空调与温湿度闭环控制

开环与闭环的区别

入门级自动化是「开环」：温度高于 28 度就开空调，至于开了之后房间降到多少，它不管。进阶玩法是「闭环」：设定一个目标温度，让系统根据实测温度自己决定开还是关、开多大，把室温稳定在一个区间里。

闭环自动化的本质是把决策权交给系统：你定目标，传感器反馈，控制器计算如何动作。这一篇就从开环起步，一步步搭一个体验接近恒温器的闭环控制。

为什么要闭环？因为空调这玩意儿有自己的恒温器，我们却经常把它当「开关」用：进门开、出门关，中间房间是冷是热只能靠人调解。让系统接管这件事之后，你会发现家里始终处在一个稳定的区间，没有那种「一进门先热十分钟、开了空调又冷得发抖」的往复。

第一步：开环自动化的死穴

最经典的新手配置是这样的：温度高于 28 度持续 5 分钟且有人在家，就把空调开到 26 度。看起来合理，写起来也短，但它在运行几天后一定会让你怀疑人生。

trigger:
  - platform: numeric_state
    entity_id: sensor.living_temp
    above: 28
    for: "00:05:00"
condition:
  - condition: state
    entity_id: input_boolean.someone_home
    state: "on"
action:
  - service: climate.set_temperature
    target:
      entity_id: climate.ac
    data:
      temperature: 26

问题在哪？温度回落到 28 以下就会关空调吗？不会。它只在你「超过 28」时开，之后室温怎么变化它都不管，直到另一条自动化或手动接管。反过来也可能出现「开了关、关了开」的振荡：阈值只差一度，空调启停频繁，既费电又难受。

开环的另一个问题是它不知道「人的感受」。同样 27 度，湿度 40% 和 70% 的体感差出一个季节。只盯温度的温控，永远差点意思。

再往细里看，还有一个被忽视的因素：滞后。空调指令下发后，房间温度不会立刻变，传感器感知还要再慢一拍。整个回路里有几分钟的延迟，如果你按「即时温度」做判断，永远是在打已经过去的靶子。理解滞后是做温控的关键觉悟，后面的迟滞区间、持续时间，都在给这个滞后让路。

第二步：窗口式的双向控制

改进一版：设定一个「控制窗口」，温度越窗就动作，而且在窗口内维持。

关键设计：开和关的阈值不对称（28 开，25 关），中间留出「迟滞区间」。迟滞是控制理论的常识，也是空调寿命的朋友：没有它，室温在 27.9 和 28.1 之间抖动时，空调会被来回点按。

开和关都要带 for 持续时间，过滤传感器毛刺。至于迟滞区间留多大，看房间保温性能：保温差的房子窗口要更宽，否则空调频繁启停省下的电还没赚回来。

迟滞区间的直觉解释：它让「开」和「关」这两个动作之间永远隔着一个缓冲带，室温必须走完这段带子才允许下一次动作。温差 3 度的窗口，意味着室温至少要真正变化 3 度空调才会重新决策，这就是它防止抖动的原理。

还有个常见的初级错误是「自动关空调忘了条件」。夏天家里一直热，温度始终在 26 以上，关空调那条永远不触发——这不是 bug 是逻辑缺陷。关空调自动化最好再加一个「无人在家」或「入夜」的触发，给它独立的工作机会，而不是只依赖温度回落。

第三步：加入湿度

体感温度不等于干球温度。同一温度下，湿度越高人觉得越热。一个简单的体感修正：

- condition: template
  value_template: >-
    {{ (states('sensor.living_temp') | float
       + (states('sensor.living_humidity') | float - 50) * 0.06) > 28 }}

公式的意思是：湿度每高出基准 50% 一点，相当于温度上升约 0.06 度的体感。这只是示意性近似，专业做法参考体感温度公式；但示意性近似在家用场景已经足够好——空调自动化的目标不是精确，是舒服。

带湿度判断后，梅雨天 26 度也会开空调除湿，闷热感消失了，而这恰恰是传统温控做不到的地方。人体对湿度的敏感度其实不低于温度，只是空调面板上没给湿度留位置，HA 的模板恰好补上了这个空缺。

