HowTo : Node Red - Surveillance de la porte du réfrigérateur à l'aide de la consommation d'énergie

Au cours des dernières semaines, j'ai souvent eu le problème de la porte de mon congélateur qui ne fermait pas correctement. En conséquence, au moins une nuit, la porte du réfrigérateur n'a pas été correctement fermée pendant près de sept heures.

Lorsque cela m'est arrivé à nouveau quelques jours plus tard, j'ai décidé que je voulais faire quelque chose à ce sujet. Il me suffirait d'être informé si je laissais la porte du réfrigérateur ouverte trop longtemps.

Après quelques expérimentations, le code NodeRed décrit ci-dessous est sorti. Avec cela (et une prise compatible WiFi qui est également capable de mesurer l'énergie utilisée), vous pouvez utiliser la consommation d'énergie du réfrigérateur pour voir si la porte du réfrigérateur est fermée ou ouverte.

Le NodeCode mesure en permanence la consommation d'énergie (à l'aide de la prise) et reconnaît quand elle est trop élevée. C'est généralement le cas lorsque la porte du réfrigérateur reste ouverte trop longtemps, ce qui entraîne une augmentation de la température à l'intérieur, ce qui conduit à son tour à ce que le compresseur de refroidissement du réfrigérateur démarre plus souvent ou ne s'arrête pas du tout.

Plus de détails et ce que vous devez prendre en compte lors de la configuration de votre propre système de surveillance de réfrigérateur sont décrits dans l'article suivant.

Consignes de sécurité

Je sais que les notes suivantes sont toujours un peu ennuyeuses et semblent inutiles. Malheureusement, de nombreuses personnes qui savaient "mieux" ont perdu des yeux, des doigts ou d'autres choses à cause d'une négligence ou se sont blessées. La perte de données est presque négligeable en comparaison, mais même celles-ci peuvent être vraiment ennuyeuses. Par conséquent, veuillez prendre cinq minutes pour lire les consignes de sécurité. Parce que même le projet le plus cool ne vaut pas une blessure ou d'autres problèmes.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

Liens d'affiliation/publicitaires

Les liens vers des boutiques en ligne répertoriés ici sont des liens dits d'affiliation. Si vous cliquez sur un tel lien d'affiliation et effectuez un achat via ce lien, Nerdiy.de recevra une commission de la boutique en ligne ou du fournisseur concerné. Le prix ne change pas pour vous. Si vous effectuez vos achats via ces liens, vous aidez Nerdiy.de à pouvoir proposer d'autres projets utiles à l'avenir. 🙂 

Conditions préalables

Articles utiles :
Pour que vous puissiez installer de nouveaux nœuds, NodeRed doit bien sûr déjà être installé.
Comment préparer un RaspberryPi puis installer NodeRed dessus est décrit dans les articles suivants.

Les trois articles suivants décrivent ce qu'il faut faire pour préparer le RaspberryPi :
RaspberryPi - configuration pour les nerdiys !
RaspberryPi – La première configuration !
RaspberryPi - Contrôlez le RaspberryPi via SSH
NodeRed – Installer NodeRed sur le RaspberryPi
NodeRed – Installer de nouveaux nœuds
NodeRed - importer et exporter le code du nœud

Outil requis :
-Non-

Matériel requis :

Dans la liste suivante, vous trouverez toutes les pièces dont vous avez besoin pour mettre en œuvre cet article.

Installer les nœuds requis

Aucun nœud spécial n'est réellement requis pour ce flux. La plupart d'entre eux appartiennent aux nœuds NodeRed standard. Seul le nœud du tableau de bord est nécessaire pour visualiser les données collectées. Vous trouverez plus d'informations à ce sujet dans l'article NodeRed - Créer une interface utilisateur avec des nœuds de tableau de bord.

La fonction

Tout d'abord : ce NodeCode n'est pas encore parfait, mais il fonctionne de manière assez fiable pour mon réfrigérateur depuis quelques semaines maintenant.

La fonction peut être mieux expliquée à l'aide des images ci-dessous et d'une petite explication du fonctionnement d'un réfrigérateur.

Un réfrigérateur refroidit l'air à l'intérieur à l'aide d'un compresseur frigorifique. Ce compresseur de réfrigération est automatiquement activé et désactivé via un thermostat lorsque l'air à l'intérieur du réfrigérateur devient/est trop chaud. Cela signifie (par exemple dans mon réfrigérateur) que le compresseur frigorifique n'est réellement activé que pendant environ 30 minutes par heure. Le reste du temps, la température à l'intérieur est maintenue grâce à la bonne isolation thermique d'un réfrigérateur. Bien sûr, ces valeurs peuvent être différentes pour d'autres réfrigérateurs. Si un réfrigérateur est mieux isolé, par exemple, le compresseur frigorifique ne doit pas démarrer aussi souvent.

Dans tous les cas, vous pouvez utiliser le temps de fonctionnement du compresseur frigorifique. Car s'il fait trop chaud en permanence dans le réfrigérateur (par exemple en raison d'une porte ouverte), le compresseur frigorifique reste également allumé plus longtemps. Si la température à l'intérieur du réfrigérateur ne baisse pas, cela peut même faire en sorte que le compresseur de réfrigération reste allumé en permanence.

Un compresseur frigorifique allumé peut à son tour être reconnu par la consommation électrique du réfrigérateur. Mon réfrigérateur (par exemple) consomme environ 80 à 100W avec le compresseur frigorifique allumé. Cependant, comme il n'est allumé qu'environ 30 minutes par heure, cela correspond à une consommation de 40 à 50W par heure.

