Mitä dataa malli käyttää oppimiseen? Rakentelin oman kotiautomaation lämmitysmallia hieman uusiksi ChatGPT:n kanssa kun siirryin tämän kuun alusta pörssisähköön ja tässä vaiheessa säädetään vain lämmityksen ohjausta ilpin ja kaukolämmön välillä (esim. tänään malli ohjaa lämmittämään vain kl:llä). Alkavaa talvea ajatellen ehtisi hyvinkin tehdä proton tarveohjauksen suhteen.
Jouduin käyttämään tässä AI:ta, koska en rehellisesti enää muista. AI:lla tämä toki on tehtykin, joten kaikki tieto löytyy sieltä muutenkin.
Tässä (pitkä) vastaus:
# Miten lämpöpumppujen ohjain ajattelee
## Ajatus lyhyesti
Ohjain yrittää pitää kodin halutussa lämmössä mahdollisimman halvalla. Se ei
reagoi vain siihen, onko nyt kylmä. Se katsoo 30 tuntia eteenpäin ja
miettii, milloin lämpö kannattaa tehdä. Talo on kuin akku: lämmön voi
"ladata" rakenteisiin halvalla tunnilla ja käyttää kalliilla.
## Mitä se tietää ja miksi
**Sisälämpötila** – tärkein tieto. Sen perusteella ohjain tietää, ollaanko
tavoitteessa, ja oppii, miten talo käyttäytyy.
**Ulkolämpötila** – mitä kylmempää, sitä nopeammin talo jäähtyy. Tästä
ohjain oppii talon lämpöhäviön: montako wattia talo vuotaa jokaista
sisä- ja ulkoasteen eroa kohden.
**Lämpöpumppujen sähköteho ja hyötysuhde (COP)** – näistä lasketaan,
paljonko lämpöä taloon oikeasti meni. Ilman tätä ohjain ei tietäisi,
lämpenikö talo pumpun vai jonkin muun ansiosta.
**Kompressorin käynti ja sulatukset** – kertovat, tekeekö laite juuri nyt
lämpöä. Sulatuksen aikana lämpöä ei tule, joten ne jaksot jätetään
oppimisesta pois, ettei malli opi vääriä asioita.
**Aurinko** – ikkunoista tuleva auringonvalo lämmittää ilmaiseksi. Ohjain
oppii, kuinka paljon, ja jättää lämmitystä vähemmälle aurinkoisina
päivinä.
**Sähkön hinta 15 minuutin tarkkuudella** – suunnittelun ydin. Lämpöä
tehdään mieluummin halvoilla tunneilla. Pieniä, alle sentin hintaeroja ei
huomioida, jotta lämmitys pysyy tasaisena.
**Sääennuste** – kertoo, millainen lämmöntarve on huomenna, ja auttaa
varautumaan pakkasiin etukäteen.
**Aurinkosähkön tuotto ja ennuste sekä verkkomittari** – oman
aurinkosähkön ylijäämä on halvinta sähköä. Ohjain lämmittää sillä
mieluummin kuin myy sen verkkoon halvalla.
**Ulkoilman kosteus** – nollan tienoilla kosteassa ilmassa ulkoyksikkö
huurtuu herkästi. Silloin kahdella laitteella pienemmällä teholla
lämmittäminen on usein parempi kuin yhdellä täysillä.
**Asetusarvo ja mukavuusväli** – käyttäjän raja. Ohjain saa joustaa
puoli astetta kumpaankin suuntaan, mutta ei yli.
## Ohjaimen "sielunelämä"
**1. Se opettelee tuntemaan talon.**
Puolen tunnin välein se vertaa: "Ulkona oli näin kylmä, aurinko paistoi
näin paljon, lämpöä tuli näin paljon – ja huone lämpeni tai jäähtyi
näin." Vähitellen syntyy kuva talosta: kuinka nopeasti se viilenee,
kuinka paljon lämpöä rakenteet varastoivat ja kuinka paljon aurinko
auttaa.
**2. Se testaa itseään ennen kuin luottaa itseensä.**
Malli ennustaa jatkuvasti kuusi tuntia eteenpäin ja tarkistaa
jälkikäteen, osuiko ennuste. Vasta kun ennustevirhe on pieni, se ottaa
ohjat. Siihen asti lämmitystä hoitaa yksinkertainen termostaatti.
**3. Se tekee suunnitelman.**
Joka vartti se laskee 30 tunnin suunnitelman ja kysyy: "Millä
lämmitysaikataululla huone pysyy mukavuusvälissä ja sähkölasku jää
pienimmäksi?" Se voi esilämmittää halvalla tunnilla, levätä kalliilla ja
käyttää talon varastoimaa lämpöä.
**4. Se valitsee laitteet.**
Pienellä tarpeella lämmittää yksi pumppu. Kun tarve kasvaa tai ulkona
on kostean huurteista, mukaan tulee toinen, ja molemmat ajavat samalla
teholla. Kun tarve laskee alle kahden laitteen minimitehon, toinen jää
pois.
**5. Se korjaa matkalla.**
Jos huone ei seuraa suunnitelmaa, pieni korjaus säätää tehoa heti.
Turvarajat menevät aina hinnan edelle. Mukavuusvälin alarajalla
lämmitetään hinnasta riippumatta, ja kun huone on asetusarvon alla ja
sähkö on edullista, lämmitystä ei keskeytetä.
**6. Se ei hätäile.**
Lämmitystä ei käynnistellä ja pysäytellä turhaan. Jokaisella laitteella
on vähimmäiskäynti- ja taukoaika, ja anturin pieniä heilahduksia
tasoitetaan, ettei teho sahaa edestakaisin.
## Mitä se ei (vielä) tiedä
- **Ilmanvaihdon lämpöhäviö:** ilmamäärää ei tiedetä.
- **Sauna, takka ja muut suuret lämmönlähteet:** malli luulee talon
lämmenneen itsestään.
- **Tuuli:** lisää vuotoilmaa ja huurtumista.
- **Läsnäolo ja avoimet ikkunat:** ei tietoa.
- **Lämpötila muualla talossa:** vain yksi huoneanturi on käytössä.