Automatización Hogar Ahorro Energía

Automatización Inteligente en el Hogar: El Secreto para Ahorrar Energía con tu Calentador Solar

En el mundo de los hogares inteligentes, la automatización juega un papel crucial. Como muchos usuarios avanzados de Home Assistant, gestiono una gran cantidad de rutinas automáticas. Desde simples secuencias de “buenos días” y bloqueos de puertas automáticos, hasta el uso de interruptores inteligentes para controlar diversos dispositivos. Sin embargo, algunas de las automatizaciones más avanzadas son las que realmente marcan la diferencia. Me refiero a sistemas de sensores de presencia con disparadores complejos que mantienen las luces de una habitación encendidas solo bajo condiciones muy específicas. O al procesamiento avanzado de datos de calidad del aire con lógica de alerta, adaptado a las particularidades de cada estación del año.

Sin embargo, la automatización que más aprecio y encuentro útil en Home Assistant no es la más llamativa. Se trata de una sencilla automatización de ahorro energético para un calentador de agua solar y su bomba de circulación. Estoy convencido de que es la automatización que ha tenido el mayor impacto en mi comodidad, confort y ahorro general de energía en el hogar.

Por esta razón, he decidido compartirla contigo.

El Sistema de Energía Solar Térmica

Dispongo de un sistema de energía solar térmica en mi tejado que calienta el agua para toda la casa. Es importante destacar que no se trata de un sistema fotovoltaico que genera electricidad; simplemente son paneles con tuberías de cobre diseñados para calentar agua. El sistema opera con un circuito cerrado lleno de un fluido anticongelante de transferencia térmica, que en ningún momento se mezcla con el agua que los habitantes utilizan.

Una bomba de agua, de funcionamiento sencillo, se encarga de circular este fluido entre los paneles del tejado y dos depósitos de agua ubicados en mi sótano. El fluido absorbe el calor en el tejado, lo transporta hasta los depósitos del sótano, transfiere ese calor al agua almacenada y regresa al tejado para repetir el ciclo. Un proceso simple y muy eficaz, siempre que el sol brille, claro está.

Este tipo de instalación se conoce comúnmente como sistema de calentamiento de agua solar térmico, y la bomba recibe el nombre de bomba de circulación o bomba de agua, en lugar de una bomba de calor con compresor. Lo fundamental para este artículo es más sencillo que la terminología técnica: la bomba solo debe funcionar cuando hay suficiente sol para que la circulación del fluido sea rentable.

El Problema de las Programaciones Fijas

Desde que se instaló este sistema, la bomba operaba con un temporizador mecánico básico que rara vez era preciso. Las horas de amanecer y atardecer cambian a lo largo del año, y un temporizador con un horario fijo no se adaptaba a estos cambios. Siempre requería ajustes y manipulaciones manuales, lo que implicaba descender al sótano. Aun así, los ciclos de encendido y apagado a menudo no coincidían con la luz solar real del exterior.

Dado que el temporizador carecía de cualquier tipo de control remoto, el problema mayor se manifestaba en días lluviosos o nublados. Si comenzaba a llover, mi única opción era ir al sótano y apagar la bomba manualmente. Si no estaba en casa cuando el tiempo cambiaba, el temporizador continuaba su ciclo programado sin importar las condiciones.

Unas pocas horas de lluvia intensa con la bomba en funcionamiento podían enfriar por completo el agua caliente de ambos depósitos, y al regresar a casa me encontraba con agua fría, sin tener idea de lo sucedido hasta que lo notaba. Esto representaba un enorme desperdicio de energía, y la solución era sorprendentemente simple.

Un Enchufe Inteligente al Rescate

Inicialmente, instalé un sencillo enchufe inteligente Tuya Zigbee en la bomba de agua y creé una automatización en Home Assistant. Posteriormente, actualicé el enchufe por un Sonoff S60ZBTPF, que ofrece medición de consumo energético, pero la lógica de la automatización se mantuvo simple y funcionó de maravilla.

1. Activar la bomba una hora después del amanecer, utilizando la entidad solar para que la hora se ajuste automáticamente según la estación, y esperando a que pase la parte menos intensa de la luz matutina.
2. Desactivar la bomba una hora antes del atardecer, de nuevo con la entidad solar para el ajuste estacional, apagándola con antelación ya que la luz solar es mínima en la última hora.
3. Añadir una condición que utilice la entidad meteorológica para que la bomba no se encienda, o se apague si ya estaba encendida, cuando las condiciones actuales sean nubladas, con niebla, lluviosas, nevando, granizando o con tormenta eléctrica y lluvia.
4. Monitorizar continuamente la entidad meteorológica, no solo al amanecer, de modo que un cambio en las condiciones durante el día apague o encienda la bomba de inmediato, en lugar de esperar al siguiente amanecer o atardecer.

La condición meteorológica es el factor más crítico en esta automatización. En días nublados, lluviosos o nevados, los paneles del tejado no acumulan apenas calor, o ninguno en absoluto. Hacer funcionar la bomba en todo momento no solo consume electricidad, sino que activamente extrae calor de los depósitos, enfriando todo el sistema.

