Ja maailma pelastuu, tunti tunnilta, päivä päivältä

Kaikenmoinen mittaaminen on nykyisin trendikästä, ja siitä minäkin tässä nyt ajattelin pari sanaa naputtaa.

Taannoin kulutusseurantataulukkoon maalämmön lukemia sovitellessani päädyin arvioimaan puhdasta taloussähkön kulutusta menneiltä vuosilta. Meillähän oli vain yksi sähkömittari, ja öljylämmityksen sähköntarpeesta on ollut vain summittainen arvio ("pieni"). Jotta voisi edes jotenkin uskottavasti vertailla kuluvaa vuotta (ensimmäistä maalämmöllä) aiempiin vuosiin, piti saada eroteltua taloussähkön kulutus lämmitykseen menneestä sähköstä. Hoksasin siinä sitten, että kesän lämpiminä viikkoinahan lämmitykseen menee ainoastaan sen verran mitä nyt veden lämmitys vie (kellarin lämmitys menee aikalailla siinä sivussa), joten nappasin lämpimien viikkojen kohdalta viikkominimin kultakin vuodelta ja nipistin siitä vielä vähän, niin että päästiin viime vuoden osalta suunnilleen samaan tasoon kuin mitä nyt on pelkän taloussähkön kulutus.

Tulos on varsin ilahduttava: 2012 kulutus oli luokkaa 290 kWh/kk, 2013 ja 2014 enää vajaa 250 ja 2015 enää 220. Voidaan siis sanoa, että suunta on hyvä, joskin voi olla vaikea pitää tuo vähennystahti pelkästään tähän astisilla keinoilla, eli vaihtamalla sähkölaitteita vähemmän kuluttaviin. Pakastin vaihtui 2013 ja muut kodinkoneet ovat kokolailla moderneja jo, hehkulamppuja on pikkuhiljaa korvattu pienoisloisteputkilla ja nyt viime aikoina myös led-lampuilla. 24/7 päällä oleva tietokonekalustokin on kohta kokonaan ilman pyöriviä levyjä (ero "tyhjäkäyntikulutuksessa" on hillitön: 7-10 W vastaan 0,05 W per lätty, ja näille uusille mahtuu sisältöä kuitenkin lähes kymmenkertaisesti).

Maailma ei pelastu ihan pelkästään nipistämällä suomalaisten taloussähkön kulutuksesta, täällä kun suurin osa energiasta uppoaa lämmitykseen ja liikenteeseen, mutta pienestäkin vähennyksestä tulee merkittävä kun riittävän moni niin tekee, ja toisaalta oman ajattelun muuttamisessa on aikalailla sama mistä nurkasta ympäristötietoisuutta lähtee kehittämään - pääasia että lähtee.

Puolen tunnin päästä alkaa vuosittainen kansainvälinen valojensammutus- ja ympäristötietoisuustunti Earth Hour. Pitää käydä tekemässä vähän kaakaota ja irrottautua sähköisestä viihteestä, sytyttää kynttilät ja mennä lukemaan - paperilta. Siinä on kyllä pientä ironiaa, mutta kun se paperi nyt on joka tapauksessa puserrettu ison koneen nokalta ulos, parempi lukea mitä siihen on painettu kuin jättää lukematta.

Lämpötilaseurannan automatisointi

Olen alusta asti viikoittain pitänyt kirjaa erinäisistä mittarilukemista (lämmöt, paineet, kulutuslukemat jne) ja öljypolttimen kanssa tuo oli ihan toimiva ratkaisu kun lämmöntuotanto on suhteellisen lyhytkestoista ja aina selkeästi joko päällä tai sitten ei, ja kun lukemat ottaa aina vaikkapa vähän aikaa polttimen sammumisen jälkeen, ne ovat hyvinkin vertailukelpoisia. Lämpöpumpun kanssa tilanne osoittautui hankalammaksi, varsinkin kun patteriverkon ja pumpun väliin tuli puskurivaraaja, ja kaiken lisäksi putkari purki patteriverkon vanhat lämpömittarit pois. Pumpusta itsestään saa kyllä ulos tarkatkin lukemat, mutta lämmöntuottosykli on nyt paljon pidempi (kovilla pakkasilla jatkuva), ja esim. puskurivaraajan latauspuolen lämmöistä ei vielä saa välttämättä kovin tarkkaa kuvaa patteriverkon tilanteesta, varsinkaan latauksen aikana.

