Association P'TIWATT - Mot-clé - Arduino2024-02-19T19:35:00+01:00P'TIWATTurn:md5:1b930009592b75604fe4729f0f8ebca4DotclearConstruction d'un Power Router pas à pasurn:md5:884f22255b1c5bd2b7bd19cf53064ed62022-10-05T10:03:00+02:002024-02-11T19:00:05+01:00ptiwattAutoconsommationArduinoAuto-constructionautoconsommationpower routerrouteur solaireSolaireVillégats<p><strong></strong>Cet article vous présente la construction d'un <strong>Power Router</strong> pas à pas.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/278828305_2439708296172375_6994791725378317305_n.jpg" alt="278828305_2439708296172375_6994791725378317305_n.jpg, juin 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="278828305_2439708296172375_6994791725378317305_n.jpg, juin 2022" /></p> <h3>0. Préambule</h3>
<p>Cet article est un compte-rendu et ne prétend pas dire ce qui doit être fait. Imaginez que son rédacteur ne dispose d'aucune formation en électricité ou électronique. Vous devez être vigilant quant au fait que <strong>l'électricité tue</strong> et que <strong>le système utilise le 230 VAC</strong>. Si vous n'êtes pas sûr de ce que vous faites, passez votre chemin ou faites vous aider par une personne qualifiée ou compétente. L'association P'tiwatt partage des informations, elle ne vend pas et n'installe pas le Power Router chez vous. Cet article s'adresse à des bricoleurs curieux, libres, autonomes et responsables.</p>
<h3>1. L'autoconsommation</h3>
<p>Nous avons installé deux modules photovoltaïques d'une puissance crête de 600 Wc.
Ils sont associés à deux micro-onduleurs. La puissance maximum unitaire est de 255 W.
Au maximum, ils sont en capacité d'injecter une puissance de 510 W:</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/puissance_14mai.png" alt="puissance_14mai.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="puissance_14mai.png, juil. 2022" /></p>
<p>Nous avons également construit et installé une petite éolienne Piggott. Elle produit le jour, mais aussi la nuit. La puissance maximale de l'onduleur est de 500 W. Cette puissance s'ajoute à la puissance du champ de capteurs photovoltaïques. Donc au maximum, l'installation (PV + éolien) est capable de produire 1010 W (255 Wc + 255 Wc +500 W).</p>
<p>Si à l'instant t la puissance produite localement est de 500 W et qu'un grille pain nécessite 800 W, alors la puissance de 500 W sera couverte localement et les 300 W manquants seront fournis par le réseau électrique. La puissance souscrite sur le réseau est donc réduite.</p>
<p>A l'inverse, si à l'instant t nous ne consommons pas d'électricité, alors 800 W seront injectés sur le réseau électrique. Le contrat d'autoconsommation ne rémunère pas l'électricité injectée et ne nous incite pas à le faire. Nous avons donc intérêt à consommer ce surplus par exemple en chauffant de l'eau ou en déclenchant un appareil électrique (machine à laver ...).</p>
<p>Le schéma de principe suivant illustre la situation :</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/courbeauto.jpg" alt="courbeauto.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="courbeauto.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La partie <strong>verte</strong> est soustraite de la consommation tandis que la partie <strong>bleue</strong> est injectée sur le réseau.</p>
<p>Le <strong>taux d'autoconsommation</strong> représente le rapport entre la surface <strong>verte</strong> et la surface <strong>bleue+verte</strong>.</p>
<p>Le <strong>taux d'autoproduction</strong> représente le rapport entre la surface <strong>verte</strong> et la surface <strong>grise+verte</strong>.</p>
<p>Plus on installe de capteurs photovoltaïques, plus le taux d'autoconsommation baisse. Autrement dit, le premier capteur est le plus rentable, le second beaucoup moins.</p>
<p>Certains feront installer beaucoup de modules photovoltaïques sur le toit et ne consommeront qu'une petite partie de l'électricité produite tandis que d'autres chercheront à réduire leur consommation, installeront peu de capteurs et chercheront à tout consommer. Devinez où l'on se place...</p>
<p>Si j'installe beaucoup de modules photovoltaïques, j'augmente le <strong>taux d'autoproduction</strong> mais je baisse le <strong>taux d'autoconsommation</strong>. L'investissement augmente et la rentabilité diminue.</p>
<p>Si j'installe quelques modules et un routeur solaire, le<strong> taux d'autoproduction</strong> tend raisonnablement vers 30% et le<strong> taux d'autoconsommation</strong> vers 90%. L'investissement diminue et la rentabilité augmente.</p>
<h3>2. Le rôle du Power Router</h3>
<p>Le Power Router que nous allons construire s'inspire des travaux de Robin Emley et du site <a href="https://ptiwatt.kyna.eu/post/2022/07/09/openenergymonitor.org" hreflang="en">openenergymonitor.org</a>. Il embarque les modifications proposées par <a href="https://create.arduino.cc/projecthub/philippedc/a-power-router-to-optimize-homemade-electricity-with-arduino-d4388f?ref=user&ref_id=697476&offset=7" hreflang="en">Philippe de Craene</a> visant à améliorer les mesures, notamment en lien avec les fréquentes variations de puissance induites par les rafales de vent sur une éolienne. Ci-après figurent les variations induites par les nuages sur un seul module photovoltaïque. Il faut imaginer que les variations sur une éolienne sont beaucoup plus fréquentes.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/20190311_Puissance-1MO-1jour.png" alt="20190311_Puissance-1MO-1jour.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="20190311_Puissance-1MO-1jour.png, juil. 2022" /></p>
<p>Avec le schéma qui suit, <strong>OpenEnergyMonitor</strong> nous explique <a href="https://learn.openenergymonitor.org/pv-diversion/background/meters" hreflang="en">comment notre compteur électronique s'incrémente au fil du temps</a>. Chaque fois que nous consommons 1 Wh, le compteur électronique s'incrémente d'1 Wh, au bout de 1000 impulsions, c'est le kWh auquel notre facture d'électricité fait référence.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Capture_d_ecran_du_2022-07-10_10-08-33.png" alt="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_10-08-33.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_10-08-33.png, juil. 2022" />
<em>Source : openenergymonitor.org</em></p>
<p>Le compteur linky dispose de compteurs de consommation et de production. De la même manière, lorsqu'il y a surplus d'électricité produite par une éolienne, un module photovoltaïque, une génératrice hydraulique... , le compteur de production s'incrémente Wh après Wh.</p>
<p>Afin d'éviter que le compteur de production ne s'incrémente d'1Wh, <strong>OpenEnergyMonitor</strong> nous propose de consommer l'énergie, mais pas trop, <a href="https://learn.openenergymonitor.org/pv-diversion/mk2/diversion" hreflang="en">afin de stabiliser la production et la consommation d'énergie</a> autour de zéro selon un cycle d'<a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Hyst%C3%A9r%C3%A9sis" hreflang="fr">hystérésis</a>.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Capture_d_ecran_du_2022-07-10_10-16-26.png" alt="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_10-16-26.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_10-16-26.png, juil. 2022" />
<em>Source : openenergymonitor.org</em></p>
<h3>3. Un wattmètre basé sur un Arduino</h3>
<p>Sur la base d'un micro-contrôleur Arduino, <a href="https://learn.openenergymonitor.org/electricity-monitoring/ac-power-theory/introduction" hreflang="en">OpenEnergyMonitor</a> a développé un wattmètre. Il est alimenté par deux capteurs en entrée : un capteur de tension et un capteur de courant.</p>
<p>Lorsque la tension et le courant sont en phase, le système est purement résistif. Cela veut dire que nous sommes en présence d'une résistance pure qui consomme du courant. Ce pourrait être la résistance d'un chauffe-eau, un grille pain ou un convecteur électrique. Le produit de la tension par le courant est positif. La puissance est positive. L'énergie est consommée, <strong>il n'y a pas d'injection</strong>.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-26-26.png" alt="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-26-26.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-26-26.png, juil. 2022" />
<em>Source : openenergymonitor.org</em></p>
<p>Lorsque la tension et le courant ne sont plus en phase, le système est capacitif ou inductif. Ce pourrait être un condensateur qui met du temps pour se charger puis se décharge lorsque la tension d'alimentation diminue, ce avec un certain déphasage dans le temps. Cela veut dire que nous sommes en présence d'un moteur, un réfrigérateur, une machine à laver... Le produit de la tension par le courant est souvent positif, mais aussi parfois négatif. La puissance moyenne est positive. L'énergie est consommée,<strong> il n'y a pas d'injection</strong>.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-26-52.png" alt="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-26-52.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-26-52.png, juil. 2022" />
<em>Source : openenergymonitor.org</em></p>
<p>Lorsque les courbes de tension et de courant sont en opposition de phase, le produit de la tension par le courant est négatif. La puissance est négative. Ces courbes sont caractéristiques d'une production d'énergie. Nous pourrions être en présence de modules photovoltaïques, d'une éolienne, ... qui produisent plus d'énergie que d'énergie consommée par les appareils électriques.<strong> Il a injection.</strong></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-27-21.png" alt="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-27-21.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture_d_ecran_du_2022-07-10_17-27-21.png, juil. 2022" /></p>
<p><em>Source : openenergymonitor.org</em></p>
<h3>4. Principe du Power Router</h3>
<p>Rappel : <strong>1 W.h = 3600 W.s = 3600 joules = 3600 J</strong></p>
<p>Lorsque le Power Router détecte un début d'injection via les capteurs de courant et de tension situés en entrée, à partir du seuil de seuil de 1300 J et avant que 3600 J ne déclenche une impulsion au niveau du compteur électrique (tel que décrit ci-dessus), le Power Router alimente, via un <strong>module triac</strong> situé en sortie, une résistance électrique jusqu'à ce que la puissance liée à la consommation annule la puissance liée à la production électrique.</p>
<p>La consommation et l'injection s'équilibrent autour de zéro. Si l'injection augmente, la consommation augmente. Si l'injection diminue, la consommation diminue. En dessous du seuil de 1300 J, le Power Router cesse d'alimenter la résistance via le module triac.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Schema2_m.png" alt="Schema2.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema2.png, juil. 2022" /></p>
<h3>5. Le triac et le module triac</h3>
<p>Un <strong>triac</strong> est un composant semi-conducteur en silicium avec 3 bornes ou pattes qui permettent au courant de circuler dans les deux sens lorsqu'il est déclenché.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.bta16600b-16a-triac-600v-to220-1-5056-944030645_s.jpg" alt="bta16600b-16a-triac-600v-to220-1-5056-944030645.jpeg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="bta16600b-16a-triac-600v-to220-1-5056-944030645.jpeg, juil. 2022" /></p>
<p>Une fois enclenché par une impulsion sur la gachette (fire), un <strong>triac</strong> laisse passer le courant pendant deux alternances d'un courant alternatif.</p>
<p>Le <strong>module triac</strong> permet d'ajuster la quantité d'énergie à dériver dans la résistance. Il est piloté par le Power Router. Voici ci-après le <strong>module triac</strong> que nous allons utiliser. On voit au milieu le composant <strong>triac</strong> évoqué ci-dessus.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.RobotDyn-Thyristor-AC-Dimmer-24A-600V-1-Kanaal-3.3-5V-logic-1500x1500h_m.jpg" alt="RobotDyn-Thyristor-AC-Dimmer-24A-600V-1-Kanaal-3.3-5V-logic-1500x1500h.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="RobotDyn-Thyristor-AC-Dimmer-24A-600V-1-Kanaal-3.3-5V-logic-1500x1500h.jpg, juil. 2022" /></p>
<p><em>Suggestion : RobotDyn AC Dimmer 8A/16A/24A 600V</em></p>
<p>Le schéma de principe ci-dessous illustre le fait que le triac est passant uniquement après le délai <strong>α</strong>.</p>
<p>A l'issue d'un délai <strong>α</strong>, calculé par le Power Router, une impulsion (fire) est envoyée au module triac afin d'ajuster la puissance à dériver dans la résistance.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Single-Phase-converter-using-single-Triac-unit.png" alt="Single-Phase-converter-using-single-Triac-unit.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Single-Phase-converter-using-single-Triac-unit.png, juil. 2022" /></p>
<p><em>Source https://www.electronics-tutorials.ws/power/diac.html</em></p>
<p>La durée des 2 alternances ci-dessus est de 20 ms (1 s / 50 Hz). Une seule alternance dure 1 s / 50 Hz / 2 = 10 ms. Pour calculer le déclenchement du triac, la durée d'une alternance a été découpée en 128 intervalles. Chaque intervalle dure 1 s / 50 Hz / 2 / 128 = 0.000078125 s soit environ 78 μs.</p>
<p>Si <strong>α</strong> est le nombre d'intervalles séparant le point de passage par le zéro (zéro cross) du déclenchement du triac (fire), et que <strong>α = 0</strong>, alors toute la puissance est dérivée.</p>
<p>Si <strong>α = 128</strong>, alors le triac ne laisse rien passer.</p>
<p>Lorsqu'il y a production d'énergie, le Power Router intègre la puissance en fonction du temps, c'est à dire qu'il multiplie la puissance par le temps afin de connaître la quantité d'énergie à dériver (E = P x t).</p>
<p>Par exemple, s'il détecte l'injection d'une puissance de 200 W pendant 1 s, puis 300 W pendant 2 s, le Power Router enregistre une quantité d'énergie à dériver de 800 W.s (200 W x 1 s + 300 W x 2 s).</p>
<p><strong>Attention</strong> : Notre boîtier contenant le module triac est bien ventilé. Nous utilisons le système depuis plusieurs années sans encombre avec les puissances indiquées ci-dessus (1 010 Wc). Si vous augmentez les puissances, il sera nécessaire d'assurer une ventilation adaptée (voire asservie à la température) du module triac.</p>
<h3>6. Zéro Cross</h3>
<p>Le module triac que nous utiliserons dispose d'une broche <strong>ZC</strong> pour <strong>Zéro Cross</strong>.</p>
<p>Il détecte l'instant où l'onde sinusoïdale du réseau électrique (230 V AC) est à zéro volt d'amplitude.