Monitorizar la entidad meteorológica de forma continua, en lugar de solo comprobarla al amanecer, asegura que una lluvia pasajera que se disipa al mediodía no deje la bomba apagada el resto del día. El sistema reacciona a las condiciones climáticas reales en tiempo real, no solo a cómo estaba el cielo al amanecer.

La Automatización en YAML

Aquí presento la automatización en sí, escrita con IDs de disparador y acciones como listas principales. Puedes adaptarla modificando las entidades si posees un sistema similar.

alias: Bomba Solar Calentador de Agua - Amanecer/Atardecer
description: Enciende la bomba del circuito solar una hora después del amanecer y la apaga una hora antes del atardecer, omitiendo días de lluvia y nublados.
triggers:
  - trigger: sun
    event: sunrise
    offset: "01:00:00"
    id: sunrise
  - trigger: sun
    event: sunset
    offset: "-01:00:00"
    id: sunset
  - trigger: state
    entity_id: weather.home
    id: weather_changed
conditions: []
actions:
  - choose:
      - conditions:
          - condition: trigger
            id: sunrise
          - condition: not
            conditions:
              - condition: state
                entity_id: weather.home
                state:
                  - cloudy
                  - fog
                  - hail
                  - lightning-rainy
                  - pouring
                  - rainy
                  - snowy
                  - snowy-rainy
        sequence:
          - action: switch.turn_on
            target:
              entity_id: switch.solar_pump_plug
      - conditions:
          - condition: trigger
            id: sunset
        sequence:
          - action: switch.turn_off
            target:
              entity_id: switch.solar_pump_plug
      - conditions:
          - condition: trigger
            id: weather_changed
          - condition: state
            entity_id: weather.home
            state:
              - cloudy
              - fog
              - hail
              - lightning-rainy
              - pouring
              - rainy
              - snowy
              - snowy-rainy
          - condition: sun
            after: sunrise
            after_offset: "01:00:00"
            before: sunset
            before_offset: "-01:00:00"
        sequence:
          - action: switch.turn_off
            target:
              entity_id: switch.solar_pump_plug
      - conditions:
          - condition: trigger
            id: weather_changed
          - condition: not
            conditions:
              - condition: state
                entity_id: weather.home
                state:
                  - cloudy
                  - fog
                  - hail
                  - lightning-rainy
                  - pouring
                  - rainy
                  - snowy
                  - snowy-rainy
          - condition: sun
            after: sunrise
            after_offset: "01:00:00"
            before: sunset
            before_offset: "-01:00:00"
        sequence:
          - action: switch.turn_on
            target:
              entity_id: switch.solar_pump_plug
mode: single

La primera regla maneja el caso del amanecer con el desplazamiento horario y verifica que el tiempo no sea adverso antes de encender la bomba. La segunda regla se encarga del atardecer y apaga la bomba de manera consistente.

Justo al amanecer o al atardecer, el sol se encuentra en el horizonte, atravesando la capa más densa de la atmósfera del día. En ese momento, apenas llega energía térmica al tejado, por lo que activar la bomba exactamente al amanecer solo circularía fluido frío sin propósito. En lugar de calcular la elevación solar exacta, apliqué un desfase de una hora a ambos disparadores. La bomba espera una hora después del amanecer para activarse y se apaga una hora antes del atardecer, evitando así la parte menos productiva del día en ambos extremos. He comprobado que funciona con gran fiabilidad.

Las reglas tercera y cuarta se activan a través del mismo disparador meteorológico y solucionan el problema del temporizador fijo entre ambas. Monitorizan la entidad meteorológica directamente y, si informa de condiciones como nublado, niebla, granizo, tormenta con lluvia, lluvia, nieve, aguanieve, o tormenta eléctrica mientras el sol ya está presente, apaga la bomba de inmediato en lugar de esperar a que yo me dé cuenta o baje al sótano. La cuarta regla maneja el caso opuesto. Tan pronto como la entidad meteorológica informa de cualquier condición fuera de esa lista, mientras el sol aún está en lo alto, la bomba se enciende de nuevo de inmediato. De esta manera, una lluvia matutina que se despeja al mediodía no deja la bomba inactiva el resto del día.

¿Por Qué Esta Automatización Ha Perdura?

Ya no necesito interactuar con este sistema de calentamiento de agua solar. Sigue al sol en lugar de un reloj fijo, y se desactiva por completo en días en que su funcionamiento podría ser más perjudicial que beneficioso. Los ciclos aleatorios de encendido y apagado han desaparecido, los depósitos de agua mantienen el calor de forma más constante y no he tenido que realizar ajustes manuales desde que la configuré con disparadores adecuados.

En comparación con las automatizaciones más complejas que utilizo para la presencia y la calidad del aire, esta es casi vergonzosamente simple. Tres disparadores, dos vinculados al sol y uno al clima, además de un sencillo enchufe inteligente Zigbee. Esa simplicidad es precisamente la razón por la que sería la primera automatización que reconstruiría si perdiera todo lo demás. Y, sinceramente, detesto bajar al sótano. Para cualquier cosa.