Умный вентилятор 2.0: «прикручиваем» heat index

Я как-то писал статью про то, как соединить обычный вентилятор и виртуальный термостат в Home Assistant, чтобы получить «умный» вентилятор.

Но со временем всплыли нюансы. Порой вентилятор включался слишком поздно, когда по ощущениям уже было весьма жарко. А в пасмурную, прохладную погоду вентилятор наоборот пытался меня заморозить.

Вентилятор не уменьшает температуру воздуха (неожиданно!), но помогает отводить тепло и испарять влагу с поверхности кожи. Высокая влажность в помещении мешает испарению пота и в конечном счете влияет на ощущение температуры. То есть действительно «умный» вентилятор должен учитывать не только температуру воздуха.

Просматривая прогноз погоды, вы наверняка обращали внимание на температуру «по ощущению»:

Давайте подробнее разберемся, что это за ощущения.

Тепловой индекс (heat index)

Этот индекс отражает то, как человек воспринимает температуру окружающей среды. Сам по себе тепловой индекс приборами не измеряется, он высчитывается на основе температуры и влажности, а для простоты индекс выражается в виде интуитивно понятного эквивалента температуры.

Например, по этой таблице можно узнать ощущаемую температуру в зависимости от измеренных показателей:

На самом деле ощущаемая температура это штука индивидуальная, но расчетные данные коррелируют с экспериментами, которые проводили, например, в ASHRAE (Американском обществе инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха). Группу людей водили из комнаты в комнату с различной температурой и влажностью, после чего просили описать свои ощущения.

Помимо теплового бывают и другие индексы, которые еще учитывают скорость ветра, солнечное излучение, облака и другие параметры, но для дома это все не актуально. Надеюсь у вас под потолком не летают грозовые тучи 🙂

Почему влажность вообще используется в расчетах теплового индекса? Чем суше воздух в помещении, тем интенсивнее испаряется влага. Например, холодной зимой увлажнитель воздуха может быстро поднять влажность с 10 до 30%, а вот дальше количество влаги в воздухе почти не увеличивается.

Летом высокая влажность препятствует испарению пота, потому что воздух уже и так насыщен водяным паром. Вентилятор помогает испарению, так как сдувает более влажный воздух с поверхности кожи.

Рассчитываем тепловой индекс в Home Assistant

Из коробки Home Assistant не умеет рассчитывать тепловой индекс, но есть дополнение Thermal Comfort, которое решает эту проблему. Установить можно через HACS или вручную. Процесс установки я расписывать не буду, но если что пишите в комментариях 🙂

Кстати, помимо теплового индекса Thermal Comfort умеет рассчитывать абсолютную влажность и точку росы, что может быть полезно для автоматизации проветривания. Другие индексы тоже поддерживаются — их много.

Есть два способа настройки Thermal Comfort: через веб-интерфейс или через YAML-конфиг. Я использую второй вариант:

thermal_comfort:
  - custom_icons: false
    sensor:
    - name: Main room
      unique_id: 'd7dde8f2-f89a-11ed-a6f4-50eb7157640dmain_room'
      temperature_sensor: sensor.main_room_air_temperature # датчик температуры
      humidity_sensor: sensor.main_room_air_humidity # датчик влажности
    - name: Bathroom
      unique_id: 'e4f8be54-f89a-11ed-a46f-50eb7157640dbathroom'
      temperature_sensor: sensor.bath_air_temperature
      humidity_sensor: sensor.bath_air_humidity

В конфиге нужно перечислить комнаты, для которых необходимо рассчитать тепловой индекс и указать датчики температуры и влажности. После перезапуска Home Assistant должны появиться новые сенсоры:

«Прикручиваем» тепловой индекс к термостату

Предыдущая версия термостата ориентировалась на датчик температуры в комнате. Вместо него нужно просто прописать сенсор heat index.

Делаем обычный вентилятор умным

С помощью Home Assistant и виртуального термостата.

man smart-homeРоланд

Для этого достаточно заменить target_sensor в конфигурации термостата:

climate:
  - platform: generic_thermostat
    name: Fan
    heater: switch.fan
    target_sensor: sensor.main_room_heat_index # было sensor.main_room_air_temperature
    ac_mode: true
    initial_hvac_mode: "cool"
    hot_tolerance: 0.1
    cold_tolerance: 0.1

Так же можно настроить кастомную карточку в Lovelace, которая бы одновременно отображала и температуру и heat index. Для этого я использую simple-thermostat. Установить карточку можно все через тот же HACS 🙂

Вот конфиг simple-thermostat, который я использую:

entity: climate.fan
decimals: '1'
icon: mdi:fan
label:
  temperature: Heat index
sensors:
  - entity: sensor.main_room_air_temperature
    name: Temperature
    decimals: 1
header: false
hide:
  state: true
control:
  _names: false
  hvac:
    'off':
      name: false
      icon: mdi:power
    cool:
      name: false
      icon: mdi:fan
type: custom:simple-thermostat

А выглядит это все следующим образом:

В моем случае вентилятор автоматически включается, когда тепловой индекс вырастает до 21.6, и выключается при значении в 21.4. Больше всего такая автоматизация радует ночью, потому что контролировать вентилятор во сне я не умею 🙂

А если есть кондиционер?

По идее подобный термостат можно настроить и для кондиционера. Но кондиционер помимо охлаждения еще и сушит воздух. Их вообще изначально придумали для осушения, а охлаждение это всего лишь приятный побочный эффект.

У меня кондиционера нет, и поэтому я не знаю, имеет ли смысл использовать тепловой индекс в этом случае. Если вдруг кондиционер у меня появится, то ждите статью на эту тему 🙂

man smart-home

Telegram про умный дом: идеи, девайсы, Home Assistant.

Telegram

На всякий случай хочу добавить, что не стоит управлять кондиционером через умную розетку или реле — нужно использовать IR blaster («эмулятор» пульта дистанционного управления). В противном случае компрессор кондиционера спасибо не скажет.