A cet instant, le module triac envoie un signal sur sa broche <strong>ZC</strong>.
Dans le graphique ci-dessous, nous pouvons observer trois passages de l'onde sinusoïdale par l'amplitude 0 V : à l'instant t = 0, t = π et t = 2π.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Single-Phase-converter-using-single-Triac-unit.png" alt="Single-Phase-converter-using-single-Triac-unit.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Single-Phase-converter-using-single-Triac-unit.png, juil. 2022" /></p>
<p>Le signal sur la broche <strong>ZC</strong> génèrera une interruption au niveau du Power Router lui permettant de connaître précisément l'instant à partir duquel le délai <strong>α</strong> devra être appliqué. En outre, l'interruption <strong>ZC</strong> initiera l'instant opportun pour réaliser une série de calcul de tension, intensité et puissance.</p>
<p>La partie puissance du module triac est alimentée par le réseau électrique AC 230V via les connecteurs <strong>L</strong> et <strong>N</strong> .
La charge résistive (par exemple la résistance du chauffe-eau) est reliée aux connecteurs <strong>LOAD</strong> et <strong>N</strong> du module triac.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Schema15.jpg" alt="Schema15.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema15.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La sortie <strong>Z-C</strong> du module triac est connectée à l’entrée numérique <strong>D2</strong> de notre Arduino. C'est par cette liaison que transitera l'interruption <strong>Zéro Cross</strong> émise par le module triac vers l'Arduino.</p>
<p>L'entrée numérique <strong>PSM</strong> du module triac est connectée à la sortie numérique <strong>D10</strong> de notre Arduino. Le "fire" sera envoyé depuis l'Arduino vers le module triac via cette liaison.</p>
<p>Les pattes <strong>GND</strong> et <strong>VCC</strong> alimentent le module triac. Elles seront connectées aux broches <strong>GND</strong> et +<strong>5V</strong> de notre Arduino. Les pattes GND et +5V de l'Arduino seront reliées à une carte à trous de prototypage. C'est depuis cette carte de prototypage que nous alimenterons le module triac</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Schema16.jpg" alt="Schema16.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema16.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>Comme indiqué ci-dessus, le module triac génère une interruption lorsqu'il y a passage par le zéro. Si le module triac n'est pas alimenté en 230 V AC, le Power Router ne recevra pas l'interruption et sera figé. C'est la raison pour laquelle, il est nécessaire d'alimenter le module triac, notamment à l'occasion des premiers tests.</p>
<h3>7. Un réservoir d'énergie virtuelle</h3>
<p>Imaginez un seau rempli, non pas d'eau, mais d'énergie virtuelle. Le Power Router évalue en permanence la quantité d'énergie virtuelle à dériver contenue dans le seau.</p>
<p>Le réservoir dispose d'une capacité de 3600 joules.</p>
<p>Lorsqu'il contient une quantité d'énergie virtuelle <strong>inférieure à 1300 joules</strong>, le Power Router ne dérive rien. <strong>α = 128</strong>. Le triac n'est pas passant.</p>
<p>Lorsque la quantité d'énergie virtuelle <strong>atteint 1300 joules</strong>, le Power Router commence à dériver progressivement dans le triac et de manière linéaire jusqu'à 2300 joules.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Schema3.jpg" alt="Schema3.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema3.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>A partir de <strong>2300 joules</strong>, il dérive toute l'énergie dans le triac. <strong>α = 0</strong>. Le robinet est ouvert en grand.</p>
<p>A partir de<strong> 3600 joules</strong>, le power router allume une LED "overload" afin de signaler un problème lié au fait qu'il n'a pas su dériver toute l'énergie dans la résistance. Cela pourrait arriver par exemple si la puissance de la résistance était inférieure à la puisssance à dériver. Dans notre cas, la puissance est de 1200 W (chauffe-eau) pour une puissance à dériver de 1010 W (PV + éolienne).</p>
<h3>8. Illustration</h3>
<p>Il n'y a pas de production d'énergie. Nous consommons de l'énergie. Par convention la puissance est positive. Elle est de 56 W. Le réservoir virtuel est vide : 0 J. Il n'y a pas d'énergie à dériver donc α = 128.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220717_164943.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220717_164943.redimensionne.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220717_164943.redimensionne.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La production d'énergie est supérieure à la consommmation. II y a surplus d'énergie. Par convention la puissance est négative. Elle est de -235 W. Le réservoir virtuel se remplit. Il est rempli à 852 J. La consigne de 1300 J n'étant pas atteinte, le Power Router ne dérive pas d'énergie donc α = 128.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220717_165005.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220717_165005.redimensionne.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220717_165005.redimensionne.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La production d'énergie est toujours supérieure à la consommmation. II y a surplus d'énergie. Par convention la puissance est négative. Elle est de -238 W. Le réservoir virtuel se remplit. Il est rempli à 1327 J. La consigne de 1300 J est atteinte, le Power Router commence à dériver dans la résistance du chauffe-eau. α = 124.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220717_165008.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220717_165008.redimensionne.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220717_165008.redimensionne.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La consommation d'énergie liée à la dérivation d'énergie dans la résistance du chauffe-eau équilibre la production d'énergie. α = 90. Le Power Router cherche le point d'équilibre autour d'une puissance nulle (cycle d'hystérésis). Le réservoir virtuel se stabilise autour de 1592 J.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220717_165014.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220717_165014.redimensionne.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220717_165014.redimensionne.jpg, juil. 2022" /></p>
<h3>9. La sonde de tension</h3>
<p>La sonde de tension évoquée ci-dessus est un petit transformateur qui abaisse la tension du réseau et conserve la même fréquence (environ 50 Hz).</p>
<p>Nous allons mesurer la tension en sortie d'un petit transformateur AC 230 -> AC 9V à l'aide d'un multimètre.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.IMG_20220703_174836.redimensionne_m.jpg" alt="IMG_20220703_174836.redimensionne.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220703_174836.redimensionne.jpg, juil. 2022" /></p>
<p><em>(Suggestion : transformateur YHDC Store PE3013-M 230AC/6V AC).</em></p>
<p>Nous observons une tension alternative de 10.36 V dont une représentation graphique serait similaire à la courbe qui suit.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/AC.png" alt="AC.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="AC.png, juil. 2022" /></p>
<p>La tension admissible par le micro-contrôleur Arduino doit être comprise entre 0 V et +5 V. Nous allons devoir travailler le signal issu du petit transformateur afin que la tension soit comprise entre 0 et +5V.</p>
<p>Pour cela, nous allons construire un pont diviseur de tension que nous allons placer entre la masse (GND) et le +5V de notre Arduino afin que le "middle point" ne soit plus 0 V mais 2.5 V.</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Schema5_m.jpg" alt="Schema5.jpg, sept. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema5.jpg, sept. 2022" /></p>
<p>Dans notre cas, les résistances R1 ont une valeur d'1 kΩ. Le condensateur a une valeur de 10 μF. La résistance R2 est calculée en fonction de la tension efficace mesurée aux bornes du transformateur (voir photo ci-dessus : 10.36V) soit R2 = 0.7 x 10.36 - 1 = 6.252 kΩ.</p>
<p>Ne disposant pas de cette résistance, nous allons mettre en série les résistances disponibles jusqu'à obtenir la résistance immédiatement supérieure afin que la tension en entrée du micro-contrôleur soit inférieure à 5V et ainsi ne pas détériorer notre Arduino. Dans notre cas R2 = 1 kΩ + 1 kΩ + 4.7 kΩ = 6.7 kΩ.</p>
<p>Nous allons poser notre Arduino NANO, insérer puis souder les composants sur une plaque à trous de prototypage. Les connecteurs male ou femelle des câbles "Dupont" sont coupés puis les câbles sont soudés sur la plaque à trous afin de réduire le risque de problème de connexion.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Schema8_m.png" alt="Schema8.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema8.png, juil. 2022" /></p>
<p>Le condensateur C1 est polarisé. Cela veut dire qu'il y a un sens respecter. La patte négative est plus courte. Elle est repéré "<strong>-</strong>" sur le composant et est reliée à la masse GND.</p>
<p>La sortie A1 décrite dans le schéma ci-dessus est connectée à l'entrée analogique A1 de notre Arduino.
