanidi ratiba za kawaida kwa kila moja ya njia (Pump, Zone 1, Zone 2 nk) na pia unganisha hizi kwa kudhibiti sauti ikiwa ungependa.

Mapema: Programu ya Shelly pia hukuruhusu kuunda 'Maonyesho', unaweza kusanidi 'pazia' anuwai ambazo hutumia njia tofauti za kumwagilia kwa nyakati tofauti za siku n.k Kuna chaguzi nyingi ndani ya programu… jipatie ubunifu!

Ujanja kweli

Niliamua nataka kwenda hatua moja zaidi. Tayari ninatumia OpenHAB kudhibiti vifaa vingi vya IoT nyumbani kwangu, kwa hivyo ninaweka udhibiti wa mfumo wangu wa Umwagiliaji kwa kutumia OpenHAB. Nimeambatanisha.items za msingi.rules na faili za.sitap kwenye hii inayoweza kufundishwa kusaidia ikiwa ungependa kusanikisha kitu kama hicho.

Vipengele vya jumla:

• Udhibiti kamili wa moja kwa moja na mwongozo kutoka kwa ukurasa wa dashibodi.
• Ushirikiano wa nyumba ya Google - "Hey Google, Anza Umwagiliaji". - Tazama video.
• Ushirikiano wa hali ya hewa - niliunganisha OpenWeatherMap API kuangalia jumla ya mvua kwa masaa 24 iliyopita na ikiwa imenyesha zaidi ya 10mm, mzunguko wa umwagiliaji hauendeshwi kiatomati
• Umwagiliaji unaweza kutokea kwa wakati uliowekwa kila siku, au kutofautisha na kutua kwa jua / kuchomoza kwa jua nk.
• Mfumo huhesabu ni kiasi gani cha maji kitatumika kwa kila mzunguko wa umwagiliaji (muhimu ikiwa unatumia matako ya maji kukusanya maji ya mvua kama mimi!
• Bonyeza taarifa kwa simu yako ili kukuonya wakati umwagiliaji wa moja kwa moja unakaribia kuanza.