Openhab ventilation

Ventilation.js

let auto = require('openhab-auto');

auto.manager('Ventilation', {
    label: 'Автоматичне керування температурою вентиляції',
    groups: ['Ventilation'],
    tags: ['HVAC', 'Control']
}, 'Ventilation_OutputSetpointTemperature').description('Автоматичне встановлення температури вентиляції відповідно до потреб')
.handle(function(event) {
    // температура входу до рекуператора це міра "прогріву" будинку
    const inhouse_temp = items.getItem('VentilationUnit_ExchangeTemperature').history.averageSince(time.ZonedDateTime.now().minusMinutes(5));

    const outside_temp = parseFloat(items.getItem('Weather_OutsideTemperature').state);
    let setpoint_temp = parseFloat(items.getItem('HomeHVAC_SetpointTemperature').state);
    if (isNaN(setpoint_temp)) setpoint_temp = 21;

    const is_mode_away = (items.getItem('Home_ModeAway').state == 'OPEN');
    const is_mode_inbed = (items.getItem('Home_ModeInbed').state == 'OPEN');

    let auto_temp = Math.round((setpoint_temp - (inhouse_temp - 2 - setpoint_temp)) * 10) / 10;

    // не можна допускати температуру вентиляції надто низькою
    let low_limit = 16;
    if (outside_temp > 28) {
        // на вулиці дуже жарко, тож можна більше агресивно охолоджувати
        low_limit = setpoint_temp - (outside_temp - setpoint_temp) - 2;
    } else if (outside_temp > 26) {
        low_limit = setpoint_temp - (outside_temp - setpoint_temp);
    } else if (is_mode_inbed && (outside_temp < 14)) {
        low_limit = setpoint_temp;
    } else if (is_mode_away && (outside_temp < 14)) {
        low_limit = setpoint_temp - 1;
    } else if (outside_temp < 14) {
        low_limit = setpoint_temp + 2;
    } else if (outside_temp < 18) {
        low_limit = setpoint_temp;
    }

    if (auto_temp < low_limit) auto_temp = low_limit;

    if (auto_temp < 16) auto_temp = 16;
    else if (auto_temp > 25) auto_temp = 25;

    return `${auto_temp} °C`;
}, [
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Home_ModeAway'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Home_ModeInbed'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('HomeHVAC_SetpointTemperature'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Weather_OutsideTemperature'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('VentilationUnit_ExchangeTemperature')
])

auto.manager('VentilationIntake', {
    label: 'Автоматичне керування байпасом ГТО',
    groups: ['Ventilation'],
    tags: ['HVAC', 'Control']
}, 'Ventilation_IntakeDumperSwitch')
.description('Автоматичне вмикання байпасу притоку вентиляції')
.handle(function(event) {

    const inhouse_temp = items.getItem('VentilationUnit_ExchangeTemperature').history.averageSince(time.ZonedDateTime.now().minusMinutes(5));
    const setpoint_temp = parseFloat(items.getItem('Ventilation_OutputSetpointTemperature').state);
    const gto_temp = items.getItem('VentilationHeatPipe_OutputTemperature').history.averageSince(time.ZonedDateTime.now().minusMinutes(30));
    const outside_temp = parseFloat(items.getItem('Weather_OutsideTemperature').state);


    // рахуємо яку температуру граничну на вході рекуператор зможе дотягнути до бажаної приумовному КПД 50%
    // оскільки нам повітря не вистачає від ГТО то будемо рахувати що якщо це нагрів то хай ще 2 градуси не алектричному догріває
    // відкриття байпасу ГТО, окрім впливу на температуру, значно підвищує продуктивність ПВУ по повітрю, бо ГТО має значний опір
    // вважаю що +-2 градуси на 400 кубах то 300вт зайвого тепла/холоду ні на що не вплинуть але повітря хочеться більше, 
    // тож байпас відкривається в проміжку -1+2 градуса від розрахованого диапазону
    // T1  = (T4 - rate * T2) / (1 - rate);
    let expected_heater_temp = (setpoint_temp - 4 - 0.5 * inhouse_temp) / (1 - 0.5);

    // відкриваємо байпас якшо температура на вулиці в дозволеному проміжку
    if ((outside_temp > (expected_heater_temp - 1)) && (outside_temp < (setpoint_temp + 2)))
    {
        return 'ON';
    } else 
    // відкриваємо якщо температура на вулиці вище температури гто але меньше уставки (нагріваємо)
    if ((outside_temp > gto_temp - 2) && (outside_temp < (setpoint_temp + 2)))
    {
        return 'ON';
    //} else
    // відкриваємо якщо температура на вулиці нижче температури гто та в домі жарко (охолоджуємо)
    //if ((outside_temp < gto_temp) && (inhouse_temp > setpoint_temp))
    //{
    //    command('Ventilation_IntakeDumperSwitch', 'ON');
    } else {
        return 'OFF';
    }