La masse (GND) et le +5V décrits ci-dessus, sont connectés aux broches GND et +5V de notre Arduino (ici un NANO).</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Schema7.png" alt="Schema7.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema7.png, juil. 2022" /></p>
<p>Notre Arduino lira une tension analogique comprise entre 0 V et 5 V qu'il convertira en une valeur numérique comprise entre 0 et 1023 via un convertisseur interne (Convertisseur Analogique Numérique CAN). 2.5V étant le "middle point", alors le chiffre 511 représentera 0 V.</p>
<p>Une calibration de la tension sera effectuée à la mise en route du Power Router afin d'associer précisément la tension lue avec la tension effective du réseau. Pour cela, nous utiliserons un Wattmètre afin de disposer d'une valeur de référence.</p>
<h3>10. La sonde de courant</h3>
<p>La sonde de courant évoquée ci-dessus est un capteur de courant alternatif à noyau fendu.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Capture_du_2022-07-13_22-42-06_s.png" alt="Capture_du_2022-07-13_22-42-06.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture_du_2022-07-13_22-42-06.png, juil. 2022" /></p>
<p><em>(Suggestion : YHDC SCT010 Φ10 80A-26.6mA, sans résistance burden !).</em></p>
<p>La tension admissible par le micro-contrôleur Arduino doit être comprise entre 0 V et +5 V. Nous allons devoir travailler le signal afin que la tension soit comprise entre 0 et +5V.</p>
<p>Pour cela, nous allons construire un pont diviseur de tension que nous allons placer entre la masse (GND) et le +5V de notre Arduino afin que le "middle point" ne soit plus 0 V mais 2.5 V.</p>
<p>Volontairement, nous avons choisi une sonde de courant sans résistance burden. Par ailleurs, nous avons choisi un modèle de sonde de courant autorisant le passage d'un câble de 10 mm de diamètre. En effet, le diamètre du câble de "phase" arrivant au tableau électrique avec isolant est proche 8 mm.</p>
<p>Le but de la résistance de détection de courant est de générer une tension proportionnelle au courant qui peut être vue par le circuit de mesure de tension. La résistance est le lien entre la tension et le courant (U = R x I). Attention, plus la résistance est grande, <strong>plus la tension est élevée !</strong></p>
<p>Nous devons nous assurer que la tension aux bornes de la résistance burden ne dépassera pas 2.5 V afin de ne pas endommager notre Arduino.</p>
<p>Le choix de la résistance burden dépend du courant maximum qui traversera le capteur de courant et du rapport en nombre de tours entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire.</p>
<p>Par exemple, si nous choisissons le transformateur de courant YHDC SCT010 80 A : 26.6 mA, alors le rapport en nombre de tours entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire est 80 / 0.0266 soit 3000.</p>
<p>La relation entre la valeur maximale et la valeur efficace pour des tensions alternatives est la suivante : U <em>max</em> = U <em>efficace</em> x √2.</p>
<p>Si le courant efficace admissible par la sonde de tension est de 80 A, alors la valeur maximale du courant sera de 80 A x √2 = 113.13 A. En sortie du capteur de courant, nous obtiendrons une valeur maximale de 113.13 A / 3000 = 0.03771 A. La résistance burden idéale serait de 2.5 V / 0.03771 A = 66 Ω.</p>
<p>Ayant souscrit un abonnement d'une puissance de 6 KVA, l'intensité ne dépassera pas 30 A. La résistance burden idéale est de 2.5 V x 3000 / (√2 x 30 A) = 176 Ω. Pour les raisons invoquées ci-dessus. il est nécessaire de choisir une résistance d'une valeur inférieure. Nous allons donc installer une résistance d'une valeur inférieure à 176 Ω. Nous disposons (en stock) d'une résistance d'une valeur de 100 Ω que nous allons installer aux bornes du capteur de courant (ci-après identifiée R3).</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Schema_m.jpg" alt="Schema.jpg, sept. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema.jpg, sept. 2022" /></p>
<p>Nous allons souder les composants sur la plaque à trous de prototypage.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Schema9_m.png" alt="Schema9.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema9.png, juil. 2022" /></p>
<p>Voici une vue de dessous. Les pattes son pliées et soudées afin de réaliser les pistes. La piste +5V a été calée afin d'arriver sur la broche +5V de l'Arduino NANO.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Schema11_m.png" alt="Schema11.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema11.png, juil. 2022" /></p>
<p>La sortie A0 décrite dans le schéma ci-dessus est connectée à l'entrée analogique A0 de notre Arduino.
La masse (GND) et le +5V décrits ci-dessus, sont connectés aux broches GND et +5V de notre Arduino.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Schema10.png" alt="Schema10.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema10.png, juil. 2022" /></p>
<p>Notre Arduino lira une tension analogique comprise entre 0 V et 5 V qu'il convertira en une valeur numérique comprise entre 0 et 1023 via un convertisseur interne (CAN). 2.5V étant le "middle point", alors le chiffre 511 représentera 0 V. Cette tension sera représentative du courant traversant la sonde de courant. Si la tension est de 2.5 V, cela traduira que la sonde de courant est traversée par aucun courant : 0 A.</p>
<p>Une calibration de l'intensité sera effectuée à la mise en route du Power Router afin d'associer précisément l'intensité lue avec l'intensité effective parcourant la sonde de courant. Pour cela, nous utiliserons un Wattmètre afin de disposer d'une valeur de référence.</p>
<h3>11. Module d'alimentation</h3>
<p>Du fait que l'alimentation 230V AC est nécessaire pour la sonde de tension, alors nous allons profiter de sa présence pour alimenter un module d'alimentation (convertisseur 230V AC -> 9V DC) afin d'alimenter le micro-contrôleur Arduino NANO par la broche Vin.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Alim9VDC_s.png" alt="Alim9VDC.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Alim9VDC.png, juil. 2022" />
<em>(Suggestion : Transformateur abaisseur de précision Buck, AC-DC W, 500mA 9V)</em></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/.Schema13_m.jpg" alt="Schema13.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema13.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La sortie GND du module d'alimentation est connectée à la broche GND de notre Arduino NANO.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Schema14.jpg" alt="Schema14.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema14.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La sortie + 9V DC du module d'alimentation est connectée à la broche Vin de l'Arduino NANO.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Schema12.jpg" alt="Schema12.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Schema12.jpg, juil. 2022" /></p>
<h3>12. Afficheur LCD 16x2 I2C</h3>
<p>L'installation d'un afficheur LCD est facultative. Le Power Router peut très bien fonctionner sans. Cependant, les informations affichées vous informent de son bon ou mauvais fonctionnement. Elles peuvent vous aider à prendre des décisions. Par exemple : j'ai trop d'énergie, je lance mon lave-linge.</p>
<p>Cet écran permet d'afficher 2 fois 16 caractères en lettres blanches sur fond bleu. Ce type d'écran consomme très peu d'énergie.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220717_165014.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220717_165014.redimensionne.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220717_165014.redimensionne.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>I2C est un bus informatique. Le module I2C permet ici de relier facilement le micro-contrôleur Arduino NANO à l'afficheur LCD en utilisant seulement deux lignes : <strong>SDA</strong> (Serial DAta) et <strong>SCL</strong> (Serial CLock). Ce module est soudé à l'arrière de l'afficheur LCD.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/I2C.jpg" alt="I2C.jpg, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="I2C.jpg, juil. 2022" /></p>
<p>La broche <strong>SDA</strong> du module I2C est reliée à la broche <strong>A4</strong> de notre Arduino.</p>
<p>La broche <strong>SCL</strong> du module I2C est reliée à la broche <strong>A5</strong> de notre Arduino.</p>
<p>Les broches <strong>VCC</strong> et <strong>GND</strong> du module I2C sont respectivement reliées aux broches<strong> +5V</strong> et <strong>GND</strong> de notre Arduino</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/schema17.png" alt="schema17.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="schema17.png, juil. 2022" /></p>
<p><strong>Attention</strong> : Parfois, la bibliothèque d'origine LiquidCrystal associée au bus I2C ne fonctionne pas bien. C'est la raison pour laquelle une autre bibliothèque est fournie ci-après au paragraphe 16. Si malgré l'installation de la nouvelle bibliothèque, l'afficheur LCD ne fonctionne pas, tentez d'effacer ou renommer la bibliothèque d'origine. Si malgré les recommandations précédentes l'afficheur ne fonctionne toujours pas, tentez de tourner la vis située à l'arrière de l'afficheur afin de modifier le contraste.</p>
<h3>13. Quelques photos</h3>
<p>Voici quelques photos de notre Power Router en cours de fabrication</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220703_195419.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220703_195419.redimensionne.jpg, sept. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220703_195419.redimensionne.jpg, sept. 2022" /></p>
<p>Une vue de dessous</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220703_195439.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220703_195439.redimensionne.jpg, sept. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220703_195439.redimensionne.jpg, sept. 2022" /></p>
<p>En voici un autre</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20220612_195943.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220612_195943.redimensionne.jpg, sept. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220612_195943.redimensionne.jpg, sept. 2022" /></p>
<h3>14. LEDs indiquant l'activité et l'overload</h3>
<p>L'installation de LEDs est facultative. Le Power Router peut très bien fonctionner sans. Cependant, elles informent du bon ou mauvais fonctionnement du Power Router.</p>
<p>Par exemple : l'activation de la LED <strong>Overload</strong> informe l'utilisateur du fait que le réservoir d'énergie virtuelle a dépassé 3600 joules. Physiquement cela veut dire que le Power Router ne réussit pas à dériver toute l'énergie dans la résistance, et qu'il est fort probable que le surplus d'énergie soit injecté sur le réseau électrique.</p>
<p>La LED bleue <strong>Activity</strong> est allumée lorsque la réserve d'énergie virtuelle dépasse le seuil de 1300 joules. Elle signale une activité normale.</p>
<p>La LED rouge <strong>Overload</strong> est allumée lorsque la réserve d'énergie virtuelle dépasse le seuil de 3600 joules. Elle signale une anomalie.</p>
<p>Les LED sont polarisées. Cela veut dire qu'il y a un sens respecter. La patte la plus courte de chacune des deux LED est le coté négatif appelé "cathode".</p>
<p>Si nous alimentons les LED directement en <strong>5 V</strong> (tension délivrée par l'Arduino), elles éclairent mais, le courant qui les traverse est excessif et elles finissent par chauffer et griller. Pour limiter le courant, nous allons câbler une résistance en série avec chaque LED.</p>
<p>Les caractéristiques techniques des LED sont normalement données par le constructeur dans un document technique appelée <em>datasheet</em>. N'en disposant pas, nous allons partir sur une tension maximale de <strong>2.1 V</strong> aux bornes de la LED et un courant maximal de <strong>20 mA</strong>.</p>
<p>Nous calculons la chute de tension nécessaire : U <em>résistance</em> = U <em>alim_5V</em> - U <em>led</em> = 5 V - 2.1 V = <strong>2.9 V</strong>.</p>
<p>Nous calculons ensuite, à l'aide de la loi d'Ohm (U = R x I), la valeur de la résistance en tenant compte de la valeur du courant maximal admissible par la LED (20 mA).</p>
<p>R <em>résistance</em> = U <em>résistance</em> / 20 mA = 2.9 V / 0.02 A =<strong> 145 Ω</strong>.</p>
<p>Ne disposant pas d'une résistance de 145 Ω, nous allons choisir une résistance en stock d'une valeur immédiatement supérieure, soit <strong>220 Ω</strong>.</p>
<p>Les cathodes sont chacune reliées à une résistance de 220 Ω afin de limiter le courant traversant la LED. Les résistances sont reliées à la broche <strong>GND</strong> de notre Arduino.</p>
<p>La patte la plus longue de chacune des deux LED est le coté positif appelé "anode".<br /></p>
<p>L'anode de la LED <strong>Overload</strong> est reliée à la broche numérique <strong>D13</strong> de notre Arduino.<br /></p>
<p>L'anode de la LED <strong>Activity</strong> est reliée à la broche numérique <strong>D3</strong> de notre Arduino.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/Capture_du_2021-12-11_14-26-54.png" alt="Capture_du_2021-12-11_14-26-54.png, juil. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture_du_2021-12-11_14-26-54.png, juil. 2022" /></p>
<h3>15. Qu'est-ce qu'Arduino ?</h3>
<p>Arduino est un projet mettant en oeuvre une carte électronique (dans notre cas, une carte Nano) et un <a href="https://www.arduino.cc/en/software" hreflang="en">logiciel multiplateforme</a>. Il a été conçu pour être accessible à tous dans le but de créer des systèmes électroniques, ce que nous sommes entrain de réaliser.</p>
<p>Il est possible qu'Arduino soit nouveau pour vous et que vous ne sachiez pas par où commencer. Auquel cas, nous vous recommandons, pour une prise en main rapide et didactique, le blog d'Eskimon : <a href="https://eskimon.fr/" hreflang="fr">https://eskimon.fr/</a>. Vous allez devoir investir un peu de votre temps, mais vous ne le regretterez pas.</p>
<h3>16. Un algorithme</h3>
<p>Voici un algorithme pour votre Power Router : <a href="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/20201115_PowerRouter_v325.ino">20201115_PowerRouter_v325.ino</a></p>
