Synoptisch weerstation & thermodynamica via pure YAML

[bilbob]

Ha mede-Tweakers,

Ik wilde even een projectje delen waar ik de afgelopen tijd mee bezig ben geweest. In plaats van een duur all-in-one weerstation te kopen, ben ik gaan knutselen met 5 goedkope Zigbee-sensoren (binnen en buiten temperatuur/vochtigheid plus een barometer).

Ik wilde niet gewoon de standaard kant-en-klare grafiekjes of cloud-voorspellingen op mijn dashboard, maar echte meteorologische en thermodynamische inzichten op basis van lokale grenslaagfysica. Na heel wat uren puzzelen draait er nu een systeem dat alles 100% lokaal uitrekent binnen Home Assistant.

Alles is gebouwd in pure YAML en Jinja2-templates (dus zonder Python of externe scripts) waarbij de data-architectuur strikt orthogonaal is opgezet. Wat er nu onder andere op de achtergrond wordt berekend:

• Synoptische Luchtmassamatrix: Het systeem kruist de actuele luchtdrukanomalie met de dauwpuntanomalie, genormaliseerd tegen de klimatologische norm (op basis van standaarddeviaties/sigma). Hieruit wordt een matrix gegenereerd van verschillende weersregimes, zoals een Maritiem Hoog met subsidentie-inversies of een stabiel Continentaal Hoog.
• Atmospheric Blocking & Inertie: Automatische detectie van langdurige hogedrukblokkades of ingesloten lagedrukgebieden (cut-off lows). Door een onafhankelijke cumulatieve tijdsas (regime- en familieduur) te draaien parallel aan de amplitude-klassen, herkent het model wanneer een atmosferische structuur inert en gevestigd is (inmiddels al 125 uur stabiel boven de delta!).
• Thermodynamische Energiebalans: Realtime berekening van de absolute vochtigheid, de theoretische wolkenbasis en de Delta-Enthalpie ($\Delta h$) tussen binnen en buiten.

Het directe resultaat is een dynamisch ventilatie-advies: is luchten energetisch (voelbare warmte) én vochttechnisch (latente warmte) op dit moment wel slim, of haal je onbedoeld een bak vochtige energie in huis?

Er zit inmiddels een absurde hoeveelheid code achter om dit allemaal live uit te rekenen (met strikte scheiding tussen de amplitude-assen en de persistentie-meting om dimensievervuiling te voorkomen), maar het resultaat op het dashboard is erg leuk geworden (zie screenshot van de anomalie-grafiek en de synoptische kaart).

Ben benieuwd wat jullie ervan vinden, en of er nog meteorologische parameters zijn die ik hiermee over het hoofd zie!

p.s. Alleen de windrichting haal ik ergens anders vandaan.

[Gizz]

Leuk project Zelf gebruik ik de integration Thermal Comfort om allerlei energetische en comfortwaardes te laten berekenen.

Het directe resultaat is een dynamisch ventilatie-advies: is luchten energetisch (voelbare warmte) én vochttechnisch (latente warmte) op dit moment wel slim, of haal je onbedoeld een bak vochtige energie in huis?

Dit is wel een ventilatie-advies gebaseerd op specifiek aantal gegevens, maar een aantal belangrijke factoren om je huis te ventileren laat je buiten beschouwing. Dat is wel goed om je te realiseren, dat dit advies alleen iets zegt over energie en vocht in de lucht.

Maar in woningen waar mensen verblijven is CO₂ dé hoofdreden om te ventileren in de normale verblijfsruimtes. Door dat buiten beschouwing te laten en alleen naar temperaturen en luchtvochtigheden te kijken kan door je dynamische ventilatie-advies ten onrechte de indruk ontstaan dat er voldoende geventileerd wordt.

Zelf ventileer ik alleen op basis van luchtvochtigheid de badkamer. Alle andere ruimtes gaan op basis van CO₂ (huiskamer, slaapkamer, kantoor) of fijnstof (keuken).