加湿器的控制逻辑同理反向：冬天湿度低于 40% 时开启加湿，高于 55% 停止。如果家里有新风系统，三者还能串起来：先调解湿度，再决定要不要引入室外空气。温湿度不分家，这是做环境自动化的基本观念。

第四步：用目标温度做闭环

把「想让房间多少度」放进一个 input_number 滑块，自动化只负责「把房间往目标值推」：

• 实测高于目标 1.5 度以上 → 制冷到目标；
• 实测接近目标（±1 度内）→ 送风维持或停机；
• 实测低于目标 → 切换制热或关机。

这样家人只需拖滑块设目标，不用管空调怎么开。家人面对的是意图，系统负责实现意图——这是全篇最重要的一句话。空调内置恒温器本身就是闭环，但 HA 的闭环能结合「有人在家吗」「现在是电价谷段吗」「窗帘开了吗」这些外部信息，比机器自己的温控懂事得多。

再对比开环版本的感受差别：开环时代你回家得先开空调再等十分钟；闭环时代空调在你到家前十五分钟就开始工作（配合「回家与离家」里的存在检测），推门那一刻温度已经到位。这不是炫技，是实实在在的生活方式变化。

防止打架的几条规矩

多做几台空调联动时容易乱，规矩先立好。一套房子里客厅、卧室、书房各有一台空调，每台都接同一个传感器是灾难的开始——书房的热不等于客厅的热，必须一传感器管一房间，一一对应。规矩立不清楚，温控自动化就一定乱。

1. 一台设备一条自动化：不要让两条自动化同时控制同一台空调。
2. 动态模式用 mode：控制类的自动化用 restart，避免指令叠加。
3. 操作前看状态：空调已经开着且温度合适就别重发指令，减少集成压力也延寿。
4. 留最小动作间隔：用 input_datetime 记上次动作时间，五分钟内不再下发，避免压缩机频繁启停。

还有一条隐形规矩：用 action 前先检查目标值是否已经等于当前设定。通过这种方式，可以把无意义指令降到最低，集成的压力和空调的损耗都好。用模板判断 state_attr('climate.ac', 'temperature') 与目标值是否相等，相等就跳过。

再加一条经验：冬天制热逻辑要整体反过来（低温开、过热关），但制热尤棘手——空调制热效率受室外温度影响极大，低于零度时热泵衰减明显，单纯按室温闭环可能达不到目标。冬天的容错心态要更宽，必要时直接用辅助取暖器接力。

外部信号的加入

闭环做好后，再叠加外部信号：

• 存在检测：无人在家自动进入节能目标（目标温度放宽 2 度）。
• 峰谷电价：谷段放宽预冷幅度，峰段保守运行。详见本系列「能耗管理」一篇。
• 窗帘联动：西晒强烈时先拉窗帘再开空调，负荷小一半。
• 室外温度：室外比室内还凉时，关空调开窗通风（配合窗户执行器）。

这些信号叠加之后，温控自动化就开始像「管家」而不像「遥控器」：它知道你不在家就不必全力运行，知道电价贵就保守一点，知道太阳直射就先挡光。每一条规则单独看都不难，组合起来却显著省电。很多人坚持不下来自动化的原因是单条收益不明显，闭环温控恰恰是收益最直观的一项——电费账单会给你反馈。

传感器选型与布置

温控自动化的上限由传感器决定。几条经验：

1. 别用空调自带的温度：空调回风口温度受自身出风影响，波动大，作为反馈源会带偏整条回路。
2. 放活动区域：沙发、书桌的高度，而不是天花板或空调下。
3. 远离热源：电视、服务器、窗户边的读数都不代表「人体的感受」。
4. 多房间独立测：一个 sensor 管一个房间的回路，不要一套数据控制全屋。

NAS 或软路由这类常开设备本身就是热源，放在同一房间时空调永远以为「屋里很热」。挪设备不如挪传感器——这是实战中最常被忽视的细节，也再次说明把 HA 跑在 NAS 上时机箱摆放都成了自动化的一部分。

延伸阅读

• 传感器阈值校准思路见本系列「日出日落与光线联动」。
• 电价与能耗联动见「能耗管理：峰谷电价与定时」。
• 存在检测与回家提前预冷见「回家与离家：存在检测实战」。
• 长期运行环境可参考 《NAS 搭建指南》 与 《软路由指南》。