<p>Préalablement au téléversement du programme ci-dessus dans votre Arduino, vous allez devoir installer les bibliothèques suivantes :</p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/TimerOne-r11.zip">TimerOne-r11.zip</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/Timer-2.1.zip">Timer-2.1.zip</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/LiquidCrystal_I2Cbonne.zip">LiquidCrystal_I2Cbonne.zip</a></p>
<p><strong>Attention</strong> : La bibliothèque LiquidCrystal d'origine peut ne pas bien fonctionner. Il s'agit de la bibliothèque qui gère le bus I2C et donc votre afficheur LCD. C'est la raison pour laquelle nous vous communiquons ci-dessus une autre bibiothèque. Si les problèmes persistent, il peut être nécessaire d'effacer ou de renommer l'ancienne bibliothèque.</p>
<h3>17. Calibration du Power Router</h3>
<p>Au lancement du Power Router, la lecture de la tension, de l'intensité et de la puissance efficace seront fausses. Il nous faut donc étalonner le Power Router afin de garantir les bonnes mesures et son bon fonctionnement. Étalonner veux dire que nous allons le paramétrer afin que la tension et l'intensité lues avec le Power Router soient identiques avec celles délivrées par un multimètre ou un wattmètre.</p>
<p>Le temps de la calibration, le Power Router va calculer les valeurs efficaces (ou RMS) afin qu'elles soient comparables aux valeurs délivrées par un multimètre ou un wattmètres, dont les valeurs sont efficaces (ou RMS).</p>
<p>Afin de déterminer le courant qui traverse la sonde de courant et la tension du réseau électrique, le Power Router lit des valeurs instantanées lesquelles oscillent en permanence sur une plage comprise entre 0 et 5V.</p>
<p>Le signal obtenu en sortie des sondes de courant et de tension, donc sur les entrées analogiques A0 et A1 de l'Arduino, est de type sinusoïdal.</p>
<p>Le convertisseur analogique numérique (CAN), interne à l'Arduino, convertit la tension délivrée par chaque sonde en un nombre entier compris entre 0 et 1023. Le chiffre 511 représente 2,5V.</p>
<p>Pour calculer l'intensité, la tension puis la puissance efficace, l'algorithme utilise la méthode dite Root Mean Square (RMS).</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20200720_224331.jpg" alt="IMG_20200720_224331.jpg, août 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20200720_224331.jpg, août 2022" />
<em>Source : https://fr.fmuser.net</em></p>
<p>Cette méthode élève au carré les valeurs instantanées lues sur les deux sondes, elle les ajoute durant une période, calcule la valeur moyenne, puis effectue la racine carré de la moyenne. Il s'agit d'une moyenne quadratique.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022PowerRouter/IMG_20200720_224352.jpg" alt="IMG_20200720_224352.jpg, août 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20200720_224352.jpg, août 2022" />
<em>Source : https://fr.fmuser.net</em></p>
<p>Dans notre cas, le calcul de l'intensité, de la tension et de la puissance efficace est effectué sur 20 alternances. Le top du départ du calcul sur 20 alternances est donné par une interruption générée par le module triac via la fonction <strong>Zéro Cross</strong>.</p>
<p>Si vous ne disposez pas d'un wattmètre, il est possible d'utiliser une ampoule dont vous connaissez la puissance. Par exemple un ampoule de 75 W branchée sur le réseau électrique sera parcourue par un courant d'environ 0,32 A. Il est recommandé d'étalonner le Power Router à l'aide d'une puissance plus importante, par exemple un grille pain d'environ 1000 W.</p>
<p>Le temps de la calibration, il faut positionner le paramètre <strong>bCalibration</strong> à la valeur <strong>true</strong> et utiliser le moniteur série de l'interface de développement Arduino afin de lire les valeurs.</p>
<p><em>const bool bCalibration = <strong>true</strong>;</em></p>
<p>Si la valeur de la tension du réseau électrique lue par le Power Router est trop basse ou trop haute par rapport à la référence donnée par le multimètre ou le wattmètre, il faut ajuster la valeur du paramètre <strong>fVCalibration</strong> jusqu'à obtenir la valeur attendue.</p>
<p><em>const float fVCalibration = <strong>0.84</strong>;</em></p>
<p>Si la valeur de l'intensité, parcourant par exemple une ampoule de 75 W, lue par le Power Router est trop basse ou trop haute par rapport à la référence donnée par un wattmètre, il faut ajuster la valeur du paramètre <strong>fICalibration</strong> jusqu'à obtenir la valeur attendue.</p>
<p><em>const float fICalibration = <strong>144.0</strong>;</em></p>
<p>A l'issue de la calibration, il faut ne pas oublier de positionner le paramètre <strong>bCalibration</strong> à la valeur <strong>false</strong> afin de ne pas consommer inutilement le temps de calcul de l'Arduino (parce que les appels à la fonction d'affichage consomment des ressources et ralentissent les calculs).</p>
<p><em>const bool bCalibration = <strong>false</strong>;</em></p>
<h3>18. Calibration et tests</h3>
<p>Installez votre banc de test sur votre table de salon. Sur la photo suivante on oberve un PC sous Linux, un câble USB, le power router, deux ampoules à incandescence de 75 W et un wattmètre :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_182221.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_182221.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_182221.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Mesurez la tension efficace du réseau électrique par exemple à l'aide du wattmètre. Ici <strong>243 V</strong> :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_172614.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_172614.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_172614.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Mesurez l'intensité efficace induite par l'ampoule <strong>A</strong> de 75 W branchée sur le wattmètre. Ici, nous observons une intensité efficace de <strong>0.33 A</strong> :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_172814.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_172814.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_172814.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Installez votre Power Router. <strong>Attention danger</strong>, le module triac, le transformateur et l'alimentation du micro-contrôleur Arduino NANO sont alimentés en<strong> 240 VAC</strong>. La phase de l'ampoule <strong>A</strong> passe dans la sonde de courant. Le micro-contrôleur est connecté au PC via un câble USB. Pour l'instant, l'ampoule <strong>A</strong> n'est pas branchée sur le réseau électrique :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_173804.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_173804.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_173804.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Téléchargez le programme <strong>20201115_PowerRouter_v325.ino</strong> fourni au paragraphe 16 dans l'interface de développement (IDE) Arduino. Positionnez <strong>bVerbose</strong> et <strong>bCalibration</strong> à <strong>true</strong> et téléversez le nouveau programme dans le micro-contrôleur Arduino :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_du_2022-10-02_17-31-15.png" alt="Capture du 2022-10-02 17-31-15.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture du 2022-10-02 17-31-15.png, oct. 2022" /></p>
<p>Lancez le moniteur série en cliquant sur l'icône situé en haut à droite de l'IDE :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_du_2022-10-02_17-31-53.png" alt="Capture du 2022-10-02 17-31-53.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture du 2022-10-02 17-31-53.png, oct. 2022" /></p>
<p>Observez la valeur de la tension efficace dans le moniteur série. Ici, nous observons que la valeur <strong>Vrms</strong> est comprise dans l'intervalle 231 à 232 V :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_du_2022-10-02_17-34-30.png" alt="Capture du 2022-10-02 17-34-30.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture du 2022-10-02 17-34-30.png, oct. 2022" /></p>
<p>Ajustez la valeur de <strong>fVCalibration</strong> jusqu'à obtenir une tension efficace <strong>Vrms</strong> égale à celle fournie par le wattmètre ci-dessus (243 V). Dans le cas présent, nous augmentons la valeur de <strong>fVCalibration</strong> jursqu'à obtenir <strong>Vrms = 243 V</strong>. Ici, nous affectons la valeur <strong>0.86</strong> au paramètre <strong>fVCalibration</strong>. Téléversez le nouveau programme dans le micro-contrôleur Arduino :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_du_2022-10-02_17-35-59.png" alt="Capture du 2022-10-02 17-35-59.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture du 2022-10-02 17-35-59.png, oct. 2022" /></p>
<p>Nous observons ci-dessus dans le moniteur série que la valeur de la l'intensité efficace <strong>Irms</strong> est presque égale à <strong>0</strong> et que la valeur de la tension efficace <strong>Vrms</strong> est identique à la valeur fournie par le wattmètre (243 V), c'est <strong>OK</strong> pour la calibration de la tension.</p>
<p>Passons à la calibration de l'intensité. Pour cela, branchez l'ampoule <strong>A</strong> sur le réseau électrique et observez l'afficheur du Power Router. Ici, nous observons une puissance <strong>P</strong> de <strong>-75 W</strong>. Le fait que la puissance <strong>P</strong> soit négative représente/simule une injection dans le réseau électrique. C'est la raison pour laquelle le réservoir virtuel <strong>R</strong> passe de 0 à 3600 J et le paramètre <strong>D</strong> (dimmer) passe de 128 à 0. Pour la calibration, ce n'est pas gênant.</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_173913.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_173913.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_173913.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Pour l'exercice, il est possible de retourner la sonde de courant sur le même câble et d'observer une puissance <strong>P</strong> de <strong>75 W</strong>. Le fait que la puissance soit positive représente/simule une consommation d'énergie :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_174147.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_174147.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_174147.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Observez dans le moniteur série la valeur de l'intensité efficace <strong>Irms</strong> et comparez là à celle délivrée par le wattmètre ci-dessus ( 0.33A) :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_du_2022-10-02_17-39-36.png" alt="Capture du 2022-10-02 17-39-36.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture du 2022-10-02 17-39-36.png, oct. 2022" /></p>
<p>Ajustez la valeur de <strong>fICalibration</strong> jusqu'à obtenir une intensité efficace <strong>Irms</strong> égale à celle fournie par le wattmètre ci-dessus (0.33A). Ici, nous affectons la valeur <strong>46</strong> au paramètre <strong>fICalibration</strong>. Téléversez le nouveau programme dans le micro-contrôleur Arduino. Nous observons une légère augmentation de la valeur de <strong>Irms</strong> dans le moniteur série :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_du_2022-10-02_17-41-48.png" alt="Capture du 2022-10-02 17-41-48.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture du 2022-10-02 17-41-48.png, oct. 2022" /></p>
<p>Nous observons que la valeur de l'intensité efficace <strong>Irms</strong> obtenue dans le moniteur série est identique à la valeur fournie par le wattmètre (0.33A), c'est <strong>OK</strong> pour la calibration de l'intensité.</p>
<p>Vous constatez ci-dessus que la puissance apparente <strong>aP</strong> et la puissance réelle <strong>rP</strong> sont presque identiques et environ égales à 76 W. Le paramètre <strong>pF</strong> (power factor) ou <strong>cos φ</strong> est presque égal à 1 (0.99). Cette valeur témoigne de la présence d'un appareil électrique résistif (ici une ampoule à incandescence).</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/puissance.png" alt="puissance.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="puissance.png, oct. 2022" />
Positionnez <strong>bVerbose</strong> et <strong>bCalibration</strong> à <strong>false</strong> afin de <strong>ne pas ralentir le Power Router</strong> et téléversez le nouveau programme :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_du_2022-10-02_17-43-27.png" alt="Capture du 2022-10-02 17-43-27.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture du 2022-10-02 17-43-27.png, oct. 2022" /></p>
<p><strong>=> Votre Power Router est calibré !</strong></p>
<p><strong>Conseil n°1</strong> : Il est possible d'effectuer une seconde calibration de l'intensité à l'aide d'un appareil électrique résistif plus puissant tel qu'un grille pain (d'une puissance de 1000 W environ) afin de vous assurer du bon fonctionnement du Power Router sur un autre plage de puissance.</p>
<p><strong>Conseil n°2</strong> : Notez les valeurs affectées aux paramètres <strong>fVCalibration</strong> et <strong>fICalibration</strong> sur le boitier du Power Router ou dans un carnet. Cela pourrait être utile de conserver une trace de ces valeurs pour une maintenance future.</p>
<p><strong>Observation</strong> : La puissance électrique affichée par le wattmètre est une puissance efficace (ou RMS) exprimée en W. La puissance affichée par le Power Router est une puissance réelle (ou active) exprimée en W. La puissance affichée par le Linky est une puissance apparente exprimée en <strong>VA</strong>. Les appareils électriques capacitifs ou inductifs (moteurs...) induisent des variations du paramètre <strong>cos φ</strong>. C'est la raison pour laquelle <strong>il est possible d'observer un écart avec l'affichage de votre Linky</strong> selon les appareils électriques composant votre réseau électrique.</p>
<p>Vous pouvez profiter de ce banc de test pour tester et comprendre le fonctionnement de votre Power Router.</p>
<p>Pour la suite, le PC n'est plus utile, il peut être déconnecté.</p>
<p>L'ampoule <strong>A</strong> simule une injection (par exemple -75 W).
