Automazione del riscaldamento

Anche se ho un appartamento piccolo, ho voluto automatizzare il riscaldamento.
Prima di tutto per una questione di comfort: le stanze hanno diverse esposizioni e diversi utilizzi, secondo non ha molto senso impostare una temperatura su un termostato centrale e tenere la temperatura impostata in tutte le camere. Alcune stanze risulteranno più fredde di quello che serve ed altre verranno riscaldate per niente.

Faccio alcuni esempi, considerate che lavoro da casa:

• Durante la giornata mi serve che lo studio abbia una temperatura confortevole, la camera da letto può anche essere fredda tanto non ci vado
• Al mattino quando mi alzo e alla sera quando faccio la doccia vorrei il bagno più caldo, cosa che durante la giornata non mi interessa
• Quando vado a dormire e quando mi alzo la camera da letto dovrebbe essere un po' più calda
• Al momento della colazione, pranzo e cena il soggiorno/cucina dovrebbe avere una temperatura confortevole, durante il resto della giornata non mi interessa

Ho risolto questi problemi nel 2018 acquistando un termostato Netatmo e le valvole per i termosifoni.

Presto mi sono accorto che avrei voluto una funzionalità aggiuntiva: poter spegnere un termosifone in una stanza quando apro la finestra per cambiare aria.

Usando l'applicazione è possibile impostare una temperatura diversa per un tempo che si può impostare. Questo però richiede di prendere il mano lo smartphone ogni volta ed eseguire diverse operazioni, non proprio immediato.

Oppure si possono controllare le valvole manualmente abbassando o alzando la temperatura, a step di mezzo grado, ruotandole in senso orario o antiorario.Anche questo richiede un po' di tempo e non è la soluzione ideale.
Impostando la temperatura in questo modo, resta impostata per il tempo predefinito nel sistema che si fa nell'applicazione una volta sola. Per esempio si può impostare 15 minuti, che è un tempo ragionevole per cambiare l'aria nella stanza.

Non essendo soddisfatto di nessuna delle due opzioni, nel 2020 ho acquistato dei sensori per le finestre WiFi.

Una volta momtati i sensori li ho configurati in Google Home e ho fatto un'automazione con IFTTT.

Con l'automazione ogni volta la finestra di una stanza veniva aperta, la temperatura della valvola nella stessa stanza veniva impostata a 12 gradi per il tempo predefinito di 15 minuti.

Anche questa soluzione mi ha lasciato però non completamente soddifatto nel tempo.
Questi sensori non erano così veloci, il tempo di polling dei servizi cloud è piuttosto lungo e potevano passare anche 10 minuti da quando la finestra veniva aperta a quando la temperatura veniva impostata sulla valvola.
Inoltre non sono molto affidabili, una apertura su 10 mediamente se la perdono.

Poi ad inizio 2023 ho conosciuto Home Assistant e questo mi ha aperto tantissime possibilità in termini di flessibilità di automazione.
Home Assistant è un sofware open source e gratuito che integra la maggior parte dei sistemi smart home disponibili sul mercato. 
Ci sono diverse possibilità di installazione, io l'ho installato su un Raspberry Pi 3 che avevo acquistato un po' di anni prima ed era rimasto inutilizzato in un cassetto.
Il Raspberry Pi 3 è un mini computer, grande più o meno come una saponetta, a basso consumo e adatto a questo tipo di utilizzo. Siccome questo dispositivo ha già qualche anno mi sarei aspettato di doverlo sostituire con un Raspberry Pi 4 o un mini PC ad un certo punto, invece ha dmostrato di funzionare molto bene.

L'unica cosa che ho dovuto migliorare è lo storage: una MicroSD normale viene presto resa inutilizzabile dall'elevata attività di storage:nelle prime settimane è successo più di una volta di dover reinstallare tutto perchè il file system si era corrotto.

Quindi l'ho sostituita con una MicroSD High Endurance che va molto meglio.

Inoltre ho aggiunto un SSD esterno sul quale ho spostato l'applicazione Home Assistant e i dati, così sulla MicroSD rimane solo il sistema operativo e si consuma ancora meno.

Quindi su Home Assistant ho integrato i sensori che avevo già configurato in precedenza ma il problema della latenza non è stato risolto.
Allora ho fatto delle ricerche e ho scoperto che è possibile gestire i sensori localmente, senza passare per i servizi cloud, utilizzando l'estensione LocalTuya.
Configurare questa estenzione è stato parecchio compilicato perchè richiede di configurare delle chiavi che sono specifiche di ciascun sensore. Per trovare queste chiavi è necessario ottenere un account di sviluppartore Tuya con una procedura abbastanza compilcata.
Ho seguito comunque la procedura e sono riuscito a configurare l'estensione con le chiavi ottenute dal portale degli sviluppatori.
Decisamente è stato un miglioramento rispetto ad utilizzare i servizi cloud, a quel punto Home Assistant riceveva il segnale di cambio stato in pochi secondi.