Kehno kuvaaja joka kuitenkin kertoo jotain siitä miten
MLP:n lähdön lämpötila ei ole juuri hetkeäkään vakio

Lisäksi säiden väliin nopeakin vaihtelu tekee sen, että kerran viikossa kirjattu lukema ei välttämättä ollenkaan vastaa menneen viikon keskiarvoa. Tämän takia jonkun sortin automaattinen jatkuva mittarointi on muhinut ajatuksen tasolla jo pitkään. Tekniseksi ratkaisuksi valikoitui pikkuhiljaa harrastajien suosimat Maximin 1-wire -väylä antureineen ja  väylän "isännäksi" Raspberry Pi (taskukokoinen tietokone). Nyt sitten loppuvuodesta kypsyin kasaamaan paketin tarvittavista komponenteista ja laittamaan ne tilaukseen. Tosi harrastajallehan olisi riittänyt tuo RasPi, pussillinen komponentteja ja pari kieppiä kaapelia, mutta koska en halunnut viettää seuraavaa puolta vuotta (optimistinen arvio, realistinen voisi olla pari vuotta...) tuhraten kolvin kanssa nippeleitä yhteen juotellen, ostin vähän pidemmälle jalostettuja komponentteja ja valmiin kotelon RasPille, mikä teki lähtökohdiltaan periaatteessa hyvin edullisesta ratkaisusta jo ihan kohtalaisen hintaisen... Toisaalta kun väylä nimensä mukaisesti on yksi haarautumaton "rata", eikä sen pituus saa olla kuin muutama kymmentä metriä optimitapauksessakaan, ja mittauskohteita on vähän siellä sun täällä, oli käytännössä pakko tehdä ratkaisusta monikanavainen. Tähän Sheepwalksilta löytyi näppärä ratkaisu ja samasta paikasta hankin sitten melkein kaikki muutkin väylän komponentit.

Vuodenvaihteen tietämillä väänsin sitten raakilemaisen ohjelmanpätkän, jolla anturien lukemat luetaan parin minuutin välein, näistä lasketaan minimi, keskiarvo ja maksimi tunneittain ja kirjataan talteen (ja myöhemmin lisäsin vielä vuorokauden vaihtuessa saman yhteenvetolaskennan vuorokausitasolla). Virittelin myös koteloidun RasPin pannuhuoneen seinälle ja vedin ethernet-kaapelilla väylän eri kanavat ensin yhdellä johdolla vähän lähemmäs, missä sitten haaroitin kanavat. Alla näkyvän kaltaisissa näteissä vaaleanpunaisissa antistaattisissa muovipusseissa roikkuu nyt seinällä suojassa tuo väylän haaroitin ja anturien liitoskappaleita, ja lyhyiden johtojen päissä olevat anturit survoin putkien kylkeen eristeiden alle.

HighPi-kotelo, kolme 1-wire väylää lähtee
tummanharmaata johtoa pitkin

Sheepwalksin palikka, jolla eri kanavat
saadaan omiin johtoihinsa

Pyöreät putket ja pyöreään pieneen teräspilliin pakattu anturi eivät kuitenkaan ota hirveän hyvin kontaktia toisiinsa ja mittaukset heittivät todellisesta aika paljon. Ilmeisesti myöskään 9 mm Armaflex ei eristä ihan tarpeeksi hyvin kun lämpötilaero ympäristöön on yli 30C... Sopivamman materiaalin (ja taitojen) puuttuessa päädyin kiertämään rautalankaa anturin ja putken ympäri, ja edelleen paremman materiaalin puutteessa muutaman kerroksen kuplamuovia vielä eristeen päälle. Jälki ei ole järin ammattimainen, mutta lukemat ovat nyt noin asteen sisällä siitä mitä esim. lämpöpumppu latauspiirillin osalta ilmoittaa, joten tarkkuus lienee riittävä. Vedin myös yhden anturin omassa väylässään entisen säiliötilan tuuletusventtiilin sisään mittaamaan ulkolämpötilaa. Tuo venttiili oli ollut ummessa laastin ja ulkokautta sinne survotun kangasmytyn voimin, ja aikalailla umpeen se sai jäädäkin, sen verran sieltä ilma kulkee että pakkasillakin mittari näyttää jotakuinkin oikeaa lukemaa vaikka anturi sokkelin sisällä siis vielä onkin. Kesällä voisi ehkä kokeilla josko ulkopuolen ritilän saisi irti ja anturin vedettyä siitä läpi vähän ylemmäs seinälle.

Paimenpoikalangasta on moneen käyttöön!

Tätä projektia voisi vielä jatkaa niin, että virittelee toisen vastaavan purkin kellarikäytävään mittaamaan kellarikomerojen lämpötilaa ja ehkä jopa ohjaamaan ulkolämpötilan mukaan releellä siellä olevaa puhallinta niin, että komeron lämpötila paremmin pysyisi vakaana. Kosteus- ja lämpöantureita voisi myös laittaa esim. sivuvinteille ja yläkolmioon... ja sikäli kun perunakellarin saa kunnostettua kelvolliseksi, sinnekin oikeastaan tarvittaisiin vastaavaa mittausta varoittamaan esim. jos lämpö painuu nollaan tai nousee liikaa. Joka paikasta ei kuitenkaan löydy läheltä pistorasiaa, ja toisaalta tulin vahingossa tilanneeksi kaksi 1-wire -väylään sopimatonta lämpö/kosteusanturia, joten voi olla että päädyn vielä tutustumaan Arduino-piirinkin käyttöön...