Dans un premier temps, nous retournons la sonde de courant sur la phase de l' ampoule <strong>A</strong> afin de simuler une injection.</p>
<p>Nous installons une deuxième ampoule à incandescence (B) sur le module triac. De préférence, la puissance de ampoule <strong>B</strong> sera supérieure à celle de l'ampoule <strong>A</strong> :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_174631.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_174631.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_174631.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Ensuite, nous passons la phase de l'ampoule <strong>B</strong> également dans la sonde courant afin de simuler la charge :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_174847.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_174847.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_174847.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Nous alimentons le Power Router puis alimentons l'ampoule <strong>A</strong>.</p>
<p>Nous observons une puissance <strong>P</strong> de -75 W au niveau de l'afficheur. Lorsque le réservoir virtuel <strong>R</strong> atteint 1300 joules, l'ampoule <strong>B</strong>, qui simule la charge, commence à s'allumer.</p>
<p>Si la puissance <strong>P</strong> de l'ampoule <strong>B</strong> s'ajoute à celle de l'ampoule <strong>A</strong> au niveau de l'afficheur lorsque le réservoir virtuel <strong>R</strong> atteint 1300 J, c'est qu'il faut inverser le sens du câble de l'ampoule dans la sonde de courant. Dans ce cas éteindre le tout et inverser le sens du câble de l'ampoule <strong>B</strong> dans la sonde courant.</p>
<p>Si tout va bien, nous observons une puissance <strong>P</strong> de -75 W au niveau de l'afficheur. Lorsque le réservoir virtuel <strong>R</strong> atteint 1300 joules, l'ampoule <strong>B</strong>, qui simule la charge, s'allume progressivement :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_175233.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_175233.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_175233.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Le champ induit par l'ampoule <strong>B</strong> vient annuler le champ induit par l'ampoule <strong>A</strong>. Le paramètre <strong>D</strong> (dimmer) passe de <strong>128</strong> à une valeur inférieure. La puissance <strong>P</strong> affichée par le Power Router oscillera autour de 0 W. Le réservoir virtuel d'énergie <strong>R</strong> et le paramètre <strong>D</strong> vont se stabiliser autour d'une valeur d'équilibre. L'énergie consommée par la charge de l'ampoule <strong>B</strong> annule l'énergie injectée et simulée par l'ampoule <strong>A</strong>.</p>
<p>Progressivement, les ampoules <strong>A</strong> et <strong>B</strong> éclairent de la même manière :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_175155.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_175155.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_175155.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p>Lorsque nous éteignons l'ampoule <strong>A</strong>, l'ampoule <strong>B</strong> continue d'éclairer, mais se met à décliner, ce jusqu'à ce que le réservoir virtuel <strong>R</strong> atteigne 1300 J :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/IMG_20221002_175315.redimensionne.jpg" alt="IMG_20221002_175315.redimensionne.jpg, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20221002_175315.redimensionne.jpg, oct. 2022" /></p>
<p><strong>=> Ça fonctionne !</strong></p>
<h3>19. Schéma de raccordement</h3>
<p>Le signal en sortie du module triac est <strong>hashé</strong>. C'est à dire qu'il ne peut pas alimenter un appareil qui attend un signal électrique propre tel que délivré par le réseau électrique. Cette énergie sera utilisée dans un système résistif dépourvu d'électronique comme par exemple la résistance d'un chauffe-eau et la résistance d'un radiateur électrique.</p>
<p>Dans notre cas, nous sommes équipés d'un petit chauffe-eau de 100 litres, disposant d'une carte électronique et d'une résistance stéatite de 1200 W qui dépasse la puissance crète de l'installation (ici 1010 Wc pour l'éolienne et le PV). Le fait que la puissance de la résistance (1200 W) soit supérieure à la puissance de l'installation (1010 Wc) assure le fait au système la capacité à absorber toute l'énergie et de ne pas injecter l'énergie sur le réseau électrique.</p>
<p>Dans le cas contraire, la résistance ne sera pas en capacité d'absorber toute l'énergie, laquelle sera injectée sur le réseau électrique. En pareil cas, le niveau du réservoir d'énergie virtuelle atteindra 3600 joules et la led <strong>Overload</strong> s'allumera.</p>
<p>Le signal de la carte électronique a été dérivé pour piloter 1 relais.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/CE-DERIVATION.jpg" alt="CE-DERIVATION.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="CE-DERIVATION.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Lorsque le chauffe-eau électrique atteint sa température nominale (par exemple 60°C), le thermostat pilote un relais qui dirige le surplus énergétique vers un radiateur résistif (dans notre cas 1200 W) pour dissiper les calories gratuites dont le réseau électrique ne veut pas. Cela contribue au chauffage de votre eau chaude et de votre logement. Par ailleurs, cette solution protège votre chauffe-eau électrique d'une trop haute température. La température sera limitée à la température de consigne du chauffe-eau, soit environ 60°C.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/IMG_20201114_184741.redimensionne.jpg" alt="IMG_20201114_184741.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20201114_184741.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Le système est complété par une minuterie. La minuterie déclenche l'appoint électrique, par exemple la nuit (de 2h à 6h), à un moment qui pose moins de contraintes sur le réseau électrique (c'est mieux qu'à 19h). Cet appoint nocturne, nous l'utilisons uniquement en hiver jusqu'à la mi-avril, mois à partir duquel nous sommes très souvent autonomes en énergie solaire thermique. Trois options permettent de déclencher l'appoint électrique : il peut être 1-forcé, 2-lié à la minuterie, 3-désactivé.</p>
<p><strong>Conseil</strong> : Tant que possible, préférez le mode <strong>3-désactivé</strong> afin de stocker un maximum d'énergie solaire dans votre chauffe-eau. Activez l'appoint (mode <strong>2-lié à la minuterie</strong>) uniquement lorsque cela devient nécessaire (lorsque votre douche est froide).</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/IMG_20201118_165803.redimensionne.jpg" alt="IMG_20201118_165803.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20201118_165803.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Le système est protégé par des disjoncteurs C2 et C16 choisis en adéquation avec notre configuration. Les relais sont également choisis en adéquation avec les puissances indiquées. Le schéma du câblage du système est le suivant :</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg" alt="StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Les relais utilisés sont limités à 8A. La référence des relais est Schneider Électrique DPDT RSB2A080P7 de 8A série RSB).
Ils sont montés sur un socle : Schneider Électrique RSZE1S48M Embase 10A 250 VAC série Zéliov. L’usage de ce relais (8A) est possible parce que la puissance crête de notre installation photovoltaïque couplée à l’éolienne est faible (1 010 Wc).</p>
<p>Si vous cherchez un relais un peu plus costaud, il vous faut chercher un relais DPDT, dont la bobine peut être alimentée par une tension de 230 VAC et acceptant une tension au niveau des contacts de 250 VAC minimum. A priori, le relais Finder réf. N°62.32.8.230.0000 et la base Finder réf. n°92.03 font l'affaire. Ce relais peut être monté sur un rail et accepte 16A. A vous de vérifiez cela auprès de votre électricien préféré.</p>
<p><strong>Observation</strong> : La sonde de courant doit être positionnée sur la phase arrivant au tableau électrique (voir le schéma au paragraphe 4). Au moment de l'installation, vérifier qu'en présence d'appareils électriques consommateurs (sans production photovoltaïque ou éolienne) l'afficheur du Power Router indique une puissance <strong>P</strong> positive. Si la puissance <strong>P</strong> affichée est négative, alors inversez le sens de la sonde de courant sur le câble de phase.</p>
<h3>20. Résultats et limites</h3>
<p>Nous pensons que ce système est vertueux lorsqu'il est associé à une petite installation photovoltaïque ( < 1 000 Wc) du fait qu'il augmente le taux d'autoconsommation, c'est à dire la part consommée de l'énergie produite. Il réduit ainsi la facture énergétique. Il limite l'investissement matériel, financier et réduit en conséquence l'impact sur l'environnement. En outre, lorsqu'il est mis en œuvre par des personnes éclairées, le système <strong>aide à prendre conscience des consommations électriques et à adopter des comportements plus sobres et vertueux, ce, sans nuire au confort</strong>.</p>
<p>Notre consommation électrique quotidienne moyenne est d'environ 2.6 kWh/j. Lorsque la situation s'y prette, une petite éolienne couplée au champ photovoltaïque permet de disposer d'une production hybride d'élecricité et d'effacer le bruit de fond nocturne voire d'effacer la consommation électrique en situation ventée et sans soleil :</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_d_ecran_du_2022-10-05_09-40-35.png" alt="Capture d’écran du 2022-10-05 09-40-35.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture d’écran du 2022-10-05 09-40-35.png, oct. 2022" />
<em>Journée sans soleil, avec vent, consommation de 0.4 kWh le 22 février 2022</em></p>
<p>Nous avons constaté que la seule automatisation des transferts de l'énergie dans l'eau chaude via les 2 relais et la minuterie a réduit notre facture énergétique de 25%. Nous concernant, l'automatisation a permis à notre consommation électrique de passer de 1 250 kWh à 925 kWh.</p>
<p><img src="https://media.kyna.eu/ptiwatt/2022_Calibration/Capture_d_ecran_du_2022-10-05_09-47-29.png" alt="Capture d’écran du 2022-10-05 09-47-29.png, oct. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Capture d’écran du 2022-10-05 09-47-29.png, oct. 2022" /></p>
<p>Sachant que la consommation électrique moyenne d'un foyer français est d'environ 5 000 kWh, le coût de notre énergie électrique annuelle consommée est d'environ 161€ (925 kWh x 0,1740 €). Ces chiffres sont donnés sous réserve d'appliquer quelques principes évidents de sobriété/sevrage énergétique.</p>
<p>L'investissement dans l'installation photovoltaïque est inférieur à 600 € (pour 600 Wc). Le Power Router, les relais, la minuterie, les disjoncteurs ... coûtent moins de 100€.</p>
<p>Ce système permet de disposer d'eau chaude au réveil et de placer le chauffe-eau dans un état (c'est à dire plus froid) tel qui pourra recevoir/absorber l'énergie solaire du jour. L'appoint, lorsqu'il est nécessaire, est décalé en milieu de nuit, à moment qui pose moins de contraintes au réseau électrique.</p>
<p>Nous n'avons pas testé le système à plus de 1 010 Wc parce que nous n'en voyons pas l'intérêt. En effet, <strong>nous utilisons l'énergie solaire thermique qui convient mieux à la production de chaleur ou de chauffage et présente de meilleurs rendements</strong>. Le Power Router est pour nous un moyen de stocker un faible surplus dans de l'eau chaude. Nous aurions préféré ne pas le mettre en place et être encouragé à dériver gratuitement ces surplus dans le réseau électrique.</p>
<p>Quant au fait de dériver le surplus énergétique dans des batteries et/ou véhicules électriques qui serait la conséquence de l'acquisition d'une trop grosse installation, nous ne l'évoquerons pas. Les systèmes à batteries présentent un <strong>très mauvais rendement</strong> en raison notamment des nombreuses conversions physico-chimiques. Les batteries <strong>ne durent pas très longtemps</strong>, elles <strong>sont très chères</strong>, elles <strong>exigent une surveillance constante</strong>, elles <strong>sont néfastes pour l'environnement</strong>, elles <strong>sont dangereuses (elles présentent des risques d'explosion et d'incendie)</strong>, elles <strong>crééent un faux sentiment d'indépendance et d'autonomie</strong>... Elles sont souvent le choix de pseudo écologistes et survivalistes fortunés qui, craignant de devoir modifier leur comportement et ne sachant pas dimensionner correctement leur système en amont, installent ou font installer une grosse installation solaire photovoltaïque et cherchent à postériori à récupérer les surplus énergétiques qu'ils n'ont pas su anticiper.</p>