}, [
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Ventilation_OutputSetpointTemperature'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('VentilationUnit_ExchangeTemperature'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('VentilationHeatPipe_OutputTemperature'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Weather_OutsideTemperature')
]);

auto.manager('VentilationMode', {
    label: 'Автоматичне керування потужністю вентиляції',
    groups: ['Ventilation'],
    tags: ['HVAC', 'Control']
}, 'VentilationUnit_OutputMode')
.description('Автоматичне керування кількістю повітря відповідно до потреб')
.handle(function(event) {
    const is_hood_working = (items.getItem('Kitchen_HoodOn').state == 'OPEN') ;
    const is_mode_away = (items.getItem('Home_ModeAway').state == 'OPEN');
    const is_mode_guests = (items.getItem('Home_Guests').state == 'ON');

    // кухонний зонт має велику продуктивність і гарантовано опрокидує вентиляцію
    // тож коли він працює вмикаємо лише приток
    if (is_hood_working) {
        return 'INTAKE';
    }
    // коли нікого нема вентиляція вмикається на мінімальний режим
    if (is_mode_away) {
        // away
        //auto_temp = '19 °C';
        return 'IDLE';
    } 
    // якщо вдома гості то вентиляція вмикається на максималку
    if (is_mode_guests) {
        // away
        //auto_temp = '19 °C';
        return 'BOOST';
    }

    // дефолтний режим (невеликий проіритет подачі для підпору)
    return 'MAIN';
}, [
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Kitchen_HoodOn'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Home_ModeAway'),
    triggers.ItemStateUpdateTrigger('Home_Guests')
]);

// PID регулювання догрівача
rules.JSRule({
    name: 'VentilationHeater PID rule',
    triggers: [
      triggers.PIDTrigger(
        'Ventilation_OutputTemperature', 
        'Ventilation_OutputSetpointTemperature', 
        20, // kp
        1, //0.0004, // ki 0.007
        0.01, //0.001, // kd
        10, // kdTimeConstant
        5000, // loopTime
        'VentilationHeater_OutputState_Reset' //commandItem
        
      )
    ],
    execute: (event) => {
        let d = parseFloat(event.receivedCommand);
        const v = parseFloat(items.getItem('VentilationHeater_OutputState').state) + (d / 500);

        if (d < 0) {
            if (v <= 0) items.getItem('VentilationHeater_OutputState').sendCommand(0)
            else items.getItem('VentilationHeater_OutputState').sendCommand(Math.round(v*10000.0)/10000.0);
        } else if (d > 100) {
            items.getItem('VentilationHeater_OutputState').sendCommand(100);
        } else {
            
            items.getItem('VentilationHeater_OutputState').sendCommand(d);
        }
    },
    tags: ['Ventilation']
  });




rules.JSRule({
    name: 'VentilationHeater setpoint rule',
    description: "VentilationHeater setpoint update",
    triggers: [
        triggers.ItemStateChangeTrigger('Ventilation_OutputSetpointTemperature')
    ],
    execute: event => {
        items.getItem('VentilationHeater_OutputState_Reset').sendCommand('RESET'); // to reset PID
    },
    tags: ['Ventilation']
});



rules.JSRule({
    name: 'Calculate VPU exchange rate',
    description: "",
    triggers: [
        triggers.ItemStateUpdateTrigger('VentilationUnit_InputTemperature'),        
        triggers.ItemStateUpdateTrigger('VentilationUnit_OutputTemperature'),
        triggers.ItemStateUpdateTrigger('VentilationUnit_ExchangeTemperature')
    ],
    execute: e => {
        // розрахунок евективності по класичній формулі через температуру потоків
        // насправді так рахувати не коректно бо це праює лише за умови однакових потоків але най буде
        const T1 = parseFloat(items.getItem('VentilationUnit_InputTemperature').rawState.toUnit('°C'));
        const T4 = parseFloat(items.getItem('VentilationUnit_OutputTemperature').rawState.toUnit('°C'));
        const T2 = parseFloat(items.getItem('VentilationUnit_ExchangeTemperature').rawState.toUnit('°C'));

        let rate = 0;
        if (T2 != T1) {
            rate = Math.round((T4 - T1) * 100 / (T2 - T1));
            if (rate < 0) rate = 0; // датчики температури можуть трохи привирать, особливо в байпасі
        }
        items.getItem('VentilationUnit_ExchangeRate').postUpdate(`${rate} %`);
    }
});