Vous l'avez peut-être déjà remarqué : si vous savez à quelle consommation on peut normalement s'attendre par heure et que vous réalisez soudainement que la consommation actuelle du réfrigérateur est plus élevée, vous pouvez être presque sûr que cela est dû à un compresseur frigorifique qui a fonctionné trop longtemps et est donc une porte ouverte du réfrigérateur se trouve.

Le problème:

La reconnaissance de la consommation moyenne passée est très lente.

Dans la zone marquée en rouge et marquée d'un 1, vous pouvez voir la consommation de mon réfrigérateur lorsque la porte est ouverte. Vous pouvez voir que la consommation est presque en continu autour de 80 à 100W.

Une ligne bleue légèrement plus foncée est également tracée dans la même zone, ce qui représente la consommation d'énergie moyenne au cours de cette période.

comme vous pouvez également le constater, la consommation moyenne d'énergie augmente. Malheureusement très lentement. Une détection fiable ne serait donc soit possible que très tardivement, soit de manière peu fiable.

La solution

Après quelques expériences supplémentaires, j'ai trouvé une meilleure façon de détecter le cycle de service du compresseur de réfrigération. Si vous scannez la consommation d'énergie pour tous les bords, vous pouvez savoir de manière assez fiable quand le compresseur frigorifique est allumé et éteint. Dès que vous disposez de ces deux instants, vous connaissez également la durée de fonctionnement du compresseur frigorifique.

Vous pouvez maintenant surveiller le cycle de service en utilisant un principe similaire à celui que vous utilisiez pour surveiller la consommation d'énergie : si le compresseur de réfrigération a fonctionné pendant une durée nettement supérieure au cycle de service moyen, vous pouvez supposer que cela est dû à une porte de réfrigérateur ouverte.

Cette méthode ne détecte pas « directement » une porte de réfrigérateur ouverte mais (dans le cas de mon réfrigérateur) au moins dans un délai de 30 à 45 minutes. C'est suffisant pour éviter au moins quelques aliments de la décongélation.

La douille

Pour que la consommation d'énergie de votre réfrigérateur soit mesurée en premier lieu, vous avez besoin d'une prise ou d'un adaptateur qui envoie la consommation d'énergie actuelle de votre réfrigérateur à votre maison intelligente. J'ai utilisé un adaptateur WiFi avec mesure d'énergie, que j'ai également flashé avec le firmware Tasmota. Le code NodeRed reçoit ensuite ses données ultérieurement via MQTT.

Comment vous pouvez flasher un adaptateur avec le firmware Tasmota et le configurer un peu mieux est en partie dans l'article Tasmota - Micrologiciel Flash avec TuyaConvert décrites.

Affichages dans le tableau de bord

Si vous importez le NodeCode ci-dessous dans votre configuration NodeRed, les vues suivantes seront également ajoutées à votre tableau de bord.

Dans cette vue, vous pouvez voir un champ de texte en haut dans lequel il est spécifié s'il existe déjà suffisamment de valeurs mesurées pour reconnaître une valeur de consommation anormale basée sur la consommation moyenne.

La consommation d'énergie passée et moyenne de votre réfrigérateur est affichée dans la zone centrale.

Les phases d'enclenchement du compresseur frigorifique déterminées à partir de la consommation d'énergie sont visibles dans la zone inférieure. La durée est saisie en secondes. Le cycle de service actuel, précédent et moyen est entré dans chaque cas.

En plus des données historiques ci-dessus, vous verrez également les données sur la gauche.

En haut, vous pouvez voir la consommation moyenne passée de votre réfrigérateur

Au milieu, la consommation actuelle de votre réfrigérateur

La dernière durée de fonctionnement déterminée de votre compresseur frigorifique est affichée en bas.

Insérer le code du nœud

Le NodeCode ci-dessous contient tout ce dont vous avez besoin pour évaluer la consommation énergétique de votre réfrigérateur selon le schéma décrit ci-dessus et, si nécessaire, pour vous envoyer une notification via Pushbullet. Comment vous pouvez insérer NodeCode dans votre configuration NodeRed est dans l'article NodeRed - importer et exporter le code du nœud décrites.

Pour que la notification vous soit transmise à l'aide de Pushbullet, vous devez bien sûr configurer le nœud Pushbullet en conséquence. Vous trouverez des conseils à ce sujet dans l'article NodeRed - Envoyer des messages pushbullet sur les événements

Quelques infos supplémentaires :
Le message pushbullet est déclenché lorsque le rapport cyclique actuel est 1,8 fois le rapport cyclique moyen. Cela signifie que le cycle de service anormal n'est détecté qu'après 1,8 fois le cycle de service moyen du compresseur de réfrigération de votre réfrigérateur. Avec un cycle de service moyen de 30 minutes, vous ne recevrez une indication d'un cycle de service anormal qu'après 54 minutes.

Bien entendu, vous pouvez également réduire cette valeur. Le seul inconvénient est qu’une « fausse alarme » peut survenir. Si vous le souhaitez, essayez simplement différentes valeurs. Cette détection est implémentée dans le nœud fonction « checkForAbnormalValues ».

Vous pouvez trouver le NodeCode dans le Nerdiy-Git sous le lien suivant :

https://github.com/Nerdiyde/NodeRedSnippets/blob/master/snippets/fridge_door_monitoring_by_energy_consumption.json

Amusez-vous avec le projet

J'espère que tout a fonctionné comme décrit. Si ce n'est pas le cas ou si vous avez des questions ou des suggestions, faites-le moi savoir dans les commentaires. Je les ajouterai à l'article si nécessaire.
Les idées de nouveaux projets sont toujours les bienvenues. 🙂

PS Beaucoup de ces projets - en particulier les projets matériels - coûtent beaucoup de temps et d'argent. Bien sûr, je le fais parce que j'aime ça, mais si vous pensez que c'est cool que je partage l'information avec vous, je serais heureux d'un petit don au fonds du café. 🙂