<p><em><strong>Si cet article vous donne satisfaction, il est possible d'encourager l'action associative par un don, même symbolique, via PayPal vers l'adresse ptiwatt@mailoo.org. Votre contribution permettra de régler les charges associatives et d'aider à de nouveaux développements. La rédaction de cet article a nécessité l'acquisition de matériels et quelques dizaines d'heures avec l'objectif de transmettre des connaissances et savoir-faire. Depuis 2015, l'association P'tiwatt développe des solutions alternatives respectueuses de l'environnement, promeut la sobriété énergétique, les énergies renouvelables, organise des ateliers de formation et diffuse des articles sur ce blog. L'intérêt général est systématiquement recherché. Plus de 300 particiapants ont participé à un atelier depuis 2015. Nombre d'entre eux ont décliné un projet à l'aide des connaissances et savoir-faire acquis. L'association fonctionne sans salarié et repose sur l'engagement 100% bénévole et désintéressé. L'équilibre financier a été recherché et atteint grâce à la participation financière des participants aux stages, quelques dons et des choix visant ne pas occasionner de frais (par exemple aucun déplacement). Paradoxalement, au regard des enjeux actuels (écologique, énergétique, climatique), l'association P'tiwatt ne reçoit aucune subvention ni soutien, ce malgré les démarches effectuées. Pour la suite, nous engagerons une réflexion afin que les bénévoles disposent d'un minimum de reconnaissance et de réciprocité</strong></em></p>Atelier de découverte Arduino & Power routerurn:md5:f97b66369dede120669bc6df0e87e9042022-06-11T20:01:00+02:002024-02-11T19:00:58+01:00ptiwattArduinoArduinoAuto-constructionautoconsommationpower routerSolairestageVillégats<p>Le samedi 11 juin 2022, l'association P'tiwatt organisait un atelier portant sur la fabrication du Power Router piloté par le micro-contrôleur Arduino.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/IMG_20220612_132609.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220612_132609.redimensionne.jpg, juin 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220612_132609.redimensionne.jpg, juin 2022" /></p> <p>Après une courte présentation du micro-contrôleur Arduino et du power router, nous avons poursuivi la fabrication d'un power router et débuté la construction d'un autre.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/IMG_20220611_115748.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220611_115748.redimensionne.jpg, juin 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220611_115748.redimensionne.jpg, juin 2022" /></p>
<p>Le lendemain, nous avons fabriqué un troisième Power router afin de tester l'usage d'un Arduino Nano.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/IMG_20220612_202618.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220612_202618.redimensionne.jpg, juin 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220612_202618.redimensionne.jpg, juin 2022" /></p>
<p>Merci à tous les participants.</p>Fabriquer un power routerurn:md5:4f42064c03f594071f49fe6e246ebf1f2022-06-10T12:49:00+02:002024-02-11T19:02:10+01:00ptiwattArduinoArduinoAuto-constructionautoconsommationpower routerrouteur solaireSolaire<p>Le <strong>power router</strong> est un dispositif qui absorbe le trop d’énergie produit localement soit par une éolienne, soit par des modules photovoltaïques, ou encore tout autre équipement afin de ne pas injecter cette énergie sur le réseau public.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/IMG_20201112_193024.redimensionne.jpg" alt="IMG_20201112_193024.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20201112_193024.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p> <h3><strong>11 juin 2022</strong></h3>
<p>Nous avons organisé un petit atelier de dernière minute le samedi 11 juin 2022.</p>
<p>A cette occasion, nous avons souhaité finaliser le power router pré-construit par Pascal et débuter la construction d'un power router basé sur un Arduino NANO.</p>
<p>En début d'atelier, nous avons échangé sur les principes théoriques portant sur Arduino et le Power router, puis nous avons lancé deux fabrications en parallèle.</p>
<p>La journée à été trop courte ... et nous avons manqué de temps.</p>
<p>Un autre power router, basé sur un Arduino NANO a été construit depuis.</p>
<p>Il est associé à un module triac qui laisse passer 16A.</p>
<p>Par rapport à l'usage d'une carte Arduino UNO, il présente l'avantage d'avoir de meilleures connexions parce qu'elles sont soudées sur la carte de prototypage.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/IMG_20220612_202624.jpg" alt="IMG_20220612_202624.jpg, juin 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220612_202624.jpg, juin 2022" /></p>
<h3><strong>23 avril 2022 </strong></h3>
<p>Quelques mots afin de répondre aux dernières interrogations déposées dans les commentaires.<br /></p>
<p>Lorsque le chauffe-eau électrique atteint sa température nominale (par exemple 60°C), le thermostat pilote un relais qui dirige le surplus énergétique vers un radiateur résistif pour dissiper les calories gratuites dont le réseau électrique ne veut pas. Cela contribue au chauffage de votre eau chaude et de votre logement. <br /></p>
<p>Le schéma du câblage du système de transfert de l'énergie dans l'eau chaude (STEEC) est le suivant :</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg" alt="StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Le <strong>STEEC</strong> complète le <strong>power router</strong>. Il comprend une minuterie qui déclenche l'appoint électrique, par exemple la nuit (de 2h à 6h), à un moment qui pose moins de contraintes sur le réseau électrique (c'est mieux qu'à 19h). Cet appoint nocturne, nous l'utilisons uniquement en hiver jusqu'à la mi-avril, mois à partir duquel nous sommes très souvent autonomes en énergie solaire thermique. Trois options permettent de déclencher l'appoint électrique : il peut être 1-forcé, 2-lié à la minuterie, 3-désactivé.</p>
<p>Ce système permet de disposer d'eau chaude au réveil et de placer le chauffe-eau dans un état (c'est à dire plus froid) tel qui pourra recevoir/absorber l'énergie solaire du jour.<br /></p>
<p>Le système <strong>STEEC</strong> augmente le taux d'autoconsommation, c'est à dire la part consommée de l'énergie produite. Il réduit ainsi la facture énergétique. Il limite l'investissement matériel, financier et réduit en conséquence l'impact sur l'environnement. <br /></p>
<p>Nous avons constaté que le <strong>STEEC</strong> peut réduire la facture énergétique jusqu'à 22% avec seulement 2 modules photovoltaïques. Ce chiffre est donné sous réserve d'appliquer quelques principes évident de sobriété énergétique. Nous concernant, le STEEC nous a permis de passer de 1 250 kWh à 977 kWh. Sachant que la consommation électrique moyenne d'un foyer français est d'environ 5 000 kWh.<br /></p>
<p>Le <strong>STEEC</strong> et le <strong>power router</strong> se passent de Wifi, la solution est 100% filaire. Par principe de précaution, nous ne souhaitons par être parcourus inutilement pas une fréquence d'ondes de 2.4Ghz (en effet, il ne nous viendrait pas à l'idée de faire fonctionner un micro-onde avec la porte ouverte). <br /></p>
<p>La bibliothèque qui permet de gérer l'afficheur LCD est disponible ci-dessous (LiquidCrystal_I2Cbonne.zip). Il est nécessaire d'ajouter cette bibliothèque à l'interface de développement (IDE) Arduino. Parfois il faut renommer l'ancienne biblothèque afin que l'IDE n'aille pas la chercher.</p>
<p>Avant de mettre en service votre <strong>power routeur</strong>, il est impératif de calibrer la tension et le courant à l'aide d'un wattmètre ou d'une résistance connue (par exemple une lampe à incandescence). Il s'agit d'ajuster les paramètres <strong>fVCalibration</strong> et <strong>fICalibration</strong>. Par exemple pour une lampe de 75 W à filament, il s'agira d'obtenir un courant d'environ 0.32 A, une tension comprise entre 230 et 240 V et une puissance de 75 W. Le mieux est de s'appuyer sur les résultats de mesure d'un wattmètre lequel coûte une douzaine d'euros et vous servira pour contrôler la consommation de vos appareils électriques.</p>
<p>Il est nécessaire de positionner les paramètres <strong>bVerbose</strong> et <strong>bCalibration</strong> à <strong>true</strong> le temps de la calibration afin de visualiser les valeurs électriques (tension, intensité, puissance ...) dans le moniteur série de l'IDE Arduino. Ensuite il faut positionner les paramètres <strong>bVerbose</strong> et <strong>bCalibration</strong> à <strong>false</strong> afin de ne pas consommer inutilement du temps de calcul et ralentir le power router.</p>
<p>Le <strong>power router</strong> est précis et réactif, nous l'avons testé depuis plusieurs années à l'aide de 2 modules photovoltaïques et d'une éolienne Piggott laquelle induit de fréquentes variations en matière de production d'énergie.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/IMG_20220420_142027.redimensionne.jpg" alt="IMG_20220420_142027.redimensionne.jpg, avr. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20220420_142027.redimensionne.jpg, avr. 2022" /></p>
<p>Nous travaillons au fait d'augmenter sa capacité en terme de puissance à dériver, bien que nous défendions l'idée qu'une puissance raisonnable est préférable à une grande surface de modules photovoltaïques associée à des batteries.</p>
<p>Par curiosité, nous testerons prochainement une nouvelle version du <strong>power router</strong> basée sur un Arduino MINI-M0 SAMD21 48 Mhz (un ATmega328 est cadencé à 16 Mhz) :
<img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/.14be6c5b-cc4f-45d2-808a-5c418a8f3d3e_m.jpg" alt="14be6c5b-cc4f-45d2-808a-5c418a8f3d3e.jpg, avr. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="14be6c5b-cc4f-45d2-808a-5c418a8f3d3e.jpg, avr. 2022" />
Le <strong>power router</strong> est un système ouvert (ce n'est pas une boîte noire). L'algorithme est fourni ci-dessous. Vous pouvez le modifier à souhait.</p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/20201115_PowerRouter_v325.ino">20201115_PowerRouter_v325.ino</a></p>
<p>En fabriquant le <strong>power router</strong> et le <strong>STEEC</strong> par vous même, vous ferez un pas supplémentaire vers votre propre autonomie intellectuelle, financière et énergétique. Vous serez en mesure de comprendre son fonctionnement et de le réparer en cas de besoin.</p>
<p>Un atelier sera organisé au profit des adhérents de l'association P'tiwatt le 3 septembre 2022. Nous fabriquerons la nouvelle version du <strong>power router</strong>. En fonction de l'avancement en fin de journée, nous programmerons une seconde journée.</p>
<h3><strong>26 février 2022 </strong></h3>
<p>Il se peut que vous ayez consulté le retour d'expérience portant sur la mise en oeuvre du <a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2020/11/21/Le-StEEC">STEEC</a>.
Les relais utilisés sont limités à 8A.
La référence des relais est Schneider Électrique DPDT RSB2A080P7 de 8A série RSB).
Ils sont montés sur un socle : Schneider Électrique RSZE1S48M Embase 10A 250 VAC série Zéliov.</p>
<p>L’usage de ce relais (8A) est possible parce que la puissance crête de notre installation photovoltaïque couplée à l’éolienne est faible. Notre intallation est conforme aux valeurs de l’association P’tiwatt : la sobriété.</p>
<p>Vous cherchezpeut-être un relais un peu plus costaud pour passer plus de puissance. Il vous faut chercher un relais DPDT, dont la bobine peut être alimentée par une tension de 230VAC et acceptant une tension au niveau des contacts de 250VAC minimum.
