Disclaimer

Prestare sempre attenzione a seguire le indicazioni fornite in questo blog, soprattutto se si tratta di apparecchiature elettriche collegate alla tensione di 220V. Non mi ritengo responsabile di danni causati dall'aver seguito i consigli qui pubblicati.
Grazie

sabato 10 marzo 2018

Home Automation System - Misurazione dei consumi...primi test





Dopo una piccola pausa, dovuta a cause di forza maggiore, ritorno finalmente a parlare del mio sistema di Home Automation, sempre work in progress

In particolare volevo parlarvi dei primi test che ho fatto per implementare un sistema di misurazione dei consumi elettrici, da affiancare a quanto già fatto per il monitor della produzione del mio impianto fotovoltaico (trovate a questo link il relativo post).

Quello che sto cercando di fare è un qualcosa che sia facilmente integrabile in OpenHAB; non mi servono quei sistemi che vendono completi di display perché il mio obiettivo non è quello di fare delle verifiche manuali, ma piuttosto acquisire i dati di consumo per poter fare delle analisi, tenerli sotto controllo in remoto (senza il bisogno di essere sempre davanti al dispositivo...) ed eventualmente far scattare avvisi e/o notifiche...

OpenHAB, insieme a Grafana, ci permette di fare tutto questo in maniera relativamente semplice...la cosa fondamentale è quella di fargli arrivare i dati...

Il mio risultato finale dovrà essere un qualcosa in grado di leggere i consumi di casa, interfacciabile con OpenHAB tramite rete e relativamente piccolo per essere inserito in qualche scatola di derivazione...

Nelle mie ricerche su internet mi imbatto nel contatore Eastron sdm120c Modbus...



Un gran bel prodotto...che permette attraverso seriale RS485 la lettura di tutta una serie di parametri energetici, tra cui tensione, corrente e potenza...Essendo una lettura tramite protocollo seriale si può interfacciare ad Arduino e/o Raspberry per leggere ed inviare i dati. Non è proprio un dispositivo economico, ma al momento di meglio non ho trovato. Non è piccolo ma è montabile nei quadri elettrici.

Ero ormai quasi deciso a comprarlo quando per pura combinazione trovo un prodottino che potrebbe fare al caso mio...il PZEM-004T Energy Module, un piccolo dispositivo che, attraverso una pinza amperometrica, è in grado di leggere il consumo di corrente che passa attraverso una linea di fase...mette a disposizione una porta seriale per leggerne i dati, quindi è interfacciabile con Arduino / Raspberry e/o simili, ha dimensioni ridotte e soprattutto costa relativamente poco...sono riuscito a portarlo a casa con circa 8€ spedito...



Per adesso ne ho comprato uno solo...se i test vanno a buon fine ne prenderò altri...il mio obiettivo finale è quello di avere il monitoraggio indipendente dei 3 piani di casa...avendo un quadro elettrico su ogni piano, non devo far altro che intercettare la fase principale ed agganciare la pinza amperometrica...il resto lo farà il microcontrollore che lo affiancherà in questo duro lavoro. L'ideale sarebbe utilizzare uno dei tanti Esp8266 NodeMCU che ho già "a magazzino"...con il Wifi integrato e le dimensioni ridotte (così come il costo...) sarebbero la soluzione ideale! Se non risulterà compatibile, ci sarà sempre il solito Arduino a venirci in aiuto...anche se poi dovrò risolvere il problema del collegamento alla rete.
Sì, perché i dati verranno trasmessi ad OpenHAB tramite protocollo MQTT

Bene, non rimane altro che fare qualche prova...iniziamo con Arduino così il test è più facile, anche perché si trovano schemi di collegamento e software già fatti in rete...una volta appurato che il dispositivo funziona, proverò con il NodeMCU.

Il dispositivo dev'essere alimentato da un lato in bassa tensione con i fatidici 5V, mentre dall'altro (il lato di potenza) necessita della 220v.

Iniziamo i collegamenti con Arduino


  • GND e 5V da Arduino verso il dispositivo;
  • uscita seriale dal dispositivo verso due ingressi digitali di Arduino



L'altro lato del dispositivo invece vuole la connessione con la pinza amperometrica e la 220v. Per fare i test ho preso un portalampada con fase e neutro a vista, in modo tale che alla fase possa agganciare la pinza di misurazione. Il tutto termina con una normale spina.



Scarichiamo un software molto semplice per Arduino, che stampa sulla seriale i dati letti. Ecco l'output con luce spenta (lampadina svitata)...zero corrente, zero potenza:



Avvitiamo la lampadina, che si accende...




e sulla seriale di Arduino si vede il rilevamento della potenza...




Accendo e spengo la lampada più volte per verificare che tutto funzioni...OK, ci siamo...i primi test sono andati più che bene...

Prossimo step sarà quello di provare ad utilizzare un Esp8266 NodeMCU al posto di Arduino e poi iniziare ad inviare i dati ad OpenHAB.

Se tutto funzionerà correttamente penso proprio che ne comprerò almeno altri due...ed inizierò ad inserirli nel mio impianto.