#21 Station de mesure Débit Température Puissance par Arduino sur ordinateur

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Transcription texte récupération chaleur sur eaux usées d’une douche, construction d’une station de mesure avec arduino :

Salut, alors toujours sur ce système de récupération de chaleur sur les eaux usées d’une douche, aujourd’hui, je vais détailler le système que j’ai créé pour calculer et relever toutes les mesures intéressantes du récupérateur, car au début, j’avais acheté des thermomètres électroniques de terrarium, seulement ils sont de très mauvaise qualité, et avec deux thermomètres identiques, j’ai des températures qui sont différentes l’une de l’autre. Ensuite, j’ai installé sur mon système des thermomètres à mercure avec doigt de gant, mais le problème des thermomètres à mercure c’est que le temps que le mercure soit chauffé par le fluide mesuré et affiche la température correspondante, il y a un petit délais de réaction. C’est précis, mais il y a une petite inertie.

Donc pour pallier à ce problème, je me suis mis a l’électronique et j’ai créé une station de relevé de mesures, j’ai pris des sondes numériques de température (type DS18B20) qui ont une précision à 0.06°C, je les ai raccordées à des arduino. Les arduino sont des petits microcontrôleurs auxquels on peut raccorder tout ce qu’on veut, aussi bien des capteurs que des actionneurs, donc j’ai raccordé des sondes de température numériques à l’arduino et j’ai également raccordé un écran LCD, ce qui me permet d’afficher la température de la sonde DS18B20.

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Donc en gros plan, voici mon arduino avec son écran LCD qui affiche la température d’entrée dans l’échangeur, la température de sortie de l’échangeur, et aussi le débit d’eau en litres par heures, car j’ai également raccordé un débitmètre électronique, et normalement aussi, un calcul de puissance, mais actuellement le calcul de puissance ne fonctionne pas car il y a un petit bug dans mon programme.

J’ai donc raccordé un débitmètre électronique qui est un capteur de type YF-B1, ce débitmètre électronique est raccordé avec un compteur d’eau volumétrique qui me permet de faire un étalonnage du compteur électronique, ensuite, sur le montage de plomberie, il y a un doigt de gant qui permet d’introduire une sonde de température dans la canalisation d’eau froide. En sorte de l’échangeur, il y a un autre doigt de gant qui permet de lire la température en sortie de l’échangeur, ce qui fait que j’ai la température d’entrée échangeur, la température de sortie échangeur, et le débit d’eau, et l’idée est de lui faire calculer la puissance récupérée. cet appareil est donc un puissance mètre. Seulement, le calcul de puissance ne fonctionne pas encore. J’ai également positionné 3 LED, une rouge, une verte et une bleu, et ces diodes LED indiquent l’évolution de la température en sortie de l’échangeur de chaleur, c’est à dire que si la température monte, la LED rouge s’allume, si la température baisse, la LED bleu s’allume, et si la température est stable, la LED verte s’allume.

Cependant, la couleur des LEDS change souvent car les sondes de températures sont précises à 0.06°C et sont très réactives, et la couleur des LEDS change souvent.

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Egalement, sur les canalisations d’évacuation, j’ai positionné deux autres sondes, j’ai percé le PVC en sortie du système pour positionner une autre sonde, et en entrée du système, j’ai mis une sonde dans le siphon de la douche. Sa, c’est pour la partie hardware, mais dans la mesure où cela se programme par ordinateur à l’aide d’un câble USB, il y a ensuite sur l’ordinateur le logiciel arduino dans lequel on vient écrire les lignes de code pour programmer l’arduino. D

Dans la mesure ou cela se programme à l’ordinateur, je me suis dit que je pouvais aller plus loin et relever les températures pour les récupérer dans l’ordinateur faisant ainsi de l’acquisition de mesures. Puis, sur Excel, j’ai créé une feuille avec un dessin représentant la douche et le récupérateur de chaleur sur les eaux usées, et sur ce dessin, toutes les données sont récupérées directement depuis les sondes. On peut ainsi connaitre en temps réel la température d’entrée d’eau de l’échangeur, la température de sortie de l’échangeur, la température au siphon de la douche, et aussi la température des eaux usées en sortie du système pour les eaux usées. On a aussi le débit, et en fonction de ces valeurs, on a à coté de cela des courbes Excel qui vont nous permettre de visualiser graphiquement l’évolution des températures. Et sur cette feuille, j’ai pu recalculer la puissance instantanée, de l’échangeur que je n’arrivait pas à faire calculer par l’arduino. Il y a aussi la date de début du test et la date de fin du test pour calculer la durée du test et ainsi calculer l’énergie récupérée, mais ce n’est pas encore fini. Mais une fois l’énergie récupérée, je pourrais dire exactement par rapport au cout du Kwh sur un chauffe eau électrique quel montant en euro a été économisé grâce à ce système sur une douche prise.

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L’arduino se branche donc sur le port USB, puis, il y a une feuille Excel avec une macro qu’il faut activer, et qu’il faut ensuite connecter à l’arduino. C’est concrètement une station de mesure par ordinateur. Bon cela demande tout de même du temps, j’ai passé prés de 30 heures à développer ce système. Maintenant, il fonctionne, il est opérationnel, cependant, je ne dis pas que mes lignes de code sont parfaites, il y a certainement des petites choses qui pourraient être améliorées, maintenant, je ne suis pas programmeur, j’apprend sur le tas, je prend des lignes de codes que je copie colle et modifie pour obtenir ce que je veut faire. Ce n’est pas parfait, mais cela fonctionne.

Et maintenant, je vais tester cet appareil avec la première série de mesure sur mon système. Pour ceux qui seraient intéressés pour recréer ce système de station de mesure, en dessous de la vidéo, dans la description, il y a un lien, il suffit de laisser son prénom et son email, et moi derrière, je renvoie par email le code de programmation, la macro Excel, les schémas de câblage, et la feuille de relevé des températures.

Voila je vous souhaite bon courage pour vos projets et je vous dis à plus tard, salut.

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