A priori, le relais Finder réf. N°62.32.8.230.0000 et la base Finder réf. n°92.03 font l'affaire. Ce relais peut être monté sur un rail et accepte 16A. A vous de vérifiez cela auprès du fournisseur de votre power router ou de votre électricien préféré.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/.42468333_s.jpg" alt="42468333.jpg, fév. 2022" style="float:left; margin: 0 1em 1em 0;" title="42468333.jpg, fév. 2022" /></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/.2787300-40_s.jpg" alt="2787300-40.jpg, fév. 2022" style="float:right; margin: 0 0 1em 1em;" title="2787300-40.jpg, fév. 2022" /></p>
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<h3><strong>25 décembre 2021</strong></h3>
<p>L'association P'tiwatt ne vend pas le power router. Il vous appartient de le construire et de prendre vos responsabilités.</p>
<p>Avant de mettre en place un champ photovoltaïque, nous vous recommandons d'appliquer la démarche NégaWatt, à savoir respecter l'ordre suivant :</p>
<ul>
<li>priorité n°1 : réduire vos consommations,</li>
<li>priorité n°2 : adopter des appareils électriques efficaces,</li>
<li>priorité n°3 : installer éventuellement 1 à 3 capteurs photovoltaïques<strong> au maximum</strong>.</li>
</ul>
<p>En auto-consommation sans stockage, le power router permet d'augmenter le taux d'auto-consommation en dirigeant le surplus énergétique, par exemple, dans un chauffe-eau électrique.<br />
Plus vous installez de capteurs photovoltaïques, moins ils sont rentables.<br />
Le premier capteur photovoltaïque installé est rentable, les suivants, beaucoup moins.<br />
Vous serez alors tentés de monter des usines à gaz pour tenter de consommer le surplus non consommé.<br />
C'est à ce moment que les dérives s'installent. Économiquement et écologiquement, ce n'est pas une bonne affaire. <strong>Renseignez-vous !</strong></p>
<p>Une auto-installation photovoltaïque coûte actuellement environ 1 € du Wc.<br />
En auto-installation, une installation de deux capteurs photovoltaïques coûte plus ou moins 600€.<br />
Si vous faites installer le champ de capteurs photovoltaïques, le coût de l'installation doit rester inférieur à 1,9 € du Wc pour rester économiquement rentable.<br />
Au delà, il est urgent de vous renseigner et d'activer l'alarme suivante :<strong> Suis-je en train de me faire arnaquer ?</strong></p>
<p><strong>RobotDyn diffuse un dimmer 16/24A </strong></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/.Module-de-Gradation-Haute-Charge-Logique-1-Canal-16-24a-600-V-3-3-V-5V.jpg_Q90.jpg__s.webp" alt="Module-de-Gradation-Haute-Charge-Logique-1-Canal-16-24a-600-V-3-3-V-5V.jpg_Q90.jpg_.webp, janv. 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="Module-de-Gradation-Haute-Charge-Logique-1-Canal-16-24a-600-V-3-3-V-5V.jpg_Q90.jpg_.webp, janv. 2022" /></p>
<p><a href="https://fr.aliexpress.com/item/1005001965951718.html?spm=a2g0o.store_pc_groupList.8148356.23.5135230frdD40y" title="https://fr.aliexpress.com/item/1005001965951718.html?spm=a2g0o.store_pc_groupList.8148356.23.5135230frdD40y">https://fr.aliexpress.com/item/1005001965951718.html?spm=a2g0o.store_pc_groupList.8148356.23.5135230frdD40y</a></p>
<p><strong>RobotDyn diffuse un dimmer 8A</strong></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/.Variateur-de-Lumi-re-AC-1-Canal-Logique-3-3V-5V-AC-50-60-Hz-220.jpg_Q90.jpg__s.webp" alt="Variateur-de-Lumi-re-AC-1-Canal-Logique-3-3V-5V-AC-50-60-Hz-220.jpg_Q90.jpg_.webp, janv. 2022" style="float:left; margin: 0 1em 1em 0;" title="Variateur-de-Lumi-re-AC-1-Canal-Logique-3-3V-5V-AC-50-60-Hz-220.jpg_Q90.jpg_.webp, janv. 2022" />
<br /></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/.Hff135124c1094310ba7dbc812a8f2ef6O_s.webp" alt="Hff135124c1094310ba7dbc812a8f2ef6O.webp, janv. 2022" style="float:right; margin: 0 0 1em 1em;" title="Hff135124c1094310ba7dbc812a8f2ef6O.webp, janv. 2022" />
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<h3><strong>21 novembre 2020</strong></h3>
<p>Afin d'optimiser l'autoconsommation, un dispositif nommé <strong>S</strong>tation de <strong>T</strong>ransfert de l’<strong>É</strong>lectricité dans l'<strong>E</strong>au <strong>C</strong>haude a été mis en place.</p>
<p>Pour l'occasion, un nouveau power router a été fabriqué :</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/PR.jpg" alt="PR.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="PR.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Puis un autre :</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/IMG_20201112_193024.redimensionne.jpg" alt="IMG_20201112_193024.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20201112_193024.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Voici le schéma de câblage du STEEC, un dispositif qui fait l'interface entre le chauffe-eau stéatite et le power router afin de garantir une optimisation de la consommation du surplus énergétique.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg" alt="StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="StEEC-SCHEMA.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Le thermostat du chauffe-eau est dérivé pour piloter 2 relais.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/CE-DERIVATION.jpg" alt="CE-DERIVATION.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="CE-DERIVATION.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Un premier relai oriente l'énergie vers la résistance du chauffe-eau ou vers un chauffage électrique.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/IMG_20201114_184741.redimensionne.jpg" alt="IMG_20201114_184741.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20201114_184741.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Un second relai est piloté par une minuterie et le thermostat afin de forcer l'appoint électrique.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-compte-rendus/steec/IMG_20201118_165803.redimensionne.jpg" alt="IMG_20201118_165803.redimensionne.jpg, nov. 2020" style="display:table; margin:0 auto;" title="IMG_20201118_165803.redimensionne.jpg, nov. 2020" /></p>
<p>Un compte rendu détaillé de la mise en œuvre du <a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2020/11/21/Le-StEEC">STEEC est disponible ici</a>.</p>
<h3><strong>18 juin 2020</strong></h3>
<p>Deux modifications ont été apportées :</p>
<ol>
<li>- ligne n°98 : la valeur fMargeSecuritéWatt a été portée à 0 ;</li>
<li>- ligne n°299 : la sécurité fMargeSecuritéWatt a été ajoutéeplutôt que retranchée.</li>
</ol>
<p>Il est possible d'augmenter la valeur de fMargeSecuriteWatt si l'on souhaite consommer et réduire le risque d'injecter.</p>
<h3><strong>2 mai 2020</strong></h3>
<p>Voici une déclinaison du power routeur proposé par Philippe De Craene.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/v324/IMG_20200502_123633.redimensionne.jpg" alt="IMG_20200502_123633.redimensionne.jpg, mai 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p>
<p>La boite de dérivation intègre :</p>
<ul>
<li>une carte Arduino UNO R3 ;</li>
<li>une carte d'extension (shield) sur laquelle sont soudés les composants ;</li>
<li>un module de commande de triac ;</li>
<li>une commande de délestage ;</li>
<li>un afficheur LCD 2 lignes x 16 caractères ;</li>
<li>un petit transformateur encapsulé YHDC AC230V -> AC6V 1.5VA ;</li>
<li>un dispositif abaisseur de tension : AC230V -> DC9V qui alimente la carte Arduino via Vin ainsi que la commande de délestage ;</li>
<li>un relai SSR (qui assure la fonction de délestage ) et un petit radiateur : ;</li>
<li>un petit fusible (qui protège l'alimentation de la partie Arduino, pas la charge. Sur la photo ci-dessous, on voit que le module triac est raccordé à l'alimentation de la carte Arduino, c'est uniquement à des fins de test).</li>
</ul>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/v324/IMG_20200502_121356.redimensionne.jpg" alt="IMG_20200502_121356.redimensionne.jpg, mai 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/v324/IMG_20200502_121406.redimensionne.jpg" alt="IMG_20200502_121406.redimensionne.jpg, mai 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p>
<p>Pour le capteur de courant sensible, le capteur de courant sensible YHDC SCT010 a été utilisé parce que le câble électrique de l'habitation ne passait pas dans le capteur de courant sensible YHDC SCT006.</p>
<p>Concernant l'algorithme, une version ancienne du power router a été personnalisée des fins d'appropriation (dans le sens de la compréhension). Pour la calibration, la valeur de l'intensité Irms renvoyée ne collait avec la valeur renvoyée par un wattmètre externe. Cela n'altérait pas la valeur de la puissance réelle et donc de la quantité d'énergie à dériver. Cela gênait pour calibrer la mesure de l'intensité. Le filtre pass bas issu de la bibliothèque EmonLib.zip de OpenEnergyMonitor a été appliqué, la valeur renvoyée correspondait à la valeur du Wattmètre.</p>
<p>Voici la version du code installée dans ce power router : <a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/v324/20200502_PowerRouter_v324.ino">20200502_PowerRouter_v324.ino</a></p>
<p><strong>Remarques importantes</strong> :</p>
<ul>
<li><strong>le 230V, dans le meilleur des cas ça pique, dans le pire, ça tue! </strong> ;</li>
<li>ce power routeur est adapté à de faibles puissances (ici 1200W max) ;</li>
<li>la sortie LOAD du module Triac ressemble à tout sauf à du 230V stabilisé. Ne peut être connecté à cette sortie qu'une résistance pure. Ne connectez pas un chauffe eau électrique doté d'une carte électronique à cette sortie, utilisez la commande de délestage.</li>
</ul>
<h3><strong>4 novembre 2018</strong></h3>
<p>Voici une déclinaison du power routeur, proposé initialement par Philippe De Craene, et modifié pour des besoins propres.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/IMG_20181104_123029.resized.jpg" alt="IMG_20181104_123029.resized.jpg, mai 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p>
<p>Les pistes du module triac ont été doublées :</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/v324/doubler-les-pistes-avec-du-fil-electrique.redimensionne.jpg" alt="doubler-les-pistes-avec-du-fil-electrique.redimensionne.jpg, mai 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p>
<h3><strong>6 mai 2020</strong></h3>
<p>Quelques petites modifications ont été apportées, notamment pour le calcul de la valeur de "dim" (fire du triac) qui auparavant avant utilisait une fonction trigonométrique et utilise désormais une fonction linéaire probablement plus économe en temps de calcul.</p>
<p>Voici la version du code installée dans ce power router : <a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/v324/20200506_PowerRouter_v324.ino">20200506_PowerRouter_v324.ino</a></p>
<h3><strong>17 juillet 2019</strong></h3>
<p>Lien vers la version 3.6 : <a href="https://create.arduino.cc/projecthub/philippedc/a-power-router-to-optimize-homemade-electricity-with-arduino-d4388f?ref=user&ref_id=697476&offset=4" title="https://create.arduino.cc/projecthub/philippedc/a-power-router-to-optimize-homemade-electricity-with-arduino-d4388f?ref=user&ref_id=697476&offset=4">https://create.arduino.cc/projecthu...</a></p>
<h3><strong>27 avril 2019</strong></h3>
<p>Lien vers la dernière version du tutoriel du power router proposé par Philippe de Craene :
<a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/Fabriquer_un_Power_router_qui_fonctionne_V1.9_-_270419.pdf">Fabriquer un Power router qui fonctionne V1.9 - 270419.pdf</a></p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/20190113_211927_resized_1.jpg" alt="20190113_211927_resized_1.jpg" style="display:table; margin:0 auto;" title="20190113_211927_resized_1.jpg, fév. 2019" /></p>
<p>Lien vers le code source du power router version 3.5 :</p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/PowerRouter_v3.5.ino">PowerRouter_v3.5.ino</a></p>
