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Topic: Chauffage et climatisation de serre (Read 768 times) previous topic - next topic

Lacuzon

Mar 10, 2020, 10:36 am Last Edit: Mar 26, 2020, 09:59 am by Lacuzon
Bonjour,

voici le schéma de mon dispositif de commande de ma serre entièrement pilotée par arduino uno dans une approche (plutôt) économie circulaire.

Les points particuliers :

- le système de chauffage ou de climatisation est assuré au moyen de ventilo de voiture 12 volts fonctionnant en PWM. Il rafraîchissent ou chauffent des radiateurs de voiture reliées à 900 + 2000 litres d'eau (900 sous la serre pour maintenir le sol chaud), 2000 litres thermiquement isolées à l'extérieur.
- les transistors de puissance MOSFET fonctionnent par deux (en parallèle). Cette combinaison rend le dispo plus robuste. L'expérience l'a montré.
- un afficheur lcd 20x4 fournit deux visus, l'une donne la vitesse des ventilos (en volts) et l'autre les températures. On passe de l'une à l'autre au moyen de deux boutons poussoirs, l'un pour éclairer le lcd qu'en cas de besoin, l'autre pour permuter les affichages.
- On peut choisir via des potentiomètres les diverses températures de consigne et d'alerte
- l'alimentation est basée sur une alim de PC (pas de recyclage ici, l'alim est de qualité et achetée).
Elle présente l'avantage de fournir du 12 v avec forte intensité et son gros ventilo assure à la fois le rafraîchissement de toute l'électronique et l'absence d'humidité (point crucial dans une serre, milieu  tantôt archi sec et archi humide). Le boîtier est un demi-tour de PC.
- il y a une cascade de protections :
- en cas de surchauffe en été, disjonction du pilotage électronique et mise en marche d'un gros ventilo extracteur autonome associé à deux fenêtres de toit à ouverture progressive.
- en cas de sous-chauffage (hiver très froid), idem disjonction du pilotage et mise en marche d'un radiateur électrique autonome. Son déclenchement est assuré par un thermostat électronique (et non par le bilame intégré trop imprécis).
- en cas de panne électrique dans la serre mise en marche d'un radiateur à gaz thermostaté par thermostat à bulbe avec alarme dans la maison. Ce radiateur fonctionne au propane. IL assure aussi le complément énergétique en période hivernale. Son autonomie est contrôlée en permanence via un pèse-bouteille (qui a fait l'objet de diverses discussion dans ce forum).
- en cas de panne électrique générale, déclenchement d'une alerte autonome dans la maison.
- Enfin, de manière indépendante, toutes les données thermiques sont retransmises dans la maison sur le could Thingspeak et sur un serveur PI 3B+ via influxdb et le visualisateur grafana.

Tout ça fonctionne sans problème depuis environ 4 ans. Les cascades de protection ont toutes joué leur rôle.

Je joins le schéma électrique de l'ensemble.

al1fch

#1
Mar 10, 2020, 12:26 pm Last Edit: Mar 10, 2020, 12:28 pm by al1fch
Bonjour Lacuzon

Pas de besoin de gestion explicite de l'hygrométrie pour cette serre ?

Pour le schéma je suppose que les résistances en série avec les Mosfets  ne font pas 10 kOhm


Lacuzon

Concernant les résistances de gate c'est effectivement une erreur de copier-coller c'est des 1k. Je vais corriger.
Merci.

Pour l'hygrométrie, c'est vrai, j'ai hésité mais mesurer l'hygrométrie n'est intéressante quand on a la possibilité d'y remédier, ce qui n'est pas mon cas car je tourne avec de l'eau de récupération issue de mes toits et de mon puits. Elles sont toujours chargées pas forcément de minéraux mais plutôt de matière organique (algues entre autres). Donc mon dispositif de brumisation chargé de maintenir la bonne hygrométrie a marché une semaine.

Merci encore de ta lecture du circuit je vais supprimer l'image et y publier le circuit correct.






Jambe

Lacuzon: Chapeau!!

Belle réalisation. Ça marche bien le stockage d'eau chaude?

Lacuzon

#4
Mar 10, 2020, 08:08 pm Last Edit: Mar 11, 2020, 09:35 am by Lacuzon
Merci jambe,
 
Oui l'eau possède un des coefficients calorifique des plus élevés. Mon système est très efficace en intersaison grâce surtout à la gestion en PWM. En hiver et en été c'est nettement moins efficace.  En hiver c'est un complément au chauffage au gaz. Ceux qui souhaitent simplement maintenir hors gel, c'est l'idéal. En été, je préfère mettre en standby et jouer sur les fenêtres de toit et l'extracteur.