Così ho disabilitato l'automazione IFTTT e l'ho impostata su Home Assistant.
Quando una finestra viene aperta imposto la temperatura di 12 gradi sulla corrispondente valvola nella stessa stanza, per il tempo predefinito di 15 minuti.
Abbastanza soddisfacente sembrava ma poi mi sono accorto di alcune cose.

Prima di tutto l'affidabilità dei sensori non era cambiata, una apertura su 10 più o meno venuva comunque persa.

Poi è successo alcune volte che per un disservizio durato alcune ore i servizi cloud Netatmo non fossero disponibili per alcune ore.
Quando i servizi cloud non sono disponibili non è più possibile utilizzare l'applicazione ma si possono solo controllare le valvole manualmente.
Senza applicazione non è neppure possibile cambiare la pianificazione, così mi è successo di tornare a casa quando il termostato era impostato su Away e non è stato possibile cambiare lo stato nella modalità programma. A questo punto l'unica opzione disponibile era andare valvola per valvola ad impostare la temperatura desiderata.
Però l'impostazione di default per i settaggi manuali era di 15 minuti, quindi dovevo continuamente andare valvola per valvola ad impostare una temperatura decente fino a quando i servizi cloud non sono tornati disponibili.

I servizi cloud di Netatmo sono molto veloci ma quando non sono disponibili non ho trovato un modo con Home Assistant per comandare i dispositivi localmente.

A quel punto la prima cosa che ho fatto è stata impostare la persistenza delle impostazioni manuali a 3 ore, così in caso di ulteriori disservizi non dovevo più continuare a toccare ogni valvola in continuazione.
Inoltre ho modificato l'automazione di Home Assistant: una volta attivata e abbassata la temperatura attende 15 minuti e poi torna ad impostare la temperatura di preset del programma.

 

Di recente ho anche scoperto che è possibile utilizzare i dispositivi Netatmo Energy in Home Assistant tramite l'integrazione HomeKit Device. Il vantaggio di questa integrazione è che consente di controllare le valvole localmente, anche quando i servizi cloud di Netatmo non sono disponibili.
Il controllo è più limitato che con l'uso dei servizi cloud, per esempio non è possibile cambiare il programma impostato. Però si può controllare la temperatura delle valvole.
Lo proverò meglio e cercherò di capire cosa si riesce a fare e cosa no.

In Home Assistant sono anche riuscito ad integrare Google Home Mini e la relativa funzione TextToSpeech. In pratica gli posso fare dire qualcunque cosa.
Così ho configurato un'atra automazione che, dopo 10 minuti che una finestra è aperta, gli fa dire "La finestra del <nomestanza> è aperta". In questo modomi ricordo di avere aperto quella finestra e vado a chiuderla.
Nel momento in cui l'altoparlante pronuncia l'informazione, una notifica con lo stesso avvertimento viene inviata al mio smartphone. Può capitare che la porta dello studio sia chiusa e magari non sento l'avvertimento. La notifica rimane sull smartphone fino a quando non la vedo e inoltre viene replicata anche sull smartwatch.
Questa automazione parte solamente se la temperatura esterna, riportata dall'estensione OpenWheatherMap è inferiore a 17 gradi. In questo modo evito che quando fa più caldo venga ripetuto questo allarme anche se lascio intenzionalmente la finestra aperta per lungo tempo.

Ma rinameva il problema dell'affidabilità dei sensori.
Dubito che si possa fare di meglio con dei sensori WiFi, quindi l'uico modo era passare a Zigbee.

Ho fatto delle ricerce per trovare l'hub ZigBee più compabitile con Home Assistant e ho acquistato questo Sonoff.
Collegato al Raspberry Pi 3, effettivamente l'ha riconosciuto subito ed integrato perfettamente.

Poi ho cercato delle opzioni per i sensori delle finestre e ho scelto di nuovo questi sensori sempre della Sonoff.
Anche questi sensori sono stati visti subito dall'hub ZigBee e si sono subito dimostrati veloci ed affidabili.

A questo punto ho fatto delle ulteriori modfiche alle automazioni di Home Assistant.
Quando una finestra viene aperta la valvola nella stessa stanza viene subito impostata a 12 gradi.
Quando una finestra viene chiusa la valvola viene immediatamente riportata al preset.

Home Assistant mette anche a disposizione un'applicazione Android che fornisce parecchie informazioni sul dispositivo Android stesso.

L'applicazione è anche in grado di rilevare se il dispositivo entra o esce da zone geografiche configurate.
Quindi ho creato delle automazioni per spegnere il riscaltamento quando esco di casa e per accenderlo quando torno, una gran comodità che permette anche di non riscaldare inutilmente se si è fuori casa.