Κατανεμημένο Ασυρματικό Σύστημα Ελέγχου Θέρμανσης

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η κατασκευή ενός αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας των χώρων ενός σπιτιού με βάση τις αρχές της αυτονομίας θέρμανσης. Η κατασκευή περιλαμβάνει μια ομάδα μικροελεγκτών (κόμβων) οι οποίοι επικοινωνούν ασύρματα ανταλλάσοντας δεδομένα θερμοκρασιών και ελέγχοντας ως παράδειγμα δυο χώρους.

Συγκεκριμένα, οι τέσσερεις πλακέτες που κατασκευάστηκαν περιλαμβάνουν δύο (2) πανομοιότυπες πλακέτες εγκατεστημένες σε θερμαντικά σώματα, οι οποίες περιέχουν ηλεκτρονικά θερμόμετρα και leds που προσομοιώνουν τον έλεγχο ενός actuator για τη ροή του θερμαντικού μέσου στα σώματα. Μια (1) πλακέτα έξυπνου θερμοστάτη η οποία εμφανίζει τις τρέχουσες τιμές θερμοκρασίας των χώρων σε μία οθόνη LCD και επιτρέπει τον έλεγχο και την αλλαγή των τρεχουσών θερμοκρασιών με λειτουργία αφής. Μια (1) πλακέτα η οποία επιτρέπει τη σειριακή και στη συνέχεια ασύρματη επικοινωνία ενός PC με τον θερμοστάτη χώρων, και επιτρέπει τον έλεγχο των θερμοκρασιών και μέσω του PC και κατ'επέκταση διαδικτυακά. Η επικοινωνία του PC με την κατασκευή γίνεται μέσω ενός Java Applet που περιλαμβάνει κουμπιά για τον έλεγο και terminal για την παρουσίαση των θερμοκρασιών. Με τη μεθοδολογία αυτή παρουσιάζεται ένα πλήρως ασύρματο σύστημα αυτονομίας στη θέρμανση μιας κατοικίας, στην οποία ο χρήστης έχει γνώση και τον πλήρη έλεγχο των θερμοκρασιών του κάθε χώρου της κατοικίας.

Η κατασκεύη αυτή αποδεικνύει ότι μπορούν άμεσα και με χαμηλό κόστος να υλοποιηθούν συστήματα που να συνδυάζουν την αύξηση της άνεσης, την μείωση του κόστους θέρμανσης και την βελτίωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος.

The scope of this thesis was the development of an automated model of temperature control in a house based on the principles of thermal autonomy. The structure contains a group of micro-controllers (nodes) which communicate wirelessly, exchanging thermal data and allowing the control of two room temperatures.

Specifically, the four boards consist of: two (2) identical boards to be installed in the thermal bodies, containing electronic thermometers and leds simulating the operating of an actuator controlling the heating medium flow in the thermal bodies. One (1) “smart” thermostat board which displays the current temperature in the rooms on an LCD screen and allows control over them via the touch screen. One (1) board allowing the serial and consecutively the wireless communication of a PC with the thermostat and allows the thermal control over it via PC. The computer communicates with the structure via a Java Applet consisting of buttons for the control of the temperatures and a terminal which prints the current data.

Using this methodology we have a fully wireless autonomous thermal system, providing the user with full thermal control over every separate thermal body (room) of the installation.