Lacuzon

#5
Mar 20, 2020, 10:23 am Last Edit: Mar 26, 2020, 10:51 am by Lacuzon
Bonjour,

voici une courbe montrant le fonctionnement de la serre connectée et pilotée par mon dispositif. Données de la nuit du 19 au 20 mars 2020



On note sur la courbe verte qui est celle de la température dans la serre dite "grande serre" un pic de température vers 14 heures puis une une baisse régulière jusqu'à 2 heures du matin. A partir de cette heure, on observe des oscillations autour de 10 degrés, la température de consigne indiquant que le système de chauffage par tampon thermique s'est mis en marche.

Si on observe les températures des réserves d'eau, on note que l'on gagne dans la journée environ 2.5 degrés dans la réserve extérieure, ce qui est peu car j'ouvre la serre dans la journée.

2.5 degrés cela fait en quantité d'énergie environ 6.5 kwh ce qui en inter-saison est largement suffisant pour maintenir la température à 10 degrés quelle que soit la température extérieure.

On observe que dans la serre dite "petite serre" dont le chauffage est arrêté, la température continue de baisser jusqu'à 7 heures du matin où tout repart. Le chip RTC est le capteur de température inclut dans le module DS3231. On note qu'il varie plus que la température ambiante, étant enfermé dans un boîtier non aéré.

Tout ça avec arduino pro mini et votre aide bien entendu :)

Ah j'oubliais, l'intégration d'une image dans un super site comme arduino forum reste pour moi une galère quoi qu'en disent les habitués. Je renonce :(

Edit : avec un petit effort les images sont insérées

Lacuzon

Bonjour,

Après hésitation, je poste mes sketches. J'ai hésité à le faire car je ne suis pas sûr qu'ils soient d'un grand secours, étant très spécifiques à mon installation. D'autre part, c'est du "poor man's programing", tout ça pourrait être grandement amélioré et optimisé mais l'intérêt est que ça marche depuis plusieurs années sans bug excepté un blocage de ventilo qui a cramé un Mosfet (problème d'électronique et non de soft). Le recyclage (ventilo de récup à l'âge non défini) n'est pas toujours la meilleure solution

Cela dit, les points qui me semblent importants sont

- d'une part, le découpage du sketch initial en multiple morceaux et en fonctions. Cette façon de procéder permet de travailler sur un sketch particulier sans risquer de polluer et modifier par inadvertance des portions de fichiers qui sont fonctionnels. De plus c'est franchement plus clair et ça évite de faire en permanence "l'ascenseur" dans un sketch unique.

- d'autre part, l'usage de la fonction map(), qui permet de gérer par PWM la vitesse des ventilos avec précision et de manière très simple. C'est un des atouts incontestable de la gestion des températures : les ventilos ne passent pas leur temps à se déclencher et à s'arrêter à pleine vitesse, ils fonctionnent souvent en sous-régime avec seulement, quelques déclenchements quotidiens. J'ai pu comparer l'efficacité des deux techniques, avec et sans PWM. Il n'y a pas photo, en PWM c'est beaucoup plus efficace en terme de stockage d'énergie et moins agressif pour le matériel.

Le reste, ce n'est que du classique et du basique qui ne requiert qu'un minimum de connaissances en langage arduino.

Tout est fourni "tel quel" ça compile chez moi, je n'assure pas que ça compile chez vous :)

Bonne lecture

Arzou

- d'une part, le découpage du sketch initial en multiple morceaux et en fonctions. Cette façon de procéder permet de travailler sur un sketch particulier sans risquer de polluer et modifier par inadvertance des portions de fichiers qui sont fonctionnels. De plus c'est franchement plus clair et ça évite de faire en permanence "l'ascenseur" dans un sketch unique.

Bonsoir,
Comment fais tu pour compiler l'ensemble ?
Je n'ai pas vu d'instruction pour récupérer les autres fichier
Merci
"Si vous voulez juste marcher vite, marchez seul, Mais si vous voulez marcher loin, marchez ensemble"
Proverbe Africain.

Lacuzon

Bonsoir,

C'est simple, tu coupes ton fichier en sous-fichiers comme je l'ai fait. Chaque fichier est un fichier .ino. Tu affectes chaque nom de sous-fichier d'une lettre ou d'un chiffre par exemple A_xxx.ino, B_yyy.ino, C_zzz.ino. a la place de ABC.. tu peux mettre O1, 02, 03... Tu mets tout dans le même répertoire que le fichier initial.

Lorsque tu lances la compile, il va concaténer les sous-fichiers en respectant l'ordre (A, B, C...) tout simplement et de manière transparence.

Mieux, lorsque tu chargeras le premier fichier, il chargera automatiquement tous les autres sous-fichiers.

Arzou

"Si vous voulez juste marcher vite, marchez seul, Mais si vous voulez marcher loin, marchez ensemble"
Proverbe Africain.

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