Le matériel nécessaire

samedi 7 juin 2014
par  Finizi
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Une installation complète

Description et fonctionnement de l’installation solaire utilisée

Pour faire cette régulation améliorée, vu les fonctions supplémentaires, nous allons utiliser bien plus de matériel :

  • Une carte Arduino Uno avec son alimentation.
  • Un shield Ethernet, c’est en fait une carte réseau.
  • Un Arduino proto shield
  • Un shield LCD Deuligne
  • Quatre relais 220V, commandé en 5 volts
  • Une électrovanne de machine à laver
  • Une vanne motorisée
  • Huit sondes de température DS18B20
  • Une résistance
  • Du cable Ethernet
  • Bornes de raccordement
  • Une électrovanne
  • Une vanne motorisée
  • Un capteur de courant

 Une carte Arduino Uno

La carte Arduino Uno est la carte électronique que nous allons programmer et qui va commander la mise en route du régulateur, les vidanges, l’affichage des données et la communication externe (envoie des données sur le réseau Ethernet et réception des commandes).
La principale documentation francophone se trouve sur le site mon-club-elec.fr
Son prix : à partir de 20 € plus 5 à 10 € pour l’alimentation.

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Carte Arduino Uno

 Un shield Ethernet

Emboité sur la carte Arduino, le shield Ethernet est cette carte qui va permettre à l’ensemble de communiquer, c’est à dire - d’envoyer sur le réseau Ethernet toutes les informations de fonctionnement - de recevoir les ordres de commande permettant de passer du mode automatique au mode manuel, et de piloter manuellement l’installation d’eau chaude solaire.
Son prix va de 40 € (33 € chez Snootlab) à 8 € sur certains magasins en ligne.

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Shield Ethernet

 Un Arduino proto shield

La carte Arduino proto shield est une troisième carte qui vient s’emboiter et s’empiler au dessus de la carte Ethernet. Elle est utiliser pour connecter les capteurs et les relais. Les fils électriques seront soudés sur cette carte.

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ProtoShield

 Un shield écran LCD Deuligne

Le shield écran LCD Deuligne est la quatrième et dernière carte empilée sur les autres. C’est la dernière car il n’est pas possible d’y empiler une autre carte. On y affichera les informations de fonctionnement.
Cette carte possède 4 boutons qui peuvent être utilisés pour naviguer dans des options affichés à l’écran afin par exemple de pouvoir piloter manuellement l’installation. L’exemple présent ne propose pas cette possibilité.
Son prix : de 24 € à 40 € en Europe.

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Afficheur

 Une carte 4 relais

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Carte 4 relais

Ce peut être une carte indépendante telle que celle que j’ai utilisé. On en trouve à partit de 7 €.
Mais le top, c’est encore une carte Relay Shield compatibe Arduino qui viendra s’empiler dessous le shield écran. Attention, vérifier que les broches utilisées soient compatibles avec les cartes déjà utilisées.
Son prix : 19 € cher Watterott

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Shield 4 relais

 Huit sondes de température

Il existe plusieurs types de sonde de température :
- Les capteurs résistifs, type PT100 ou PT1000 sont très utilisés dans l’industrie. Il présentent une résistance qui varie selon la température.
- Les capteurs silicium analogiques qui délivrent une tension proportionnelle à la température. Le plus connu est le LM35.
- Les capteurs silicium numériques qui donnent directement la température via un protocole de communication. C’est ce type de capteur, le DS18B20 pour être précis, que nous allons utiliser. Une bonne description en est faite sur le site mon-club-elec.fr. Chaque capteur possède sa propre adresse. Cette page permet de déterminer l’adresse de chaque capteur, adresse qu’il faudra connaitre pour programmer la régulation.
Son prix : de moins de 2 € nu à plus de 15 € monté dans un doigt étanche en inox (capteur câblé). On le trouve à 8 € chez GoTronic. Il est aussi possible d’en trouver à 10 € le lot de 5.

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Capteur de température

Une résistance
Une résistance de 2,2 kΩ pour le montage des capteurs de température. En général, on utilise une résistance de 4,7 kΩ. Mais ici, vu le nombre de capteurs, il est préférable d’utiliser 2,2 kΩ

Du cable réseau
Le cable Ethernet est ce que j’ai trouvé de moins cher pour relier les capteurs de températures au régulateur.
On a besoin de 3 brins. Comme il y 4 paires disponibles, j’en utilise 3, en reliant entre eux les 2 brins de chaque paire.


 Une électrovanne de machine à laver

Cette électrovanne commande la mise en eau du circuit caloporteur.
Comme celle-ci par exemple.

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Electrovanne type machine à laver

 Une vanne motorisée

Il s’agit ici d’une vanne à bille, motorisée en 220V, de marque Mut-Meccanica Tovo, avec 6 fils :

  • Masse.
  • Neutre.
  • Phase pour rotation horaire.
  • Phase pour rotation anti horaire.
  • Minirupteur ouvert. Indique l’ouverture total de la vanne.
  • Commun pour minirupteur onvert.
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    Vanne motorisée

 Un capteur de courant

Le capteur de courant que j’ai utilisé est du type torique à effet Hall.
Le but était de connaitre la quantité d’électricité utilisée en l’absence de soleil. Mais je dois dire que le résultat de la mesure n’est pas satisfaisant. Il est vrai que je n’est pas beaucoup creusé cette question.

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Capteur de courant à effet Hall

 Des bornes de raccordement

Il s’agit d’une barrette de dominos électriques.
Je m’en suis pour faire les connections entre les différents appareils et la carte protoshield. En effet, la carte utilisée n’était pas munie de borniers à vis. J’ai donc soudé un fil électrique sur les différentes broches du protoshield, fils électrique qui était reliés aux bornes du domino, lui même vissé au fond du boitier dans lequel j’ai tout inséré.

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Domino électrique