<p>Lien vers des outils et bibliothèques :</p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/testminmax.ino.ino">testminmax.ino.ino</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/testtriac4.ino">testtriac4.ino</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/voltage_and_current.ino">voltage_and_current.ino</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/TimerOne-r11.zip">TimerOne-r11.zip</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/Timer-2.1.zip">Timer-2.1.zip</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/power-router/LiquidCrystal_I2Cbonne.zip">LiquidCrystal_I2Cbonne.zip</a></p>Planning des activités P'tiwatt 2022urn:md5:48fe85fe4f38e5edc51a902d7d3ad6262022-05-26T08:45:00+02:002022-06-08T18:50:56+02:00ptiwattEvénementsArduinoautoconsommationpower routerSolairestageVie de l associationVillégats<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2021/1-cadre.jpg" alt="1-cadre.jpg, juil. 2021" style="display:table; margin:0 auto;" title="1-cadre.jpg, juil. 2021" /></p>
<p>Suite à l’assemblée générale du 12 février 2022, l’association P’tiwatt organise :<br />
- un atelier de découverte du solaire thermique<strong> le samedi 18 juin 2022</strong>,<br />
- un atelier de découverte du solaire photovoltaïque <strong>le samedi 2 juillet 2022</strong>,<br />
- une rencontre créative <strong>le samedi 3 septembre 2022</strong>.<br /></p>
<p><strong>Dernière minute</strong> : un atelier de fabrication d’un power router sera organisé le samedi 12 juin 2022</p> <h3>Ateliers de découverte</h3>
<p>L’association P’tiwatt organise un atelier de <a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2021/07/09/Atelier">découverte du solaire thermique</a> et <a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2021/06/16/Atelier-de-d%C3%A9couverte-du-photovolta%C3%AFque-le-3-juillet-2021">photovoltaïque</a> respectivement les samedis 18 juin et 2 juillet 2022. <br /></p>
<p><strong>Ces ateliers </strong> sont théoriques, ponctués par des activités pratiques.<br />
<strong>Participation aux frais associatifs et par atelier :</strong> 20 euros.<br />
<strong>Adhésion</strong> : 5€ par famille pour une année.<br />
<strong>Horaires</strong> : de 9h à 17h.<br />
<strong>Lieu du stage</strong> : 29 bis, rue Saint Léger - 27120 Villégats.<br />
<strong>Pause repas</strong> : prévoir votre casse-croûte.<br />
<strong>Attention</strong> : le nombre de places est limité (complet).<br />
<strong>Réservation</strong> : écrire à Dominique sur l’adresse ptiwatt at mailoo.org.<br /></p>
<h3>Rencontre créative</h3>
<p>L’association P’tiwatt organise une rencontre créative et participative<strong> le samedi 03 septembre 2022</strong>. Cette rencontre est réservée aux adhérents. Le but est de permettre à chaque adhérent de partager, sur une durée de 15 à 20 min, ses travaux et expérimentations en matière de réduction des émissions de carbone. Au cours de l’après-midi, nous lancerons un atelier de découverte du micro-contrôleur Arduino et de fabrication d’un <a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2018/07/23/Fabriquer-un-power-router">power router</a>. A l’issue de cet atelier, nous programmerons un second atelier pour achever la fabrication du power router.</p>
<p><strong>Participation aux frais</strong> : prévoir une participation si vous êtes intéressés par l’acquisition d’un power router.<br />
<strong>Horaires</strong> : de 10h à 18h max.<br />
<strong>Lieu du stage</strong> : 29 bis, rue Saint Léger - 27120 Villégats.<br />
<strong>Pause repas</strong> : nous prévoyons une pause d’1h30 dans une pizzéria.<br />
<strong>Réservation</strong> : informer Dominique de votre participation et de votre intérêt pour acquérir l’acquisition d’un power router (écrire à l’adresse ptiwatt at mailoo.org). <br /></p>
<h3>Fabriquer un power router</h3>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2022/278828305_2439708296172375_6994791725378317305_n.jpg" alt="278828305_2439708296172375_6994791725378317305_n.jpg, juin 2022" style="display:table; margin:0 auto;" title="278828305_2439708296172375_6994791725378317305_n.jpg, juin 2022" /></p>
<p>Le samedi 12 juin 2022, nous fabriquerons un<strong> power router</strong> au cours d’un atelier collectif. L’organisation de cet atelier a été décidée au dernier moment et nous en sommes désolés. Il s’agit de profiter de la demande d’assistance de Pascal pour fabriquer collectivement un Power Router. En parallèle, nous en fabriquerons un autre basé sur un Arduino Nano.</p>
<p><strong>Horaires</strong> : de 9h à 18h max.<br />
<strong>Lieu </strong> : 29 bis, rue Saint Léger - 27120 Villégats.<br />
<strong>Pause repas</strong> : nous prévoyons une pause d’une heure, merci d’apporter votre panier.<br />
<strong>Réservation</strong> : informer Dominique de votre participation (écrire à l’adresse ptiwatt at mailoo.org). <br /></p>https://ptiwatt.kyna.eu/post/2022/02/27/Activit%C3%A9s-2022#comment-formhttps://ptiwatt.kyna.eu/feed/atom/comments/162Un atelier pour s'initier à Linux et Arduinourn:md5:6b8fc1e28dd5d99c91ac6e5e115aa4cd2020-08-04T19:53:00+02:002022-10-25T21:35:28+02:00ptiwattArduinoArduinopower routerRécupérationstageVillégatszéro déchet<p>L'association P'tiwatt développe un atelier numérique au cours duquel des alternatives "open source" seront présentées.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/Arduino/atelier43.png" alt="atelier43.png, août 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p> <h3>Pourquoi développer un atelier Arduino ?</h3>
<p>L'idée de cet atelier est de faire le lien avec la production d'énergie. Le micro-contrôleur Arduino permet de développer des applications intelligentes, par exemple en capacité de déclencher des appareils électriques au moment où une énergie renouvelable (vent, soleil...) est très présente. Les participants découvriront le micro contrôleur Arduino au travers d'ateliers pratiques et progressifs qui les conduiront à assembler l'application <a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2018/07/23/Fabriquer-un-power-router">Power Router</a> développée par Philippe, laquelle permet de dériver un surplus d'énergie dans un stockage d'eau chaude.</p>
<p>Cet atelier ne nécessite aucun pré-requis. Les participants découvriront des notions d'électroniques et de programmation informatique. Cet atelier est gratuit. Il est animé par des bénévoles qui ont à cœur de développer de nouveaux ateliers et partager des savoir-faire.</p>
<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/Arduino/kernel-compile-penguin.png" alt="kernel-compile-penguin.png, août 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p>
<h3>Pourquoi développer un atelier Linux ?</h3>
<p>Nos vieux PC sont polluants à la fabrication et mais aussi lorsqu’ils finissent en décharge. Leur fabrication nécessite beaucoup d'eau, des métaux rares ... lesquels sont souvent extraits dans des conditions inhumaines. Le taux de recyclage des matériels électroniques est faible. Nombres d'appareils électroniques finissent dans des décharges de pays étrangers et à ciel ouvert. Le ruissellement pollue les nappes phréatiques.</p>
<p>Retarder l'achat d'une tablette, d'un smartphone ou d'un PC, c'est réduire l'impact sur l'environnement.
Linux est un système d'exploitation qui permet de prolonger la vie de ces machines.
Ce système d’exploitation est ouvert, stable, documenté, peu gourmand en ressources et très performant.
Il est de ce fait parfaitement adapté au recyclage de veilles machines.</p>
<p>L'objectif de cet atelier est de sensibiliser et faire prendre conscience de l'impact de nos achats mais aussi de montrer de manière simple et rapide qu'une vieille machine peut retrouver de la vivacité et répondre parfaitement à nos besoins.</p>Rencontres d'été P'TIWATTurn:md5:54f2fe83816766fc7cc39020612491aa2020-08-01T17:06:00+02:002020-08-01T17:06:00+02:00ptiwattSolaireApperArduinoautoconsommationChauffe-eau solaireSolairestageVillégats<p><img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/2020-rencontres-ete/2020-affiche-rencontres-ete-ptiwatt.png" alt="2020-affiche-rencontres-ete-ptiwatt.png, juin 2020" style="display:table; margin:0 auto;" /></p> <p>Ces événements s’inscrivent dans un cycle de sensibilisation visant à responsabiliser chacun, promouvoir la sobriété, la résilience et l’autonomie énergétique, réduire l’émission de gaz à effet de serre afin de lutter contre le réchauffement climatique.</p>
<p>Ils sont organisés par des bénévoles engagés, non professionnels mais ayant à cœur de partager une expérience pratique. A vous de construire la votre !</p>
<p>Ces événements comportent des notions théoriques * et des activités pratiques.</p>
<p>Ils sont planifiés les samedi 4/7, 25/7, 8/8 et 29/8/2020 à 14h à Villégats dans l’Eure.</p>
<p><strong>Informations pratiques</strong> ;</p>
<p>Ces événements sont gratuits.</p>
<p>Ils sont conçus pour être accessibles à tous, y compris aux débutants.</p>
<p>Afin que ce stage se déroule dans de bonnes conditions, le nombre de participants est limité à 6 personnes</p>
<p>L’inscription sera validée après réservation.</p>
<p>Prévoir des vêtements de travail.</p>
<p><strong>Renseignements et réservation :</strong></p>
<p><strong>Association P’TIWATT - APPER <em>Porte de Normandie</em></strong></p>
<p><strong>Téléphone</strong> : +33 (0)7 69 07 49 85</p>
<p>29 bis rue Saint Léger - 27120 Villégats</p>
<p><strong>Email</strong> : ptiwatt at mailoo.org</p>
<p><strong>Blog</strong> : http://ptiwatt.kyna.eu</p>
<p>(*) Des supports de formation sont disponibles ci-après. Nous vous conseillons d’en prendre connaissance avant de participer à ces rencontres parce que le temps est limité et que cela nous permettra de nous livrer à un maximum d’activités pratiques :</p>
<ul>
<li><a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2019/10/14/Support-de-formation-Autoconsommation-sans-stockage">Support de formation “Autoconsommation sans stockage”</a></li>
<li><a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2019/10/14/Support-de-formation-Electricit%C3%A9-en-site-isol%C3%A9">Support de formation “Electricité en site isolé”</a></li>
<li><a href="https://ptiwatt.kyna.eu/?post/2019/10/14/Support-de-formation-Eau-chaude-solaire-thermique">Support de formation “Eau chaude solaire thermique”</a></li>
</ul>https://ptiwatt.kyna.eu/post/2020/06/12/Rencontres-%C3%A9t%C3%A9-2020#comment-formhttps://ptiwatt.kyna.eu/feed/atom/comments/50Fabriquer un thermostat simple de chauffe-eauurn:md5:68ce03855d08c534d1f510f5e0d3018c2019-05-23T18:00:00+02:002019-05-23T18:00:00+02:00ptiwattSolaireApperArduinoAuto-constructionSolaire<p>Il existe des centaines de thermostats de réalisation artisanale plus ou moins sophistiqués.
<img src="http://media.kyna.eu/ptiwatt/Thermostat/.Thermostat_m.png" alt="Thermostat.png" style="display:table; margin:0 auto;" title="Thermostat.png, avr. 2019" /></p> <p>Celui-ci devait répondre aux exigences suivantes :</p>
<ul>
<li>Être construit autour d’un module Arduino Uno R3,</li>
<li>Utiliser deux sondes de type DS18B20, qui sont très bon marché et offrent des mesures précises</li>
<li>Savoir gérer la nouvelle génération de circulateurs, c’est-à-dire soit les circulateurs autonomes à régulation interne par mesure de pression, soit à commande pwm (appelé mli « in french ») externe, sachant qu’il en existe 2 types : les pompes à mli croissant ou décroissant.</li>
<li>Être paramétrable : seuil de mise en marche, seuil d’arrêt, température d’alarme, température hors gel, mise en marche forcée, réinitialisation aux valeurs par défaut,</li>
<li>Savoir gérer une coupure d’électricité en récupérant les paramètres au redémarrage,</li>
<li>Être à la portée d’un bricoleur qui sait utiliser un fer à souder.</li>
</ul>
<p>Dans le document qui suit, Philippe décrit comment réaliser cet appareil : <a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/Thermostat/Fabriquer_un_thermostat_simple_de_chauffe_eau_V1.2_-_230519.pdf">Fabriquer un thermostat simple de chauffe eau V1.2 - 230519.pdf</a></p>
<p>Lien vers les codes sources des programmes Arduino :</p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/Thermostat/OneWire-master.zip">OneWire-master.zip</a></p>
<p><a href="http://media.kyna.eu/ptiwatt/Thermostat/LiquidCrystal_V1.2.1.zip">LiquidCrystal_V1.2.1.zip</a></p>https://ptiwatt.kyna.eu/post/2019/04/25/Fabriquer-un-thermostat-simple-de-chauffe-eau#comment-formhttps://ptiwatt.kyna.eu/feed/atom/comments/119